〓微模塊
一、引言
模塊化數(shù)據(jù)中心主要由機柜、密閉通道、供配電系統(tǒng)、制冷系統(tǒng)、智能監(jiān)控系統(tǒng)、綜合布線和消防系統(tǒng)組成。單個模塊化數(shù)據(jù)中心按照最大28臺機柜（包括服務(wù)器機柜、網(wǎng)絡(luò)機柜、綜合布線柜）配置。該模塊（不包括UPS）占地面積為35 m2，加上模塊外維護通道和給模塊內(nèi)空調(diào)供電的PDF柜，總占地面積不超過55 m2，模塊總高度不超過2.65 m。機柜數(shù)量可根據(jù)客戶需求成對減少。模塊化數(shù)據(jù)中心的組成如圖所示。
（1）機柜
模塊化數(shù)據(jù)中心最大可配置28臺機柜，機柜包括服務(wù)器機柜、網(wǎng)絡(luò)機柜和綜合布線柜。
（2）機柜外觀
模塊化數(shù)據(jù)中心配置的機柜尺寸統(tǒng)一，機柜符合IEC60297-1標準，采用前后風(fēng)道。機柜外觀如圖所示。
機柜外觀圖
（3）機柜特性
機柜滿足如下特性：
機柜的前門、后門及側(cè)板均可鎖定，只能用提供的專用鑰匙打開。
（4）機柜技術(shù)指標
機柜技術(shù)指標如表所示。
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項目 |
技術(shù)指標 |
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尺寸規(guī)格（高×寬×深） |
2000mm×600mm×1100mm |
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安裝空間 |
符合IEC60297-1標準，單機柜至少有42U可用空間，方孔條可前后調(diào)節(jié)，機柜后側(cè)設(shè)置兩條豎裝PDU安裝位置 |
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風(fēng)道 |
前后風(fēng)道，滿配42條1U假面板 |
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結(jié)構(gòu)組成 |
前門單開門，后門雙開門，有側(cè)板。前后門的通風(fēng)率70％，門體開啟角度110°。 |
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表面要求 |
機柜外表面噴涂戶內(nèi)粉，滿足A類環(huán)境的使用要求。 噴涂顏色黑色。 |
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材質(zhì) |
高強度A級優(yōu)質(zhì)碳素冷軋鋼板1.2mm~2.0mm |
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IP等級 |
IP20 |
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接地和防靜電 |
預(yù)留接地螺釘和防靜電手腕插座 |
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環(huán)保要求 |
滿足RoHS |
三、密閉通道
模塊化數(shù)據(jù)中心的密閉通道主要由端門和天窗組成。
（1）端門
密閉通道的端門分為推拉門和雙開門兩種方案，可根據(jù)客戶的需求選配。
推拉門尺寸：高×寬×深 =2050mm×1600mm×42mm。
推拉門采用推拉結(jié)構(gòu)，以機柜為載體，安裝上下軌道，保證密閉通道系統(tǒng)的自身獨立性。門板由1.5mm冷軋鋼板折彎而成，中間安裝鋼化玻璃，保證通道內(nèi)區(qū)域的可視性。推拉門外觀如圖所示。
雙開門尺寸：高×寬×深 =2050mm×1500mm×42mm。
雙開門整體與機柜通過螺釘聯(lián)接，可以保證系統(tǒng)的獨立性。門板中間鑲嵌鋼化玻璃，保證通道的可視性，并且鋼化玻璃能很好的滿足消防應(yīng)急要求。門板下部安裝密封毛刷，可以提高模塊的密閉性。雙開門外觀如圖所示。
（2）天窗
密閉通道采用平頂結(jié)構(gòu)方案。
平頂天窗尺寸：高×寬×深=350mm×1350mm×600mm。
平頂天窗由側(cè)板、頂板、旋轉(zhuǎn)天窗組成，以單個機柜為擴展模塊單元。旋轉(zhuǎn)天窗通過FuseLink銷釘與頂板聯(lián)接，工作狀態(tài)下天窗處于水平狀態(tài)，消防狀態(tài)下FuseLink熔斷，天窗在重力作用下自動打開，保證滅火氣體進入通道。平頂天窗外觀如圖所示。
四、供配電系統(tǒng)
模塊化數(shù)據(jù)中心具有兩種制式的配電方案，包括380V/50Hz電壓制式和480V/60Hz工業(yè)電壓制式。供配電系統(tǒng)包括UPS（Uninterrupted Power Supply），PDF（Power Distribution Frame）和PDU（Power Distribution Unit）。
1、概述
