數(shù)據(jù)中心的測(cè)試驗(yàn)證是新建數(shù)據(jù)中心投產(chǎn)前的一次全面檢查和考驗(yàn)。通過(guò)這個(gè)環(huán)節(jié)可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)，所以測(cè)試驗(yàn)證已成為新建數(shù)據(jù)中心不可缺少的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

     數(shù)據(jù)中心測(cè)試驗(yàn)證主要是基礎(chǔ)設(shè)施部分，涉及建筑、結(jié)構(gòu)、消防、電源、空調(diào)、給排水、通信等多個(gè)子系統(tǒng)，尤其是電源、空調(diào)系統(tǒng)作為數(shù)據(jù)中心的關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施，將直接影響數(shù)據(jù)中心的安全運(yùn)行。所以作為數(shù)據(jù)中心關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施的空調(diào)系統(tǒng)的測(cè)試驗(yàn)證是至關(guān)重要的。

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1  數(shù)據(jù)中心空調(diào)系統(tǒng)的測(cè)試驗(yàn)證前提條件

  1.1 完成空調(diào)系統(tǒng)的建設(shè)、調(diào)試

    數(shù)據(jù)中心土建、裝修、各機(jī)電配套及通信等子系統(tǒng)施工完畢，并按照《通風(fēng)與空調(diào)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》要求已完成了空調(diào)系統(tǒng)調(diào)試工作，即數(shù)據(jù)中心空調(diào)系統(tǒng)已經(jīng)達(dá)到運(yùn)行的基本條件。

  1.2 籌備好必要的測(cè)試驗(yàn)證工具

    進(jìn)行空調(diào)系統(tǒng)測(cè)試驗(yàn)證，應(yīng)配備必要儀器、儀表、工具及測(cè)試用假負(fù)載。測(cè)試工具不僅需性能穩(wěn)定可靠、精度滿足要求，而且對(duì)測(cè)試工具也要進(jìn)行嚴(yán)格的校核。這是空調(diào)系統(tǒng)測(cè)試驗(yàn)證數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性和可靠性的前提條件。

  1.3 確認(rèn)測(cè)試驗(yàn)證的技術(shù)方案

    空調(diào)系統(tǒng)測(cè)試驗(yàn)證需根據(jù)項(xiàng)目建設(shè)實(shí)際情況，梳理系統(tǒng)框架及設(shè)計(jì)要求，編制及確認(rèn)測(cè)試驗(yàn)證的技術(shù)方案。這是空調(diào)系統(tǒng)測(cè)試驗(yàn)證的技術(shù)依據(jù)。

  1.4 建立項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)，并做好測(cè)試驗(yàn)證的組織分工

    測(cè)試驗(yàn)證是由測(cè)試單位負(fù)責(zé)，建設(shè)、施工、設(shè)計(jì)、監(jiān)理及設(shè)備供應(yīng)商等各單位配合實(shí)施的一項(xiàng)系統(tǒng)工程，需要做好分工及現(xiàn)場(chǎng)組織，這是空調(diào)系統(tǒng)測(cè)試驗(yàn)證順利實(shí)施的組織條件。

2  數(shù)據(jù)中心空調(diào)系統(tǒng)的測(cè)試驗(yàn)證內(nèi)容

  2.1 設(shè)備質(zhì)量測(cè)試驗(yàn)證

大型數(shù)據(jù)中心一般均采用水冷空調(diào)系統(tǒng)，涉及冷水機(jī)組、冷卻塔、板換、水泵、蓄冷設(shè)施、末端空調(diào)等眾多設(shè)備，不僅存在運(yùn)輸、安裝等諸多風(fēng)險(xiǎn)，而且設(shè)備是否符合數(shù)據(jù)中心使用要求也需要通過(guò)測(cè)試驗(yàn)證來(lái)確認(rèn)。這些設(shè)備均顯著影響空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行的安全性與穩(wěn)定性，對(duì)今后數(shù)據(jù)中心的運(yùn)營(yíng)造成較大的影響，所以設(shè)備質(zhì)量是空調(diào)系統(tǒng)測(cè)試驗(yàn)證的基本內(nèi)容。

  2.2 施工工藝測(cè)試驗(yàn)證

    數(shù)據(jù)中心空調(diào)系統(tǒng)建設(shè)中，設(shè)備及管道的安裝是最為繁重的施工環(huán)節(jié)，數(shù)據(jù)中心自身的特點(diǎn)決定了其對(duì)施工工藝的嚴(yán)苛要求。施工工藝存在嚴(yán)重缺陷可能導(dǎo)致水管道爆管、嚴(yán)重威脅數(shù)據(jù)中心的整體安全。因此施工工藝是空調(diào)系統(tǒng)測(cè)試驗(yàn)證的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

