专利名称：一种机柜可移动的集装箱数据中心机房的制作方法
技术领域：
本发明涉及数据中心基础设施领域，尤其涉及一种机柜可移动的集装箱数据中心机房。
背景技术：
目前在数据中心领域，随着信息技术的爆炸式发展，传统数据中心由于涉及土建、水电、装修和硬件布署等多个领域的庞大系统工程，很难适应市场快速、规模化发展的要求，而集装箱数据中心机房凭借其建设周期短、灵活快速布置、节能降耗和即插即用等突出优势，已成为传统数据中心的重要补充和替代。现有技术的集装箱数据中心机房只是将配电、机柜、制冷、监控和消防等基础设施 简单地组合在集装箱箱体中，其主要不足之处有以下三点
1、机柜安装方式在现有技术的集装箱数据中心机房中，机柜采用固定式安装，不能移动，冷热通道的物理空间被固化，无法实现灵活拓展，而由于集装箱的宽度有限，其机柜在深度方向被限制在O. 8米以内，对市场上部分主流服务器无法兼容安装，从而限制了现有集装箱数据中心机房的应用范围；
2、冷却方式在现有技术的集装箱数据中心机房中，主要的冷却方式有两种
1)采用传统数据中心常用的机房精密空调进行制冷，其特点是集中送风和回风；其缺点是冷热通道无法进行有效隔离，冷风和热风易产生混流，从而造成部分冷量的损失，并带来机柜内IT设备产生局部热点的风险；
2)采用列间精密空调进行制冷，其特点是水平送风、冷热通道隔离，其室外机外置于集装箱箱顶上；其缺点是室外机需单独运输到工程现场进行安装，无法实现快速布署和即插即用的功能；
3、配电柜结构型式在现有技术的集装箱数据中心机房中，配电柜仍采用传统的室内落地式安装的结构型式，不但配电柜自身的物理尺寸占用了空间，还需为其留出操作、检修的作业空间，从而减小了装箱箱体内部空间的利用率。针对以上现有集装箱数据中心机房的技术不足之处，在本发明中通过创造性的设计解决了这些问题。
发明内容
本发明的目的在于提供了一种机柜可移动的集装箱数据中心机房，本发明通过采用机柜移动技术、壁挂外开式配电柜技术、水平精确送风技术和冷热通道隔离技术，解决了现有技术中机柜深度较小、制冷效率低下的问题。本发明是这样实现的，它包括集装箱箱体、冷水机组、冷水机组舱、进回主水管、隔断墙、加湿器、除湿器、监控箱、蓄电池、配电舱、推拉门、机柜、制冷柜、水冷末端、应急逃生门、热通道、隔热层、隔板、设备搬运出入门、IT设备舱、常用出入门、风机、冷通道、UPS、配电柜、消防柜、水冷末端、防倾覆轨道式底盘、架空地板、总进线盒，其特征是集装箱箱体划分成冷水机组舱、配电舱和IT设备舱共3个区域；其中冷水机组舱为开放区域，冷水机组舱安装了冷水机组和进回主水管；进回主水管从架空地板下方进入配电舱和IT设备舱中；其中配电舱和IT设备舱为统一封闭区域，只是逻辑分区，不做物理隔断，并通过隔断墙与冷水机组舱进行隔离密封；隔断墙上安装有加湿器、除湿器和水冷末端，加湿器、除湿器为配电舱和IT设备舱提供环境湿度保障，水冷末端通过进回主水管连接配电舱;UPS、蓄电池、消防柜连接在配电舱内的架空地板上，监控箱悬挂安装在蓄电池上方的集装箱箱体的侧壁上，配电柜壁挂在集装箱箱体的另一面侧壁上，箱门开口朝外；配电柜下方设有总进线盒；配电舱和IT设备舱的顶棚和墙面铺设隔热层；其中IT设备舱设有人员常用出入门、应急逃生门和设备搬运出入门共3个门；其中常用出入门和应急逃生门均安装有消防通道锁；IT设备舱内安装有机柜和制冷柜；其中机柜和制冷柜单列排布在集装箱箱体的纵向，其前部与集装箱箱体的侧面形成冷通道，其后部与集装箱箱体的另一侧面形成热通道；热通道在结构上进行封闭；热通道的入口采用推拉门，实现冷通道与热通道之间的通行；热通道的另一端采用隔板进行封闭；机柜安装在防倾覆轨道式底盘上；制冷柜内有水冷末端和风机；水冷末端的管路连接至架空地板下方的进回主水管。