總投資逾20億,浦東這座世界一流的金融期貨交易所數據中心已開(kāi)始調試驗收!總投資逾20億,包含7.4萬(wàn)平方米的超大機房,排布總長(cháng)約33萬(wàn)米的管線(xiàn),建成投產(chǎn)后將每天處理數以兆計的交易數據,世界一流的金融期貨交易所——中金所技術(shù)研發(fā)基地項目,已進(jìn)入調試驗收階段!
近日,工地君走進(jìn)中國金融期貨市場(chǎng)科技創(chuàng )新的重要項目,了解它建設背后的故事。
站在門(mén)口高大優(yōu)雅的科林斯式羅馬柱旁,映入眼簾的建筑都是莊嚴穩重的歐式古典風(fēng)格,步入內庭,深邃的庭院內草木蔥蘢,四周建筑成圍合式布局,使得項目整體形制方正。歐式外觀(guān)搭配中式傳統四合院布局,中西合璧,莊嚴肅穆,簡(jiǎn)單實(shí)用,給人以強烈的安全感和親切感。
一,十八般武藝" 完成多系統機電吊裝施工
由于本工程的大型設備種類(lèi)多,重型設備大都分布在屋面、地下室,吊裝工況復雜,對場(chǎng)地要求較高。針對不同工況下的吊裝,項目分別編制吊裝施工方案,并經(jīng)專(zhuān)家論證后由專(zhuān)業(yè)吊裝人員實(shí)施,完成了蓄冷罐、屋面風(fēng)冷機組、地下室冷機組三大類(lèi)的高難度吊裝。
數據機房承載超大的IT負荷計算量會(huì )產(chǎn)生大量設備散熱,如何給IT設備降溫以保障持續穩定運行?項目對每個(gè)制冷系統獨立配置一套蓄冷罐,通過(guò)蓄冷罐采用串聯(lián)供水,來(lái)給它們有效降溫。
6臺高達28米的蓄冷罐需要以2ⅹ3的平面布置安裝在兩樓之間狹而深的空地上,直接吊裝是無(wú)法成功的,故經(jīng)技術(shù)方案論證后,罐體先截成4段,分段吊裝后,在現場(chǎng)拼裝完成。蓄冷罐單臺設備重達50噸,使用500噸汽車(chē)吊,6臺蓄冷罐施工歷時(shí)90天方完成。
蓄冷罐吊裝采用倒裝法,即對蓄冷罐合理分解,整體分為2部分,在靠近道路,吊裝工況好的外側進(jìn)行組裝,組裝完成后整體吊至吊裝工況差的最里側,依次吊裝,倒裝法的主要優(yōu)點(diǎn)是有效地減少高空作業(yè),施工比較安全,有利于加快施工進(jìn)度和降低工程成本,同時(shí)易于保證施工質(zhì)量。
而對于總重81噸的6臺屋面吊裝風(fēng)冷機組,項目團隊在吊裝前先做BIM模擬,明確吊裝的機械設備選型、吊裝工況。在現場(chǎng)使用150噸汽車(chē)吊,歷時(shí)7天,將機組越過(guò)女兒墻吊裝平移至屋面垂直高度達40m,其后通過(guò)鋪設好的軌道滑移至指定位置。
8臺重達16噸的地下室冷機使用200噸汽車(chē)吊,采用非常規吊裝,通過(guò)搭設簡(jiǎn)易平臺,使用地坦克水平牽引,并配合千斤頂矯正后順利就位。
自2019年7月第一批大型機電設備——水冷機組機場(chǎng)安裝到2021年1月份蓄冷罐設備安裝完畢,歷時(shí)19個(gè)月,項目機電安裝全部完成。
二,全過(guò)程BIM深化 管線(xiàn)綜合排布零返工
如果說(shuō)對BIM技術(shù)的運用滿(mǎn)分是100分,那這個(gè)項目可以打90分。其對于BIM的深化,已達到了目前LOD400的精度。尤其是在管線(xiàn)綜合排布上,項目管線(xiàn)總長(cháng)度達約33萬(wàn)米,相當于上海到合肥的距離,一次性完成敷設不返工難度極大。項目通過(guò)BIM系統的模擬,達到了復雜管線(xiàn)排布零返工,有效推進(jìn)了項目進(jìn)度,避免了不必要的開(kāi)支。
項目的BIM團隊實(shí)力強大,涉及土建、機電等專(zhuān)業(yè)的業(yè)主方BIM顧問(wèn)團隊、業(yè)主方工程部現場(chǎng)BIM管理人員、總包分包、八局基礎建設公司BIM工作室等各方通力合作,獲得了第十屆全國“創(chuàng )新杯”建筑信息模型(BIM)應用大賽科研辦公類(lèi)BIM應用第三名、首屆上海市BIM技術(shù)應用創(chuàng )新大賽最佳施工應用獎。
