編者按：本文介紹了陜西廣電網(wǎng)絡(luò)建設(shè)西咸IDC的背景及目的和目標，由此確定了西咸IDC方案設(shè)計的思想和原則，文中詳細介紹了數(shù)據(jù)中心模塊化設(shè)計、空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計、供電系統(tǒng)設(shè)計、通信系統(tǒng)設(shè)計等重點內(nèi)容，最后總結(jié)了西咸IDC方案的特點，指出其在達到電信級IDC設(shè)計標準的基礎(chǔ)上具備廣電安全播出的特色。

隨著互聯(lián)網(wǎng)的普及和數(shù)據(jù)信息量的暴漲，互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心IDC(Internet Data Center)迎來了快速發(fā)展的機遇。陜西廣電網(wǎng)絡(luò)在內(nèi)、外業(yè)務(wù)的共同需求下，決定在西咸新區(qū)灃西新城建設(shè)IDC數(shù)據(jù)中心，以期帶來新的利潤增長點。西咸新區(qū)是關(guān)中-天水經(jīng)濟區(qū)的核心區(qū)域，區(qū)位優(yōu)勢明顯、經(jīng)濟基礎(chǔ)良好、生態(tài)環(huán)境適宜、科技人才薈萃、歷史文化深厚，具備加快發(fā)展的條件和實力，灃西新城定位于“信息高地、藍綠網(wǎng)絡(luò)”的規(guī)劃藍圖，匯集了電信、移動、聯(lián)通、廣電等眾多高科技企業(yè)的IDC數(shù)據(jù)中心。陜西廣電網(wǎng)絡(luò)秉持安全、經(jīng)濟、綠色、開放的理念建設(shè)新一代綠色IDC數(shù)據(jù)中心,為廣電未來業(yè)務(wù)發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ)設(shè)施保障。

IDC總體設(shè)計布局

陜西廣電IDC數(shù)據(jù)中心按照國家現(xiàn)行規(guī)范《電子信息系統(tǒng)機房設(shè)計規(guī)范》GB 50174-2008中的A級機房標準設(shè)計，并參照TIA-942標準Tier3等級標準要求，數(shù)據(jù)中心建筑年均PUE(Power Usage Effectiveness，電源使用效率)不高于1.6，可實現(xiàn)模塊化分期建設(shè)。

陜西廣電IDC數(shù)據(jù)中心是一棟五層的建筑物，采用鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，每層建筑面積均為3 942.5 m2，一層層高7.0 m，二至四層層高6.0 m，五層層高5.1 m。本IDC數(shù)據(jù)中心為高層廠房，生產(chǎn)火災(zāi)危險性類別為丙類，建筑耐火等級為一級，屋面防水等級為Ⅰ級，設(shè)計使用年限為50年。

IDC數(shù)據(jù)中心一層放置柴發(fā)和冷凍機組；二層是高壓配電、基礎(chǔ)設(shè)施供電及UPS(Uninterruptible Power Supply，不間斷電源)、ECC(Enterprise Command Center，企業(yè)總控中心)及日常運維管理中心；三至五層放置IT機柜、UPS及電池，其中五層為陜西廣電網(wǎng)絡(luò)公司數(shù)字電視總前端機房，三、四層用來出租運營；樓頂布放10面衛(wèi)星接收天線，用于接收廣播電視衛(wèi)星信號。

IDC數(shù)據(jù)中心模塊化設(shè)計

IDC數(shù)據(jù)中心機房規(guī)劃遵從標準化、模塊化的設(shè)計思想，機房模塊的供配電、空調(diào)設(shè)計均隨模塊配置，各模塊可獨立建設(shè)，之間互不影響，以保證項目按模塊分期建設(shè)，減少初期投資壓力。

一個標準模塊由IT模塊和精密空調(diào)區(qū)組成，針對不同時期的業(yè)務(wù)發(fā)展需要，實現(xiàn)分期、分批建設(shè)，靈活升級。單機房模塊面積受限于消防規(guī)范要求，根據(jù)規(guī)范單個氣體保護區(qū)的面積應(yīng)小于800 m2，體積小于3 600 m3，空調(diào)機房與機房相通，屬于同一氣體消防保護區(qū)。本項目數(shù)據(jù)機房設(shè)計建筑層高6.0 m，因此一個標準模塊不大于600 m2。

