水下數(shù)據(jù)中心技術(shù)要求

1水下數(shù)據(jù)中心技術(shù)要求本文件規(guī)定了水下數(shù)據(jù)中心的分級(jí)、組成和技術(shù)要求，具體包含基本要求、結(jié)構(gòu)要求率、制冷系統(tǒng)要求、電氣系統(tǒng)要求、綜合監(jiān)控系統(tǒng)要求、網(wǎng)絡(luò)與綜合布線系統(tǒng)要求、消防統(tǒng)要求、場(chǎng)地及環(huán)境要求等。本文件適用于部署于海洋的水下數(shù)據(jù)中心的設(shè)計(jì)、制造、安裝與應(yīng)用。部署于湖泊、江水(江河)2規(guī)范性引用文件僅該日期對(duì)應(yīng)的版本適用于本文件：不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。GB/T150.1壓力容器第1部分：通用要求GB/T150.4壓力容器第4部分：制造、檢驗(yàn)和驗(yàn)收GB8624建筑材料及制品燃燒性能分級(jí)GB/T9771(所有部分)通信用單模光纖GB/T12357.1通信用GB/T12706.2額定電壓1kV(Um=1.2kV)到35kV(Um=40.5kV)擠包絕緣電力電纜及附件第2部分；GB/T14295空氣過(guò)濾器GB/T14715-2017信息技術(shù)設(shè)備用不間斷電源通用規(guī)范GB/T18233.1信息技術(shù)用戶建筑群通用布纜第1部分：通用要求GB/T19485海洋工程環(huán)境影響評(píng)價(jià)技術(shù)導(dǎo)則GB20052-2020電力變壓器能效限定值及能效等級(jí)GB/T20936.2爆炸性環(huán)境用氣體探測(cè)器第2部分：可燃?xì)怏w和氧氣探測(cè)器的選型護(hù)GB/T31240信息技術(shù)用戶建筑群布纜的路徑和空間GB/T35988石油天然氣工業(yè)海底管道陰極保護(hù)GB/T41783模塊化數(shù)據(jù)中心通用規(guī)范GB50016建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范(附條文說(shuō)明)GB50034建筑照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)(附條文說(shuō)明)GB5005320kV及以下變電所設(shè)計(jì)規(guī)范(附條文說(shuō)明)GB50174-2017數(shù)據(jù)中心設(shè)計(jì)規(guī)范GB50974消防給水及消火栓系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范(附條文說(shuō)明)2GB55036消防設(shè)施通用規(guī)范YD/T769通信用中心管填充式室外光纜YD/T901通信用層絞填充式室外光纜YD/T1171-2015IP網(wǎng)絡(luò)技術(shù)要求網(wǎng)絡(luò)性能參數(shù)與指標(biāo)JB/T11167(所有部分)額定電壓10kV(Um=12kV)至110kV(Un=126kV)交聯(lián)聚乙烯絕緣大長(zhǎng)度交流海底電纜及附件SY/T10030-2018海上固定平臺(tái)規(guī)劃、設(shè)計(jì)和建造的推薦作法工作應(yīng)力設(shè)計(jì)法3術(shù)語(yǔ)和定義GB/T150.1、GB/T150.4、GB50174-2017界定的以及下列術(shù)語(yǔ)和定義適用于本文件。水下數(shù)據(jù)中心underwaterdatacenter通過(guò)專門的可密閉物理載體將主機(jī)單元與支持單元放置在水下，由岸站提供支持功能，并利用水體進(jìn)行散熱的數(shù)據(jù)中心。水下數(shù)據(jù)終端underwaterdataterminal電子信息設(shè)備和支持其運(yùn)行的水下配套基礎(chǔ)設(shè)施的統(tǒng)稱。水下艙體underwatercabin部署于水下，為主機(jī)單元、支持單元提供密閉物理存放空間的艙式結(jié)構(gòu)物載體。主機(jī)單元computerunite水下艙體中主要放置電子信息設(shè)備的區(qū)域。支持單元supportunite水下艙體中集中放置供配電設(shè)備、空調(diào)制冷設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)接入設(shè)備、安全監(jiān)測(cè)設(shè)備等為主機(jī)單元提供動(dòng)力支持、安全保障的基礎(chǔ)設(shè)施的區(qū)域。