Мобильные (контейнерные) центры обработки данных (МЦОД)

Основные характеристики МЦОД

Состав инженерных систем МЦОД

В соответствии с Техническими требованиями в состав проектируемых инженерных систем входят:

• Монтажные конструктивы ЦОД;
• Герметичный контур центра обработки данных;
• Система электроснабжения МЦОД;
• Система рабочего и аварийного освещения;
• Система бесперебойного электроснабжения ЦОД;
• Система распределения питания;
• Климатическая система;
• Структурированная кабельная система;
• Система автоматического газового пожаротушения;
• Автоматизированная система мониторинга и управления инженерными системами;
• Cистема безопасности.

1. Монтажные конструктивы МЦОД

Конструктивно модульный контейнер представляет собой силовой каркас состоящий из утепленного основания и кровли, соединенных между собой угловыми стойками из соответствующего стального проката.

Силовой каркас снаружи обшит листовым металлом толщиной 2 мм, изнутри – гнутыми металлическими панелями толщиной 0,8 мм. Между наружной и внутренней обшивкой уложен негорючий утеплитель.

Каркас основания и кровли выполнен из соответствующего стального проката. В каркасе основания и кровли выполнены необходимые закладные элементы для крепления оборудования, а также необходимые технологические отверстия.

Над шкафами предусмотрена перегородка для разграничения холодного и горячего коридора.

Модульный центр обработки данных (ЦОД) оснащен входной дверью шириной 900 мм и дополнительной дверью шириной 700 мм. Входная дверь расположена в торце контейнера, запасная в боковой стенке. Над входной и дополнительной дверью предусмотрены защитные козырьки.

На противоположном входу торце контейнера предусмотрены кронштейны для установки внешних блоков кондиционеров. После установки и монтажа внешние блоки кондиционеров закрываются защитным ограждением.

Модульный контейнер оснащен четырьмя и более регулируемыми опорами. Опоры предназначены для регулировки горизонтальности контейнера на месте эксплуатации.

Для строповки при погрузочно-разгрузочных работах в контейнере предусмотрены угловые фитинги.

Внутренняя компоновка контейнера состоит из двух отсеков – технологического тамбура и аппаратного отсека. Вход в аппаратный отсек оборудован одинарным дверным проемом с рольставнями.

В аппаратном отсеке располагаются:

• 19’’ шкафы для размещения оборудования ИТ-инфраструктуры в количестве не менее 5 штук высотой 42U, шириной 750 – 600 мм;
• 19’’ шкафы для размещения оборудования ИБП в количестве 2 штук высотой 1500 мм, шириной 523 мм, глубиной 854 мм;
• внутренние блоки кондиционеров.

В технологическом тамбуре предусматривается установка:

• электрических щитов;
• пульта управления кондиционерами;
• щита АСМУ;
• контроллеров и блоков питания СКУД;
• приборов управления и электропитания АУГПТ;
• модулей АУГПТ.

Каждый шкаф имеет возможность перемещения вдоль продольной оси. Для перемещения используются линейные актуаторы. Управление перемещением происходит с пульта управления в технологическом тамбуре.

Габариты стандартного контейнера МЦОД (ШхДхВ) - 2400х6000х2800 мм.

Подвесных потолков и фальшполов не предусмотрено.

В ситуации с другими техническими требованиями используются контейнеры с индивидуальными размерами и компановкой.

2. Герметичный контур МЦОД

Предусматривается создание герметичного контура МЦОД, который является несущим элементом, а также защитой телекоммуникационного оборудования от следующих опасных внешних факторов:

• затопление от атмосферных осадков в случае нарушения герметичности кровли;
• температурные колебания внешней среды (зима-лето).

Герметичный контур МЦОД соответствует следующим эксплуатационным параметрам:

• максимальная рабочая температура до плюс 40°С;
• минимальная рабочая температура до минус 40°С;
• относительная влажность при температуре плюс 25°С не более 98 %.

