一、预制化数据中心方案设计
预制化数据中心方案设计的主要考量因素如下：
1、灵活交付。通过设计的标准化，满足分期部署、灵活交付的需求。
2、快速部署。通过工厂预制、集成化达到快速交付的目的，模块间简化接口，实现现场快速安装、实施的目的。
3、简易运维。整体系统、设备封装化、标准化，降低数据中心运维的难度。
4、成本可控。采用预制化方案后，总体成本可控，与传统数据中心建设模式相比成本持平或更低。
结合项目实施的场景及需求，预制化数据中心的方案主要可分为两个层次：
1、设备层面的集成与封装。适用于已有建筑厂房的改建项目，或整体交付实施进度预留了土建厂房建设周期的场景。数据中心配电设备、制冷设备以及机房机柜等设备层面的整合，通过撬块方式或小型集装箱等方式将设备进行封装。
2、数据中心建筑及结构的预制与整合。适用于新建项目或交付时间极为紧迫的场景，在设备层面集成的基础上，将弱电、消防等其他辅助设施进行整合，通过集装箱、钢结构厂房模块等方式进行现场部署和拼接。
数据中心预制化建立在标准化设计基础之上，以系统设计架构标准化引申至设备技术要求的标准化，进而对设备设计进行标准化封装，通过各个组合封装模块再整合形成整体的模块化数据中心，可按照电气模块（E-MODULE）、制冷/机械模块（M-MODULE）、机房模块（R-MODULE）、柴油发电机模块（G-MODULE）等进行部署。
预制化要求对设计进行前置，从而使得整体的工程实施进度及逻辑发生变化，相应设计方案及设备选型、采购在工程实施前期固化，由于模块采用预制方式，对设计的标准化程度要求较高，此外，现场拼接、安装精度要求更高，对设计深度、最小颗粒度的要求相比原有传统数据中心设计要求更高，采用三维建模等手段进行深化设计，确保现场的安装精度。
二、预制化数据中心的工程实施
预制化数据中心工程实施关键要素：
1、模块制作。预制模块通过工厂制作，相当于将大量的现场安装工作前置于工厂内进行。与传统数据中心的建设模式相比，对应的安装及一些必要的测试整合需前置于制造厂执行，需要关注的是，预制化模块在工厂的测试是系统级的测试，相比传统建设模式情况下的设备级测试，在测试流程、对工厂测试的条件和要求等方面更高。
2、模块运输。可通过陆运或水运将模块化设备运至现场。在开展预制化模块设计之前，需结合实际路勘结果或国家标准制定模块最大尺寸，对于超宽、超高模块需考虑开具特别许可证、专业的运输车辆，并按照制定的路线与行程进行安排。在设备运输前，需与物流合作伙伴确认如下关键点：
- 模块的任何松散的物品及零件已固定完毕，或已移除；
- 外部的电气连接及固定已被拆除；
- 无其他外部附着物；
- 设备的外形尺寸、重量以及重心；
- 防护措施，包括临时的结构性支撑以及外部防护包装材料。
3、现场安装。相比传统数据中心建设模式，采用模块化设计后，如何能在工程实现上解决大模块场内搬运及吊装，同时建筑结构对模块进出作好预留，是现场安装的关键要素。
三、预制化数据中心的运维管控
1、预制化方案下可用性的提升，为运维创造健康环境
（1）预制化产品的质量更好地得到提升。预制模块化数据中心由预制电力模块、预制空调模块、预制IT模块、预制UPS模块、预制柴发模块等组成，模块各功能组件之间的联接均由工厂预制安装、测试及验收，功能得到初步验证，将传统的现场调试验收等工序前移到环境、条件较好的工厂、车间，保障了模块的质量。例如，数据中心基础设施中像机柜、空调、UPS和列头柜，以及相互之间的网络、布线、监控,甚至天窗、照明、门禁、挡板和支架,包括彼此连接的每一个端子都由工厂预制完成，工厂流水线生产保证了工程质量,从而提升了数据中心的可靠度和可用性。预制化数据中心以模块为单元，而传统数据中心以设备为细胞，则设备相互之间的关联、数据交互、逻辑关系等会产生大量的连接性工作，这些工作往往是在工程现场实施，而复杂的工程现场往往难以保障工程质量。预制化数据中心则将部分“工程性”施工工序前移到工厂、车间，以相对较好的环境及品质控制流程，以保障产品质量，这其中一部分的中间产品是由工程转化而来。