模塊化數(shù)據(jù)中心外部電源經(jīng)UPS輸出至PDF，PDF輸出三相電源到各個機柜的PDU，PDU輸出電源至機柜內(nèi)設(shè)備 。
2、UPS
UPS為模塊化數(shù)據(jù)中心提供不間斷供電的保障，當(dāng)市電/油機電源緊急斷電時，通過蓄電池供電，能夠滿足單服務(wù)器機柜最大功率9kW 的應(yīng)用場景。
380V電壓制式：模塊化數(shù)據(jù)中心配置360kVA 的模塊化UPS，由三臺120kVA的UPS組成，可以在20kVA~360kVA 容量范圍內(nèi)靈活配置，滿足單服務(wù)器機柜3kW、6kW、9kW的需求。
480V電壓制式：模塊化數(shù)據(jù)中心配置400kVA 的模塊化UPS，由二臺200kVA的UPS組成，可以在125kVA~400kVA 容量范圍內(nèi)靈活配置，滿足單服務(wù)器機柜3kW、6kW、9kW的需求。UPS外觀如圖所示。
3、PDF
PDF柜內(nèi)每一路帶有電量測試儀，用于測量輸入三相交流電的參數(shù)（電壓、電流、頻率、功率、功率因數(shù)等），通過RS485接口上傳至監(jiān)控系統(tǒng)。PDF的輸出空開按照單行最大14個服務(wù)器機柜配置，支持服務(wù)器功率平滑提升至9kW。PDF外觀如圖所示。
PDF配電柜分為精密配電柜和空調(diào)配電柜
五、制冷系統(tǒng)
模塊化數(shù)據(jù)中心采用行級水平送風(fēng)空調(diào)進行制冷。
1、概述
模塊化數(shù)據(jù)中心內(nèi)，空調(diào)同設(shè)備機柜一起，共同組成密閉冷（熱）通道，實現(xiàn)冷熱空氣隔離。模塊化數(shù)據(jù)中心采用的空調(diào)為水平送風(fēng)方式，氣流路徑為后進前出，其將將服務(wù)器排出的熱風(fēng)吸入冷卻后吹出；冷空氣再被服務(wù)器吸入、排出，如此反復(fù)。
水平送風(fēng)空調(diào)靠近熱源，送風(fēng)距離大大縮短，從而減少氣流沿程壓力損失和冷空氣的泄露量，提高了冷量的利用效率。
模塊化數(shù)據(jù)中心標準模塊應(yīng)用在300m2以下的空間，最大支持單機柜的功率密度達到9kW，冷、熱通道的寬度均為1.2m。
空調(diào)的室內(nèi)機頂部或底部有制冷劑管路、電源和信號線路、排冷凝水管路等接口。室內(nèi)機外觀如圖所示（實際外觀根據(jù)配置確定）。
空調(diào)室外機（T1工況，環(huán)境最高溫度43℃；T3工況，環(huán)境最高55℃時可定制。）在確定安裝位置時周邊要預(yù)留不少于1.5m的安裝維護通道。室外機外觀如圖所示（實際外觀根據(jù)配置確定）。
2、技術(shù)指標
空調(diào)技術(shù)指標如表所示。
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指標 |
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室內(nèi)機尺寸（高×寬×深） |
1991mm×600mm×1070mm |
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室內(nèi)機最大功率 |
不帶加熱加濕功能19kW 帶加熱加濕功能23kW |
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室外機尺寸（高×寬×深） |
1350mm×1404mm×1880mm |
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室外機安裝維護通道 |
室外機安裝維護通道尺寸如圖2-13所示。 |
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輸入電壓 |
380VAC 50Hz/480VAC 60Hz |
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制冷量 |
30kW |
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制冷劑 |
環(huán)保冷媒 |
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使用溫度范圍 |
室內(nèi)機：+5℃~+45℃；室外機：-30℃~+45℃ |
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存儲溫度 |
室內(nèi)機：-40℃~+65℃；室外機：-40℃~+65℃ |
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相對濕度要求（RH） |
10%~100% |
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海拔高度 |
0~3000m |
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防護等級 |