3. Система электроснабжения МЦОД

Предусматривается:

• выполнение системы по 5-проводной схеме с типом системы заземления TN-S в магистральной части и по 3-проводной схеме в групповой с использованием розеток с заземляющим контактом;
• организация электроснабжения от двух секций вводно-распределительного устройства (далее ВРУ-АВР), при отключении любого из вводов предусмотрен автоматический перевод всей нагрузки, на ввод, оставшийся в работе, с возможностью выдачи информации об отключении одного из вводов в систему мониторинга и управления МЦОД;
• возможность подключения к системе электроснабжения дизель-генераторной установки;
• категория надежности для потребителей, подключаемых к ГРЩ – первая;
• категория надежности для потребителей, подключаемых к ИБП (UPS) – первая особая;
• категорийность электроприемников по I и I особой группе категории надежности;
• качество электроэнергии для потребителей СБЭ – гарантируется на уровне согласно ГОСТ 13109-97, для прочих потребителей – согласно текущему качеству электроэнергии, поступающему на объект от городских сетей;
• электроснабжение осуществляется от сети переменного тока напряжением 380 В и частотой 50±0,2 Гц, при предельно допустимых колебаниях напряжения в электросети ± 10%, несимметричность нагрузки фаз не должна превышать ± 5%;
• система заземления с сопротивлением растекания не более 4 Ом;
• прокладка кабельных линий системы по разным трассам;
• общая установленная мощность потребителей стандартного МЦОД, подключаемых к ГРЩ примерно  –  50 кВт;
• схема резервирования  ИБП – N+1;
• режим работы 24х7х365 (с учетом снижения степени резервирования во время режима проведения технологических работ);
• среди потребителей МЦОД предусмотрено питание однофазной и трехфазной нагрузки.

Оборудование МЦОД относится к электропотребителям I категории по надежности электроснабжения с наличием групп электроприемников, относящихся к электропотребителям особой группы I категории по надежности электроснабжения.

К электроприемникам особой группы I категории надежности относится основное оборудование МЦОД (сервера, коммуникационное оборудование и т.п.).

Для электропотребителей особой группы I категории надежности используется система бесперебойного электроснабжения.

Для надежного обеспечения электроэнергией основного оборудования МЦОД проектом предусматривается построение системы бесперебойного электроснабжения по схеме резервирования N+1.

Электроснабжение оборудования МЦОД осуществляется от ЩБП, подключенного к ГРЩ с АВР здания по двум вводам напряжением 380/220 В, 50 Гц.  Система заземления - TN-S.

От ГРЩ запитываются ИБП, кондиционеры, воздушные конденсаторы, оборудование систем безопасности и газового пожаротушения. От ЩБП запитывается основное оборудование МЦОД.

Подключение МЦОД к системе электроснабжения Объекта выполняется соответствующими службами Заказчика.

4. Система рабочего и аварийного освещения

Предусматривается:

• обеспечение на высоте 1 м от пола освещенности на горизонтальной поверхности не менее 400 лк;
• обеспечение на высоте 1 м от пола освещенности на вертикальной поверхности не менее 200 лк.

Система аварийного освещения в МЦОД обеспечивает минимально необходимые требования к освещению для продолжения работы персонала или возможность безопасного прекращения работы при временном выходе из строя рабочего освещения.

В МЦОД устанавливаются светильники с аккумуляторными батареями, что обеспечивает их работу в течение времени, предусмотренном нормами пожарной безопасности.

5. Система бесперебойного электроснабжения МЦОД 

Предусматривается:

• подключение СБЭ к cистеме электроснабжения МЦОД;
• применение источников бесперебойного питания;
• применение батарейных блоков для обеспечения автономной работы;
• применение кабельных линий с необходимыми средствами защиты;
• возможность мониторинга по сети (WEB, SNMP).

Основу системы бесперебойного электроснабжения составляют два ИБП мощностью 30кВА/24кВт, работающие по схеме резервирования N+1.  Время автономной работы на полную мощность для данной системы составляет не менее 10 минут.

ИБП подключаются к ГРЩ через внешнюю байпас панель. ИБП имеет возможность проведения профилактических и ремонтных работ без отключения нагрузки. Байпас панель обеспечивает работу серверного оборудования в автоматическом, ручном и в режиме сервисного байпаса.