本发明的具体技术方案描述如下· 所述机柜可移动的集装箱数据中心机房包括集装箱箱体、机柜系统、配电系统、制冷系统、监控系统、消防系统和综合布线系统等；各子系统高度集成于一个集装箱箱体中；所述集装箱箱体划分成冷水机组舱、配电舱和IT设备舱共3个区域；
所述冷水机组舱为开放区域，用于安装冷水机组；所述冷水机组用于为配电舱和IT设备舱提供冷冻水；
所述配电舱和IT设备舱为统一封闭区域，只是逻辑分区，不做物理隔断；所述配电舱和IT设备舱的顶棚和墙面均铺设隔热层；
所述配电舱用于安装配电柜、UPS、蓄电池、监控箱、消防柜、水冷末端、加湿器和除湿器等设备；配电舱内设备用于为IT设备舱提供电力供给、环境监控、散热和空气湿度调节等基础设施保障；
所述配电柜用于为IT设备舱提供电力供给，其结构采用壁挂外开式箱体结构，安装在集装箱箱体侧面，箱门开口朝外，其接线、检修和维护等作业在集装箱外部进行，不占用集装箱内部的空间，提高了空间利用率；
所述UPS、蓄电池为IT设备提供不间断电源，当主电源输入由于故障等原因中断时，由UPS不间断电源供电，使IT设备维持正常工作并保护其软、硬件不受损坏；
所述监控箱内安装有数据中心机房环境监控系统，为IT设备舱提供实时环境监控和安防监控；
所述消防柜内安装有洁净气体灭火系统，为配电舱和IT设备舱提供消防保障；
所述配电柜和监控箱等与机柜、加/除湿器、传感器布点等之间综合布线采用开放式桥架，分别部署强弱电桥架，桥架安装在所述冷通道区域顶部；
所述IT设备舱用于安装机柜、制冷柜等设备；所述IT设备舱设有3个门，其中一个门供人员常用出入，一个门供应急逃生出口，一个门供设备搬运出入；其中前两个门均安装有消防通道锁，供紧急逃生所用；
所述机柜单列排布在集装箱纵向，其前部与集装箱侧面形成冷通道，其后部与集装箱另一侧面形成热通道；热通道在结构上进行封闭，实现冷热通道的隔离；所述热通道的入口采用推拉门，实现冷通道与热通道的通行；
所述机柜安装在防倾覆轨道式底盘上，实现机柜的可移动功能，从而改变冷、热通道的物理尺寸，形成可变化的前后维护空间，满足IT设备前、后部维护检修的需求，提高了空间利用率，使机柜在深度方向达到I米，可兼容市场上绝大部分服务器的安装；解决了现有技术中机柜深度不超过O. 8米的难题；
所述防倾覆轨道式底盘通过轨道轮连接承重托板，承重托板支承并固定机柜，使轨道轮的滚动面嵌入到槽钢型轨道的槽形中，利用其槽形实现导向和限位的双重功能，能有效防止机柜倾覆，满足集装箱数据中心机房的吊装和运输要求；
所述制冷柜采用水平精确送风方式和冷热通道隔离技术，将IT设备产生的热量带走，实现节能降耗的目的，解决了现有技术制冷效率低下的问题；
所述水冷末端和制冷柜的管路均连接到冷水机组的进回主水管，由进回主水管提供的冷冻水为配电舱和IT设备舱散热；所述进回主水管位于架空地板下方。本发明将机柜、配电、UPS不间断电源、制冷、监控、消防和综合布线等系统集成于一个集装箱箱体中，采用机柜移动技术和冷热通道隔离技术，具有建设周期短、占地面积小、灵活快速布置、节能降耗和即插即用等特点，使用户不再需要经过空间租用、土地申请、机房建设、硬件部署等繁杂而漫长的准备周期，只需完成服务器安装、网络布线、通电、通水等准备工作，即可投入使用，极大地减少了用户的前期工作量，并有效缩短了数据中心项目的工期。本发明的技术效果是