建筑柱網(wǎng)布置應(yīng)考慮適應(yīng)機房模塊的需求，盡量減少結(jié)構(gòu)構(gòu)件對機房模塊空間的影響。機房模塊規(guī)劃方案如表1所示。

IDC空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計

模塊機房采用冷凍水型機房專用空調(diào)機組+濕膜加濕器，每個機房的空調(diào)機組為8+1備用，并采用冷、熱通道分隔且冷通道封閉的模式，以利節(jié)能。

辦公室、介質(zhì)庫、測試間等房間采用冷凍水型機房專用恒溫恒濕空調(diào)機組，空調(diào)機組包括EC風(fēng)機段、表冷段、電加熱段、電極加濕段和過濾段。運營商機房空調(diào)器為一用一備，其余房間空調(diào)器不設(shè)備用。

表1 機房模塊規(guī)劃方案

配電室、電池室設(shè)計冷凍水型普通柜式空調(diào)機組，一用一備。

1.數(shù)據(jù)中心模塊機房及配套支持區(qū)降溫空調(diào)用冷媒來自本建筑中12～18 ℃低溫冷凍水系統(tǒng)冷水，常年供冷。

由于機房耗冷量大且需全年供冷，同時考慮機柜分期安裝，冷凍站設(shè)計采用1 000 RT(3 516 kW)離心式水冷冷水機組3+1臺，同時，為滿足初期冷負荷的需求，設(shè)置500 RT（1 758 kW）電動壓縮式水冷冷水機組2臺。

冷凍水供應(yīng)系統(tǒng)的干管為環(huán)狀管網(wǎng)，保證單點故障時系統(tǒng)的正常運行。數(shù)據(jù)機房為常年冷負荷，一年四季均須供冷，為保證冷凍水系統(tǒng)的供冷可靠性，防止突然停電或機器故障引起制冷中斷事故，系統(tǒng)供水環(huán)路上設(shè)置14臺儲水量38 m3的蓄冷水罐，冷凍水泵配帶UPS不間斷電源，以實現(xiàn)突然停電冷水機組再啟動時對機房的連續(xù)供冷,可提供數(shù)據(jù)機房空調(diào)系統(tǒng)15 min的冷水供應(yīng)，確保機房15 min內(nèi)溫升不超過6 ℃。

為了實現(xiàn)系統(tǒng)最大節(jié)能效果，每臺冷水機組對應(yīng)配套1臺1.5 ℃溫差的板式換熱器，作為自由冷卻及預(yù)冷（部分自由冷卻）使用。

冷凍水系統(tǒng)分三種運行模式：制冷、預(yù)冷（PRECOOLING）、完全自由冷卻（FREE COOLING）。當(dāng)室外濕球溫度t＞12.5 ℃時，冷卻塔出水溫度TCWS＞16.5 ℃，冷機工作，板式換熱器不工作，系統(tǒng)為制冷模式。

當(dāng)室外濕球溫度6 ℃＜t≤12.5 ℃時，冷卻塔出水溫度10.5 ℃＜TCWS≤16.5 ℃時，冷機工作板式換熱器工作，系統(tǒng)進入預(yù)冷模式。

當(dāng)室外濕球溫度t≤6 ℃時，冷卻塔出水溫度TCWS≤10.5 ℃，冷機停止工作，板式換熱器工作，系統(tǒng)進入完全自由冷卻模式。

2.數(shù)據(jù)中心輔助辦公等采用風(fēng)機盤管等舒適性空調(diào)系統(tǒng)。

為保持機房等微正壓和滿足新風(fēng)要求，設(shè)計了集中新風(fēng)處理系統(tǒng)，新風(fēng)系統(tǒng)設(shè)有溫度處理（表冷器、加熱器）及兩級過濾器、化學(xué)過濾器系統(tǒng)。

3.根據(jù)數(shù)據(jù)中心新風(fēng)及辦公區(qū)空調(diào)需求，設(shè)置低溫冷凍水及熱水供應(yīng)系統(tǒng)。系統(tǒng)選用2臺供熱量550 kW、制冷量為450 kW的水源熱泵機組，熱水供/回水溫度50/45 ℃,冷凍水供回水溫度7/12 ℃。機組處于制熱工況時，開啟一臺熱泵機組，另一臺作為備用，水源側(cè)采用18℃的中溫冷凍水回水,在提供熱水的同時也向數(shù)據(jù)中心機房輸送了冷量；機組處于制冷工況時，同時開啟兩臺熱泵機組,機組冷卻水接自為中溫冷凍系統(tǒng)設(shè)置的冷卻水環(huán)路。水源熱泵機組及其配套設(shè)施設(shè)置在數(shù)據(jù)中心樓一層冷凍機房內(nèi)。

