总投资逾20亿,浦东这座世界一流的金融期货交易所数据中心已开始调试验收!总投资逾20亿,包含7.4万平方米的超大机房,排布总长约33万米的管线,建成投产后将每天处理数以兆计的交易数据,世界一流的金融期货交易所——中金所技术研发基地项目,已进入调试验收阶段!
近日,工地君走进中国金融期货市场科技创新的重要项目,了解它建设背后的故事。
站在门口高大优雅的科林斯式罗马柱旁,映入眼帘的建筑都是庄严稳重的欧式古典风格,步入内庭,深邃的庭院内草木葱茏,四周建筑成围合式布局,使得项目整体形制方正。欧式外观搭配中式传统四合院布局,中西合璧,庄严肃穆,简单实用,给人以强烈的安全感和亲切感。
一,十八般武艺" 完成多系统机电吊装施工
由于本工程的大型设备种类多,重型设备大都分布在屋面、地下室,吊装工况复杂,对场地要求较高。针对不同工况下的吊装,项目分别编制吊装施工方案,并经专家论证后由专业吊装人员实施,完成了蓄冷罐、屋面风冷机组、地下室冷机组三大类的高难度吊装。
数据机房承载超大的IT负荷计算量会产生大量设备散热,如何给IT设备降温以保障持续稳定运行?项目对每个制冷系统独立配置一套蓄冷罐,通过蓄冷罐采用串联供水,来给它们有效降温。
6台高达28米的蓄冷罐需要以2ⅹ3的平面布置安装在两楼之间狭而深的空地上,直接吊装是无法成功的,故经技术方案论证后,罐体先截成4段,分段吊装后,在现场拼装完成。蓄冷罐单台设备重达50吨,使用500吨汽车吊,6台蓄冷罐施工历时90天方完成。
蓄冷罐吊装采用倒装法,即对蓄冷罐合理分解,整体分为2部分,在靠近道路,吊装工况好的外侧进行组装,组装完成后整体吊至吊装工况差的最里侧,依次吊装,倒装法的主要优点是有效地减少高空作业,施工比较安全,有利于加快施工进度和降低工程成本,同时易于保证施工质量。
而对于总重81吨的6台屋面吊装风冷机组,项目团队在吊装前先做BIM模拟,明确吊装的机械设备选型、吊装工况。在现场使用150吨汽车吊,历时7天,将机组越过女儿墙吊装平移至屋面垂直高度达40m,其后通过铺设好的轨道滑移至指定位置。
8台重达16吨的地下室冷机使用200吨汽车吊,采用非常规吊装,通过搭设简易平台,使用地坦克水平牵引,并配合千斤顶矫正后顺利就位。
自2019年7月第一批大型机电设备——水冷机组机场安装到2021年1月份蓄冷罐设备安装完毕,历时19个月,项目机电安装全部完成。
二,全过程BIM深化 管线综合排布零返工
如果说对BIM技术的运用满分是100分,那这个项目可以打90分。其对于BIM的深化,已达到了目前LOD400的精度。尤其是在管线综合排布上,项目管线总长度达约33万米,相当于上海到合肥的距离,一次性完成敷设不返工难度极大。项目通过BIM系统的模拟,达到了复杂管线排布零返工,有效推进了项目进度,避免了不必要的开支。
项目的BIM团队实力强大,涉及土建、机电等专业的业主方BIM顾问团队、业主方工程部现场BIM管理人员、总包分包、八局基础建设公司BIM工作室等各方通力合作,获得了第十届全国“创新杯”建筑信息模型(BIM)应用大赛科研办公类BIM应用第三名、首届上海市BIM技术应用创新大赛最佳施工应用奖。
项目配备了大体量备用能源,以备不时之需。在机电、暖通等多个系统都采用了冗余架构设计,在主要系统出现问题时,这些备用能源能及时补充,全面保障IT设备7*24小时运行稳定和数据安全。
项目设计可供电总容量5万千瓦,全载情况下每小时的耗电相当于一个小县城的用电总量,因此电源供应稳定性极为重要。项目以市电、UPS不间断电源、柴油发电机组备用电源三套系统作为保障体系,接入电源采用两路110kV市政电源供电,两路电源各承担一半供电,在一路系统故障时,另一路将自动切换、承担供电任务。
同时设置13台连续功率为2200KW的柴油发电机组作为备用电源,柴油发电机组运行时间不少于12h,并与相关供油公司签署了应急供油保障协议,确保市电故障情况下应急电源的稳定供应。
项目还配置了UPS不间断电源,在市电无法供应,启动柴油发电机的切换阶段,该电源可在电源过渡切换期间临时供电15分钟以上,保障电源持续、稳定。
在暖通方面,项目空调冷源采用水冷、风冷双冷源,常规状态下使用节能的水冷系统,应急情况下启动高效的风冷系统,保障末端IT设备运行环境制冷的连续稳定。
机房内部采用风冷双盘管精密空调,地板下送风,冷通道封闭系统。每个标准机房模块配置精密空调8台,6用2备,轮询使用。双盘管设计能保证制冷系统在任意一路冷源故障时仍实现制冷功能,保障机房稳定安全运行。
