数据中心智能化系统设计要点

1、系统设计概述

数据中心智能化系统包括如下子系统：
1）弱电桥架系统；
2）综合布线系统（包括办公网布线、运维网布线、生产网布线系统）；
3）计算机网络系统（不涉及数据中心内业务网部分）；
4）安防系统（包括视频监控、一卡通系统、入侵报警系统等）；
5）数据中心基础设施监控系统（包括对数据中心冷源、动力环境、IT设备等的监控）；
6）多媒体系统（含监控中心、指挥中心、会议室等区域）
7）机柜及通道封闭系统
8）无线对讲系统

2、数据中心内的功能分区规划

数据中心需在规划阶段综合考虑智能化系统所需功能房间的分布问题，主要有以下部分：

A、业务相关功能分区

1）运营商进线：根据数据中心规模，园区内小市政系统需预留至少两路运营商进线路由，与数据中心运营商接入间、通信机房等功能房间连通；
2）运营商进线间\通信机房：园区内数据中心需规划至少两组运营商进线间，综合考虑数据中心IT网络、园区办公系统数据及电话、有线电视、手机信号增益等系统所需网络资源落地所需功能分区。有独立办公楼的需设置独立的通信机房，可将上述办公系统、有线电视、手机信号增益等放置在通信机房内；
3）业务网垂直管道间：主要为数据中心内各层机房模块间通信系统互联互通，至少设置两个垂直管道间，确保各层间互联互通路由的冗余性及便捷性；
4）核心网络机房：根据数据中心规模，设置两组核心网络机房，条件允许的情况下，尽可能采用独立房间，两组核心网络机房间距离需满足规范要求；
5）楼层网络汇聚区：根据数据中心规模，可在每层设置两组楼层汇聚区，可为独立房间，亦可采用模块机房内划分功能分区的方式；
6）异形设备区：提前考虑机房内异形设备放置区，根据业主业务系统需要，可采用分散式或集中式布局。

B、运维相关功能分区

1）园区智能化小市政系统：园区智能化系统设置独立的管沟系统，并确保与强电管沟间有合理的安全距离，弱电管沟需综合考虑与园区内各楼宇、周界、主要出入口等建筑相互连通，确保园区智能化系统布线的便捷性；
2）楼层弱电间：园区各建筑内每层需设置弱电间，根据建筑规模和规范要求，每层可设置一个或多个弱电间，保证各层前端水平布线距离不超90米；
3）弱电设备间/弱电机房：园区需设置一个弱电设备间/弱电机房，用于放置智能化系统各子系统后台设备、网络核心设备等，需规划为独立的功能房间，条件允许的情况下，尽可能靠近监控中心；
4）运维值班室：在数据中心内一层宜设置运维值班室，可与消防监控室共用，建议靠近建筑主出入口设置，方便访客登记、安检等人员工作；
5）监控中心：可共用园区ECC监控中心，用于监控数据中心内各系统运行情况。

3、智能化系统布线路由规划

园区内各建筑内需设置弱电系统桥架，为数据中心业务网系统、智能化系统提供布线路由，具体配置如下：

A、数据中心业务网系统

1）数据中心内业务网系统主要连通运营商接入间、核心网络机房、楼层汇聚区/机房、各机房模块；
2）业务网桥架机房模块内宜采用双层布置，分别用于模块内铜缆及光缆敷设，互不影响。采用“日”字或“田”字式环形布局，保证布线路由的冗余。铜缆桥架宜采用开放式网格桥架，方便出线；光缆宜采用光纤尾纤槽道，更好的保护光缆的同时，可有效提高机房内色彩；
3）业务网桥架机房模块外宜采用环形布局，连通本层各机房模块、工艺管道间，确保从每个机房往外均有至少两个不同路由，连通其他机房模块。建议采用封闭式金属线槽，以更好的保护槽内光缆及铜缆。