室內(nèi)機：IP20；室外機：IP54 |
空調(diào)技術(shù)指標表
六、智能監(jiān)控系統(tǒng)
1、概述
智能監(jiān)控系統(tǒng)具有集中管理功能，同時支持對監(jiān)控系統(tǒng)的遠程管理與維護，遠程操作界面與本地操作界面保持一致。
監(jiān)控系統(tǒng)主要針對模塊化數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施層各組成系統(tǒng)，如配電、制冷、安防及環(huán)境等系統(tǒng)，系統(tǒng)內(nèi)各組成設(shè)備或部件的運行狀態(tài)進行實時監(jiān)控。
監(jiān)控系統(tǒng)采用分層式架構(gòu)，主要分為數(shù)據(jù)采集層、數(shù)據(jù)運算及信息處理層、智能管理平臺層。
監(jiān)控系統(tǒng)通過對模塊化數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施層內(nèi)的各設(shè)備、部件、環(huán)境運行參數(shù)及相關(guān)信息的實時采集分析、運算與處理，實現(xiàn)對數(shù)據(jù)機房運維及業(yè)務(wù)等全方位的智能化管理，以充分實現(xiàn)模塊化數(shù)據(jù)中心的可用性、開放性與可擴展性，并確保數(shù)據(jù)中心的安全性。
模塊化數(shù)據(jù)中心的監(jiān)控量做為集中監(jiān)控系統(tǒng)中的一個組成部分，通過交換機，將信號統(tǒng)一上傳至中心機房的服務(wù)器上。模塊化數(shù)據(jù)中心的監(jiān)控架構(gòu)如圖所示。監(jiān)控系統(tǒng)功能框圖如圖所示。模塊內(nèi)監(jiān)控系統(tǒng)架構(gòu)如圖所示。
模塊化數(shù)據(jù)中心監(jiān)控架構(gòu)示意圖
監(jiān)控系統(tǒng)功能框圖
模塊內(nèi)監(jiān)控系統(tǒng)架構(gòu)圖
2、智能監(jiān)控系統(tǒng)組成
智能監(jiān)控系統(tǒng)組成如表所示。
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分類 |
描述 |
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電源監(jiān)控 |
通過PDF柜配置的智能儀表上專數(shù)據(jù)，并對電源系統(tǒng)進行監(jiān)控 |
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電源監(jiān)控 |
通過UPS通信接口，采集其運行參數(shù)，以實時監(jiān)控UPS運行狀態(tài)。 |
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空調(diào)監(jiān)控 |
通過空調(diào)器通信接口，對空調(diào)器的運行參數(shù)進行采集、分析，以實現(xiàn)對空調(diào)器的實時監(jiān)控。 |
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視頻監(jiān)控 |
通過配置于通道內(nèi)（或外）的視頻攝像頭，對通道內(nèi)（或外）部場景環(huán)境進行實時視頻監(jiān)控。 |
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環(huán)境監(jiān)控 |
通過分布于模塊內(nèi)的溫/濕度傳感器，實時、有效監(jiān)測模塊內(nèi)部熱分布狀態(tài)，以確保機房安全運行。 |
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門磁監(jiān)控 |
通過對配置于模塊內(nèi)各機柜的門磁開關(guān)信號的監(jiān)測，可及時了解各機柜門的開/關(guān)狀態(tài)，確保機柜內(nèi)的設(shè)備安全。 |
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消防監(jiān)控 |
通過配置于通道內(nèi)的煙霧傳感器、溫度傳感器，對模塊內(nèi)部可能產(chǎn)生的火災(zāi)隱患進行實時監(jiān)控。 |
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能效管理 |
對數(shù)據(jù)中心能效（PUE）進行實時監(jiān)測與管理 |
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報表管理 |
提供豐富的報表管理功能，包括報表的瀏覽界面、報表格式定義、報表發(fā)布管理等功能。 |
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人機交互界面 |
