CN108345233A - 一种集装箱数据中心排氢装置及实现方法 - Google Patents

Abstract

一种集装箱数据中心排氢装置及实现方法，该方式可以把蓄电池排氢装置内置到预装配数据中心综合管理系统数据采集端中，包括箱体外壳、导轨、滑动底板、监控设备限位机构、监控设备固定板、固定导轨、蓄电池排氢装置。通过设计的基于高可用、高可靠的方式，便于安装和从机柜取下维护，使得数据中心的零散设备的安装、固定、布线纳入一个统一框架之下，构建了一个高效、稳定的一种集装箱数据中心排氢装置和实现方法。

Description

一种集装箱数据中心排氢装置及实现方法

技术领域

本发明涉及模块化数据中心技术领域，特别涉及一种集装箱数据中心排氢装置及实现方法。

背景技术

集装箱数据中心CDC(Container Data Center)是基于云计算的新一代数据中心部署形式，为了应对云计算、虚拟化、集中化、高密化等服务器发展的趋势，其采用模块化设计理念，最大程度的降低基础设施对数据中心环境的耦合。集成了供配电、制冷、机柜、气流遏制、综合布线、动环监控等子系统，提高数据中心的整体运营效率，实现快速部署、弹性扩展和绿色节能。

随着大数据信息行业的飞速发展，数据中心的发展也进入到一个新的阶段。管理系统是数据中心内部配置的重要组成部分。传统的管理系统主要已动环监控为主，具备多种数据接口，可接入UPS、配电柜、精密空调、门禁、温湿度传感器、烟雾探测器、温感探测器、漏水传感器、电池监控、电池因老化释放氢气浓度检测、氢气排放及网络摄像机等多种监控对象。

当前，随着云计算、大数据和互联网的快速发展，信息化的基础设施发生了根本转变，监控管理的需求从一些单独的系统要求转化为整体平台化、统一平台、统一管理的系统要求。各项应用服务不再是单独的计算模块，而是通过云计算、大数据等平台将计算、存储资源统一起来，跨越数据中心范围形成规模庞大、统一监控与管理的资源池，因此需要能够监控大规模、分布式、跨地域的虚拟资源与物理资源的统一监控系统，这就是本发明所述的数据中心综合管理系统。

数据中心综合管理系统把CDC当做一个整体来进行管理，包括：服务器、存储设备、网络设备、虚拟机、UPS、配电柜、精密空调、门禁、温湿度传感器、烟雾探测器、温感探测器、漏水传感器、电池监控、电池因老化释放氢气浓度检测、氢气排放及网络摄像机等多种监控对象。

数据中心综合管理系统包括预装配数据中心综合管理系统数据采集端和平台数据大数据处理、分析两部分组成。即一套数据中心综合管理系统可管理多个CDC，每个CDC的预装配数据中心综合管理系统数据采集端都可以独立工作，完成每个CDC的数据采集与控制功能。

排氢装置及实现方法作为CDC的一个安全部件，尤为重要。

现有技术的缺点：

硬件分离，需要考虑位置，设备零散，部署后不整齐美观。

软件不统一，无法和数据中心管理系统做的统一。

成本高，需要单独的采集设备，无法利用数据中心管理系统采集设备的资源。

可靠性差，由于当前方案采用的单通道，存在无告警和排风机通道故障的风险。

发明内容

为克服现有技术中存在的问题，本发明提供了一种集装箱数据中心排氢装置及实现方法。

本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：该种集装箱数据中心排氢装置，监控设备，还包括箱体外壳、导轨、滑动底板、监控设备限位机构、监控设备固定板、固定导轨、蓄电池排氢装置；

监控设备安装于监控箱体内，可通过每层的导轨滑出箱体外壳，监控设备后端有与滑动底板一体的可对监控设备进行后端限位的监控设备限位机构；箱体内部左右两侧固定有可以拖动监控设备的监控设备固定板，使监控设备沿导轨滑出；监控设备固定板与监控箱体外壳左右侧板用螺钉紧固，监控箱体外壳前端和监控设备固定板与服务器机柜固定连接；