為水下數(shù)據(jù)終端提供管理輔助和動(dòng)力支持的場(chǎng)所，一般是陸上建筑物，可由多個(gè)房間、單個(gè)房間或某個(gè)房間的一部分構(gòu)成負(fù)責(zé)岸站與水下艙體間電力供應(yīng)及網(wǎng)絡(luò)通訊中間接續(xù)的設(shè)施，可通過(guò)增減級(jí)聯(lián)數(shù)滿足不同水下數(shù)據(jù)中心的規(guī)模需求。不間斷電源系統(tǒng)uninterruptiblepowersystem;UPS由變流器、開(kāi)關(guān)和儲(chǔ)能裝置(如蓄電池)組合構(gòu)成的，在交流輸入電源異常時(shí)，用以維持負(fù)載電力連續(xù)性的電源設(shè)備。電能利用效率powerusageeffectiveness;PUE3同一時(shí)間周期內(nèi)水下數(shù)據(jù)中心總電能消耗量與電子信息設(shè)備電能消耗量之比。水下基礎(chǔ)underwaterfoundation用于定位和支撐水下艙體或水上平臺(tái)的基礎(chǔ)框架。重力式基礎(chǔ)gravitytypefoundation一般為片狀結(jié)構(gòu)物，能夠通過(guò)結(jié)構(gòu)板或裙板將水下艙體載荷分散到海床的水下基礎(chǔ)?？偪刂行膃nterprisecommandcenter;為水下數(shù)據(jù)中心動(dòng)力環(huán)境監(jiān)控、安全防護(hù)、消防、基礎(chǔ)設(shè)施管理等系統(tǒng)提供集中監(jiān)控、指揮調(diào)度、技術(shù)支持等的平臺(tái)，是岸站的組成部分之一下列縮略語(yǔ)適用于本文件。BMS:電池管理系統(tǒng)(BatteryOPCUA:開(kāi)放平臺(tái)通信一統(tǒng)一架構(gòu)(OpenPlatformCommunications-PDU:電源分配單元(PowerQoS:服務(wù)質(zhì)量(QualityofService)TCP:傳輸控制協(xié)議(Transmission5水下數(shù)據(jù)中心的分級(jí)水下數(shù)據(jù)中心根據(jù)其使用性質(zhì)及數(shù)據(jù)丟失或網(wǎng)絡(luò)中斷在經(jīng)濟(jì)或社會(huì)上造成的損失或影響程度，劃分a)A級(jí)水下數(shù)據(jù)中心的基礎(chǔ)設(shè)施應(yīng)具備容錯(cuò)系統(tǒng)配置，在電子信息系統(tǒng)運(yùn)行期間，基礎(chǔ)設(shè)施應(yīng)在一次意外事故后、單系統(tǒng)設(shè)備維護(hù)或檢修時(shí)仍能保證電子信息系統(tǒng)正常運(yùn)行：水下數(shù)據(jù)中心配電應(yīng)配備雙電源加備用電源，水下數(shù)據(jù)終端應(yīng)配備不間斷電源系統(tǒng)，制冷設(shè)備應(yīng)配備雙電源：b)B級(jí)水下數(shù)據(jù)中心的基礎(chǔ)設(shè)施應(yīng)具備冗余要求配置，在電子信息系統(tǒng)運(yùn)行期間，基礎(chǔ)設(shè)施在冗余能力范圍內(nèi)，不應(yīng)因設(shè)備故障而導(dǎo)致電子信息系統(tǒng)運(yùn)行中斷水下數(shù)據(jù)中心配電應(yīng)配備雙電源或一路電源加備用電源，水下數(shù)據(jù)終端應(yīng)配備不間斷電源系統(tǒng)，制冷設(shè)備應(yīng)配備雙電源：c)C級(jí)水下數(shù)據(jù)中心的基礎(chǔ)設(shè)施應(yīng)具備基本需求配置，在基礎(chǔ)設(shè)施正常運(yùn)行情況下，應(yīng)保證電子信息系統(tǒng)運(yùn)行不中斷水下數(shù)據(jù)中心配電可配備一路電源，水下數(shù)據(jù)絡(luò)端可單路供電，并應(yīng)配備不間斷電源系統(tǒng)。6水下數(shù)據(jù)中心的組成水下數(shù)據(jù)中心主要由物理載體、制冷系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)、綜合監(jiān)控系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)與綜合布線系統(tǒng)和纜線系統(tǒng)組成。a)物理載體如圖1所示，包括水下艙體、岸站、中繼站(可選)等部分：下圈下閣帝57.1.4水下艙體及水下基礎(chǔ)抗震設(shè)防的設(shè)計(jì)參見(jiàn)附錄A.