項目配備了大體量備用能源,以備不時(shí)之需。在機電、暖通等多個(gè)系統都采用了冗余架構設計,在主要系統出現問(wèn)題時(shí),這些備用能源能及時(shí)補充,全面保障IT設備7*24小時(shí)運行穩定和數據安全。
項目設計可供電總容量5萬(wàn)千瓦,全載情況下每小時(shí)的耗電相當于一個(gè)小縣城的用電總量,因此電源供應穩定性極為重要。項目以市電、UPS不間斷電源、柴油發(fā)電機組備用電源三套系統作為保障體系,接入電源采用兩路110kV市政電源供電,兩路電源各承擔一半供電,在一路系統故障時(shí),另一路將自動(dòng)切換、承擔供電任務(wù)。
同時(shí)設置13臺連續功率為2200KW的柴油發(fā)電機組作為備用電源,柴油發(fā)電機組運行時(shí)間不少于12h,并與相關(guān)供油公司簽署了應急供油保障協(xié)議,確保市電故障情況下應急電源的穩定供應。
項目還配置了UPS不間斷電源,在市電無(wú)法供應,啟動(dòng)柴油發(fā)電機的切換階段,該電源可在電源過(guò)渡切換期間臨時(shí)供電15分鐘以上,保障電源持續、穩定。
在暖通方面,項目空調冷源采用水冷、風(fēng)冷雙冷源,常規狀態(tài)下使用節能的水冷系統,應急情況下啟動(dòng)高效的風(fēng)冷系統,保障末端IT設備運行環(huán)境制冷的連續穩定。
機房?jì)炔坎捎蔑L(fēng)冷雙盤(pán)管精密空調,地板下送風(fēng),冷通道封閉系統。每個(gè)標準機房模塊配置精密空調8臺,6用2備,輪詢(xún)使用。雙盤(pán)管設計能保證制冷系統在任意一路冷源故障時(shí)仍實(shí)現制冷功能,保障機房穩定安全運行。
項目末端使用環(huán)境復雜,因此針對不同場(chǎng)景配備了3套消防系統。機房?jì)仁褂脷怏w消防,保障IT設備安全;辦公區域人員較多,采用常規式水噴淋,保障人身安全;110kV變電站內110kV/10kV變壓器設備,使用高壓細水霧噴淋。
系統冗余設計的架構理念使得項目設備眾多,包括柴油發(fā)電機13臺、蓄冷罐6臺、水冷式制冷機組8臺、風(fēng)冷式制冷機組6臺、板換7臺、現一階段精密空調安裝303臺以及風(fēng)機等設備若干。
為了在高僅約2米的空間內完成諸多系統的管線(xiàn)排布并預留檢修通道,在進(jìn)行BIM模擬后,項目設置了錯綜復雜的三層管線(xiàn)架構,通過(guò)使用成品支吊架,完成這三層管線(xiàn)的排布,并將水電分置,規避水管爆裂引發(fā)的故障和火災風(fēng)險。
成品支吊架在場(chǎng)外統一定制加工,再交由施工人員現場(chǎng)裝配。成品支吊架安裝方便、維修便捷,通過(guò)配件組裝可以靈活搭配,適應各種生產(chǎn)需求,滿(mǎn)足本項目管線(xiàn)復雜、空間狹小的施工環(huán)境,利于縮短工期,減少維修時(shí)間,實(shí)現降本增效。
三,安防措施細節滿(mǎn)滿(mǎn) 打造高標準數據機房
作為中國金融期貨市場(chǎng)的重要基礎設施和交易場(chǎng)所,中金所技術(shù)研發(fā)基地數據中心園區的安全防護工作可謂面面俱到,處處都是細節。
項目總體采用“分區設防、分級設檢、分流設口”的整體安全規劃布局分區設防。根據各個(gè)建筑的不同安全等級,將它們分為安防核心區和后勤配套生活區,分區設防;將進(jìn)入不同區域、不同身份的人流分為不同的安全級別分級設檢;進(jìn)入數據機房的各類(lèi)人流、物流分別設置不同入口,保證他們的路線(xiàn)各自獨立、互不干擾,針對布控、相對安全。