箱体外壳的后端盖通过后盖铰链可翻转固定；背板通过监控设备固定板与滑动底板进行连接和紧固，线缆从背板进出；

固定导轨可拆卸固定安装在箱体外壳的顶部，天窗控制器滑动安装在固定导轨上；

蓄电池排氢装置内置到预装配数据中心综合管理系统数据采集端中。

进一步地，各个监控设备可进行独立维护，监控设备的走线均在箱体后端，箱体的上、下后盖可分别独立拆卸。

进一步地，箱体外壳的后端盖包括上后端盖、下后端盖和后盖铰链；上后端盖和下后端盖分别通过后盖铰链与箱体外壳进行连接，上后端盖和下后端盖相接处采用螺钉进行固定。

进一步地，蓄电池排氢装置系统包括蓄电池排氢装置处理器、氢气探测器、排风机控制器和排风机。

进一步地，蓄电池排氢装置处理器是逻辑处理模块，通过传感信号作为输入源；氢气探测器用于探测当前密封通道的浓度；排风机控制器安装设备安装箱内，安装箱放置于数据中心架空地板下，模块内部氢气浓度达到设定告警程度时，排风机控制器带动排风机进行排氢动作。

一种集装箱数据中心排氢装置的实现方法：

首先，根据CDC数据中心的应用场景，通过两个氢气氢探测器输入源作为基本数据；

然后，预装配数据中心综合管理系统数据采集端采集输入源信号状态，当信号源信号状态均由正常变为告警时，则触发蓄电池排氢装置处理器功能模块进行告警状态的确认阶段；

再后，N秒后，如果信号源信号状态均处于告警时，则向排风机控制器输出执行动作；

再后，两路独立的排风机在排风机控制器作用下运行；

最后，直到当信号源信号状态均由告警变为正常时，经M秒后再次检测，仍处于正常状态时，则关停排风机。

进一步地，采用预装配数据中心综合管理系统数据采集端内的蓄电池排氢装置逻辑模块统一对数据进行标准化分类处理，通过数据映射分析内在的数据关联性，生成可用的分级处理数据；采用标准化的数据整合方式，分为CDC模块内排氢和远程管理排风机两个模块，进行可延展的程序框架搭建，形成数据流的内部统一；根据不同的输入源对应不同的输出数据，进行相应的逻辑联动。

进一步地，(1)首先确认现场有数据中心排氢联动需求，如不需要联动，则可在平台侧配置关闭；

(2)集中管理系统的连接采用TCP/IP协议，集中管理系统作为服务端，预装配数据中心综合管理系统数据采集端作为客户端主动连接服务端。

进一步地，预装配数据中心综合管理系统数据采集端排风控制主机端程序实现时包括以下步骤：

(1)在CDC模块内氢气告警发生的初期阶段，预装配数据中心综合管理系统数据采集端只能监测某个到探测器报警，只是在软件系统做显示，但不做任何动作；

(2)随着CDC模块内氢气浓度上升，当CDC模块内的氢气浓度达到两个探测器均告警时，触发排氢预备动作；

(3)N秒后，CDC模块内氢气浓度仍处于告警时，这时会判定为CDC模块内氢气浓度告警，产生Input1告警；

(4)Input1告警会触发相应的动作，会触发蓄电池排氢装置处理器模块动作，进而两个独立的输出-Output1、Output2均输出，排风机处于工作状态；

(5)当Input告警恢复正常后，则控制器处于预关闭状态，M秒后若Input1仍为正常，则关闭排风机；

(6)当CDC预装配数据中心综合管理系统数据采集端收到远程控制信号Input2后，会触发蓄电池排氢装置处理器动作，两个独立的输出Output1、Output2均输出，排风机处于工作状态；

(7)当CDC预装配数据中心综合管理系统数据采集端收到远程控制信号Input2关闭后，会直接关闭两个输出-Output1和Output2，无需延迟；

(8)将排风机的状态检测作为反馈信号；

(9)所有排风机的指令、动作均由数据中心预装配数据中心综合管理系统数据采集端进行日志记录，以备巡检和检修使用。

进一步地，所述N秒为30秒，所述M秒为300秒。

综上，本发明的上述技术方案的有益效果如下：

通过将监控设备安装于监控箱体内，并配合导轨等功能部件实现了模块化，线缆预接，支持设备前、后理线，布线整齐统一，节约了机柜空间和简化了布线，增加了美观和可靠性。采用机架式安装、集中配电管理、工厂预接线等方式，提高产品可靠性及现场交付效率。

