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【摘要】文章以某超算中心的智能化系統設計為例，分析了數據中心智能化系統的特點，總結相關智能化系統的配置及設計要點，以及工程智能化系統建設中應注意的問題。
【關鍵詞】超算中心；智能化系統設計；機房
1項目概況
某超算中心科技園項目總建筑面積38萬㎡，主要使用功能為核心機房、辦公、實驗室及配套設施用房，設置11部樓梯，18部電梯，其中有3部為貨梯。本工程超算中心三層設置數據中心，平臺層設置消防控制中心和安防監控中心（合用一個房間，分區布置），各層設置若干弱電豎井兼設備間，每個面積在6㎡～10㎡。
2系統總體框架及設計原則
為滿足本項目相關業務的運行需要，通過與業主溝通、協調，并結合超算中心弱電系統總體規劃，設計內容包括智能化集成平臺、綜合布線系統、計算機網絡系統、公共廣播系統、多媒體會議系統、樓宇自控系統、視頻安防系統、網絡機房等。各智能化弱電子系統應具備組網及擴展提升能力，并需和園區原有的弱電系統有效完整融合，以便后期園區弱電智能化系統集中管理、高效運行。
2.1智能化集成平臺
2.1.1本項目主要集成內容
信息化應用系統；信息設施系統；建筑設備管理系統；公共安全系統；火災自動報警系統。
2.1.2主要實現功能
集成平臺主要功能：①用戶統一認證及單點登錄功能；②全局監測和管理、歷史報表統計和趨勢分析；③重要公共場所應急預案及分析；④故障報警綜合處理；⑤系統具有報警管理功能，系統的報警信號包括反映報警重要程度的報警級別、報警發生的子系統、報警的具體位置等，能根據報警級別決定報警信息的顯示顏色和順序，不同的報警可設置不同的聲音、提示語；⑥子系統間聯動控制；⑦智能集成系統具有與各個子系統的通信接口，集成了相關子系統的所有數據，對子系統擁有完整的數據采集及命令下達通道；⑧綜合管理；⑨提供直觀、方便的管理工具，支持用戶多級管理、權限控制和審計；⑩系統可以監視消防報警系統狀態，但不得對其進行控制。
3綜合布線系統
本系統設計范圍內的超算中心區域等采用統一的結構化布線系統實現。
3.1系統結構
綜合布線系統總設備間設在超算中心三層信息網絡機房，將超算中心每層的三個弱電間設為接入配線間。本布線由網絡應用和語音應用構成，實現以六類數據系統、萬兆單模光纖為主干的高速數據應用和語音布線服務。網絡和語音網要求采用六類UTP系統。
3.2工作區子系統
工作區子系統包含辦公內網信息點（TD）、外網信息點（TO）、無線外網AP信息點、光纖信息點（FI）、語音信息點（TP），共5種類型。網絡信息點和語音信息點采用不同顏色加以區分。
3.3水平子系統
超算中心數據信息點和語音點采用UTP六類雙絞線，引入接線配線間（FD）。1-4#科研辦公樓數據信息點和語音點采用UTP六類雙絞線，引入接線配線間（FD），通過光纖引至匯聚間MDF；光纖信息點采用2芯多模光纖引至網絡機房。
3.4垂直子系統
數據網及語音主干采用12芯萬兆單模光纖(OM3)，其中由網絡機房（總配線間）引至樓層管理間若干根12芯萬兆多模光纖。光纖信息點采用1根2芯多模光纖，光纖信息點由工位通過水平橋架和垂直橋架引至網絡機房。
3.5管理間子系統
FD（樓層管理間）根據實際布線需要和水平布線90m的標準要求設計，共設置30個FD。在每個樓層配線間均配備48cm（19in）42U標準網絡機柜。由水平系統來的六類4對UTP和由垂直系統來的五類大對數電纜和12芯單模光纜，通過垂直主線槽和水平線槽引入至機柜。每個FD由3部分組成：自BD（網絡機房）至FD的12芯多模光纖主干端接在光纖配線架上；工作區至FD的非屏蔽六類雙絞線全部端接到六類模塊化配線架上。
3.6設備間子系統
網絡機房設置在超算中心3F信息機房。內配42U網絡配線機柜，用于安裝光纖配線架及網絡設備。光纖配線架采用高密度配線架，接口為LC型。
4計算機網絡系統
4.1辦公內網
采用核心層、匯聚層、接入層三層的星型拓撲結構，為了保證整個辦公網絡的安全性，網絡出口設置防火墻，對內設置上網行為管理對辦公人員的上網行為進行監管；所有設備均要硬件支持IPv6；整個辦公網采用一套管理平臺，進行統一管理和維護。
4.2辦公外網
采用核心層、匯聚層、接入層三層的星型拓撲結構，辦公外網建設采用有線和無線相結合的方式，無線網絡覆蓋范圍包括超算中心平臺層及其以上樓層的公共區域及會議室。為了保證整個辦公外網的安全性，網絡出口設置防火墻，對內設置上網行為管理對辦公人員的上網行為進行監管。所有設備均要硬件支持IPv6；整個辦公外網采用一套管理平臺對無線設備和有線設備，進行統一管理和維護。
4.3無線網
