数据中心机房物理环境检验概述(二)

（接上期）

  新风机启动和状态参数检查:启动及工作状态检查,包括工作电流、振动、噪声等检查;
　　
　　控制测试:按控制要求,检查新风机手动和自动工作情况,以及BMS的显示情况;
　　
　　针对机房不同的IT负载(不少于下列5种工况下:0%、25%、50%、75%和100%)情况,要求对温湿度调节范围、气流组织及散热、温度变化率结露情况进行检测;
　　
　　检测空调并机互备情况(供水系统、水泵与冷水机组、冷塔、板式换热、蓄冷罐和精密空调);
　　
　　检测空调与监控系统的联网通信情况;
　　
　　对机房内部的气压,新风的风量等进行检测;
　　
　　对空调系统的制冷效率提出优化建议;对室外机的布局、散热等因素进行检查;对空调供配电检测评估。
　　
　　模拟各个子系统常见的故障,检验空调的可用性和可靠性,并针对故障提出具有建设性的维护、检修流程和故障排除方案。
　　
　　模拟空调系统维护保养,并提出相关建议。
　　
　　3.2.12给水排水系统的验收测试
　　
　　空调加湿给水管做通水试验,应开启阀门、检查各连接处及管道,不得渗漏。
　　
　　排水管做通水试验,流水应畅通,不得渗漏。
　　
　　3.2.13综合布线系统的验收测试
　　
　　验收包括下列内容:
　　
　　1)配线柜的安装及配线架的压接;
　　
　　2)走线架、槽的安装;
　　
　　3)线缆的敷设;
　　
　　4)线缆的标识;
　　
　　5)系统测试。
　　
　　3.2.14监控与安全防范的验收测试
　　
　　监控与安全防范系统的验收包括:
　　
　　1)设备、装置及配件的安装;
　　
　　2)环境监控系统和场地设备监控系统的数据采集、传送、转换、控制功能;
　　
　　3)入侵报警系统的入侵报警功能、防破坏和故障报警功能、记录显示功能和系统自检功能;
　　
　　4)视频监控系统的控制功能、监视功能、显示功能、记录功能和报警联动功能;
　　
　　5)出入口控制系统的出入目标识读功能、信息处理和控制功能、执行机构功能。
　　
　　监控和安全防范系统检测应包括:
　　
　　1)环境监控系统的温湿度监控(包括所有监控点)的准确性、漏水报警的精确性和准确性;
　　
　　2)设备监控的参数采集的正确性、报警响应时间的准确度;
　　
　　3)电力监控系统和环控系统的数据正确性、报警的准确度;
　　
　　4)检测视频监控的控制功能、监视功能、显示功能、记录功能、回放功能联动功能……等功能是否满足设计要求;
　　
　　5)检查门禁系统的出入目标识读装置功能、信息处理/控制功能、异常报警功能、和火灾报警联动功能;
　　
　　6)对所有的监测点,检测数据的正确性、实时性和有效性,针对全部的检测点和监控系统本身进行故障模拟测试;
　　
　　7)模拟验证非法人员入侵时视频监控系统、门禁系统的报警功能、系统联动功能,验证应急状态下视频监控系统、门禁系统等各系统功能是否符合设计及相关规范要求;
　　
　　3.2.15消防系统的验收测试
　　
　　按照现行国家标准《火灾自动报警系统施工及验收规范》GB50166和《气体灭火系统施工及验收规范》GB50263的有关规定进行验收测试,进行气体灭火模拟和与其他系统的联动功能测试。
　　
　　3.2.16室内装饰装修的验收测试
　　
　　1)吊顶、隔断墙、内墙和顶棚及柱面、门窗、踢脚板等施工的验收内容和方法,应符合现行国家标准《建筑装饰装修工程质量验收规范》GB50210的有关规定。
　　
　　2)地面处理施工的验收内容和方法,应符合现行国家标准《建筑地面工程施工质量验收规范》GB50209的有关规定。防静电活动地板的验收内容和方法,应符合国家现行标准《防静电地面施工及验收规范》SJ/T31469的有关规定。
　　
　　3)检查各机房模块密闭性;
　　
　　4)检查墙面、地面、吊顶、门窗等施工工艺;
　　
　　5)检查防静电地板安装施工工艺;
　　
　　6)检查机房防尘处理施工工艺;
　　
　　7)检查机房保温处理施工工艺;
　　
　　8)检查地板下、吊顶上穿墙孔洞的封堵;
　　
　　9)检查机房装饰装修材料防火等级。
　　
　　3.2.17机柜IT微环境
　　
　　按设计要求在机柜内放置3种模拟负载（模拟负载可以根据使用档位的调整模拟不同负荷）进行测试,测试包括温湿度(包括机柜的前后各5个点),并通过软件进行模拟气流组织。此测试只针对主机房区域。联合测试及应急预演。
　　
　　1)单个机房模块100%热负荷制冷能力测试。
　　
　　2)单个机房模块100%热负荷空调冗余测试。
　　
　　3)机房模块25%、50%、75%、100%热负荷冷水机组自动切换和制冷能力测试。
　　
　　4)单路市电停电和恢复切换测试。
　　
　　5)双路市电停电和恢复切换测试。
　　
　　6)机房100%负荷发电机组带载测试。
　　
　　7)机房100%负荷发电机组冗余测试。
　　
　　8)停电恢复制冷系统切换和启动测试。
　　
　　9)机房100%热负荷板换换热能力测试。
　　
　　10)机房100%热负荷冷水系统冗余测试。
　　
　　11)机房100%热负荷蓄冷罐蓄冷能力测试。
　　
　　12)机房100%热负荷制冷系统故障温升测试。
　　
　　3.2.18检验资源要求
　　
　　检验环境要求
　　
　　1)测试区域所含分部、分项工程的质量均应自检合格;
　　
　　2)测试前应对整个测试区域和空调系统进行清洁处理,空调系统连续运行不应少于48h。
　　
　　适用范围
　　
　　检测项目适用于工程竣工后的所有生命周期;带载验收项目宜在空态条件下进行。空态是指机房设施已全部建成,其服务动力公用设施区接通并运行,但无生产设备、材料及人员的状态。
　　
　　机房测试仪器设备清单(详见表1)
　　

