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始調試驗收!總投資逾20億,包含7.4萬平方米的超大機房,排布總長約33萬米的管線,建成投產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——中金所技術研發(fā)基地項目,已進入調試驗收階段!
近日,工地君走進中國金融期貨市場科技創(chuàng)新的重要項目,了解它建設背后的故事。
站在門口高大優(yōu)雅的科林斯式羅馬柱旁,映入眼簾的建筑都是莊嚴穩(wěn)重的歐式古典風格,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。歐式外觀搭配中式傳統(tǒng)四合院布局,中西合璧,莊嚴肅穆,簡單實用,給人以強烈的安全感和親切感。
一,十八般武藝" 完成多系統(tǒng)機電吊裝施工
由于本工程的大型設備種類多,重型設備大都分布在屋面、地下室,吊裝工況復雜,對場地要求較高。針對不同工況下的吊裝,項目分別編制吊裝施工方案,并經專家論證后由專業(yè)吊裝人員實施,完成了蓄冷罐、屋面風冷機組、地下室冷機組三大類的高難度吊裝。
數據機房承載超大的IT負荷計算量會產生大量設備散熱,如何給IT設備降溫以保障持續(xù)穩(wěn)定運行?項目對每個制冷系統(tǒng)獨立配置一套蓄冷罐,通過蓄冷罐采用串聯供水,來給它們有效降溫。
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,直接吊裝是無法成功的,故經技術方案論證后,罐體先截成4段,分段吊裝后,在現場拼裝完成。蓄冷罐單臺設備重達50噸,使用500噸汽車吊,6臺蓄冷罐施工歷時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,有利于加快施工進度和降低工程成本,同時易于保證施工質量。
而對于總重81噸的6臺屋面吊裝風冷機組,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。在現場使用150噸汽車吊,歷時7天,將機組越過女兒墻吊裝平移至屋面垂直高度達40m,其后通過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噸汽車吊,采用非常規(guī)吊裝,通過搭設簡易平臺,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——水冷機組機場安裝到2021年1月份蓄冷罐設備安裝完畢,歷時19個月,項目機電安裝全部完成。
二,全過程BIM深化 管線綜合排布零返工
如果說對BIM技術的運用滿分是100分,那這個項目可以打90分。其對于BIM的深化,已達到了目前LOD400的精度。尤其是在管線綜合排布上,項目管線總長度達約33萬米,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BIM系統(tǒng)的模擬,達到了復雜管線排布零返工,有效推進了項目進度,避免了不必要的開支。
項目的BIM團隊實力強大,涉及土建、機電等專業(yè)的業(yè)主方BIM顧問團隊、業(yè)主方工程部現場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BIM應用第三名、首屆上海市BIM技術應用創(chuàng)新大賽最佳施工應用獎。
項目配備了大體量備用能源,以備不時之需。在機電、暖通等多個系統(tǒng)都采用了冗余架構設計,在主要系統(tǒng)出現問題時,這些備用能源能及時補充,全面保障IT設備7*24小時運行穩(wěn)定和數據安全。
項目設計可供電總容量5萬千瓦,全載情況下每小時的耗電相當于一個小縣城的用電總量,因此電源供應穩(wěn)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(tǒng)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(tǒng)故障時,另一路將自動切換、承擔供電任務。
同時設置13臺連續(xù)功率為2200KW的柴油發(fā)電機組作為備用電源,柴油發(fā)電機組運行時間不少于12h,并與相關供油公司簽署了應急供油保障協議,確保市電故障情況下應急電源的穩(wěn)定供應。
項目還配置了UPS不間斷電源,在市電無法供應,啟動柴油發(fā)電機的切換階段,該電源可在電源過渡切換期間臨時供電15分鐘以上,保障電源持續(xù)、穩(wěn)定。
在暖通方面,項目空調冷源采用水冷、風冷雙冷源,常規(guī)狀態(tài)下使用節(jié)能的水冷系統(tǒng),應急情況下啟動高效的風冷系統(tǒng),保障末端IT設備運行環(huán)境制冷的連續(xù)穩(wěn)定。
機房內部采用風冷雙盤管精密空調,地板下送風,冷通道封閉系統(tǒng)。每個標準機房模塊配置精密空調8臺,6用2備,輪詢使用。雙盤管設計能保證制冷系統(tǒng)在任意一路冷源故障時仍實現制冷功能,保障機房穩(wěn)定安全運行。