系統(tǒng)設(shè)置2臺水源側(cè)循環(huán)泵，2臺冷熱水循環(huán)泵，2臺冷卻水循環(huán)泵，與熱泵機組一一對應(yīng)。水源側(cè)循環(huán)水泵、冷熱水循環(huán)泵均采用變頻控制，冷熱水循環(huán)泵根據(jù)末端供回水壓差控制，水源側(cè)循環(huán)泵根據(jù)數(shù)據(jù)中心中溫冷凍水系統(tǒng)環(huán)路末端的供回水壓差控制。

IDC供電系統(tǒng)設(shè)計

機房模塊IT設(shè)備、機房輔助設(shè)備每周7天、每天24 h運行。特點是用電量大，可靠性要求高，電源品質(zhì)要求高。本工程機房模塊IT設(shè)備、空調(diào)系統(tǒng)機房輔助設(shè)備用電負荷是一級負荷中特別重要負荷。

為滿足數(shù)據(jù)中心的用電要求，本工程引入市電電源-N電，設(shè)置自備應(yīng)急自啟動柴油發(fā)電機-E電，設(shè)置不間斷電源-U電。

數(shù)據(jù)中心的各級電源均為雙電源，雙電源中相互冗余的變、配電設(shè)備布置在不同的房間，相互冗余的供電線路沿不同路徑敷設(shè)，不會同時受到故障影響。

供電系統(tǒng)中各級配/變電系統(tǒng)均采取1+1冗余的配置方案。機房模塊IT設(shè)備UPS按N+1冗余或2N容錯方式配置。

機房精密空調(diào)和冷凍水循環(huán)泵采用UPS供電，確保機房模塊連續(xù)供冷。

自備快速自啟動柴油發(fā)電機并機運行，為一級負荷中特別重要負荷和一級負荷提供應(yīng)急電源。通過市電電源進線和應(yīng)急電源進線開關(guān)間的電氣連鎖，確保市電和應(yīng)急電源不同時工作。

為了保障連續(xù)供電，10kV、0.4kV配電系統(tǒng)均 采用分段單母線接線形式，母聯(lián)開關(guān)設(shè)置備自投功能，以電源側(cè)為先的原則階梯式投入，自備應(yīng)急電源自動投入。

保證數(shù)據(jù)中心的電源可靠，IT設(shè)備少受干擾，IT設(shè)備配電變壓器和輔助設(shè)備配電變壓器分開設(shè)置，機房工程配電變壓器和非機房工程配電變壓器分開設(shè)置。

IDC通信系統(tǒng)設(shè)計

通信系統(tǒng)設(shè)置有辦公網(wǎng)綜合布線系統(tǒng)、火災(zāi)自動報警及消防聯(lián)動控制系統(tǒng)、公共廣播及緊急廣播系統(tǒng)、安全防范系統(tǒng)等系統(tǒng)。

1.電話及辦公計算機網(wǎng)絡(luò)布線系統(tǒng)采用綜合布線方式提供對語音及數(shù)據(jù)的傳輸支持。綜合布線系統(tǒng)采用星型拓撲結(jié)構(gòu)，采用六類非屏蔽系統(tǒng)支持千兆以太網(wǎng)。

2.公共區(qū)域內(nèi)按常規(guī)設(shè)置各類探測器、手動報警按鈕、聲光報警器及各類輸入輸出模塊等，進行火災(zāi)監(jiān)視及報警。在數(shù)據(jù)中心內(nèi)機房區(qū)、運營商接入間等設(shè)置氣體滅火的場所除設(shè)置常規(guī)點式智能感煙探測器和點式智能感溫探測器外，還設(shè)置空氣采樣極早期火災(zāi)報警系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以在發(fā)現(xiàn)火情的極早期階段通知相關(guān)人員采取有效措施，在機房內(nèi)的架空地板下、機房內(nèi)、吊頂上分別設(shè)置空氣采樣管。

通過各類探測器、手動報警按鈕及輸入輸出模塊等監(jiān)測火情?；馂?zāi)時，系統(tǒng)可對防排煙系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)、消火栓系統(tǒng)、氣體滅火系統(tǒng)、聲光報警器、應(yīng)急廣播、電梯、消防電梯、常開電動防火門及非消防電源等實現(xiàn)手/自動控制。

