基于方舱技术的集装箱数据中心设计探究论文_徐波,包远林

基于方舱技术的集装箱数据中心设计探究论文_徐波,包远林

(云南电网有责任公司信息中心 650217;云南雅丹科技有限公司 650000)

摘要:集中箱数据中心因具有灵活快速部署的优势得到了广泛的应用。另外集装箱数据中心的建设较为方便,且功能齐全,又便于移动,特别适于部队野外作战或者是大型自然灾害的救援工作,对于建设的周边环境基本没有要求。文中就对方舱技术的集装箱数据中心设计进行探讨,通过对集装箱数据中心的运行模式的分析,进一步研究机动式集装箱数据中心的设计方案。

关键词:方舱技术;集装箱数据中心

集装箱数据中心将模块化设计的优势发挥的比较完善,不仅实现了对该系统的快速部署,还具备一定的灵活性,方便移动。集装箱数据中心无论是在多恶劣的环境下都可以正常运行,更加突出了集装箱数据中心的使用优势。集中箱数据中心属于小容量的数据中心,但是内部系统功能齐全,同时又具备较好的稳定性和安全性,为此在很多领域都得以应用。

一、概述

集装箱式数据中心的内部设备以及使用方式能够为绝大多数用户提供服务,主要包括配电、制冷、机架、消防等能力,可以有效防治外界的干扰,如雨水、烟雾以及大型自然灾害等。除此之外,对于运行环境也没有特定的要求,无论是怎样的环境都可以正常运行。同时用户可以根据自身需求进行扩容和部署,并且操作简便高效。

二、使用模式

机动性。虽然集中箱式数据中心是作为小容量的数据中心存在,但是在功能性上不低于正常的数据处理中心,安全性和可靠性都能够达到用户的使用需求,并且具备常规数据处理中心所没有的灵活部署优势,同时还具有对抗外部环境因素干扰的能力。

系统特点:集装箱数据中心使用的是模块化设计理念,为此,支持快速部署和扩容,用户可以根据自身需求进行多箱体堆积,作业时仅需要电源和网络作为支持。除此之外,还可以在内部预装制冷、供电设备,为后续的部署工作打好基础。另外,集装箱数据中心还可以作为移动装置存在,通常情况下,在三级公路上行驶的速度为40公里/小时,在等级公路上的行驶速度为60公里/小时。

1、集装箱数据中心的外部构造

通常将集装箱的外部尺寸确定为6058×2438×2591mm,集装箱的基础构架为钢材,在集装箱后方设置一扇尺寸为1200×2000mm的门。一般情况下网络信息接口就是设置在门的左侧,在该部分设置两个网络接口和两个光纤转换接口,并且将网络通信接口与网络通信机柜连接。而门的右侧设置电源接口,分为380V的三相电源接口,接下来电源接口与配电控制系统连接。将集装箱的左右两端开设两个尺寸为600×500mm的玻璃窗,最后在集装箱外部喷射迷彩漆料,并且确保装车之后的高度能够达到相关安全标准的要求。为了确保集装箱数据中心的正常安全运行,需要做好窗、门等孔洞的密封工作,让舱体内的热系数达到1.5W/m2℃,保持集装箱的箱内温度在15℃~30℃,并且将湿度控制在40%~70%。

空调模块采用分体的设置方式,在集装箱数据中心在运作的状态下,空调模块安置在集装箱的外部,当集装箱数据中心停止工作时,再将空调模块放回集装箱内部,期间使用的安置和收回时间不会大于10分钟,可见模块分体方式并不会带来多大的操作影响。

2、集装箱数据中心的内部构造

集装箱的内部构架尺寸为5898×2350×2390mm,内部配置三个19英寸的标准机柜、一套空调系统、电源、电池以及柜式灭火装置。在集装箱的前部区域依次设置了三个尺寸为600×800×2000mm的42U机柜,机柜整体采用的是焊接技术连接,强度和稳固性都可以得到保证,其主要作用是为集装箱提供一定的机架容量,确保在上部安置组件时不至于造成损害。采用减震器将机构固定在集装箱底部,需要主要的是距离集装箱两侧的距离要控制在右侧900mm、左侧600mm的范围,这样操作的主要目的是为机架构建的维护提供通道。空调系统可以靠近机柜的位置设立,起到控制集装箱内部温湿度的作用。同时,将配电箱、电源以及电池柜安装在集装箱的后面区域,并设立柜式灭火装置以及摄像头。