  2.3 系統(tǒng)可用性測(cè)試驗(yàn)證

    可用性是指系統(tǒng)在使用過(guò)程中，可以正常使用的時(shí)間與總時(shí)間之比。系統(tǒng)可用性的測(cè)試驗(yàn)證，是檢驗(yàn)空調(diào)系統(tǒng)是否滿足投入運(yùn)營(yíng)的基本要求。

  2.4 系統(tǒng)可靠性測(cè)試驗(yàn)證

    可靠性是指系統(tǒng)在規(guī)定環(huán)境條件下、規(guī)定時(shí)間內(nèi)，完成規(guī)定業(yè)務(wù)的能力。系統(tǒng)可靠性的測(cè)試驗(yàn)證，是檢驗(yàn)空調(diào)系統(tǒng)是否滿足投入運(yùn)營(yíng)的安全要求。

  2.5 系統(tǒng)可維護(hù)性測(cè)試驗(yàn)證

    可維護(hù)性是指系統(tǒng)在規(guī)定環(huán)境條件下和規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，完成規(guī)定功能的能力以及完成維護(hù)的容易程度。系統(tǒng)可維護(hù)性測(cè)試驗(yàn)證，是檢驗(yàn)空調(diào)系統(tǒng)是否滿足投入運(yùn)營(yíng)的維護(hù)要求。

3  數(shù)據(jù)中心空調(diào)系統(tǒng)的測(cè)試驗(yàn)證步驟

  3.1 基礎(chǔ)設(shè)施關(guān)鍵技術(shù)點(diǎn)驗(yàn)證

    關(guān)鍵技術(shù)點(diǎn)驗(yàn)證內(nèi)容包括冷凍水、冷卻水補(bǔ)水池最低蓄水時(shí)間，管道、管溝的承重考慮，冷凍水、冷卻水管路系統(tǒng)配置，冷水機(jī)組、水泵、冷卻塔、末端空調(diào)等設(shè)備的冗余情況。

  3.2 安裝驗(yàn)證

    安裝驗(yàn)證內(nèi)容包括核實(shí)空調(diào)系統(tǒng)設(shè)備型號(hào)規(guī)格、管道布置及配件安裝是否與設(shè)計(jì)圖紙一致，并對(duì)其外觀、標(biāo)識(shí)、安裝方式、管道連接進(jìn)行詳細(xì)的梳理和排查�？照{(diào)系統(tǒng)安裝驗(yàn)證是對(duì)系統(tǒng)單機(jī)性能、管路、閥門、運(yùn)行狀態(tài)的確認(rèn)過(guò)程，通過(guò)對(duì)空調(diào)系統(tǒng)安裝的驗(yàn)證，確保在測(cè)試前系統(tǒng)及設(shè)備本身功能正常、性能達(dá)標(biāo)。

  3.3 空載測(cè)試

    空載測(cè)試是對(duì)設(shè)備通電開(kāi)機(jī)，空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行無(wú)生產(chǎn)負(fù)荷的聯(lián)合運(yùn)轉(zhuǎn)，確認(rèn)系統(tǒng)是否具備帶載測(cè)試的條件�？蛰d測(cè)試目的在于為假負(fù)載下的聯(lián)合測(cè)試做好準(zhǔn)備，確�？照{(diào)系統(tǒng)在假負(fù)載開(kāi)啟前可正常運(yùn)行，保證假負(fù)載測(cè)試必要的供冷及水力平衡。

  3.4 假負(fù)載測(cè)試

    假負(fù)載測(cè)試是指在機(jī)架內(nèi)安裝假負(fù)載設(shè)備并上電運(yùn)行，模擬用戶在機(jī)房啟用服務(wù)器等設(shè)備的實(shí)際運(yùn)行及發(fā)熱情況，用以測(cè)試空調(diào)系統(tǒng)的實(shí)際制冷能力。測(cè)試驗(yàn)證內(nèi)容包含冷水機(jī)組、水泵、冷卻塔、末端空調(diào)等設(shè)備的溫度、壓力、功率、電流、頻率、轉(zhuǎn)速、帶載率及管道系統(tǒng)的水流量、閥門開(kāi)度、冷熱通道溫濕度等各項(xiàng)參數(shù)。末端空調(diào)通常做滿載測(cè)試，空調(diào)冷源系統(tǒng)根據(jù)假負(fù)載配置數(shù)量，宜做單系統(tǒng)或單臺(tái)冷水機(jī)組的滿載測(cè)試。