3.數(shù)據(jù)中心內(nèi)設(shè)置數(shù)字矩陣廣播系統(tǒng)，該系統(tǒng)平時可播放業(yè)務(wù)廣播及背景音樂，遇火災(zāi)等突發(fā)性事件可強制切換至應(yīng)急廣播狀態(tài)運行。廣播系統(tǒng)將按防火分區(qū)進行分路。

4.為了保證園區(qū)及數(shù)據(jù)中心室內(nèi)外的安全，設(shè)置視頻監(jiān)控系統(tǒng)，實時地顯示和記錄被控現(xiàn)場或被控目標的詳細情況，以便保安人員及時采取措施。系統(tǒng)采用IP網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)，對監(jiān)控場所進行實時、有效的視頻探測、監(jiān)視、顯示和記錄，并具有報警和圖像復(fù)核功能。同時，該系統(tǒng)還具有與入侵報警系統(tǒng)、門禁控制系統(tǒng)、火災(zāi)報警系統(tǒng)進行聯(lián)動控制的功能，并與建筑管理系統(tǒng)（BMS）聯(lián)網(wǎng)，實現(xiàn)統(tǒng)一管理。

在數(shù)據(jù)中心區(qū)域的各出入口、各層主要通道、核心機房區(qū)等處設(shè)置紅外微波雙鑒探測器。在園區(qū)的周圍設(shè)置紅外對射式入侵探測器。

5.ECC總控中心設(shè)大屏幕拼接顯示系統(tǒng)，采用可實時、真實、清晰、方便地將相關(guān)各系統(tǒng)的監(jiān)控信息、聯(lián)網(wǎng)的其它計算機信號等模擬或數(shù)字視頻信號在大屏幕投影顯示墻上顯示，方便數(shù)據(jù)中心的管理運維人員實時地了解相關(guān)的系統(tǒng)狀況。遠程視頻采用IP數(shù)字視頻網(wǎng)絡(luò)直接接入。顯示墻采用單屏尺寸為46英寸的液晶拼接屏，3行×8列直形排列。

西咸IDC方案的特點

1.高標準設(shè)計

西咸IDC按照國家現(xiàn)行《電子信息系統(tǒng)機房設(shè)計規(guī)范》（GB 50174-2008）中的A級機房標準設(shè)計，并參照TIA-942標準Tier3等級標準要求，數(shù)據(jù)中心建筑年均PUE(Power Usage Effectiveness，電源使用效率)不高于1.6。

2.滿足大數(shù)據(jù)、云計算的要求

西咸IDC三、四層為電信級出租機房，單機柜容量可達8KW，可供高密度的刀片服務(wù)器上架，滿足大數(shù)據(jù)、云計算的要求。

3.滿足廣播電視安全播出規(guī)定要求

西咸IDC五層為陜西廣電省網(wǎng)總前端機房，在達到三、四層機房標準的基礎(chǔ)上同時滿足《廣播電視安全播出管理規(guī)定》（62號令）及其實施細則的相關(guān)要求，IDC樓頂布放了10面衛(wèi)星接收天線，用于接收廣播電視衛(wèi)星信號。

4.節(jié)能、綠色、環(huán)保

西咸IDC空調(diào)系統(tǒng)采用節(jié)能設(shè)計方案，并充分利用外部自然條件實現(xiàn)輔助溫濕度調(diào)節(jié)。

動力設(shè)備主要有冷凍水機組、水源熱泵等，均無污染環(huán)境的廢水、廢氣、廢渣等三廢排放，對園區(qū)環(huán)境衛(wèi)生、產(chǎn)品質(zhì)量無不良影響。動力設(shè)備運轉(zhuǎn)會產(chǎn)生振動和噪聲，采取以下措施降噪：

對有振動的動力設(shè)備基礎(chǔ)采用減振基礎(chǔ)；與動力設(shè)備連接的管道上設(shè)置減振接頭，以避免管道振動；動力站房建筑內(nèi)墻采用吸音處理。

結(jié)語

陜西廣電網(wǎng)絡(luò)正在從傳統(tǒng)視頻業(yè)務(wù)向融合媒體業(yè)務(wù)和互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)型，建設(shè)西咸IDC是其實現(xiàn)戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵一步。西咸IDC的建成和投入運營，必將提升陜西廣電網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)設(shè)施水平，為實現(xiàn)業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)型提供有力支撐。