一种水下数据中心及其施工方法与流程

本发明涉及海底数据中心，具体涉及一种水下数据中心及其施工方法。

背景技术：

1、陆地数据中心占地大，能耗高，消耗大量淡水。水下数据中心不消耗淡水，用海水冷却，不需要高能耗的冷机空调制冷，节约电能，不占用陆地土地资源，紧贴沿海发达城市，数据延时低。水下数据中心作为一种新的技术发展方向，具有散热能耗低、建设周期短、布局灵活等特点。

2、水下数据中心布放在水下，可直接利用海水或河水作为冷源，为水下设备散热，节约能耗。浸没在水下的舱体本身能够被水体带走一部分热量，然而对于水深不够的海域，为避免船只吃水过深造成船只触礁到舱体，水下舱体需要距离海面有足够的安全距离，导致水下可用空间十分有限。

技术实现思路

1、因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有的水下数据中心的舱体水下可用空间十分有限的缺陷，从而提供一种水下数据中心及其施工方法。

2、为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

3、一种水下数据中心，包括：

4、桩基，底部定位在水体泥面以下，顶部位于水面以下或水面以上，所述桩基的内部设置为空腔，且部分所述空腔位于水体泥面以下；

5、数据舱，底部位于水体泥面以下的空腔内，顶部从所述桩基伸出并位于水面以上；

6、水上基础，设置在数据舱的上方，且顶部露出水面，用于对过往船只起到指示作用。

7、进一步优化技术方案，所述水上基础为维护平台，所述维护平台上设置有与所述数据舱内部连通的通行组件。

8、进一步优化技术方案，所述维护平台包括维护平台套筒和维护平台顶板，所述维护平台套筒的外侧壁上设置有至少一组爬梯，所述维护平台顶板的外径大于所述维护平台套筒的外径，所述维护平台顶板上开设有与所述爬梯相连通的爬梯入口，所述维护平台顶板上设置有位于所述爬梯入口外围的护栏。

9、进一步优化技术方案，所述数据舱为立式舱体，所述数据舱的内腔由下至上被划分为若干层腔室单元，每层所述腔室单元被划分为至少一间腔室；各层所述腔室单元之间通过通道进行连通，所述通道与所述通行组件连通。

10、进一步优化技术方案，所述数据舱的内腔底部设置有压载组件，所述压载组件为用于增加数据舱重量的填充物。

11、进一步优化技术方案，所述桩基的内侧壁上布置有至少一条导轨，所述数据舱的外侧壁上设置有至少一个配装于导轨上的滑动组件。

12、进一步优化技术方案，还包括以下至少一项：

13、连接结构，设置在桩基和数据舱之间，用于将桩基和数据舱进行连接；

14、吊点，设置在数据舱上，用于在放置数据舱时与起吊机连接；

15、海水交换系统，设置在数据舱的顶部空间内，用于利用水体与数据舱进行热交换。

16、一种水下数据中心的施工方法，包括以下步骤：

17、将内部为空腔的桩基打桩至泥土内；

18、将桩基内的泥土抽出至设计深度，形成泥土空腔；

19、将数据舱下放至桩基的空腔内部，且使得数据舱的底部放置在泥土空腔内；

20、将水上基础安装至数据舱的上方。

21、进一步优化技术方案，将内部为空腔的桩基打桩至泥土内时，根据需要创造水下桩基内干式环境或湿式环境；

22、当桩基的顶部位于水面以上时，抽泥后通过焊接底板和/或填充速干水泥的方式将桩基内做为完全干式环境；

23、当桩基的顶部位于水面以下时，桩基的内部为湿式环境，数据舱与水体直接接触进行热交换。

24、进一步优化技术方案，所述将桩基内的泥土抽出至设计深度是通过抽泥船进行。

25、本发明技术方案，具有如下优点：

26、1.本发明提供的一种水下数据中心，将位于桩基内部的泥进行抽吸，进而形成泥土空腔，扩大了桩基内部的空间，使得桩基的空间不局限于泥面以上的空间，数据舱可占据桩基的全部空腔，有效地利用了海底泥面以下的空间，使得桩基除了发挥基础稳固作用，桩基内空间被充分利用；且水上基础露出水面，能够对过往船只进行指示，不必担心过往船只吃水过深触礁到舱体。

27、2.本发明提供的一种水下数据中心，将水上基础设置为维护平台，维护平台上设置有与数据舱内部连通的通行组件，维护平台露出水面，运维人员可通过维护平台进入至数据舱内部，更便于对数据舱的检修，解决了对位于水下的数据舱的运维问题，实现了数据舱的水上运维。