  3.5 監(jiān)控驗(yàn)證

空調(diào)系統(tǒng)監(jiān)控主要驗(yàn)證內(nèi)容包括停電自保持、來(lái)電自啟、加減機(jī)、故障跳轉(zhuǎn)、設(shè)備的順序啟動(dòng)、停機(jī)是否按照設(shè)計(jì)要求自動(dòng)執(zhí)行，能反映設(shè)備和管道系統(tǒng)在啟停、運(yùn)行及事故處理過(guò)程中的安全和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行參數(shù)，具備提供用于設(shè)備和系統(tǒng)主要性能計(jì)算和經(jīng)濟(jì)分析所需要的參數(shù)。

  3.6 故障模擬及自動(dòng)切換功能驗(yàn)證

    故障模擬及自動(dòng)切換功能驗(yàn)證是通過(guò)手動(dòng)模擬數(shù)據(jù)中心局部故障以驗(yàn)證備份系統(tǒng)自動(dòng)切換功能是否正常可用，目的為檢測(cè)單一部件維護(hù)或故障時(shí)備份系統(tǒng)是否能及時(shí)發(fā)揮作用，以及對(duì)系統(tǒng)其它部分是否有關(guān)聯(lián)影響。此環(huán)節(jié)驗(yàn)證了發(fā)生常見(jiàn)運(yùn)維故障時(shí)空調(diào)系統(tǒng)的冗余性及空調(diào)監(jiān)控系統(tǒng)的可靠性。內(nèi)容主要包括冷水機(jī)組、水泵、冷卻塔、末端空調(diào)等設(shè)備發(fā)生單機(jī)故障的模擬及自動(dòng)切換功能驗(yàn)證；任一制冷機(jī)房、任一空調(diào)機(jī)房、任一末端空調(diào)供水管道故障的模擬及自動(dòng)切換功能驗(yàn)證。

  3.7 重要告警信息驗(yàn)證

    為了檢測(cè)數(shù)據(jù)中心監(jiān)控系統(tǒng)重要故障告警的有效性,可手動(dòng)操作人工觸發(fā),驗(yàn)證動(dòng)環(huán)、管控系統(tǒng)告警及時(shí)、準(zhǔn)確性。故障告警主要包括冷凍水水溫異常告警、冷凍水流量丟失告警、冷機(jī)及水泵故障告警、空調(diào)末端故障告警、機(jī)房漏水告警、機(jī)房高溫告警等。

  3.8 極限溫升測(cè)試

    極限溫升測(cè)試:主要是模擬滿載運(yùn)行狀態(tài)下，中斷測(cè)試單元制冷，采集測(cè)試單元溫升情況及達(dá)到極限溫度所需的時(shí)長(zhǎng)；之后再恢復(fù)制冷，采集測(cè)試單元內(nèi)溫度變化以及恢復(fù)至正常運(yùn)行溫度所需的時(shí)長(zhǎng)。通過(guò)此項(xiàng)測(cè)試，運(yùn)維人員可以明確在極端情況下的反應(yīng)時(shí)間，以便進(jìn)行應(yīng)急預(yù)案的制定及優(yōu)化，提高數(shù)據(jù)中心的可靠性。

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4  某大型數(shù)據(jù)中心空調(diào)系統(tǒng)的測(cè)試驗(yàn)證應(yīng)用實(shí)例

  4.1 工程概況

    某大型數(shù)據(jù)中心建筑地上二層，框架結(jié)構(gòu)，建筑面積為12000㎡。主要功能為IDC機(jī)房。內(nèi)設(shè)微模塊數(shù)據(jù)機(jī)房及網(wǎng)絡(luò)機(jī)房、核心機(jī)房等，另有變配電間、電力電池室、泵房、冷凍站、油機(jī)房等設(shè)備用房。每個(gè)微模塊化機(jī)房?jī)?nèi)含有8~10個(gè)微模塊，微模塊有R12、R18兩種規(guī)格，針對(duì)R12規(guī)格微模塊，其單微模塊最大通信功耗不超過(guò)78kW，配置有4臺(tái)列間空調(diào)；針對(duì)R18規(guī)格微模塊，其單微模塊最大通信功耗不超過(guò)117kW，配置有6臺(tái)列間空調(diào)。兩種規(guī)格微模塊內(nèi)的單機(jī)柜最大功耗不超過(guò)10.5kW，二層模塊化機(jī)房布置如圖1所示。

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  4.2 測(cè)試驗(yàn)證內(nèi)容

    根據(jù)用戶要求，在滿負(fù)載下需對(duì)每個(gè)冷源系統(tǒng)及每個(gè)微模塊的各項(xiàng)空調(diào)參數(shù)進(jìn)行逐一測(cè)試，以驗(yàn)證空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)備質(zhì)量、施工工藝及系統(tǒng)可用性、可靠性、可維護(hù)性。由于微模塊數(shù)量較多，測(cè)試數(shù)據(jù)龐大，為便于分工、節(jié)約測(cè)試驗(yàn)證時(shí)間，將空調(diào)系統(tǒng)測(cè)試驗(yàn)證分為空調(diào)冷源系統(tǒng)測(cè)試驗(yàn)證及微模塊測(cè)試驗(yàn)證兩個(gè)部分。