可顯示各設(shè)備運行狀態(tài)參數(shù)、顯示各種報表、工作日志、告警信息。 |
3、能源管理
能源管理包括電源系統(tǒng)監(jiān)控和機房能效管理。
電源系統(tǒng)監(jiān)控：系統(tǒng)通過PDF、ATS、UPS及蓄電池上的智能儀表標配的RS485（或FE）接口，對機房供電系統(tǒng)各類電參數(shù)信息進行采集、分析，并通過人機交互界面進行實時顯示。電源系統(tǒng)監(jiān)控架構(gòu)如圖所示。
機房能效管理：能效（PUE）管理是通過對機房總用電情況及機房IT設(shè)備用電量進行實時監(jiān)測，以清晰 反映出機房整體及機房IT設(shè)備電量消耗分布情況。并通過這些數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析，計算出機房PUE值。機房能效管理軟件界面如圖所示。
能效管理軟件界面示意圖
4、空調(diào)系統(tǒng)監(jiān)控
智能監(jiān)控系統(tǒng)通過精密空調(diào)標配的RS485（或FE）接口，對精密空調(diào)參數(shù)進行采集，并在人機交互界面進行實時顯示。并可根據(jù)空調(diào)器廠商對產(chǎn)品可控性的開放深度，實現(xiàn)對空調(diào)器開/關(guān)機、運行參數(shù)設(shè)置等操作集中及遠程控制。
系統(tǒng)具有多機組聯(lián)網(wǎng)集中控制功能，通過聯(lián)網(wǎng)集中控制，可實現(xiàn)對組網(wǎng)內(nèi)各機組進行開/關(guān)機、設(shè)定溫度值、風(fēng)扇電機轉(zhuǎn)速、運行模式等操作控制。
5、機房環(huán)境監(jiān)測
智能監(jiān)控系統(tǒng)可實時顯示機房通內(nèi)溫濕度傳感器所檢測到的溫濕度值，可設(shè)定每個溫濕度傳感器溫度與濕度的上限與下限值。當(dāng)任意一傳感器檢測到的數(shù)值超過設(shè)定值時，監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)出相應(yīng)報警。
溫濕度傳感器安裝在模塊通道內(nèi)，對通道內(nèi)環(huán)境進行數(shù)據(jù)采集。
6、機房漏水監(jiān)測
空調(diào)有漏水檢測功能（為繩式檢測方式），對空調(diào)器可能發(fā)生的漏水，可通過空調(diào)器自身的通信端口上傳相關(guān)漏水信息并發(fā)出相應(yīng)告警。繩式漏水檢測方式由漏水感應(yīng)繩與漏水控制器組成，沿精密空調(diào)四周敷設(shè)漏水感應(yīng)繩，感測空調(diào)器冷凝水的漏水狀況并通過漏水控制器通信接口上傳信息。從而實現(xiàn)對漏水的實時監(jiān)測，確保機房安全運行。
當(dāng)檢測到發(fā)生漏水時，人機交互界面自動切換到漏水監(jiān)控界面，顯示漏水位置、發(fā)出報警。同時對報警事件進行記錄、存儲。
7、視頻監(jiān)控
視頻監(jiān)控可實現(xiàn)如下功能：
可對機房內(nèi)及密閉通道內(nèi)區(qū)域?qū)崟r視頻監(jiān)控，監(jiān)控錄像系統(tǒng)存貯時間小于1個月。
支持對不少于兩個（網(wǎng)絡(luò)型）攝像機的電動云臺及遠程調(diào)焦控制功能、視頻圖象信號的切換、存貯、重放、多畫面分割功能。
可與門禁系統(tǒng)實現(xiàn)聯(lián)動，當(dāng)收到門禁系統(tǒng)的聯(lián)動信號時，可控制攝像頭對進門區(qū)域進行錄像存貯（聯(lián)動功能可視需求進行屏蔽設(shè)置）。
視頻監(jiān)控技術(shù)參數(shù)如表所示。
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項目 |
參數(shù) |
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攝像機類型 |
網(wǎng)絡(luò)型半球攝像機 |
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圖形傳感器 |
1/3″CCD |
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最大圖形尺寸（mm） |
PAL 704×576 |
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凈重（Kg） |
0.14 |
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長/深（mm） |
140 |
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寬（mm） |
140 |
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高（mm） |
114 |