　　检验技术人员
　　
　　数据中心机房工程是一个综合多学科多行业的综合性系统工程,从事机房第三方检验的技术人员必须具备丰富的综合性专业理论知识及实际操作经验,做到精通某些相关行业(学科)、熟知其他相关行业(学科)。另外,技术人员必须要经过检验工作质量管理体系培训合格后才可上岗。
　　
　　绿色机房评价的探讨
　　
　　如今,我们已进入大数据时代,数据量的爆炸式增长使得机房扩建的速度越难以预测,能源消耗也越来越大。什么样的数据中心机房能够面对全球日益紧缺的能源形势呢?让我们来看看国外知名数据中心是如何通过新技术向着高效节能的目标努力的。
 

　　
　　Facebook数据中心,它位于俄勒冈州耗资上千万美元建造而成。Facebook数据中心属于未来数据中心的典范,它与普通数据中心相比,能效高出38%,建造成本更是降低了24%。它利用密集布置的太阳能电池板收集太阳能。虽然是阴雨天但太阳能电池板依旧可以照常工作为数据中心储备电能。它采用专用的直流供电系统为服务器设备供电,这样做的好处在于无需进行交流到直流的转换,从而避免了电能损耗。另外,Facebook数据中心100%使用外部空气冷却没有应用空调制冷,因此节省了大量的成本。
　　
　　充分利用数据中心的地理位置以及当地的绿色能源才是解决数据中心能源问题的关键。在这方面Opera位于冰岛的数据中心就是很好的例子。冰岛是一个地热资源丰富的国家,利用地热资源发电即环保有经济。电能消耗问题得到有效低解决,数据中心制冷的问题在冰岛几乎不存在,由于冰岛位于高纬度地区全年温度很低,所以只要直接将外界空气灌输到数据中心,就能很好的降温。Opera公司在新建成的冰岛数据中心大量采用了集装箱式数据中心。集装箱中的数据中心现在已经是备受用户的追捧,它不仅能够帮助用户快速、经济地搭建一个数据中心,还能在空间资源极其宝贵的今天为用户节省空间,真是企业用户的贴心情人。
　　
　　雅虎公司位于纽约州的lockport数据中心,充分的利用了当地的自然风,在当地全年99%的时间有稳定的自然风,通过开放式墙壁对数据中心进行冷却。雅虎这一数据中心通过优秀的设计以及充分利用当地自然风资源,使该数据中心电能PUE可以达到一个可观的数值。
 

