CN114622752A - 一种一体式预制模块化集装箱数据中心机房 - Google Patents

一种一体式预制模块化集装箱数据中心机房 Download PDF

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CN114622752A CN202210243364.7A CN202210243364A CN114622752A CN 114622752 A CN114622752 A CN 114622752A CN 202210243364 A CN202210243364 A CN 202210243364A CN 114622752 A CN114622752 A CN 114622752A
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Abstract

本发明提供了一种一体式预制模块化集装箱数据中心机房，包括：箱体内设有容纳腔，箱体的顶端设有用于检测集装箱数据中心机房状态的检测件；机柜包括间隔设置在容纳腔内的电池柜、电源柜和综合柜；空热一体机设置在箱体的一侧，空热一体机用于控制容纳腔内的温度；用于控制集装箱数据中心机房的智能运维管理系统，电池柜、电源柜、综合柜、检测件和空热一体机分别与智能运维管理系统电连接，智能运维管理系统包括系统管理模块和集装箱管理模块。该集装箱数据中心机房的主要构件采用预制化、模块化生产模式，集装箱数据中心机房部署到指定位置前已经将集装箱数据中心机房组装成整机，再将整机整体运输到现场的指定位置，并在现场以吊装的方式进行安装，从而实现快速部署，大幅提升机房部署效率。

Description

一种一体式预制模块化集装箱数据中心机房
技术领域
本发明涉及一种一体式预制模块化集装箱数据中心机房。
背景技术
传统机房是用于放置移动基站设备的机房，其面积大约在10-20平方，传统机房通常是建设在购买或租赁的一间房子内，并且需要根据建设机房的施工流程进行现场施工，从而导致工程量大，建设周期长，一般性项目需30天甚至更久，人力、物力、时间成本投入高，且不利于后期扩容。
发明内容
本发明的目的是提供一种一体式预制模块化集装箱数据中心机房，以提升机房的部署效率。
本发明的上述目的可采用下列技术方案来实现：
本发明提供一种一体式预制模块化集装箱数据中心机房，包括：
箱体，所述箱体内设有容纳腔，所述箱体的顶端设有用于检测所述集装箱数据中心机房状态的检测件；
机柜，所述机柜包括间隔设置在所述容纳腔内的电池柜、电源柜和综合柜；
空热一体机，所述空热一体机设置在所述箱体的一侧，所述空热一体机用于控制所述容纳腔内的温度；
用于控制所述集装箱数据中心机房的智能运维管理系统，所述电池柜、所述电源柜、所述综合柜、所述检测件和所述空热一体机分别与所述智能运维管理系统电连接，所述智能运维管理系统包括系统管理模块和集装箱管理模块，所述系统管理模块用于对所述集装箱数据中心机房内的信息、设备和人员进行管理，所述集装箱管理模块用于检查、监控、维护、分析所述集装箱数据中心机房内的信息和设备。
在本发明的一些实施例中，所述系统管理模块包括集装箱信息化管理模块、集装箱设备台账模块和可操作人员模块；
所述集装箱信息化管理模块用于对所述集装箱数据中心机房内的设备进行系统化集中管理；
所述集装箱设备台账模块用于建立所述集装箱数据中心机房的系统台账；
所述可操作人员模块用于对人员信息进行系统化管理。
在本发明的一些实施例中，所述集装箱管理模块包括安全检查模块、设备监控模块、设备维护模块、统计分析模块；
所述安全检查模块用于对所述集装箱数据中心机房的数据库进行安全检查；
所述设备监控模块用于对所述集装箱数据中心机房进行运行监控；
所述设备维护模块根据所述集装箱数据中心机房的运行情况制定定期维护方案；
所述统计分析模块用于对各系统和设备回传的各项信息进行分类、统计、分析。
在本发明的一些实施例中，所述检测件包括多个设置在所述箱体顶端的烟雾报警装置，多个所述烟雾报警装置用于实时监控所述集装箱数据中心机房内的温度和烟雾情况。