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三、方舱设计

1、集装箱方舱设计

方舱对隔热性能具有一定要求,为此在方舱的舱板拼接过程中,需要特别注意密封性能,要想达到方舱要求的密封性,通常需要将拼接的缝隙内部与外部同时做好密封措施,要将缝隙内填满密封胶才能确保其密封程度。通过改变方舱内部的聚氨醋泡沫厚度,来提升舱板的隔热性能,这种保温性能良好的方舱已经在很多严寒区域得以应用,并且取得了不小的成效。

尽可能减少窗户的安装数量,必须要安装的情况下也需要做好密封工作,通常采用双层玻璃的安装方式,且保持间层距离为30mm以上。方舱存在的泄露口主要有门、窗以及安装所需的孔洞,这些都是不可或缺的组成部分,为此,只能采取适当的手段尽量减少泄露的几率。

针对方舱上的观察窗设置最好选择不可开启式的观察窗,如果由于用户需要必须设置可开启式的观察窗时,需要特别注意不易使用气压杆支撑的方式进行开启。在孔洞上安装的设备需要采用航空插座,以此减小方舱的泄露口,在舱内或者舱上进行设备安装时,不仅要对内部的产生的安装孔洞进行密封处理,舱体外部的对应位置也应该采用适当的手段进行密封处理。

2、电磁屏蔽设计

电磁屏蔽的目的是切断电磁波的传播途径,屏蔽方舱在满足舱体的刚度、强度的同时,又能够有效屏蔽电磁干扰和电磁脉冲,确保舱内功能设备不被电磁干扰和破坏。导电衬垫是影响屏蔽门屏蔽性能的关键因素,导电衬塑是一种夹衬在两层接合端面处的导电材料,它富有弹性,易于变形,通过压紧变形使得两个接合端面有良好的电气接触,导电衬垫要求具有很高的导电率和机械弹性。

3、照明设计

集装箱内的照明灯多采用LED灯,不仅具备美观的外形,还能够保证散热,而作为应对紧急停电等突发事件的应急灯则需要采用可以充电的射灯,并且具备可控制方向的性能,能够根据需求调整照射范围和区域。通常情况下可以采用双路白炽灯,这种类型的应急等可以照射的距离较远,并且具备120度的旋转功能,支持大范围照射。方舱内正常运行时不亮,只有在停电的紧急情况下才会投入使用,自身具备的阻燃塑胶外壳可以为其提供有效的充电保护。

4、制冷设计

集装箱的制冷方式为利用空调进行温度控制,将集装箱内部的温度保持在15℃~30℃,湿度控制在40%~70%。至于空调的选择方面,需要设计者参照方舱的内部元件参数来决定。通常还需要根据以往选择空调的经验来进行对比,最终确定最佳的选择,为集装箱内的温湿度控制工作提供有利支持。

5、监控设计

集装箱内集成一套视频监控系统,实时监控集装箱内的所有活动并记录保存,并具有远端观看、实时观看、点播回放等功能。

6、消防设计

烟感探测器:实时监测现场烟雾浓度,处于监视状态时,红色指示灯闪烁,工作电流小;当现场烟雾浓度超过设定的报警域值时,探测器进人报警状态,红色指示灯常亮,回路电流迅速增大并触发警铃。

温感探测器:实时监测工作现场的温度,处于监视状态时,红色指示灯闪烁,工作电流小;当现场温度超过设定的报警域值时,探测器进人报警状态,红色指示灯常亮,回路电流迅速增大并触发警铃。探测器的报警信号以回路电流变化的形式给出,具有报警锁定功能,报警的复位只能通过短暂的断电来实现。

参考文献:

[1] 刘芳,尹朝辉,王兵.模块化数据方舱在新型数据中心的应用[J].信息通信,2015(1):68-70;

[2] 龚俊.论UPS在集装箱数据中心的应用现状[J].科技资讯,2012(17):22-22;

[3] 侯小凤,宋朋涛,唐伟超,等.分布式集装箱数据中心的绿色层次化管理[J].计算机研究与发展,2016,53(7):1493-1502.

论文作者:徐波,包远林

论文发表刊物:《电力设备》2017年第23期

论文发表时间:2017/12/6

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