　　
　　根据国内外各大权威机构统计数据可知中国现有机房达55万个,大部分能效偏低,PUE多半在2.0以上。
　　
　　工业和信息化部、国家机关事务管理局、国家能源局联合印发《关于国家绿色数据中心试点工作方案》,提出到2017年围绕重点领域创建百个绿色机房试点,试点机房能效平均提高8%以上,制定绿色机房相关国家标准4项,推广绿色机房先进适用技术、产品和运维管理最佳实践40项,制定绿色机房建设指南。
　　
　　工作方案确定了6大试点内容,包括积极开展绿色机房技术创新和推广、提高绿色机房管理水平,将节能环保工作纳入考核体系、建立试点机房节能环保指标监测体系、完善绿色机房标准和评价体系,推动形成国家标准体系、加强公共服务能力建设、开展。
 

　　
　　评价体系探讨
　　
　　一个典型的机房,其能耗主要由四大块组成:
　　
　　第一大块是占机房总能耗约50%的IT设备系统,包括服务器设备、存储设备和网络通信设备等。第二大块是占机房总能耗约37%的空调系统。其中,空调制冷系统约占总功耗的25%,空调送、回风系统约占总功耗的12%。第三大块是占机房总能耗约10%的UPS供配电系统。机房总功耗剩余的3%属于辅助照明系统。
　　
　　PUE(PowerUsageEffectiveness,电源使用效率)值已经成为国际上比较通行的机房电力使用效率的衡量指标。PUE值是指机房消耗的所有能源与IT负载消耗的能源之比。节能评价思路主要围绕PUE值的获取。在实际操作中会面临几个问题:一是测量位置的选择目前还没有通行的要求;二是测试时间尚未定义;三是末端负载变化造成PUE值的变动没有修正值的计算方法。
　　
　　从政策上鼓励机房业主参与计算机机房能耗与节能的工作,使研究机构尽快得到一手数据并出具广谱性指导意见,为新建机房提供技术支撑。
　　
　　节能效果评估方法上,可以借鉴“能源之星5.0”对计算机设备能效评估的思路对机房进行分级,不同级别制定不同的节能要求和评价手段。可根据机房建设等级(GB50174的A、B、C级)和机房
　　
　　用户特点(如金融、事业、企业)等来划。
 

　　
　　鉴于国内行业现状,机房节能评估工作需在设计阶段介入,根据实际情况设置电能采集设备,如果机房投产后再进行改造,节能设计和施工均受限制,效果不佳。对于老旧机房及末端负载经常变化的机房节能评估工作还需做更深层次的研究。
 

　
　　某数据中心建筑面积约1000平米,分为小型机机房、服务器机房、接入机房、网络机房、电源室等主要功能房间及监控室、休息室、更衣室、走廊等辅助功能区域,包含电气系统、通风系统、环境和动力监控系统、防雷接地系统、综合布线系统和消防系统等。数据中心双路市电引入,在其中一路停电时,联络开关自动投入工作,负担所有数据中心负荷用电。UPS系统采用2N模式为末端计算机设备供电。精密空调系统采用N+1模式、下送风上回风气流组织。我中心受邀对其进行机房工程检测及带载验收工作（案例机房区域平面图见图3）。
　　

　　检测不符合项目举例:
　　
　　抗静电地板电性能(系统电阻)超出标准要求限值。
 

　　
　　7.2.1抗静电地板铺设完毕后,未做好成品保护措施,导致抗静电地板面层受损严重。
　　
　　7.2.2施工完毕后,未进行全面的保洁清理工作。抗静电地板支架横梁积尘严重,导致抗静电地板不能与地板支架横梁良好接触。
 

　　
　　7.3.1更换面层受损的抗静电地板。
　　
　　7.3.2对机房区域进行全面保洁工作,清理抗静电地板支架横梁上的灰尘,使支架与抗静电地板良好接触。
　　
　　7.3.3带载验收不符合项目举例:
　　
　　进行满负载精密空调轮巡实验,当KTA7空调停机时,与之相对的3排机柜的冷通道温度超过30摄氏度,制冷效果未达到设计要求（精密空调制冷量测试案例见图4。
　　

　　7.3.4原因分析
　　
　　从设计文件计算情况可知,精密空调制冷量可满足计算机设备的制冷要求,但未考虑到KTA7精密空调轮巡停机时,与之相对的3排机柜回风气流无法达到预期效果,最终导致局部过热问题。
　　
　　7.3.5整改建议
　　
　　降低61号～88号机柜的功率密度,并在KTA7精密空调右侧增设精密空调。

（来源：《数据中心建设+》杂志）