在本发明的一些实施例中所述烟雾报警装置内设有通信模块，所述通信模块用于远程设置所述集装箱数据中心机房所在空间内温度的上、下限告警值和远程测量所述集装箱数据中心机房所在空间内温度及烟雾情况。
在本发明的一些实施例中，还包括多个导轨，多个所述导轨可移动设置在所述箱体的底部，所述机柜设置在所述导轨上。
在本发明的一些实施例中，所述箱体的一侧设有可向外打开的主进门，所述主进门上设有可向内打开的逃生门。
在本发明的一些实施例中，所述箱体的侧面设有抱箍，所述抱箍用于架设天线。
在本发明的一些实施例中，所述箱体内还设有无线基站设备和为基站提供电源的电源设备。
在本发明的一些实施例中，所述箱体采用耐火钢板制成，所述耐火钢板的壁厚为90mm。
本发明的特点及优点是：本发明的集装箱数据中心机房的主要构件采用预制化、模块化生产模式，集装箱数据中心机房部署到指定位置前已经将集装箱数据中心机房组装成整机，再将整机整体运输到现场的指定位置，并在现场以吊装的方式进行安装，从而实现快速部署，大幅提升机房部署效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例的集装箱数据中心机房的立体结构示意图；
图2为本发明实施例的部分集装箱数据中心机房的立体结构示意图；
图3为本发明实施例的智能运维管理系统的框图。
附图标号说明：
1、箱体；11、容纳腔；12、主进门；121、逃生门；
2、检测件；21、烟雾报警装置；
3、机柜；31、电池柜；32、电源柜；33、综合柜；
4、空热一体机；
5、智能运维管理系统；51、系统管理模块；511、集装箱信息化管理模块；512、集装箱设备台账模块；513、可操作人员模块；52、集装箱管理模块；521、安全检查模块；522、设备监控模块；523、设备维护模块；524、统计分析模块。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
如图1至图3所示，本发明提供了一种一体式预制模块化集装箱数据中心机房，包括：箱体1，所述箱体1内设有容纳腔11，所述箱体1的顶端设有用于检测所述集装箱数据中心机房状态的检测件2；机柜3，所述机柜3包括间隔设置在所述容纳腔11内的电池柜31、电源柜32和综合柜33；空热一体机4，所述空热一体机4设置在所述箱体1的一侧，所述空热一体机4用于控制所述容纳腔11内的温度；用于控制所述集装箱数据中心机房的智能运维管理系统5，所述电池柜31、所述电源柜32、所述综合柜33、所述检测件2和所述空热一体机4分别与所述智能运维管理系统5电连接，所述智能运维管理系统5包括系统管理模块51和集装箱管理模块52，所述系统管理模块51用于对所述集装箱数据中心机房内的信息、设备和人员进行管理，所述集装箱管理模块52用于检查、监控、维护、分析所述集装箱数据中心机房内的信息和设备。
可以理解的是，该集装箱数据中心机房的主要构件采用预制化、模块化生产模式，集装箱数据中心机房部署到指定位置前已经将集装箱数据中心机房组装成整机，再将整机整体运输到现场的指定位置，并在现场以吊装的方式进行安装，从而实现快速部署，大幅提升机房部署效率。
同时，智能运维管理系统5可以远程管理和控制集装箱数据中心机房，通过系统管理模块51用于对所述集装箱数据中心机房内的信息、设备和人员进行管理，通过集装箱管理模块52检查、监控、维护、分析集装箱数据中心机房内的信息和设备，并通过集装箱管理模块52检查、监控、维护、分析集装箱数据中心机房内的信息和设备，从而支持站点远程无人值守，还可远程监控柜内的各项运行参数，并可接入上级监控平台，实现子系统可视化管理，设备状态全景数字化呈现，高效运维。
需要说明的是，由于集装箱数据中心机房的主要构件均为预制化或模块化，从而可以现场加工后进行组装，进行各个工序的同时施工，提高组装效率，从而实现快速部署。
在一些实施例中，集装箱数据中心机房占地面积为10㎡，总高度2.896m，总长度4.058m、总宽度2.438m，具有构件紧凑，体积小等优点。