B、智能化运维管理系统

1）弱电运维桥架为智能化系统除业务网布线以外的各子系统提供布线路由，采用封闭式金属线槽，连通各功能房间、弱电间及设备机房等；
2）各层内沿走廊形成环形排布，根据各房间内被监测设备排布，设置支路线槽；环形主干桥架走廊吊顶内敷设，各功能房间内可顶部或地板下敷设；
3）通过弱电间连通相邻楼层水平桥架，预留与业务网桥架的接口（可预留在核心机房或运营商机房），便于弱电系统与园区外其余园区远程互联。

4、办公及运维网布线系统

办公及运维网综合布线系统包括水平布线及垂直布线系统，水平布线采用六类非屏蔽模块化布线产品，垂直布线采用多模（室内）/单模（室外远距离）光缆布线系统，采用熔接方式即可满足使用需求。

A、办公网综合布线系统

1）办公网布线系统包括水平布线及垂直布线；
2）水平布线：包括各功能房间内数据/语音面板至弱电间配线架间的布线，采用六类非屏蔽布线产品；
3）垂直布线：数据部分采用多模/单模光纤布线；语音部分可采用多模/单模光缆（IP电话系统）或大对数布线（模拟电话系统），可根据用户使用需求配置；

B、运维网综合布线系统

1）运维网布线系统主要为安防、BA、动环、多媒体等系统提供布线支持；
2）各前端设备至弱电间采用六类非屏蔽布线，前端不设面板，弱电间内设置配线架及跳线，方便后期运维管理；
3）垂直布线连通各弱电间及弱电机房，方便数据汇聚至后台设备统一管理；

5、计算机网络系统

计算机网络系统为办公及运维网系统所需网络设备系统，不涉及数据中心业务网系统。

A、办公网系统

1）办公网计算机网络系统包括办公网接入交换机、核心交换机、无线WiFi覆盖、语音程控交换设备、防火墙、路由器等；
2）办公网计算机网络系统采用两层架构，即接入层+核心层；
3）无线wifi覆盖包括前端AP点、POE接入交换机、AC管理设备等，核心交换机共用办公网核心交换机；无线WiFi覆盖系统建议仅在办公区配置，数据中心区域不建议配置；
4）语音程控交换设备可提出语音点位需求，相关系统建议由运营商负责；
5）防火墙、路由器等设备建议由业务网规划部门统一规划。。

B、运维网系统

1）运维网计算机网络系统根据项目规模，可采用两层或三层网络架构：接入层-（汇聚层）-核心层，数据中心园区若为单体建筑，可采用两层架构，若为多栋建筑，建议采用三层架构。
2）接入层交换机设置在各弱电间内，根据不同业务采用不同的接入交换机，如视频监控系统采用POE交换机，门禁、入侵报警共用接入交换机，电力监控、环境监控共用接入交换机，BA系统配置双接入交换机，弱电其余系统（如多媒体、信息发布等）共用接入交换机。接入交换机采用10~1000Mbps接入+1Gbps上链，双电源；
3）汇聚层交换机设置在本楼弱电设备间内，安防系统（包括视频、一卡通、入侵报警）、监控系统（包括BA、动力环境）分别设置独立的汇聚交换机，采用双机热备方式保证系统可靠性，1Gbps接入+10Gbps上链，预留接入端口扩展空间，双电源双引擎保证系统可靠性；
4）核心交换机放置在弱电机房内，采用双机热备方式，1Gbps（两层）/10G（三层）接入，预留接入端口扩展空间，双电源双引擎保证系统可靠性；
5）若有与外部互联需求，所需防火墙、路由器等建议由业务网规划部门统一规划。

6、综合安防监控平台

综合安防监控平台包括视频监控系统、一卡通系统、入侵报警系统

A、视频监控系统

1）采用全高清数字摄像系统，包括前端摄像机、布线系统、网络传输系统、存储管理系统、监控中心等部分；
2）前端摄像机：可根据实际使用场景选择半球、枪式、球形摄像机，至少1080P分辨率；
3）布线系统：水平布线采用六类非屏蔽布线，垂直布线采用多模（室内）/单模（室外远距离）光缆布线；
4）网络传输系统：详见运维网计算机网络系统；
5）存储管理系统：在弱电机房内配置存储设备，保证视频信号存储满足用户要求，配置管理服务器，采用双机热备方式，保证系统可靠性；
6）监控中心：在运维值班室设置分控中心，运维/保安人员可监视园区及各建筑内主要部位实时画面；在监控中心设置总控中心，配置大屏系统对整个园区各部位进行轮巡监看。