項目末端使用環(huán)境復雜,因此針對不同場景配備了3套消防系統(tǒng)。機房內使用氣體消防,保障IT設備安全;辦公區(qū)域人員較多,采用常規(guī)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(tǒng)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臺以及風機等設備若干。
為了在高僅約2米的空間內完成諸多系統(tǒng)的管線排布并預留檢修通道,在進行BIM模擬后,項目設置了錯綜復雜的三層管線架構,通過使用成品支吊架,完成這三層管線的排布,并將水電分置,規(guī)避水管爆裂引發(fā)的故障和火災風險。
成品支吊架在場外統(tǒng)一定制加工,再交由施工人員現場裝配。成品支吊架安裝方便、維修便捷,通過配件組裝可以靈活搭配,適應各種生產需求,滿足本項目管線復雜、空間狹小的施工環(huán)境,利于縮短工期,減少維修時間,實現降本增效。
三,安防措施細節(jié)滿滿 打造高標準數據機房
作為中國金融期貨市場的重要基礎設施和交易場所,中金所技術研發(fā)基地數據中心園區(qū)的安全防護工作可謂面面俱到,處處都是細節(jié)。
項目總體采用“分區(qū)設防、分級設檢、分流設口”的整體安全規(guī)劃布局分區(qū)設防。根據各個建筑的不同安全等級,將它們分為安防核心區(qū)和后勤配套生活區(qū),分區(qū)設防;將進入不同區(qū)域、不同身份的人流分為不同的安全級別分級設檢;進入數據機房的各類人流、物流分別設置不同入口,保證他們的路線各自獨立、互不干擾,針對布控、相對安全。
園區(qū)按四個安全保障等級區(qū)域劃分,通過各類安防控制設備的設置,以及各種生物特征識別技術構筑立體化安防體系。視頻監(jiān)控網絡攝像機、門禁控制器等在關鍵控制點及控制區(qū)域全覆蓋,并配置人臉抓拍攝像機實現路徑跟蹤,將實時主動預警和應急聯動管理有效結合。
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(jiān)控和末端業(yè)務運行狀態(tài)監(jiān)控,每個監(jiān)控崗位設有4塊桌面屏幕實時監(jiān)測各項運行數據,重要核心系統(tǒng)運行狀態(tài)將投至集中監(jiān)控大屏幕匯總顯示,系統(tǒng)性和全局性實時監(jiān)測,以便及時發(fā)現并快速協作解決突發(fā)問題,共同保障交易所交易業(yè)務的穩(wěn)定運行。
總控中心的上部是應急指揮室,可與下方系統(tǒng)監(jiān)控崗位人員實時溝通交互,進行應急調度指揮。如遇緊急情況,總控中心將啟動應急預案,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7.4萬平方米,記錄著中國金融期貨行業(yè)發(fā)展的實時動態(tài),是項目安全保障等級最高的核心區(qū)域之一,從硬件到軟件,安全措施極為完備,處處是細節(jié)。
對于日常需進入機房的人流而言,數據機房樓首層所有入口鎖閉,人員需經過總控中心入口門廳→門禁/人檢,稱重→數據機房門禁→數據機房核心區(qū)門禁這一唯一通路,核心區(qū)域門禁需要刷卡、人臉識別、指靜脈識別等多重復合認證。
進入機房,一排排堅固、美觀的機柜整齊排列,其將成為交換機、服務器等IT設備的容身之所。機柜使用冷通道封閉技術,送冷排熱,提高IT設備降散熱效率,保證交易系統(tǒng)穩(wěn)定運行。每個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、可實時智能監(jiān)控的智能配電母線系統(tǒng),這些長方體的小盒子可以在上方母線槽內根據需要自由滑動,靈活調整位置,按需插拔接線。整個綜合布線系統(tǒng)設置黃、白、紅、藍四色區(qū)分光纖、網線和兩路電源,保障末端系統(tǒng)的運行安全。
紅、藍兩路長長的電源插排根據服務器不同的電源要求,預留了不同的接口和開關,確保供電安全。
智能配電母線通訊及顯示集成至每列機柜頂端,設置監(jiān)控屏,實時監(jiān)測顯示頭頂智能配電母線系統(tǒng)運行狀態(tài),可供工作人員觸摸操作,免去爬高問題,既安全又高效。上述相關供電監(jiān)控數據還將實時同步至ECC總控中心,供統(tǒng)籌監(jiān)測。
中金所技術研發(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,正處于質量整改銷項、系統(tǒng)調試以及各專項驗收階段,預計將于12月底完成竣工備案工作。
在系統(tǒng)調試階段,項目需經過3級聯調聯試的考驗,包括每個單獨設備的單機調試,電氣、暖通等系統(tǒng)內部的單系統(tǒng)調試以及各系統(tǒng)間的聯動調試。目前單機調試已接近尾聲,即將進入整個系統(tǒng)的綜合聯調階段。
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