園區按四個(gè)安全保障等級區域劃分,通過(guò)各類(lèi)安防控制設備的設置,以及各種生物特征識別技術(shù)構筑立體化安防體系。視頻監控網(wǎng)絡(luò )攝像機、門(mén)禁控制器等在關(guān)鍵控制點(diǎn)及控制區域全覆蓋,并配置人臉抓拍攝像機實(shí)現路徑跟蹤,將實(shí)時(shí)主動(dòng)預警和應急聯(lián)動(dòng)管理有效結合。
ECC(Enterprise Command Center)總控中心
ECC總控中心是該數據中心的運行大腦,集合了對電氣、暖通、給排水等基礎保障設施、IT設備運行狀態(tài)監控和末端業(yè)務(wù)運行狀態(tài)監控,每個(gè)監控崗位設有4塊桌面屏幕實(shí)時(shí)監測各項運行數據,重要核心系統運行狀態(tài)將投至集中監控大屏幕匯總顯示,系統性和全局性實(shí)時(shí)監測,以便及時(shí)發(fā)現并快速協(xié)作解決突發(fā)問(wèn)題,共同保障交易所交易業(yè)務(wù)的穩定運行。
總控中心的上部是應急指揮室,可與下方系統監控崗位人員實(shí)時(shí)溝通交互,進(jìn)行應急調度指揮。如遇緊急情況,總控中心將啟動(dòng)應急預案,根據事件級別,逐級上報。
數據機房
數據機房設計總面積達到7.4萬(wàn)平方米,記錄著(zhù)中國金融期貨行業(yè)發(fā)展的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài),是項目安全保障等級最高的核心區域之一,從硬件到軟件,安全措施極為完備,處處是細節。
對于日常需進(jìn)入機房的人流而言,數據機房樓首層所有入口鎖閉,人員需經(jīng)過(guò)總控中心入口門(mén)廳→門(mén)禁/人檢,稱(chēng)重→數據機房門(mén)禁→數據機房核心區門(mén)禁這一唯一通路,核心區域門(mén)禁需要刷卡、人臉識別、指靜脈識別等多重復合認證。
進(jìn)入機房,一排排堅固、美觀(guān)的機柜整齊排列,其將成為交換機、服務(wù)器等IT設備的容身之所。機柜使用冷通道封閉技術(shù),送冷排熱,提高IT設備降散熱效率,保證交易系統穩定運行。每個(gè)機柜均單獨配備密碼鎖,保障設備和數據安全。
頭頂是機房末端配電使用的插接方便、可實(shí)時(shí)智能監控的智能配電母線(xiàn)系統,這些長(cháng)方體的小盒子可以在上方母線(xiàn)槽內根據需要自由滑動(dòng),靈活調整位置,按需插拔接線(xiàn)。整個(gè)綜合布線(xiàn)系統設置黃、白、紅、藍四色區分光纖、網(wǎng)線(xiàn)和兩路電源,保障末端系統的運行安全。
紅、藍兩路長(cháng)長(cháng)的電源插排根據服務(wù)器不同的電源要求,預留了不同的接口和開(kāi)關(guān),確保供電安全。
智能配電母線(xiàn)通訊及顯示集成至每列機柜頂端,設置監控屏,實(shí)時(shí)監測顯示頭頂智能配電母線(xiàn)系統運行狀態(tài),可供工作人員觸摸操作,免去爬高問(wèn)題,既安全又高效。上述相關(guān)供電監控數據還將實(shí)時(shí)同步至ECC總控中心,供統籌監測。
中金所技術(shù)研發(fā)基地項目由中建八局發(fā)展建設有限公司承建,目前已完成五方驗收,正處于質(zhì)量整改銷(xiāo)項、系統調試以及各專(zhuān)項驗收階段,預計將于12月底完成竣工備案工作。
在系統調試階段,項目需經(jīng)過(guò)3級聯(lián)調聯(lián)試的考驗,包括每個(gè)單獨設備的單機調試,電氣、暖通等系統內部的單系統調試以及各系統間的聯(lián)動(dòng)調試。目前單機調試已接近尾聲,即將進(jìn)入整個(gè)系統的綜合聯(lián)調階段。
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