B、一卡通系统

1）一卡通系统含门禁管理、访客管理、电梯管理、停车场管理、消费管理等模块，可根据数据中心实际情况进行配置；
2）门禁系统可根据被控区域重要程度，采用不同的认证方式，如：单向刷卡、双向刷卡、生物识别等，为保证消防状态下机房模块等重要房间的安全，数据中心重要功能分区出入口可采用机电一体锁（消防报警时只能从里往外、无法从外往里）；
3）可在数据中心主入口配置访客管理系统，可实现访客在线预约，方便外部人员进园管理；
4）可根据园区规划情况，选配电梯管理、停车场管理、消费管理模块，实现园区电梯、停车和食堂消费管理。

C、入侵报警系统

入侵报警系统含报警按钮、红外微波检测、玻璃破碎检测、红外/激光对射、周界电子围栏等报警形式，配合地址模块、入侵报警主机等组成一套完整的入侵报警系统，可有效保证园区、建筑在有外部入侵事件时的报警时效。

D、综合安防管理平台

1）整个园区可配置一套综合安防管理平台，可将上述视频、一卡通、入侵报警等系统统一管理；
2）配置综合安防管理平台，可提高相关子系统间联动管理，提高管理效率。

7、数据中心业务网布线系统

数据中心业务网布线系统是数据中心设计的重要组成部分，需根据技术及产品发展趋势、结合用户实际使用需求进行规划。

A、数据中心综合布线系统发展趋势

1）随着数据中心规模不断变大，目前数据中心行业整体上呈现“光进铜退”的现象，数据中心内光缆布线占据很大部分，甚至不乏全光布线系统；
2）随着数据中心对宽带资源需求的不断变大，铜缆布线主要以6A类布线为主，光缆布线以预连接布线为主，均能实现10Gbps的数据传输，预连接布线系统为后期40G、100G传输提供了良好的升级方案；
3）原来的三层布线架构（接入-汇聚-核心）主要以数据的南北向传输为主，随着业务形态的变化，尤其是近年云计算的不断发展，以东西向数据传输为主的两层架构开始成为主流，在数据并发、协同等方面较三层架构有更大的优势。

B、数据中心综合布线系统方案建议

1）对整个数据中心而言，布线架构可分为：运营商接入-网络核心-楼层网络汇聚，运营商接入与网络核心间、两个网络核心之间、网络核心与网络汇聚之间均采用冗余布线，采用独立的布线路由，保证布线系统可靠性，此部分可理解为采用传统三层网络架构；
2）各楼层内，不同的模块与楼层网络汇聚区间建议采用两层网络架构，采用Spine-Leaf架构，为提高Leaf交换设备端口利用率，建议机房内每3台机柜配置一组Leaf交换机，Spine交换机配置在网络汇聚区内；
3）楼内SAN网需独立规划，网络架构建议采用两层架构（Core-Edge），Edge交换机根据业务需求配置在前端机柜内，Core交换机配置在楼层网络汇聚区；
4）根据上述架构，各机房模块内每3台机柜作为一个组（Rack-Group），综合考虑LAN网及SAN网，配置预端接光缆直接汇聚至本层网络汇聚区；
5）同层网络汇聚间之间、网络汇聚区至网络核心、网络核心之间及网络核心至运营商接入间按常规T4标准配置布线系统。

8、冷源自控、动力环境监控系统

数据中心冷源自控系统、电力监控系统及环境监控系统作为对数据中心基础设施相关设备的监控管理系统，是数据中心运维管理的有效管理手段。

A、冷源自控系统

1）为保证系统冗余性，建议采用PLC系统实现对数据中心内冷源系统的自控管理；
2）冷源群控（含群控、蓄冷罐、冷机单元控制）、二次泵、冷却塔控制部分配置冗余CPU，确保系统可靠性；
3）PLC控制箱需配置双电源切换，建议采用双路直流电源模块+直流电源切换方式实现，保证没有电源模块单点故障；
4）系统后台采用双机热备方式运行，确保系统可靠性。