在本发明的一些实施例中，所述系统管理模块51包括集装箱信息化管理模块511、集装箱设备台账模块512和可操作人员模块513；所述集装箱信息化管理模块511用于对所述集装箱数据中心机房内的设备进行系统化集中管理；所述集装箱设备台账模块512用于建立所述集装箱数据中心机房的系统台账；所述可操作人员模块513用于对人员信息进行系统化管理。
可以理解的是，集装箱信息化管理模块511包括设备信息模块、设备管理模块、重点防火部位模块和运维人员管理模块，其中，设备信息模块是对设备信息进行系统化集中管理，降本增效；设备管理模块是对设备进行系统化集中管理，可批量操作等；重点防火部位模块是对于重点防火部位采取适当的保护设施、实时监控采集、定期智能巡检等多维度防火监测；运维人员管理模块是对运维人员信息进行系统化管理，责任到人。
集装箱设备台账模块512包括集装箱联网系统模块和集装箱管理系统模块，其中，集装箱联网系统模块是建立集装箱设备联网系统台账；集装箱管理系统模块是建立集装箱管理系统台账。
可操作人员模块513包括人员管理模块、设备管理模块和操作情况模块，其中，人员管理模块是对前台现场人员、后台操作人员、运维人员等信息进行系统化管理，责任到人；设备管理模块是对各连接设备进行系统化管理；操作情况模块是对系统记录操作情况日志。
在本发明的一些实施例中，所述集装箱管理模块52包括安全检查模块521、设备监控模块522、设备维护模块523、统计分析模块524；所述安全检查模块521用于对所述集装箱数据中心机房的数据库进行安全检查；所述设备监控模块522用于对所述集装箱数据中心机房进行运行监控；所述设备维护模块523根据所述集装箱数据中心机房的运行情况制定定期维护方案；所述统计分析模块524用于对各系统和设备回传的各项信息进行分类、统计、分析。
可以理解的是，安全检查模块521包括检查对象管理模块、检查项目管理模块、检查周期定制模块、检查任务派发模块、安全隐患管理模块和检查记录查询模块，其中，检查对象管理模块是对所有集装箱数据中心机房配置出厂唯一识别码，现场安装后通过二维码连接后台网管，建立集装箱数据中心机房数据库；检查项目管理模块是针对集装箱数据中心机房，列明相应检查项目，并在每次安全检查完成时上报相应检查数据；检查周期定制模块是根据技术参数制定统一的检查周期，再根据各集装箱数据中心机房运行情况，动态调制检查周期；检查任务派发模块是根据动态调制检查周期提示检查任务时间点，并派发给相应执行人员；安全隐患管理模块是记录周期检查出的安全隐患信息、处理结果、处理人、闭环管理等信息系统；检查记录查询模块是系统提供检查记录查询功能；
设备监控模块522包括地图监控模块、消防监控模块、故障监控模块、运行状态模块、运行数据模块和视频监控模块，其中，地图监控模块是GIS地图打点标识集装箱数据中心机房位置信息及告警状态，绿色标识为正常，红色标识为告警；消防监控模块是通过烟雾报警装置21进行消防监控，烟雾报警装置21内置4G模组；故障监控模块是通过各设备内置的报警装置及485接口、4G模组进行故障监控；运行状态模块是通过各设备内置通信模组进行数据回传；运行数据模块是通过各设备内置通信模组进行数据回传；视频监控模块是通过集装箱数据中心机房内置、外置的智能摄像头回传监控视频流；
设备维护模块523包括设备巡查模块、设备检测模块、设备保养模块、维护周期定制模块和维护运行模块，其中，设备巡查模块是在规定时间内进行远程设备巡查，并记录各项指标；设备检测模块是在规定时间内进行远程设备监测，并记录各项参数；设备保养模块是根据技术参数制定统一的设备保养提示周期，再根据各集装箱数据中心机房运行情况，动态调整设备保养提示周期，并提供系统提示；维护周期定制模块是根据技术参数制定统一的维护周期，再根据各集装箱数据中心机房运行情况，动态调整维护周期，并提供系统提示；维护运行模块是对维护、运行等信息、参数建立数据库。