28、3.本发明提供的一种水下数据中心，在船舶停靠后，运维人员可通过爬梯攀爬至维护平台上，并可通过爬梯入口进入到维护平台顶板上方，而后运维人员通过开设在维护平台顶板上的人孔进入到数据舱的内部。本发明设置的护栏起到了防护作用，避免运维人员攀爬至维护平台顶部时跌落的风险。

29、4.本发明提供的一种水下数据中心，数据舱为立式舱体，在水下占地面积小，降低了水下数据中心对水深的要求。数据舱的内腔由下至上被划分为若干层腔室单元，每层腔室单元被划分为至少一间腔室。数据舱立式多层设置对海底的占用面积较小，水下集群布放的时候能够更集中。通过立式分层设计，使水下数据舱实现了立式分层分区。

30、5.本发明提供的一种水下数据中心，设置的压载组件一方面保证数据舱在水下能够慢慢下沉就位，另一方面又能够保持较低的重心，使得数据舱在水下能够坐稳，防止倾覆。

31、6.本发明提供的一种水下数据中心，在进行数据舱的放置时，数据舱被吊装到桩基上方，可使得滑动组件沿着导轨慢慢滑入桩基内部，进行数据舱的下放，到设计位置限位固定，保证了数据舱在下放过程中不发生偏移，且减小了下放及上拉动数据舱的阻力，使得数据舱的放置及回收更为便捷。

32、7.本发明提供的一种水下数据中心的施工方法，根据需要创造水下桩基内干式环境或湿式环境：当桩基的顶端位于水面以上时，桩基的内部为干式环境，干式环境舱体不与海水直接接触，不容易被海水腐蚀和海生物附着；当桩基的顶端位于水面以下时，桩基的内部为湿式环境，湿式环境舱体与海水直接接触，可更好地利用海水带走舱体的部分热量。

技术特征：

1.一种水下数据中心，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种水下数据中心，其特征在于，所述水上基础为维护平台(3)，所述维护平台(3)上设置有与所述数据舱(2)内部连通的通行组件。

3.根据权利要求2所述的一种水下数据中心，其特征在于，所述维护平台(3)包括维护平台套筒和维护平台顶板，所述维护平台套筒的外侧壁上设置有至少一组爬梯(31)，所述维护平台顶板的外径大于所述维护平台套筒的外径，所述维护平台顶板上开设有与所述爬梯(31)相连通的爬梯入口(33)，所述维护平台顶板上设置有位于所述爬梯入口(33)外围的护栏(32)。

4.根据权利要求2所述的一种水下数据中心，其特征在于，所述数据舱(2)为立式舱体，所述数据舱(2)的内腔由下至上被划分为若干层腔室单元，每层所述腔室单元被划分为至少一间腔室；各层所述腔室单元之间通过通道(22)进行连通，所述通道(22)与所述通行组件连通。

5.根据权利要求1所述的一种水下数据中心，其特征在于，所述数据舱(2)的内腔底部设置有压载组件，所述压载组件为用于增加数据舱重量的填充物。

6.根据权利要求1所述的一种水下数据中心，其特征在于，所述桩基(1)的内侧壁上布置有至少一条导轨，所述数据舱(2)的外侧壁上设置有至少一个配装于导轨上的滑动组件。

7.根据权利要求1－6中任一项所述的一种水下数据中心，其特征在于，还包括以下至少一项：

8.一种水下数据中心的施工方法，其特征在于，所述方法对权利要求1－7中任一项所述的水下数据中心进行施工，包括以下步骤：

9.根据权利要求8所述的一种水下数据中心的施工方法，其特征在于，将内部为空腔的桩基(1)打桩至泥土内时，根据需要创造水下桩基内干式环境或湿式环境；

10.根据权利要求8或9所述的一种水下数据中心的施工方法，其特征在于，所述将桩基内的泥土抽出至设计深度是通过抽泥船进行。

技术总结
本发明公开了一种水下数据中心及其施工方法，所述水下数据中心包括：桩基，底部定位在水体泥面以下，顶部位于水面以下或水面以上，桩基的内部设置为空腔，且部分空腔位于水体泥面以下；数据舱，底部位于水体泥面以下的空腔内，顶部从桩基伸出并位于水面以上；水上基础，设置在数据舱的上方，且顶部露出水面。本发明将位于桩基内部的泥进行抽吸，进而形成泥土空腔，扩大了桩基内部的空间，使得桩基的空间不局限于泥面以上的空间，数据舱可占据桩基的全部空腔，有效地利用了海底泥面以下的空间，使得桩基除了发挥基础稳固作用，桩基内空间被充分利用；且水上基础露出水面，能够对过往船只进行指示，不必担心过往船只吃水过深触礁到舱体。

技术研发人员：傅荣荣,陈永众,陈希恰,程伟锋,苏洋,魏法军,申万秋
受保护的技术使用者：深圳海兰云数据中心科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/29