快速交付，灵活扩展——预制全模块数据中心方案与应用
发布时间：2021-10-27 作者：中兴通讯 刘小光，李伟波 阅读量：
当前，以数字化、网络化、智能化为主要特征的新工业革命和数字经济浪潮席卷全球，推动了社会快速变革。作为数字世界底座的数据中心在全球迅猛发展。然而，传统数据中心建设和运维面临诸多挑战，包括建设周期长、初始投资大、业务扩展不灵活、能耗高、运维运营管理困难等。在这样的背景下，中兴通讯创新发展了预制全模块数据中心解决方案（如图1）。该方案将供电、制冷、消防、监控等各子系统在工厂预制集成，大大减少了现场交付的工程量，提升了项目交付的标准化水平。方案采用模块化设计，可以结合实际业务需求灵活快速地分期扩展。预制全模块数据中心在交付周期、能效水平、按需投资、智能管控等方面将数据中心设计、交付和运营提升到一个崭新的水平。
图1 预制全模块数据中心示意图
中兴通讯预制全模块数据中心解决方案
数据中心机电设施包括中低压变配电系统、备用电源系统、不间断电源系统、机房系统、暖通系统、消防系统和弱电系统等，是一个跨空间、跨专业的综合性系统。为了提升标准化水平，提升设计、生产和交付速度，并且方便后期的运营维护，大颗粒度的预制化与模块化是基本的设计思路。
该方案应用集装箱柴油发电机，在集装箱内集成了柴发主机、控制系统、空调系统和消防系统。由于省去了动力机楼的建设和大量现场附属设备的安装，大幅度提升了交付速度。
方案采用间接蒸发冷却空调，相较于冷冻水系统，省去了复杂的管路铺设，现场施工量大大减少。通过充分利用自然冷源，间接蒸发冷却系统的方案PUE更低，符合国家与产业政策的发展方向。
中低压变配电系统设备昂贵，体积庞大，线缆连接复杂。传统施工方式难以控制工期和质量。将设备预制在集装箱内，基于集装箱为单位进行设计、生产、运输和建造，彻底解决了上述问题。基于同样的思路，将机房内的IT机柜以机柜框为单位进行模块化预制。
中兴通讯采用预制全模块数据中心的建设方案，体现出了显著的技术先进性和经济价值。
- 快速部署，交付周期缩短40%
模块化的功能部件，减少大量的设计工作量；标准化统一的产品类别，充分利用工厂生产装配的强大能力，将现场工程任务在工厂完成；而简化的模块化布局，大大减少现场安装、对接、调试时间，实现快速部署。
- 灵活扩展，减少初期投资30%
预制全模块数据中心方案，利用现有简易厂房建设数据中心，节约建筑装修成本；支持统一设计，分期扩展，减少初期投资压力。综合评估，预制全模块数据中心初期投资节省30%。
- 极致节能，能源消耗下降30%，整体PUE小于1.25
预制全模块数据中心采用间接蒸发冷却空调、HVDC+市电直供、冷热通道隔离、优化气流组织等多项综合技术和系统方案，通过充分利用自然冷源和提升过程效率的办法，整体PUE小于1.25（部分地区小于1.2）。
方案应用
2020年7月，中兴通讯预制全模块数据中心设计方案在某互联网公司云数据中心规模应用，项目首期4个机房包间顺利完成施工并通过初验，正式移交使用（如图2）。中兴通讯专业的设计团队、产品团队和施工团队历时数月圆满完成该项目的机电总承包任务，向客户高效率、高质量地交付了一个设计合理、技术领先、工艺精湛的现代化数据中心。
图2 预制全模块数据中心建设项目实景
该项目是预制全模块数据中心设计方案首次大规模实施，中兴通讯承担了这一艰巨任务，在全国范围内率先完成首期项目部署。扣除上半年新冠疫情和春节的停工影响，项目实际整体交付周期约4.5个月，相比传统数据中心建设方式缩短了40%。
该项目交付后，中兴通讯又陆续在华北、华东和华西多地交付预制全模块数据中心。项目全部完成后，将累计提供超过15000个机柜规模的低碳数据中心。
快速交付、灵活扩容、绿色节能和高效运维是数据中心建设的普遍诉求，预制化和模块化理念不断推动数据中心建设方案的进步。根据赛迪顾问权威发布的《2020中国互联网行业数据中心市场发展白皮书》，中兴通讯预制模块化数据中心市场份额位列第一。中兴通讯致力于打造更加先进、更加智能、快速交付的预制模块化数据中心，不断推动行业发展。
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