统计分析模块524包括信息统计模块、故障信息统计模块、PUE统计模块、消防设施统计模块、设施情况统计模块和其他统计模块，其中，信息统计模块是对各系统、设备回传的各项信息进行分类、统计、分析；故障信息统计模块是对系统、设备回传的各类故障信息进行分类、统计、分析；PUE统计模块是PUE＝数据中心总能耗/IT设备能耗，通过前端智能计量装置回传各模块电能用量，系统计算、分析；消防设施统计模块是对各集装箱数据中心机房投入的消防设施进行汇总、分类、分析；设施情况统计模块是对各集装箱数据中心机房投入的其他设施进行汇总、分类、分析；其他统计模块是其他可自定义统计套表。
集装箱管理模块52还包括板卡识别模块、远程操作模块、智能节电模块和一键开通模块，其中，板卡识别模块是将集装箱识别码、机柜3识别码、设备识别码等进行绑定，可快速查看该设备所处位置、运行情况、各种参数等；远程操作模块是配置智能空开对接软件可实现远程上下电等功能；智能节电模块是依据集装箱数据中心机房内温湿度传感器，回传实时温湿度情况，系统进行温湿度评估后，下发指令，控制智能空开实现远程上下电等功能；一键开通模块是远程下电后，也可通过智能空开实现多模块一键开通。
在本发明的一些实施例中，所述检测件2包括多个设置在所述箱体1顶端的烟雾报警装置21，多个所述烟雾报警装置21用于实时监控所述集装箱数据中心机房内的温度和烟雾情况。所述烟雾报警装置21内设有通信模块，所述通信模块用于远程设置所述集装箱数据中心机房所在空间内温度的上、下限告警值和远程测量所述集装箱数据中心机房所在空间内温度及烟雾情况。所述箱体1的一侧设有可向外打开的主进门12，所述主进门12上设有可向内打开的逃生门121。
可以理解的是，烟雾报警装置21内置通信模块，具备遥调、遥测、遥信功能，即可实现远程设置空间温度上、下限告警值、远程测量空间温度及烟雾情况、采集并回传相关告警状态信息等，多个烟雾报警装置21可全方位实时监控机房内温度、烟雾情况，一旦探测温度或烟雾情况超过设定的上限告警值，可立即触发火情状态，并瞬间自动开启逃生通道(逃生门121)，及时提醒内部人员，为安全逃生争取宝贵时间，减少突发火情带来的影响及损失。
可以理解的是，智能运维管理系统5还包括单片机或中央控制器，各个模块和单片机或中央控制器，从而实现对各个模块的控制。
在本发明的一些实施例中，还包括多个导轨，多个所述导轨可移动设置在所述箱体1的底部，所述机柜3设置在所述导轨上。可以理解的是，通过调整导轨的位置，从而避免再次对箱体1进行打孔，实现孔位自适应，模块化安装，无需现场加工。
在本发明的一些实施例中，所述箱体1的侧面设有抱箍，所述抱箍用于架设天线。可以理解的是，通过设置抱箍，可以快速架设天线或者别的模块安装，利于后期扩容。
在本发明的一些实施例中，所述箱体1内还设有无线基站设备和为基站提供电源的电源设备。其中，无线基站设备可以为基站提供传输电路、宽带接入设备(GPON OLT)。
在本发明的一些实施例中，所述箱体1采用耐火钢板制成，所述耐火钢板的壁厚为90mm。由此，使得箱体1具有良好的耐候性，可以在台风暴雨的情况下确保机房内部设备的安全、可靠。
在一些实施例中，本发明的一种一体式预制模块化集装箱数据中心机房采用多方位散热设计，针对集装箱整体及内部应用设备的流体散热方向、温度分布进行计算分析，建立集装箱数据中心机房散热分析数学模型，通过对数学模型的简化处理、流体区域划分、部件发热源功率计算、仿真参数设置、后处理等方面进行归纳总结，提出一种适用于集装箱数据中心机房的新型多方位散热设计，集装箱数据中心机房通过温感系统，结合智能开关模块，对空调、新风进行远程实时开关控制，合理规划散热方式，散热性能优异，有效降低PUE。
综上，本发明的一种一体式预制模块化集装箱数据中心机房是一套完整的数据中心，集箱体1、机柜3、配电、备电、温控、监控、综合布线、消防、安防等系统于一体，实现了供电、制冷和管理组件的无缝集成。主要构件采用预制化、模块化生产模式，只需现场以吊装的方式进行安装，从而实现快速部署，大幅提升通讯机房部署效率，使预制一体化解决方案实现智能、高效地运行。
进而本申请具有以上有益效果：