B、动力环境监控系统

1）机房动环监控系统主要对数据中心内配电柜、UPS、蓄电池、列头柜、精密空调、新风机、恒湿机等设备运行状态，以及对数据中心内温湿度、漏水、电池室氢气浓度等进行实时监测；
2）系统硬件分为三层架构：数据采集层、集中监控层、远程浏览层；软件分为四层结构：数据采集层、数据处理层、运维管理层、交互展示层；
3）系统采用嵌入式信号采集单元采集上述设备实时参数，汇总、计算后上传至集中监控服务器；
4）集中监控服务器采用双机热备方式运行。

9、数据中心基础设施管理系统（DCIM）

DCIM系统可对数据中心各系统进行统一管理、减少信息孤岛、提高管理效率。
1）可集中管理数据中心安防系统、冷源自控系统、动力环境监控系统、消防系统等系统数据；
2）预留数据中心IT设备、业务系统的管理接口，后续可根据用户需求灵活扩展；
3）配合资产管理设备，可实现对数据中心内各种设备的全生命周期管理；
4）结合BIM系统，实现数据中心3D仿真展示，实现园区级、楼栋级、楼层级、模块级、机柜级的仿真展示；
5）结合用户业务系统，可实现移动运维、工单管理等功能。

10、监控中心多媒体系统

监控中心包括ECC总控中心、应急指挥中心、大小会议室、展厅等区域的音视频及中控系统。

A、视频系统

1）ECC总控中心、应急指挥室、会议室、展厅等区域可配置大屏系统，根据房间规模，可选择小点距LED、液晶屏、投影、电子白板、电子沙盘等不同形式产品；
2）配置视频会议终端，将本监控中心作为分会场接入用户视频会议系统；
3）视频传输系统建议采用分布式网络视频传输系统，可灵活实现视频信号在不同房间、不同楼层、不同楼栋间的传输。

B、音频系统

1）ECC总控中心、应急指挥室、会议室、展厅等区域配置音响、功放、音频矩阵等设备，实现相应房间的扩声需求；
2）根据使用需求，配置会议发言系统、电子铭牌等产品，丰富监控中心使用功能；
3）建议采用网络型音频矩阵，实现不同房间之间的音频信号互联互通。

C、中控系统

1）ECC总控中心、应急指挥室、会议室、展厅等区域配置一套中控系统；
2）通过无线触摸屏，实现对上述区域各种音视频设备及环境的统一管理；
3）预设多种工作模式，实现一键快速切换。

11、机柜及通道封闭系统

数据中心机柜宜采用标准柜体，服务器机柜建议采用600mm（宽）*1200mm（深）*2000mm（高）、网络机柜建议采用800mm（宽）*1200mm（深）*2000mm（高）规格柜体，保证各种设备均能安装。
每台机柜根据用电需求，配置双路PDU。
为调高制冷效率，机房内设置冷/热通道封闭系统。

12、无线对讲系统

为方便整个数据中心园区后期运维，建议配置一套无线对讲系统，对讲主机放置在弱电机房内，通过光缆与各楼内的远端机连接。
在园区高处、各楼内走廊、各机电设备房间等处设置无线对讲天线，实现无线对讲信号全覆盖。

13、弱电系统供电

智能化系统需确保采用双路UPS供电，在弱电设备间/弱电机房、弱电间等处设置弱电系统配电柜/箱。
弱电设备间/弱电机房可采用双路列头柜的方式，为弱电设备间/机房内每台机柜提供双路电源，弱电设备间/弱电机房内若有单电源设备，需在相应的机柜内配置STS；
每个弱电间内设置三个配电箱，分别为相应房间内各种弱电设备提供A路、B路及STS切换后的电源，确保弱电系统双电源设备直接从A路、B路配电箱取电、单电源设备从STS配电箱内取电；
每个弱电间内需预留门禁系统所需消防分励开关，确保消防报警后可切断相应及相邻消防分区内所有的门禁电锁电源。