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最低工作環(huán)境溫度Ta（℃） |
-10 |
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最高工作環(huán)境溫度Ta（℃） |
60 |
8、門禁管理
門禁系統(tǒng)是機房的門禁。門禁系統(tǒng)由門禁控制器、讀卡器組成，具有人員進出權(quán)限設(shè)置及管理功能，有開門超時報警功能。要求有與視頻監(jiān)控系統(tǒng)聯(lián)動控制功能，當(dāng)發(fā)生開/關(guān)門動作時，通過上傳通信端口將開/關(guān)門信息發(fā)送至視頻系統(tǒng)，以實現(xiàn)與視頻系統(tǒng)的聯(lián)動。
9、告警功能
根據(jù)系統(tǒng)實際運行控制需求，可對機房內(nèi)的各被監(jiān)控設(shè)備運行參數(shù)及環(huán)境參數(shù)，進行預(yù)警和告警閥值設(shè)置，設(shè)定值將保存在系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫內(nèi)。監(jiān)控管理系統(tǒng)對各設(shè)備和傳感進行數(shù)據(jù)采集， 并與數(shù)據(jù)庫內(nèi)對應(yīng)設(shè)定值進行比對，當(dāng)采集數(shù)據(jù)超過設(shè)定范圍時，系統(tǒng)將產(chǎn)生告警事件。同時用戶也可根據(jù)需要，對告警事件進行分級設(shè)置。
告警管理：智能監(jiān)控系統(tǒng)可對告警事件按優(yōu)先級的高低進行處理，并具備過慮機制以消除誤告警。
聯(lián)動控制：通過設(shè)定聯(lián)動邏輯，可實現(xiàn)不同設(shè)備之間及不同子系統(tǒng)之間聯(lián)動。即可通過某個對部件或子系統(tǒng)設(shè)定一些事件觸發(fā)條件，當(dāng)滿足這些條件時，該部件或子系統(tǒng)會自動執(zhí)行對另一個部件或子系統(tǒng)的觸發(fā)控制。
報表管理：智能監(jiān)控系統(tǒng)提供豐富的報表管理功能，包括各種報表的瀏覽界面、報表格式定義、報表發(fā)布管理等。報表分為日報表、周報表、月報表、年報表和監(jiān)控報表等，報表提供電子表格和曲線圖形、柱狀圖、餅圖等形式。用戶可以對歷史數(shù)據(jù)以Excel表格形式（或可定制的格式）進行導(dǎo)出操作，可支持pdf格式的數(shù)據(jù)文件，供存檔和分析處理。
日志管理：智能監(jiān)控系統(tǒng)通過對歷史運行數(shù)據(jù)、事件及告警，按時間進行分類，實現(xiàn)日志管理
遠程管理：智能監(jiān)控系統(tǒng)提供完整的Web功能，授權(quán)用戶可通過瀏覽器對監(jiān)控系統(tǒng)訪問。
六、消防系統(tǒng)
模塊化數(shù)據(jù)中心的消防需要依賴于數(shù)據(jù)中心機房內(nèi)已有的消防系統(tǒng)。
數(shù)據(jù)中心機房的消防系統(tǒng)主要采用氣體消防滅火系統(tǒng)。模塊化數(shù)據(jù)中心的密閉通道內(nèi)安裝溫感和煙感報警器，一旦有告警，將上報至機房的消防系統(tǒng)；當(dāng)溫度達到58℃時，模塊化數(shù)據(jù)中心頂部天窗上的FuseLink自動熔斷，旋轉(zhuǎn)天窗自動打開，讓中心機房內(nèi)的消防氣體擴散到模塊化數(shù)據(jù)中心內(nèi)。
七、綜合布線
模塊化數(shù)據(jù)中心在頂部安裝走線槽，實現(xiàn)線纜的有序管理。
1、走線槽
走線槽分為信號線走線槽和電源線走線槽，分別用于信號線和電源線走線。在每個機柜頂部中間有走線孔，方便線纜連接至機柜中。走線槽可實現(xiàn)長度方向的擴容，且在相交時分上下兩個通道走線，實現(xiàn)電源線和信號線的分層管理。在天窗的結(jié)合部有線纜綁扎孔，方便線纜的綁扎。走線槽如圖所示。
兩個模塊化數(shù)據(jù)中心之間通過機房走線架進行連接，走線架分為電源線走線架和信號線走線架。
空調(diào)的管路和電源線單獨配置走線架。
2、電源線
模塊化數(shù)據(jù)中心電源線包括：
380V/50Hz應(yīng)用場景：
480V/60Hz應(yīng)用場景：
數(shù)據(jù)系統(tǒng)電纜和輔料
數(shù)據(jù)系統(tǒng)電纜和輔料滿足如下要求：
每排機柜設(shè)置列頭柜（內(nèi)部放置配線架和交換機），用于匯聚服務(wù)器機柜和信號的上行；
每個服務(wù)器機柜頂部放置1個高度為1U、寬度為19英寸的6類網(wǎng)線配線架作為基本配置；
根據(jù)每列放置機柜的數(shù)量擴充列頭柜配線架的數(shù)量。
數(shù)據(jù)系統(tǒng)電纜互聯(lián)如圖所示。
數(shù)據(jù)系統(tǒng)電纜互聯(lián)示意圖
八、微模塊機房總結(jié)
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