Взаиморезервируемые кабельные линии (питающие ИБП) прокладываются отдельно в разных секциях лотка или в разных лотках.

Система бесперебойного электроснабжения функционирует в следующих режимах:

• основной;
• проведения технологических работ;
• аварийный.  

В основном режиме СБЭ функционирует 24 часа в день, 365 дней в году за исключением времени проведения технологических работ. В основном режиме СБЭ обеспечивает значения всех характеристик электроснабжения в соответствии с требованиями, предъявляемыми со стороны размещаемого в МЦОД серверного и коммуникационного оборудования.

Данный режим функционирования обеспечивается следующими техническими решениями:

• применение оборудования, рассчитанного на режим работы 24х7х365;
• возможность замены оборудования без полной остановки МЦОД;
• применение оборудования, не требующего постоянного присутствия дежурной смены, непосредственно в помещении и на объекте;
• возможность удаленного контроля и управления оборудованием (с помощью SNMP-карт);
• основные компоненты системы имеют коммуникационные возможности для оперативного оповещения обслуживающего персонала об аварийных и предаварийных ситуациях (карты и модули подключения к Ethernet).

В режиме проведения технологических работ обеспечиваются все требуемые характеристики электроснабжения. В данном режиме допускается снижение надежности функционирования СБЭ.

СБЭ автоматически переходит в аварийный режим функционирования при возникновении сбоев и отказов ее компонентов, не позволяющих поддерживать полноту и качество реализации функций на уровне требований основного режима функционирования. По окончании работ по устранению неисправностей СБЭ переводится в основной режим функционирования.

6. Система распределения питания

Предусматривается:

• распределительная сеть СБЭ, организованная с помощью БСРП: для распределения питания в каждой стойке с основным оборудованием используется по два БСРП с входным разъёмом типа IEC309-32;
• первый БСРП в каждой стойке запитывается от ИБП, второй БСРП – от ГРЩ;
• подключение электроприемников МЦОД к СБЭ через систему распределения питания (БСРП);
• установка БСРП в каждый шкаф в количестве двух штук;
• наличие у БСРП необходимого количества розеток для подключения ИТ-оборудования;
• вертикальное исполнение БСРП;
• предоставление информации о состоянии БСРП и входном напряжении в централизованную систему мониторинга и управления (АСМУ).

7. Климатическая система МЦОД 

Предусматривается создание системы кондиционирования, обеспечивающей:

• температуру воздуха в помещении от плюс 20°С до плюс 24°С;
• поддержку требуемого диапазона температур с обеспечением работы на охлаждение при температурах наружного воздуха от минус 40°С до плюс 40°С;
• подачу санитарной нормы свежего воздуха и газодымоудаление, в случае срабатывания системы автоматического газового пожаротушения;
• отсутствие выпадения конденсата в холодный период года;
• изолированность от других климатических систем;
• возможность автоматического регулирования, контроля, блокировки и дистанционного управления;
• контроль за соблюдением температурного режима в монтажных шкафах с помощью расположенных внутри шкафов температурных датчиков;
• резервирование по схеме N+1;
• возможность мониторинга по сети (WEB, SNMP).

Для удаления из МЦОД избытков теплоты и обеспечения требуемых метеорологических условий, устанавливается система кондиционирования воздуха по схеме N+1. В МЦОД устанавливаются три подпотолочных кондиционера максимальной холодопроизводительностью 12 кВт.

В данных моделях кондиционеров используется дополнительный режим свободного охлаждения, в результате этого существенно сокращаются расходы электроэнергии в межсезонный и зимний периоды.

Сигналы о состоянии кондиционеров выводятся в общую сеть мониторинга. Наружные блоки устанавливаются в торце контейнера. Все кондиционеры снабжены функцией самодиагностики, обеспечивающей выявление неисправностей и выводятся из кондиционера в виде сигнала «Авария».

Межблочные трассы из медных труб теплоизолируются трубной теплоизоляцией. Дренаж от внутренних блоков отводятся в поддон контейнера.