并應(yīng)滿足如下要求：a)當(dāng)遭遇多遇地震動(dòng)影響時(shí)，水下艙體及水下基礎(chǔ)允許發(fā)生輕微變形，但修復(fù)后可以正常使用；b)當(dāng)遭遇罕遇地震動(dòng)影響時(shí)，水下艙體及水下基礎(chǔ)允許發(fā)生變形，但不應(yīng)出現(xiàn)整體移位和倒塌；c)多遇地震動(dòng)、罕遇地震動(dòng)的超越概率水準(zhǔn)不應(yīng)低于表1的規(guī)定。表1各級(jí)地震動(dòng)的超越概率水準(zhǔn)7.1.5水下數(shù)據(jù)中心應(yīng)符合環(huán)保要求，應(yīng)按GB/T19485的要求進(jìn)行海洋生態(tài)環(huán)境影響評(píng)價(jià)，評(píng)估內(nèi)容7.2結(jié)構(gòu)要求7.2.1.1水下艙體的設(shè)計(jì)應(yīng)符合GB/T150.1的要求，制造完工的水下艙體應(yīng)符合設(shè)計(jì)文件的規(guī)定及7.2.1.2水下數(shù)據(jù)終端設(shè)備整體高度不宜超過(guò)2.2m。7.2.1.3水下艙體內(nèi)部各設(shè)施宜采用模塊化拼裝，方便擴(kuò)容及維修。7.2.1.4水下艙體內(nèi)的布置應(yīng)滿足系統(tǒng)運(yùn)行、人員操作安全、設(shè)備散熱、安裝和維護(hù)的要求7.2.1.5相互備用設(shè)備宜布置在不同物理區(qū)域內(nèi)。7.2.1.6對(duì)于有密封要求的水下艙體，裝入設(shè)施設(shè)備后，應(yīng)進(jìn)行并通過(guò)泄漏試驗(yàn)。a)泄漏試驗(yàn)包括氣密測(cè)試以及背壓測(cè)試：b)試驗(yàn)壓力、試驗(yàn)介質(zhì)和相應(yīng)的檢驗(yàn)要求應(yīng)在設(shè)計(jì)文件中注明：c)負(fù)壓氣密測(cè)試壓力參考值為0.85Bar。7.2.1.7水下艙體與海水接觸部分應(yīng)具備一定的防腐能力，涂層系陰極保護(hù)應(yīng)符合GB/T35988的規(guī)定。7.2.2水下基礎(chǔ)7.2.2.1水下基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)宜參考SY/T7064.4、SY/T1003應(yīng)符合設(shè)計(jì)文件的規(guī)定。7.2.2.2水下基礎(chǔ)應(yīng)進(jìn)行結(jié)構(gòu)強(qiáng)度計(jì)算、在位分析，應(yīng)考慮百年風(fēng)暴力、地震力以及沖刷的影響。7.2.2.3水下基礎(chǔ)類型的選擇應(yīng)根據(jù)海底土壤地基、海域水文信息的具體情況綜合考慮。7.2.2.4水下基礎(chǔ)布放時(shí)基礎(chǔ)與水平的夾角不宜大于2°。7.2.2.5水下基礎(chǔ)的極限穩(wěn)定性宜采用極限平衡法，外加荷載與基礎(chǔ)抗力應(yīng)平衡，應(yīng)適當(dāng)考慮基礎(chǔ)土體發(fā)生過(guò)大的位移或變形的潛在影響。特定失7.2.2.6重力式基礎(chǔ)應(yīng)綜合考慮滑坡、掏空、沙土液化以及沖刷等的綜合影響。重力式基礎(chǔ)宜采用鋼結(jié)構(gòu)并增加一定壓載。N急電源),末端切換：一77.4.14水下空調(diào)設(shè)備的制冷量應(yīng)根據(jù)全年最熱水體溫度校核選型7.4.15岸站的制冷系統(tǒng)應(yīng)符合GB50174-2017的相關(guān)要求，宜采用綠色節(jié)能型制冷系統(tǒng)。7.5電氣系統(tǒng)要求7.5.1供配電要求7.5.1.1各等級(jí)水下數(shù)據(jù)中心供給電子信息設(shè)備的交流供電電源質(zhì)量應(yīng)符合表3的要求。表3電子信息設(shè)備的交流供電電源質(zhì)量要求57.5.1.2各等級(jí)水下數(shù)據(jù)中心供配電系統(tǒng)應(yīng)符合表4的要求。表4供配電系統(tǒng)要求N(N+X)冗余(T-1~N)一N一注2:"一"表示不要求。7.5.1.3水下數(shù)據(jù)中心宜采用干式變壓器，變壓器能效等級(jí)應(yīng)不低于GB20052-2020中的2級(jí)。7.5.1.4A級(jí)、B級(jí)水下數(shù)據(jù)終端末端空調(diào)、控制系統(tǒng)、水泵應(yīng)采用UPS供電，且宜選用獨(dú)立于向電子信息設(shè)備供電的UPS,UPS應(yīng)符合GB/T14715-2017的相關(guān)要求。