1、将机柜、配电、UPS不间断电源、制冷、监控、消防和综合布线等系统集成于一个集装箱箱体中，使传统数据中心的繁杂工程项目转变为工厂化生产的定制产品，实现了数据中心的快速布署、即插即用和简单复制扩展等功能；
2、采用机柜移动技术，通过移动机柜来改变冷、热通道的物理尺寸，从而形成可变化的前后维护空间，满足IT设备前、后部维护检修的需求，提高了空间利用率，使机柜在深度方向可达到I米，可兼容市场上绝大部分服务器的安装；
3、采用水平精确送风方式和冷热通道隔离技术，将IT设备产生的热量带走，实现节能降耗的目的，解决了现有技术制冷效率低下的问题；
4、采用壁挂外开式配电柜技术，其接线、检修和维护等作业在集装箱外部进行，不占用集装箱内部的空间，提高了空间利用率。
图I为本发明的平面布局 图2为本发明的主视 图3为本发明中的防倾覆轨道式底盘的主视 图4为本发明中的防倾覆轨道式底盘的侧视图。在图中，I、集装箱箱体2、冷水机组3、冷水机组舱4、进回主水管 5、隔断墙
6、加湿器7、除湿器8、监控箱 9、蓄电池10、配电舱11、推拉门 12、机柜 13、·制冷柜 14、水冷末端 15、应急逃生门16、热通道17、隔热层 18、隔板19、设备搬运出入门 20、IT设备舱 21、常用出入门22、风机 23、冷通道 24、UPS 25、配电柜 26、消防柜 27、水冷末端28、防倾覆轨道式底盘 29、架空地板30、总进线盒。
具体实施例方式如图I、图2、图3、图4所示，本发明是这样来实现的
1、集装箱箱体I划分成冷水机组舱3、配电舱10和IT设备舱20共3个区域；
2、其中冷水机组舱3为开放区域，该区域安装了冷水机组2和进回主水管4;进回主水管4从架空地板29下方进入配电舱10和IT设备舱20中；
3、其中配电舱10和IT设备舱20为统一封闭区域，只是逻辑分区，不做物理隔断，并通过隔断墙5与冷水机组舱3进行隔离密封；隔断墙5上安装有加湿器6、除湿器7和水冷末 端27，加湿器6、除湿器7为配电舱10和IT设备舱20提供环境湿度保障，水冷末端27由进回主水管4提供冷冻水并为配电舱10提供制冷；UPS 24、蓄电池9、消防柜26安装在配电舱10内的架空地板29上，监控箱8悬挂安装在蓄电池9上方的集装箱箱体I的侧壁上，配电柜25壁挂在集装箱箱体I的另一面侧壁上，箱门开口朝外，其接线、检修和维护等作业在集装箱外部进行，不占用集装箱内部的空间；配电柜25下方设有总进线盒30，用于主电力和总网线的接入；配电舱10和IT设备舱20的顶棚和墙面铺设隔热层17，以减少外界环境对集装箱内部的传热；
4、其中IT设备舱20设有人员常用出入门21、应急逃生门15和设备搬运出入门19共3个门；其中常用出入门21和应急逃生门15均安装有消防通道锁，供紧急逃生所用；IT设备舱20内安装有机柜12和制冷柜13 ;其中机柜12和制冷柜13单列排布在集装箱箱体I的纵向，其前部与集装箱箱体I的侧面形成冷通道23，其后部与集装箱箱体I的另一侧面形成热通道16 ;热通道16在结构上进行封闭，实现冷热通道的隔离；热通道16的入口采用推拉门11，实现冷通道23与热通道16之间的通行；热通道16的另一端采用隔板18进行封闭；机柜12安装在防倾覆轨道式底盘28上，实现机柜的可移动功能，从而改变冷通道23和热通道16的物理尺寸，形成可变化的前后维护空间，满足IT设备前、后部维护检修的需求，提高了空间利用率；制冷柜13内有水冷末端14和风机22，用于实现水平精确送风；水冷末端14的管路连接至架空地板29下方的进回主水管4 ；