项目末端使用环境复杂,因此针对不同场景配备了3套消防系统。机房内使用气体消防,保障IT设备安全;办公区域人员较多,采用常规式水喷淋,保障人身安全;110kV变电站内110kV/10kV变压器设备,使用高压细水雾喷淋。
系统冗余设计的架构理念使得项目设备众多,包括柴油发电机13台、蓄冷罐6台、水冷式制冷机组8台、风冷式制冷机组6台、板换7台、现一阶段精密空调安装303台以及风机等设备若干。
为了在高仅约2米的空间内完成诸多系统的管线排布并预留检修通道,在进行BIM模拟后,项目设置了错综复杂的三层管线架构,通过使用成品支吊架,完成这三层管线的排布,并将水电分置,规避水管爆裂引发的故障和火灾风险。
成品支吊架在场外统一定制加工,再交由施工人员现场装配。成品支吊架安装方便、维修便捷,通过配件组装可以灵活搭配,适应各种生产需求,满足本项目管线复杂、空间狭小的施工环境,利于缩短工期,减少维修时间,实现降本增效。
三,安防措施细节满满 打造高标准数据机房
作为中国金融期货市场的重要基础设施和交易场所,中金所技术研发基地数据中心园区的安全防护工作可谓面面俱到,处处都是细节。
项目总体采用“分区设防、分级设检、分流设口”的整体安全规划布局分区设防。根据各个建筑的不同安全等级,将它们分为安防核心区和后勤配套生活区,分区设防;将进入不同区域、不同身份的人流分为不同的安全级别分级设检;进入数据机房的各类人流、物流分别设置不同入口,保证他们的路线各自独立、互不干扰,针对布控、相对安全。
园区按四个安全保障等级区域划分,通过各类安防控制设备的设置,以及各种生物特征识别技术构筑立体化安防体系。视频监控网络摄像机、门禁控制器等在关键控制点及控制区域全覆盖,并配置人脸抓拍摄像机实现路径跟踪,将实时主动预警和应急联动管理有效结合。
ECC(Enterprise Command Center)总控中心
ECC总控中心是该数据中心的运行大脑,集合了对电气、暖通、给排水等基础保障设施、IT设备运行状态监控和末端业务运行状态监控,每个监控岗位设有4块桌面屏幕实时监测各项运行数据,重要核心系统运行状态将投至集中监控大屏幕汇总显示,系统性和全局性实时监测,以便及时发现并快速协作解决突发问题,共同保障交易所交易业务的稳定运行。
总控中心的上部是应急指挥室,可与下方系统监控岗位人员实时沟通交互,进行应急调度指挥。如遇紧急情况,总控中心将启动应急预案,根据事件级别,逐级上报。
数据机房
数据机房设计总面积达到7.4万平方米,记录着中国金融期货行业发展的实时动态,是项目安全保障等级最高的核心区域之一,从硬件到软件,安全措施极为完备,处处是细节。
对于日常需进入机房的人流而言,数据机房楼首层所有入口锁闭,人员需经过总控中心入口门厅→门禁/人检,称重→数据机房门禁→数据机房核心区门禁这一唯一通路,核心区域门禁需要刷卡、人脸识别、指静脉识别等多重复合认证。
进入机房,一排排坚固、美观的机柜整齐排列,其将成为交换机、服务器等IT设备的容身之所。机柜使用冷通道封闭技术,送冷排热,提高IT设备降散热效率,保证交易系统稳定运行。每个机柜均单独配备密码锁,保障设备和数据安全。
头顶是机房末端配电使用的插接方便、可实时智能监控的智能配电母线系统,这些长方体的小盒子可以在上方母线槽内根据需要自由滑动,灵活调整位置,按需插拔接线。整个综合布线系统设置黄、白、红、蓝四色区分光纤、网线和两路电源,保障末端系统的运行安全。
红、蓝两路长长的电源插排根据服务器不同的电源要求,预留了不同的接口和开关,确保供电安全。
智能配电母线通讯及显示集成至每列机柜顶端,设置监控屏,实时监测显示头顶智能配电母线系统运行状态,可供工作人员触摸操作,免去爬高问题,既安全又高效。上述相关供电监控数据还将实时同步至ECC总控中心,供统筹监测。
中金所技术研发基地项目由中建八局发展建设有限公司承建,目前已完成五方验收,正处于质量整改销项、系统调试以及各专项验收阶段,预计将于12月底完成竣工备案工作。
在系统调试阶段,项目需经过3级联调联试的考验,包括每个单独设备的单机调试,电气、暖通等系统内部的单系统调试以及各系统间的联动调试。目前单机调试已接近尾声,即将进入整个系统的综合联调阶段。
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