采用简单的板材而成，结构简单，其部件通过导轨进行固定，安装方便，降低了制造成本，产品美观大方。

由于预装配数据中心综合管理系统数据采集端支持集中配电，标配单路电源供电，选配双路电源供电，因此，有效的提高了系统的可靠性。

该创新性的蓄电池排氢装置的实现方法，适合于数据中心的预装配数据中心综合管理系统数据采集端的应用场景和创新应用。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明实现方法流程图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的特征和原理进行详细说明，所举实施例仅用于解释本发明，并非以此限定本发明的保护范围。

如图1所示，该发明包括有监控设备，还包括箱体外壳1、导轨2、滑动底板3、监控设备限位机构4、监控设备固定板5、固定导轨6、蓄电池排氢装置7。与传统监控系统相比，本发明的监控箱体结构简单，制造成本低，最大的不同是监控设备安装于特制的监控箱体内，并且设计了背板。

监控设备安装于监控箱体内，可通过每层的导轨2滑出箱体，监控设备后端有与滑动底板3一体的可对监控设备进行后端限位的监控设备限位机构4，对监控设备进行后端限位。各个监控设备可进行独立维护，监控设备的走线均在箱体后端，箱体的上、下后盖可分别独立拆卸。

箱体内部左右两侧固定有在设备需要维护时，可以拖动5监控设备固定板，使监控设备沿2导轨滑出，方便维护。5监控设备固定板留有孔位与1监控箱体左右侧板折弯的预留孔位用螺钉进行紧固，而1监控箱体前端和5监控设备固定板留有椭圆孔可与服务器机柜进行固定。当监控设备需要进行维护时，只要将1监控箱体与5监控设备固定板两侧的螺钉取出，即可将监控设备滑出导轨进行维护，简单方便。

箱体外壳1的后端盖包括上后端盖、下后端盖和后盖铰链。上后端盖和下后端盖分别通过后盖铰链与箱体外壳进行连接，上后端盖和下后端盖相接处采用螺钉进行固定。上后端盖和下后端盖相接处采用螺钉进行固定；当监控设备需要在背部维护时，只需将上下端盖连接处的螺钉取下，通过铰链将上下端盖翻开，而不必整体进行拆卸，操作性及可维护性较强。

背板通过监控设备固定板5与滑动底板3进行连接和紧固，线缆从背板进出。

固定导轨6可拆卸固定安装在箱体外壳1的顶部，蓄电池排氢装置7滑动安装在固定导轨上，方便线缆整理、布放与捆扎。

蓄电池排氢装置系统包括蓄电池排氢装置处理器、氢气探测器、排风机控制器和排风机。蓄电池排氢装置处理器是逻辑处理模块，通过传感信号作为输入源；氢气探测器用于探测当前密封通道的浓度，该发明中包括有两个氢气探测器，分别为氢气探测器A和氢气探测器B；排风机控制器安装设备安装箱内，安装箱放置于数据中心架空地板下，模块内部氢气浓度达到设定告警程度时，排风机控制器带动排风机进行排氢动作。

该设计既解决了预装配数据中心综合管理系统数据采集端的整体设计，又合理利用了预装配数据中心综合管理系统数据采集端内部空间，把CDC(模块化数据中心)的蓄电池排氢装置处理器设计在预装配数据中心综合管理系统数据采集端内部，并与采集端共用一个处理器，就样就节省了成本，并且把数据进行了共享和互联互通，且可以支持2组蓄电池排氢装置设计，保证了系统的高可用性。