综上所述，本发明实施例中将机柜、配电、UPS不间断电源、制冷、监控、消防和综合布线等系统集成于一个集装箱箱体中，采用机柜移动技术和冷热通道隔离技术，具有建设周期短、占地面积小、灵活快速布置、节能降耗和即插即用等特点，使用户只需完成服务器安装、网络布线、通电、通水等准备工作，即可投入使用，极大地减少了用户的前期工作量，并有效缩短了数据中心项目的工期。
权利要求
1.一种机柜可移动的集装箱数据中心机房，它包括集装箱箱体、冷水机组、冷水机组舱、进回主水管、隔断墙、加湿器、除湿器、监控箱、蓄电池、配电舱、推拉门、机柜、制冷柜、水冷末端、应急逃生门、热通道、隔热层、隔板、设备搬运出入门、IT设备舱、常用出入门、风机、冷通道、UPS、配电柜、消防柜、水冷末端、防倾覆轨道式底盘、架空地板、总进线盒，其特征是集装箱箱体划分成冷水机组舱、配电舱和IT设备舱共3个区域；其中冷水机组舱为开放区域，冷水机组舱安装了冷水机组和进回主水管；进回主水管从架空地板下方进入配电舱和IT设备舱中；其中配电舱和IT设备舱为统一封闭区域，只是逻辑分区，不做物理隔断，并通过隔断墙与冷水机组舱进行隔离密封；隔断墙上安装有加湿器、除湿器和水冷末端，力口湿器、除湿器为配电舱和IT设备舱提供环境湿度保障，水冷末端通过进回主水管连接配电舱;UPS、蓄电池、消防柜连接在配电舱内的架空地板上，监控箱悬挂安装在蓄电池上方的集装箱箱体的侧壁上，配电柜壁挂在集装箱箱体的另一面侧壁上，箱门开口朝外；配电柜下方设有总进线盒；配电舱和IT设备舱的顶棚和墙面铺设隔热层；其中IT设备舱设有人员常用出入门、应急逃生门和设备搬运出入门共3个门；其中常用出入门和应急逃生门均安装有消防通道锁；IT设备舱内安装有机柜和制冷柜；其中机柜和制冷柜单列排布在集装箱箱体的纵向，其前部与集装箱箱体的侧面形成冷通道，其后部与集装箱箱体的另一侧面形成热通道；热通道在结构上进行封闭；热通道的入口采用推拉门，实现冷通道与热通道之间的通行；热通道的另一端采用隔板进行封闭；机柜安装在防倾覆轨道式底盘上；制冷柜内有水冷末端和风机；水冷末端的管路连接至架空地板下方的进回主水管。
全文摘要
一种机柜可移动的集装箱数据中心机房，热通道在结构上进行封闭；热通道的入口采用推拉门，实现冷通道与热通道之间的通行；热通道的另一端采用隔板进行封闭；机柜安装在防倾覆轨道式底盘上；制冷柜内有水冷末端和风机；水冷末端的管路连接至架空地板下方的进回主水管。本发明的技术效果是将机柜、配电、UPS不间断电源、制冷、监控、消防和综合布线等系统集成于一个集装箱箱体中，使传统数据中心的繁杂工程项目转变为工厂化生产的定制产品，实现了数据中心的快速布署、即插即用和简单复制扩展等功能。
文档编号E04H5/02GK102926561SQ201210472999
公开日2013年2月13日 申请日期2012年11月21日 优先权日2012年11月21日
发明者张文政, 喻子涵, 刘政, 丁加强 申请人:江西泰豪集通技术有限公司