（2）工程量减少、工艺难度降低，施工差错减少。如前一节所述，预制化模块减少了现场工程量和工艺难度，施工或工艺问题有效减少。将难度较高或关键的连接性技术在工厂完成，而施工现场主要是完成各模块之间的水、电、网等的硬件接口连接，这一部分工作难度相对不高，这样就有效减少了因施工差错产生的潜在故障风险。所以，预制化程度越高，则现场工程难度就越小，这是工序前移带来的直接优势。
2、运维管理模式的转变
（1）运维人员的变化。在预制化设计理念推进下，数据中心的运维管理模式将发生改变，使得数据中心基础的专业分工得以进一步细分。传统的数据中心基本分为电气、空调、IT、监控、消防等技术方向，人员也按专业配置，所负责范围也是自动力源头到末端设备，对技术人员的技能要求很高，这一部分人员的工资、待遇往往不低，但同时又很难招聘到。在预制化逐渐成熟发展趋势下，技术集成度越来越高，核心技术也逐步转移集中在模块内部，而面向用户的使用层面技术难度逐渐降低。例如，对于高压直流，发生故障时运行人员可立即启用冗余备件，或对故障件进行快速更换，而不需要配置高技术层面的技术维修人员进行现场维修。后续的维修工作则转移到预制化的模块供应商处理，由其提供一站式专业服务。一方面既不影响系统的可用性，另一方面，也减少了对人员的技术要求，同时相应地也减少了用工成本。
（2）运维工作内容的迁移。模块化、预制化的发展，使得数据中心的运维工作也相应发生了变化，逐渐减少了抢修类工作，取而代之的是备件的快速更换工作，如此只需安排少量的一定程度技术能力的人员即可实现，数据中心人运维工作转向侧重于运行和预防性维护、预测性分析工作，重点研究运维应用管理技术、应用优化技术等，使得专业技术和应用管理技术进一步得到细分，运维管理分工更加精细化。专业技术性的工作则由更专业的供应商团队提供服务。这样，对于人员的技能要求也随之相应发生改变。
（3）模块型专业技术服务需求的增加。随着预制化及模块化发展，更多关键性专业技术凝聚为一体式技术，以预制化产品为对象的一体式综合技术逐渐形成，供应商的一站式服务也应运产生，单一工种或技术也逐渐向综合工种及集成技术方向转变。对于预制化产品的提供商，其逐渐也形成了由一个中心服务团队可以覆盖多个项目，将更多的现场维修工作回撤到工厂完成，使得维修资源集中化，朝着减人增效方向发展，同时，也越来越能为之提供专业化的技术服务；如此，技术与服务的概念也由之而发生了变化，单一的传统技术服务必然向综合式一体化技术方向发展，核心价值及竞争力同步发生转移。
3、较好的延展性
（1）标准化设计，可复制性强。传统数据中心由于在设计时即使考虑了日后的扩展，但由于其常常要在运行的系统上进行割接操作，在施工和技术上均有一定的难度和风险，故建成以后也很难进行扩容改造,不能灵活适应市场需求的变化。预制化模块式数据中心可以按需建制,随需扩容,现有模块什么样,扩容后的模块就是什么样,这种灵活性可以使数据中心整体规划，分期投资,提升整体运营效率。
（2）接口统一，易于管控。传统数据中心在设备选择时，由于设备厂商的不统一、接口及协议的不一致以及建设过程中的人为调整,使传统数据中心的安装和调试比较困难,技术人员将付出较多的时间和精力。而预制化的制造，将不同设备集中在同一模块中，融化了通讯隔阂问题，一个模块可视为一个控制单元，通过交互数据，而实现集中监控；而在模块内部，则各设备作为控制单元已实现相互间的数据传输。