無線網絡基于辦公外網規劃，本次在超算中西及科研辦公樓公共區域及會議室區域等熱點地區部署大功率無線接入設備，接入點的有效范圍根據現場實際情況而定。
4.4設備網
設備網為內部局域網，采用與辦公外網相同的拓撲結構。
5多媒體會議系統
會議系統是進行信息傳遞、信息交流、方案匯報、主題研討以及知識培訓的重要功能性系統，該系統的建設應當充分分析各房間的環境和應用功能，并進行相關子系統設計與設備選型。
6樓宇自控系統本系統
架構采用集散式控制系統。其中，管理工作總站設置在消防控制中心內，對建筑物內各種設備進行統一的管理與監控。
6.1主要控制內容
動力站部分：空調循環水泵、換熱器、集水坑潛污泵等設備。BA對相關設備進行啟停及節能控制，檢測其設備的運行、手自動狀態及故障狀態。建筑設備管理工作總站預留與動力中心監控設備的通信接口?？照{、通風監控系統：組合式空調機組、新風機組、全熱交換器。送排風監控系統：排風機、送風機、送補風機、雙速排煙排風機。給排水系統：集水坑液位，污水泵。
7能源管理系統
7.1數據采集與處理
對實時數據進行統計、分析、計算，存入數據庫。
7.2分類能耗監測
監測建筑內各分類能耗情況。系統實時監測各支路能耗，通過柱狀圖、曲線等進行直觀顯示。管理人員亦可查看當前各支路能耗的實時情況。
7.3分類能耗統計
系統可利用柱狀圖、餅圖、曲線等直觀查看能耗量、排名、占比、趨勢等；對采集的數據進行單位面積能耗、人均能耗兩個能耗指標評價其能源利用效率。系統按小時、日、月、年查詢各支路用水量及原始值、分析分類分項能耗；系統提供支路能耗的時間同比、環比分析、橫向同比（排名分析）。
7.4分類能耗報表
對建筑物或區域、單個部門、多個部門的組合、復合條件篩選出的組合按時間條件（按日、月、年、指定時間段等）同時對多種能耗分析數據生成報表。支持單獨或批量打印報表，支持報表在線導出為Word、Excel、PDF等通用格式文件。
8視頻安防系統
網絡視頻監控系統是超算中心安全防范管理圖像平臺，此系統基于設備網運行，采用網絡視頻監控體系結構，在超算中心所有公共活動場所、通道、出入口、重點區域等部位進行視頻探測、圖像采集和有效記錄及回放，并將圖像信息保存一定時間，以滿足安全防范管理的需求。
9消防控制室及監控中心
消防控制室設置在超算中心平臺層，主要功能為消防控制室及監控中心，本設計為基礎系統設計。
9.1基礎裝修
配電系統主要包含照明、門禁、配電系統。
9.2大屏拼接屏
為保證視頻監控系統的顯示效果，采用3*6專用的超窄邊拼接屏，按照現場環境組成合適大小的電視墻。
9.3安防中心部署
監控指揮中心作為超算中心管理人員日常值班管理監視整個信息化整體運行情況的場所，需要合理設計，以滿足實時全面監控的要求。主要由指揮電腦、視頻綜合平臺和電視墻等組成。安防中心可部署由大屏拼接屏組成的電視墻，畫面效果清晰，用于顯示展館中各個重要區域的實時監控視頻圖像，支持分組輪詢多畫面顯示，同時在電視墻的上部配置LED條屏，在緊急報警產生時聯動顯示應急預案，平時則可顯示常用的提示信息。通過視頻綜合平臺對視頻碼流解碼后上電視墻顯示，支持大屏拼接、視頻畫面開窗、漫游等功能。指揮中心的值班人員可實現對視頻綜合平臺的矩陣切換控制和對前端網絡球機的云臺控制。
10智能卡應用系統（門禁、考勤、消費）
根據超算中心實際需求，本項目一卡通設計范圍主要包括門禁（超算中心一層展廳出入口、實驗室、大空間科研辦公室），考勤，消費（餐廳）等，通過統一的一卡通系統將各個模塊統一串聯起來，實現展區的數字化管理，并為后續其他應用的擴展預留奠定良好的基礎。
10.1系統軟件
一卡通平臺系統是對系統賬戶信息的集中和統一管理，包括系統設置、賬戶管理、系統報表和系統維護等功能，可實現對各子系統相關數據的收集和分發處理，以辦公網為基礎，為員工、參展人員提供綜合的查詢統計信息，該系統采用B/S架構，可以滿足使用人員在展區的任意一個信息點提供接入和查詢統計服務。其前端設備主要包括門禁主機、考勤機，在線方式部署，通過網絡連接至服務器。
11結語
超算中心建筑智能化系統設計的要點在于把握項目的運作流程。該項目建筑智能化系統涉及的各專業系統分類多，管線復雜，需要特別注意機房、弱電間及管線路由的設計。隨著科技的發展，社會的進步以及國家的重視，相信超算中心建筑必將隨著新技術、新產品的應用而變得更加智能、人性，更好地服務大眾。
參考文獻
[1]胡錫韋.數據中心機房智能化系統工程的設計及應用[J].中國新通信，2012(2):85-86．
[2]梁艷旭.智能管理系統在數據中心的應用[M].南京:東南大學出版社，2018.
作者：劉珊珊 單位：浪潮通信信息系統有限公司