如图2所示，一种集装箱数据中心排氢装置的实现方法：

首先，根据CDC数据中心的应用场景，通过两个氢气探测器(氢气探测器A和氢气探测器B)输入源作为基本数据；

然后，预装配数据中心综合管理系统数据采集端采集输入源信号状态，当信号源信号状态均由正常变为告警时，则触发蓄电池排氢装置处理器功能模块进行告警状态的确认阶段；

再后，30秒(可根据实际使用情况设定)后，如果信号源信号状态均处于告警时，则向排风机控制器输出执行动作；

再后，两路独立的排风机在排风机控制器作用下运行；

最后，直到当信号源信号状态均由告警变为正常时，经5分钟(可根据实际使用情况设定)后再次检测，仍处于正常状态时，则关停排风机。

采用预装配数据中心综合管理系统数据采集端内的蓄电池排氢装置逻辑模块统一对数据进行标准化分类处理，通过数据映射分析内在的数据关联性，生成可用的分级处理数据；采用标准化的数据整合方式，分为CDC模块内排氢和远程管理排风机两个模块，进行可延展的程序框架搭建，形成数据流的内部统一；根据不同的输入源对应不同的输出数据，进行相应的逻辑联动。设计方法注意如下事项：

(1)首先确认现场有数据中心排氢联动需求，如不需要联动，则可在平台侧配置关闭；

(2)集中管理系统的连接采用TCP/IP协议，集中管理系统作为服务端，预装配数据中心综合管理系统数据采集端作为客户端主动连接服务端。

预装配数据中心综合管理系统数据采集端排风控制主机端程序实现时包括以下步骤：

(1)在CDC模块内氢气告警发生的初期阶段，预装配数据中心综合管理系统数据采集端只能监测某个到探测器报警，只是在软件系统做显示，但不做任何动作；

(2)随着CDC模块内氢气浓度上升，当CDC模块内的氢气浓度达到两个探测器均告警时，触发排氢预备动作；

(3)N秒后，CDC模块内氢气浓度仍处于告警时，这时会判定为CDC模块内氢气浓度告警，产生Input1告警；

(4)Input1告警会触发相应的动作，会触发蓄电池排氢装置处理器模块动作，进而两个独立的(Output1)、(Output2)均输出，排风机处于工作状态；

(5)当Input告警恢复正常后，则控制器处于预关闭状态，M秒后若Input1仍为正常，则关闭排风机；

(6)当CDC预装配数据中心综合管理系统数据采集端收到远程控制信号Input2后，会触发蓄电池排氢装置处理器动作，两个独立的输出Output1、Output2均输出，排风机处于工作状态；

(7)当CDC预装配数据中心综合管理系统数据采集端收到远程控制信号Input2关闭后，会直接关闭两个输出-Output1和Output2，无需延迟；

(8)为检测排风机是否故障，本发明还是了排风机的状态检测反馈信号。通过反馈信号，可以知道当风机应当工作时是否工作，应当停止时是否停止。

(9)所有排风机的指令、动作均由数据中心预装配数据中心综合管理系统数据采集端进行日志记录，以备巡检和检修使用。

上述实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行的描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域相关技术人员对本发明的各种变形和改进，均应扩入本发明权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (10)

1.一种集装箱数据中心排氢装置，监控设备，其特征在于，还包括箱体外壳、导轨、滑动底板、监控设备限位机构、监控设备固定板、固定导轨、蓄电池排氢装置；

监控设备安装于监控箱体内，可通过每层的导轨滑出箱体外壳，监控设备后端有与滑动底板一体的可对监控设备进行后端限位的监控设备限位机构；箱体内部左右两侧固定有可以拖动监控设备的监控设备固定板，使监控设备沿导轨滑出；监控设备固定板与监控箱体外壳左右侧板用螺钉紧固，监控箱体外壳前端和监控设备固定板与服务器机柜固定连接；

箱体外壳的后端盖通过后盖铰链可翻转固定；背板通过监控设备固定板与滑动底板进行连接和紧固，线缆从背板进出；

固定导轨可拆卸固定安装在箱体外壳的顶部，蓄电池排氢装置滑动安装在固定导轨上。

2.根据权利要求1所述的一种集装箱数据中心排氢装置，其特征在于，各个监控设备可进行独立维护，监控设备的走线均在箱体后端，箱体的上、下后盖可分别独立拆卸。

3.根据权利要求1所述的一种集装箱数据中心排氢装置，其特征在于，箱体外壳的后端盖包括上后端盖、下后端盖和后盖铰链；上后端盖和下后端盖分别通过后盖铰链与箱体外壳进行连接，上后端盖和下后端盖相接处采用螺钉进行固定。