（3）易于更换、方便升级。预制模块化数据中心是指根据项目需求,于工厂内部完成数据中心所需基础设施单元的有机组合,到项目现场重新拼装即可投入使用的数据中心,是一种预工程化的方案式产品。其拼装后的成品和拼装所需的基础设施单元都可看作一个独立的模块,具有模块化的功能性、独立性、组合性和互换性特征，而各个模块之间又较容易按标准建立通讯、数据交互。随着数据中心业务的发展，对于升级或改造项目，预制化设备可以方便实现实时拔插，升级方便、安全、简单。同时，预制模块化数据中心可以按需建制,随需扩容,现有模块什么样,扩容后的模块就是什么样,所见即所得。这种灵活性可以使数据中心分期投资,提升整体运营效率。
四、预制化数据中心的成本管控
1、设计阶段的成本影响
（1）设计成本有效降低。对于预制化的数据中心，由于有了标准化的基础，在方案规划、和图纸设计阶段可以大大节约设计的难度，以及减少设计的时间，使得项目总体进度得以缩减，减少延期风险。
（2）设计定制化方案易于实现。标准化、模块化和预制化的发展，使得客户的需求可以灵活定制。不同数据中心的客户都有其独特的需求，这些不同的需求主要来自用户的IT需求不同，商业模型不同，对技术的掌握程度不同，财务指标不同，希望的部署周期不同等等。为了满足用户的不同需求，我们需要为用户提供定制化的解决方案。而标准化、模块化以及预制化的发展，则为实现用户的定制化需求建立了很好的基础。
（3）有效提高投资回报率。随着数据中心建设的高速发展，企业已无力承受建造传统数据中心所需的前期高昂成本投入和可能发生的施工延期风险。同时，数据中心作为一项重资产的投资，投资者希望能够尽早见到收益。高成本主要体现在建设初期的一步到位，使得初期投资增大,而建成初期的业务量小,使数据中心工作在低载低效的状态下,电力损耗巨大。
2、建设阶段的成本影响
预制化可以实现数据中心建设的“去工程化”，将传统的18个月以上的建设周期缩短为6个月左右，使投资者提前近一年见到收益。得益于预设计型预制化模块的运用，周期控制的重点已从现场施工转变为对预生产、预测试的供电和制冷模块的现场集成控制，使得关键工序前移，既提升质量，又促进了进度。这种转变带来了诸多裨益，即：以总体相当的成本，加快部署速度，减少空间占用，提高预测性，增加灵活性。同时降低了数据中心现场施工所带来的人为失误，提高了数据中心的商业价值。相比传统方式部署同一基础设施时，预制模块可加快部署速度40%。
3、运维阶段的成本影响
（1）用电能效的提升。预制化数据中心一般采用列间水平送风空调就近制冷,送风均匀,没有温度梯度,配合冷/热通道封闭,以及严密的气流组织管理,可以极大地提升机房冷气利用率,从而实现单机柜高功率密度的机房制冷,同时也节省了机房空间及电费,降低了PUE值。
（2）维护成本的降低。由于采用一体式集成的模块化结构，维护工作主要由供应商提供一站式服务，覆盖到供电、供冷及IT设备，将传统的供电、空调、消防、监控等分散的厂商维护逐渐集中为综合式打包服务，既方便管理，又减少了不同厂商相互推诿,责任无法判定的情况。
（3）人员技能成本的减少。预制化及模块化的技术变化，对于运维管理，进一步将运行和维护工作深度细分，维护工作将逐渐转由更加专业的一体化运维服务商进行，数据中心人员则更侧重于运行、预测性分析及管理优化等领域，同时，对于运维人员的专业技能也没传统数据中心要求那么高了。
（4）预制化和模块化的发展，有利于数据中心的智能化发展，为无人化的实现在技术上做了铺垫，而无人化的直接效益，则是人工成本的大幅度减少，以及可靠性的进一步提升。
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