一、工厂预制一体化架构，端到端一站式交付，现场安装仅需1天。模块化设计、滚动备货，多站点同时交付。适用多种场地及空间，灵活部署，选址无忧，占地面积极小。
二、集子系统能效设计，PUE(电源使用效率)业界领先；AI系统能效动态优化，高效节能，削峰填谷。一站式交付，有效减少现场施工废料与污染。
三、可在手机APP移动运维，支持站点远程无人值守，还可远程监控柜内的各项运行参数，并可接入上级监控平台。子系统可视化管理，设备状态全景数字化呈现，高效运维。
四、箱体1可以达到25年的使用寿命；标配IP55防护等级，锂电状态数字化监控运维，极致备电安全；保证可靠运行，配置灭火器、防毒面具、烟感、温感、门禁为整体运行提供保障，可联动消防。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种一体式预制模块化集装箱数据中心机房，其特征在于，包括：
箱体，所述箱体内设有容纳腔，所述箱体的顶端设有用于检测所述集装箱数据中心机房状态的检测件；
机柜，所述机柜包括间隔设置在所述容纳腔内的电池柜、电源柜和综合柜；
空热一体机，所述空热一体机设置在所述箱体的一侧，所述空热一体机用于控制所述容纳腔内的温度；
用于控制所述集装箱数据中心机房的智能运维管理系统，所述电池柜、所述电源柜、所述综合柜、所述检测件和所述空热一体机分别与所述智能运维管理系统电连接，所述智能运维管理系统包括系统管理模块和集装箱管理模块，所述系统管理模块用于对所述集装箱数据中心机房内的信息、设备和人员进行管理，所述集装箱管理模块用于检查、监控、维护、分析所述集装箱数据中心机房内的信息和设备。
2.根据权利要求1所述的一种一体式预制模块化集装箱数据中心机房，其特征在于，所述系统管理模块包括集装箱信息化管理模块、集装箱设备台账模块和可操作人员模块；
所述集装箱信息化管理模块用于对所述集装箱数据中心机房内的设备进行系统化集中管理；
所述集装箱设备台账模块用于建立所述集装箱数据中心机房的系统台账；
所述可操作人员模块用于对人员信息进行系统化管理。
3.根据权利要求1所述的一种一体式预制模块化集装箱数据中心机房，其特征在于，所述集装箱管理模块包括安全检查模块、设备监控模块、设备维护模块、统计分析模块；
所述安全检查模块用于对所述集装箱数据中心机房的数据库进行安全检查；
所述设备监控模块用于对所述集装箱数据中心机房进行运行监控；
所述设备维护模块根据所述集装箱数据中心机房的运行情况制定定期维护方案；
所述统计分析模块用于对各系统和设备回传的各项信息进行分类、统计、分析。
4.根据权利要求1所述的一种一体式预制模块化集装箱数据中心机房，其特征在于，所述检测件包括多个设置在所述箱体顶端的烟雾报警装置，多个所述烟雾报警装置用于实时监控所述集装箱数据中心机房内的温度和烟雾情况。
5.根据权利要求4所述的一种一体式预制模块化集装箱数据中心机房，其特征在于，所述烟雾报警装置内设有通信模块，所述通信模块用于远程设置所述集装箱数据中心机房所在空间内温度的上、下限告警值和远程测量所述集装箱数据中心机房所在空间内温度及烟雾情况。
6.根据权利要求1所述的一种一体式预制模块化集装箱数据中心机房，其特征在于，还包括多个导轨，多个所述导轨可移动设置在所述箱体的底部，所述机柜设置在所述导轨上。
7.根据权利要求1所述的一种一体式预制模块化集装箱数据中心机房，其特征在于，所述箱体的一侧设有可向外打开的主进门，所述主进门上设有可向内打开的逃生门。
8.根据权利要求1所述的一种一体式预制模块化集装箱数据中心机房，其特征在于，所述箱体的侧面设有抱箍，所述抱箍用于架设天线。
9.根据权利要求1所述的一种一体式预制模块化集装箱数据中心机房，其特征在于，所述箱体内还设有无线基站设备和为基站提供电源的电源设备。
10.根据权利要求1所述的一种一体式预制模块化集装箱数据中心机房，其特征在于，所述箱体采用耐火钢板制成，所述耐火钢板的壁厚为90mm。
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