  4.3 測(cè)試驗(yàn)證工具

    6kW直流機(jī)架式假負(fù)載240個(gè)、5kW交流機(jī)架式假負(fù)載300個(gè)，另有紅外線熱成像儀、風(fēng)速儀、溫度表、濕度表數(shù)個(gè)。

  4.4 測(cè)試驗(yàn)證分工

    數(shù)據(jù)中心設(shè)計(jì)單位原項(xiàng)目組負(fù)責(zé)方案的制定、技術(shù)支撐及數(shù)據(jù)匯總分析。

    數(shù)據(jù)中心施工單位原項(xiàng)目部負(fù)責(zé)計(jì)劃部署及組織。

    測(cè)試單位由公開(kāi)招標(biāo)產(chǎn)生兩組人員，一組負(fù)責(zé)空調(diào)冷源系統(tǒng)的測(cè)試驗(yàn)證，另一組負(fù)責(zé)微模塊的測(cè)試驗(yàn)證。

    數(shù)據(jù)中心維護(hù)單位、施工單位及各廠商參與配合。

    數(shù)據(jù)中心監(jiān)理單位負(fù)責(zé)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)督見(jiàn)證測(cè)試驗(yàn)證過(guò)程。

    數(shù)據(jù)中心建設(shè)方負(fù)責(zé)召集各方參與測(cè)試驗(yàn)證并組織解決實(shí)施過(guò)程中發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題。

  4.7 結(jié)論

    通過(guò)空調(diào)系統(tǒng)的測(cè)試驗(yàn)證環(huán)節(jié)，發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)中心可能潛在的問(wèn)題和風(fēng)險(xiǎn)，進(jìn)而進(jìn)行整改，最大限度降低數(shù)據(jù)中心的運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)，保障數(shù)據(jù)設(shè)備的安全運(yùn)行。

5  數(shù)據(jù)中心空調(diào)系統(tǒng)測(cè)試驗(yàn)證的意義

    空調(diào)系統(tǒng)測(cè)試驗(yàn)證是數(shù)據(jù)中心空調(diào)系統(tǒng)建設(shè)項(xiàng)目交付使用前最后把關(guān)環(huán)節(jié)，是對(duì)整體項(xiàng)目交付質(zhì)量的最后保障。在這個(gè)階段，無(wú)論設(shè)備、設(shè)計(jì)、施工等埋下的隱患都可以通過(guò)最小的代價(jià)實(shí)施整改，從而規(guī)避系統(tǒng)性風(fēng)險(xiǎn)。

    對(duì)運(yùn)維人員而言，新建數(shù)據(jù)中心充滿了諸多不穩(wěn)定因素，需要提前排除系統(tǒng)中潛伏的隱患;同時(shí)空調(diào)系統(tǒng)測(cè)試驗(yàn)證可以幫助運(yùn)維人員盡早熟悉數(shù)據(jù)中心空調(diào)系統(tǒng)的架構(gòu)，梳理并建立系統(tǒng)運(yùn)維規(guī)范，開(kāi)展故障應(yīng)急演練，從而確保數(shù)據(jù)中心的安全運(yùn)行,。

    長(zhǎng)期以來(lái)，數(shù)據(jù)中心空調(diào)系統(tǒng)在規(guī)劃、建設(shè)、運(yùn)營(yíng)一直存在脫節(jié)的問(wèn)題。當(dāng)機(jī)房投入運(yùn)營(yíng)后，前期遺留問(wèn)題的整改難度顯著增加，甚至由于業(yè)務(wù)無(wú)法中斷而長(zhǎng)期帶病運(yùn)行，只能期望在下一個(gè)新項(xiàng)目中規(guī)避同類問(wèn)題。當(dāng)引入空調(diào)系統(tǒng)測(cè)試驗(yàn)證環(huán)節(jié)后，便可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)中心空調(diào)系統(tǒng)各階段的有機(jī)統(tǒng)一，該環(huán)節(jié)對(duì)于項(xiàng)目建設(shè)、運(yùn)營(yíng)以及數(shù)據(jù)中心全生命周期管理都具有非常重要的作用。

    隨著數(shù)據(jù)中心的不斷發(fā)展，數(shù)據(jù)中心空調(diào)系統(tǒng)的測(cè)試驗(yàn)證必將成為數(shù)據(jù)中心建設(shè)的重要組成部分，同時(shí)這一業(yè)務(wù)將有廣闊的發(fā)展前景。