4.根据权利要求1所述的一种集装箱数据中心排氢装置，其特征在于，蓄电池排氢装置系统包括蓄电池排氢装置处理器、氢气探测器、排风机控制器和排风机。

5.根据权利要求4所述的一种集装箱数据中心排氢装置，其特征在于，蓄电池排氢装置处理器是逻辑处理模块，通过传感信号作为输入源；氢气探测器用于探测当前密封通道的浓度；排风机控制器安装设备安装箱内，安装箱放置于数据中心架空地板下，模块内部氢气浓度达到设定告警程度时，排风机控制器带动排风机进行排氢动作。

6.一种集装箱数据中心排氢装置的实现方法，其特征在于，

首先，根据CDC数据中心的应用场景，通过两个排氢探测器输入源作为基本数据；

然后，预装配数据中心综合管理系统数据采集端采集输入源信号状态，当信号源信号状态均由正常变为告警时，则触发蓄电池排氢装置处理器功能模块进行告警状态的确认阶段；

再后，N秒后，如果信号源信号状态均处于告警时，则向排风机控制器输出执行动作；

再后，两路独立的排风机在排风机控制器作用下运行；

最后，直到当信号源信号状态均由告警变为正常时，经M秒后再次检测，仍处于正常状态时，则关停排风机。

7.根据权利要求6所述的一种集装箱数据中心排氢装置的实现方法，其特征在于，采用预装配数据中心综合管理系统数据采集端内的蓄电池排氢装置逻辑模块统一对数据进行标准化分类处理，通过数据映射分析内在的数据关联性，生成可用的分级处理数据；采用标准化的数据整合方式，分为CDC模块内排氢和远程管理排风机两个模块，进行可延展的程序框架搭建，形成数据流的内部统一；根据不同的输入源对应不同的输出数据，进行相应的逻辑联动。

8.根据权利要求7所述的一种集装箱数据中心排氢装置的实现方法，其特征在于，

(1)首先确认现场有数据中心排氢联动需求，如不需要联动，则可在平台侧配置关闭；

(2)集中管理系统的连接采用TCP/IP协议，集中管理系统作为服务端，预装配数据中心综合管理系统数据采集端作为客户端主动连接服务端。

9.根据权利要求6所述的一种集装箱数据中心排氢装置的实现方法，其特征在于，预装配数据中心综合管理系统数据采集端排风控制主机端程序实现时包括以下步骤：

(1)在CDC模块内氢气告警发生的初期阶段，预装配数据中心综合管理系统数据采集端只能监测某个到探测器报警，只是在软件系统做显示，但不做任何动作；

(2)随着CDC模块内氢气浓度上升，当CDC模块内的氢气浓度达到两个探测器均告警时，触发排氢预备动作；

(3)N秒后，CDC模块内氢气浓度仍处于告警时，这时会判定为CDC模块内氢气浓度告警，产生Input1告警；

(4)Input1告警会触发相应的动作，会触发蓄电池排氢装置处理器模块动作，进而两个独立的输出Output1、Output2均输出，排风机处于工作状态；

(5)当Input告警恢复正常后，则控制器处于预关闭状态，M秒后若Input1仍为正常，则关闭排风机；

(6)当CDC预装配数据中心综合管理系统数据采集端收到远程控制信号Input2后，会触发蓄电池排氢装置处理器动作，两个独立的输出Output1、Output2均输出，排风机处于工作状态；

(7)当CDC预装配数据中心综合管理系统数据采集端收到远程控制信号Input2关闭后，会直接关闭两个输出-Output1和Output2，无需延迟；

(8)将排风机的状态检测作为反馈信号；

(9)所有排风机的指令、动作均由数据中心预装配数据中心综合管理系统数据采集端进行日志记录，以备巡检和检修使用。

10.根据权利要求6或9所述的一种集装箱数据中心排氢装置的实现方法，其特征在于，所述N秒为30秒，所述M秒为300秒。