Все оборудование работает в автоматическом режиме при условии бесперебойной подачи электроэнергии. Блоки оборудуются системой аварийного охлаждения, которая позволяет осуществлять вентиляцию или охлаждение помещения наружным воздухом при пропадании основного электропитания.

8. Структурированная кабельная система

Предусматривается:

• применение кабелей 6 категории LANmark-6 U/UTP 4p cat6 PVC;
• прокладка кабелей в конструкциях системы монтажных шкафов.

В аппаратном отсеке устанавливается четыре шкафа под оборудование ИТ-инфраструктуры. Распределительный узел СКС размещается в одном шкафу, в котором предусматривается установка:

• коммутационных панелей СКС внешних магистральных связей МЦОД;
• коммутационных панелей СКС для горизонтальных линий (внутренних) МЦОД.

В стандартном решении используются оптические компоненты на базе линейных продуктов LANmark.

В качестве компонентов кроссов проектом предусматривается использование оптических панелей LANmark, укомплектованных модулями с оптическими разъемами.

Базовым типом разъема принят SC. Волоконно-оптические кабели МЦОД оконцовываются разъемами данного типа.

В решении применяются медные компоненты СКС 6 категории: кабель LANmark-6 U/UTP 4p cat6 PVC в коробках по 305 м и коммутационные панели Patch Panel с 24 разъемами RJ45. Предусматривается поставка необходимого количества медных коммуникационных шнуров 6 категории RJ45-RJ45, длиной 3 м и 5 м.

9. Система автоматического газового пожаротушения

В соответствии с требованиями для защиты помещения серверной в МЦОД предусматривается монтаж системы газового пожаротушения, где в  качестве ГОТВ применяется двуокиси углерода СО₂.

Контроль над параметрами систем и управление ими осуществляется из помещения охраны – помещения с персоналом, ведущим круглосуточное дежурство.

10. Автоматизированная система мониторинга и управления инженерными системами

Предусматривается:

• сбор и отображение состояния инженерных систем МЦОД в централизованной системе мониторинга Заказчика;
• получение информации о работе оборудования и различных параметрах от независимых датчиков и преобразователей;
• непрерывный анализ поступающей информации и выдачу сигналов о выходе параметров из допустимых пределов;
• архивирование поступающей информации;
• передачу информации по существующим каналам связи в централизованную систему мониторинга Заказчика.

АСМУ обеспечивает получение информации о состоянии оборудования инженерных систем  серверного помещения МЦОД, передачу этой информации по каналам связи. Кроме этого АСМУ позволяет осуществлять управление отдельными компонентами инженерных систем и выполнять обработку аварийных ситуаций.

В состав АСМУ входит щит АСМУ с установленным контроллером и датчики температуры, влажности, протечки.

11. Система безопасности МЦОД

Предусматривается создание:

• подсистемы контроля и управления доступом (СКУД);
• подсистемы охранной телевизионной (СОТ).

МЦОД оборудуется  многоуровневой системой контроля доступа, однорубежной системой охранной сигнализации и системой охранной телевизионной среднего класса. 

В проекте предусматривается построение СКУД на основе контроллеров, с возможностью подключения к компьютеру, построение СОТ на базе IP-устройств и интеллектуальной системы видеонаблюдения.

Все технические средства систем работают в единой информационной среде Ethernet, поэтому система позволяет организовать взаимодействие технических и программных средств в автоматическом режиме, снижая негативное влияние человеческого фактора. Система дает возможность наращивания функций базового варианта и интеграции в существующие сети.

Принятые сокращения:

АСМУ – автоматизированная система мониторинга и управления;
АУГПТ – автоматическая установка газового пожаротушения;
БСРП – блок системы распределения питания;
ГОТВ – газовое огнетушащее вещество;
ГРЩ – главный распределительный щит;
СБЭ – система бесперебойного электроснабжения;
СКС – структурированная кабельная система;
СКУД – система контроля и управления доступом;
СОТ – система охранная телевизионная;
ИБП – источник бесперебойного питания;
КСП – контейнерное серверное помещение;
ЩБП – щит бесперебойного питания.