7.5.1.5UPS宜獨(dú)立設(shè)置外部輸入、輸出斷路器保護(hù)，UPS輸入輸出配電柜內(nèi)斷路器開(kāi)關(guān)應(yīng)具備通訊及遠(yuǎn)程控制功能。7.5.1.6交流配電列頭柜和交流專用配電母線宜配備電源監(jiān)測(cè)裝置，開(kāi)關(guān)宜具有遠(yuǎn)程操作功能，并應(yīng)提供遠(yuǎn)程通信接口等。子信息設(shè)備用電量、數(shù)據(jù)中心用電量、電能利用效率電池輸入電壓、電流，容量、電池后備時(shí)間同步/不同步狀態(tài)、UPS系統(tǒng)/旁路供電狀態(tài)荷電狀態(tài)S0C、健康狀態(tài)SOH、電池開(kāi)關(guān)柜狀態(tài)和各注2:健康狀態(tài)是指電池當(dāng)前的容量與出廠容注3:“一”表示不要求。一 7.9.2.5海纜敷設(shè)后應(yīng)根據(jù)水域環(huán)境情況采用合適的保護(hù)措施，如掩埋、保護(hù)管保護(hù)、混凝土墊子、沙袋以及碎石鋪設(shè)等。7.10場(chǎng)地及環(huán)境要求7.10.1.1整體選址包括但不限于如下要求：a)應(yīng)避開(kāi)地震斷裂帶；b)應(yīng)遠(yuǎn)離強(qiáng)振源和強(qiáng)噪聲源：c)應(yīng)避開(kāi)強(qiáng)電磁場(chǎng)干擾：d)應(yīng)滿足當(dāng)?shù)睾Ｑ蠹昂０兑?guī)劃要求，避開(kāi)生態(tài)紅線；e)各等級(jí)水下數(shù)據(jù)中心選址應(yīng)符合表8要求。表B各等級(jí)水下數(shù)據(jù)中心選址要求當(dāng)中繼站作為水下設(shè)施時(shí)應(yīng)滿足要求。中維站作為水下設(shè)施或水上平臺(tái)均應(yīng)滿足要求。7.10.1.2水下艙體、中繼站選址包括但不限于如下要求：a)應(yīng)避開(kāi)船舶航線、海上作業(yè)區(qū)、錨泊區(qū)等對(duì)水下數(shù)據(jù)中心造成潛在風(fēng)險(xiǎn)的區(qū)域：b)水文地質(zhì)條件應(yīng)滿足部署與運(yùn)行環(huán)境要求。7.10.1.3岸站選址包括但不限于如下要求：a)電力供應(yīng)應(yīng)穩(wěn)定可靠，通信暢通，交通便捷：b)應(yīng)遠(yuǎn)離產(chǎn)生粉塵、油煙、有害氣體以及生產(chǎn)或貯存具有腐蝕性、易燃、易爆物品的場(chǎng)所；c)應(yīng)避免漲潮、臺(tái)風(fēng)造成的水澇等風(fēng)險(xiǎn)7.10.2電磁環(huán)境水下數(shù)據(jù)中心的無(wú)線電騷擾環(huán)境場(chǎng)強(qiáng)應(yīng)在80MHz~1000MHz和1400MHz~2000MHz頻段范圍內(nèi)，應(yīng)不大于130dB(μV/m),工頻磁場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)應(yīng)不大于30A/m。水下艙體及水下基礎(chǔ)抗震設(shè)防設(shè)計(jì)A.1抗震設(shè)防設(shè)計(jì)A.1.1水下艙體設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮艙內(nèi)設(shè)備的影響，設(shè)備應(yīng)分布均勻，重量重心的設(shè)計(jì)應(yīng)能保證水下和水上的靜力平衡狀態(tài)A.1.2抗震設(shè)防烈度和設(shè)計(jì)地震加速度的選取應(yīng)按所在海域的地震調(diào)查分析結(jié)果進(jìn)行。若無(wú)詳細(xì)調(diào)查資料，可參考GB50011-2010附錄A相鄰陸域分組和烈度特征進(jìn)行設(shè)計(jì)。A.1.3水下艙體及水下基礎(chǔ)的地震作用分析參照SY/T10030—2018中5.3.6選擇，同時(shí)應(yīng)考慮受水動(dòng)力和阻尼影響。A.1.4對(duì)于地震烈度6度(峰值水平加速度0.05g)及以下的海域，可免除地震分析。A.1.5立式水下艙體應(yīng)進(jìn)行水下艙體及水下基礎(chǔ)的強(qiáng)度計(jì)算，結(jié)構(gòu)抗地震性能及基于地震力的結(jié)構(gòu)韌性的計(jì)算，應(yīng)滿足SY/T10030-2018的要求。A.1.6臥式水下艙體，可僅進(jìn)行水平加速度條件下的水下艙體和水下基礎(chǔ)的強(qiáng)度計(jì)算，可免除其動(dòng)力響應(yīng)和模態(tài)分析等工作。[1]SY/T7064.4石油天然