模块化机房技术方案书

遵化项目模数据中心机房

BM模块化数据中心解决方案

北京超特伟业科技有限公司

2016年10月

模块化数据中心BM方案

目 录

1 2 2.1 2.2

BM系统简介 .......................................................................................................................... 2 模块化数据中心技术方案 ..................................................................................................... 3 项目概况及需求分析（目前得到的信息有限，待得到更多信息之后要再补充） ............ 3 设计理念 ................................................................................................................................... 3

2.2.1 2.2.2 2.2.3

2.3

设计原则 ........................................................................................................... 3 设计目标 ........................................................................................................... 4 设计依据 ........................................................................................................... 4

方案配置 ................................................................................................................................... 5

2.3.1 机房内模块设计及布置 ................................................................................... 5 2.3.1.1 北机房微模块设计及布置 ....................................................................... 6 2.3.2 配置清单 ........................................................................................................... 8

3 3.1

艾特网能BM系统介绍 ......................................................................................................... 8 服务器机柜 ............................................................................................................................... 9

3.1.1 3.1.2

3.2

突出特点 ........................................................................................................... 9 服务器机柜配置 ............................................................................................. 10

封闭冷池组成及特点 ............................................................................................................. 10

3.2.1 3.2.2 3.2.3 3.2.4

3.3 3.4

玻璃天窗组件 ................................................................................................. 10 玻璃隔离门组件 ............................................................................................. 11 钢制假墙组件 ................................................................................................. 11 消防联动系统组件 ......................................................................................... 12

COOLROW系列列间机房空调机组技术特点: ....................................................................... 12 艾特网能配电柜产品介绍 ..................................................................................................... 16

3.4.1 3.4.2 艾特网能配电柜技术特点： ......................................................................... 16 精密列头柜特点： ......................................................................................... 17

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模块化数据中心BM方案

BM系统简介

模块化数据中心方案，是当今行业中主流及领先的应用方案，在各行业的大中小型机房中广泛应用，并受到行业专家及用户高度认可。包括腾讯、阿里、国家超算中心、各国有银行、各国家及省市单位、各托管IDC及云计算中心都大量应用并对其便捷性，可扩容性、低运营成本（节能高效性）、高可管理性、整洁美观给予了高度评价。

此项目考虑到机房布局，机柜数量等特定因素，同时考虑到后续扩容的便利性，支持在线扩容无需掉电及避免二次工程及施工、节能突出节约运营及维护成本、方案整体美观整洁兼容性好、维护时避免因不同厂家设备损坏出现扯皮，故障界面不清晰等问题，建议使用艾特网能iBlock 系列模块化数据中心中的BM模块化数据中心方案。

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模块化数据中心BM方案

2 模块化数据中心技术方案

2.1 项目概况及需求分析（目前得到的信息有限，待得到更多信息之后

要再补充）

本机房采用标准的双排机柜式的完整的模块化方案，采用水冷式列间空调及封闭冷通道方式。针对本此模块化机房招标范围，本方案包含如下子系统：

1】封闭通道子系统（含天窗控制及消防联动系统） 2】机柜子系统 3】空调子系统

2.2 设计理念 2.2.1 设计原则

整体性

机房建设包括多个专业，各个专业间存在千丝万缕的联系，必须从整体考虑、全局出发才能使各专业协调融会在一起。 可靠性

采用高可靠性设计标准，为应用提供稳定可靠的基础环境和设计。 安全性

从防火、防水、防盗、接地、防雷、防电磁干扰、降噪等方面采取有效措施，并考虑地面承重能力等特殊技术措施。 先进性与实用性

在满足可靠性前提下，采用先进、实用的技术、设备和材料。 管理、维护便捷性

便于工作人员对环境及放置的设备进行集中管理，便于维护、维修。 可扩展性

各系统都必须具备灵活的系统扩容和升级能力。 环保、节能

全部使用国家认可的环保材料，设计方案要体现节能思想。

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2.2.2 设计目标

数据中心基础设施建设是以保证设备运行安全性、可靠性为主要目的综合性项目，它包括电气系统、空调系统、监控系统、机柜系统等四大系统。其目标是： 1)、保证计算机设备运行的可靠性 2）、保证机房运行的安全性 3）、延长计算机设备的使用寿命 4）、满足用户的特殊要求 5）、保证场地工作人员的身心健康

设计工作就是围绕这些根本任务来进行，在设计过程中采用超前的设计思想和先进的技术，并着眼于未来发展，把各个系统有机的结合起来，通过采用优质材料、合理的配置和先进的工艺确保环境指标的实现，为计算机设备和工作人员创造一个安全、可靠、宽松、舒适的工作场地。

2.2.3 设计依据

系统设计需要遵从以下依据： 国家和行业规范：

《电子信息系统机房设计规范》 《电子信息系统机房施工和验收规范》 《电子计算机场地通用规范》 《防静电活动地板通用规范》 《建筑设计防火规范》

（GB 50174-2008）

（GB 50462-2008） （GB/T-2887-2000） （SJ/T10796-2001） （GB50016-2006） （GB 50045-2005） （GB 50222-2001）

《高层民用建筑设计防火规范》 《建筑内部装修设计防火规范》

《民用建筑工程室内环境污染控制规范》 （GB50325-2010） 《采暖通风与空气调节设计规范》 （GB50019-2003） 电力系统：

《民用建筑电气设计规范》 《供配电系统设计规范》 《低压配电设计规范》 《建筑照明设计标准》

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（JGJ16－2008） （GB 50052-2009） （GB 50054-95） （GB50034-2004）

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《电力工程电缆设计规范》 《通用用电设备配电设计规范》 《建筑物防雷设计规范》

（GB50217-2007） （GB 50055-93） （GB50057-2000）

《建筑物电子信息系统防雷技术规范》 （GB50343-2004） 国际数据中心机房相关规范：

《信息安全管理体系认证》（ISO27001/BS7799） 《IT服务管理体系认证》（ISO2000）

模块化采用冷通道密闭，结构支架单元式框架在现场进行拼装，通道支架现场可实现快速组装，供应商确保支架作为整体的稳定性供应商在确保结构件稳定下，通道密闭支架方案设计应尽量减少现场安装工程量。

2.3 方案配置

参考设计要求，针对以上需求情况，我们为贵公司设计了专业的一体化数据中心BM微模块系统。针对本此模块化机房招标范围，本方案包含如下子系统：

1】封闭通道子系统（含天窗控制及消防联动系统） 2】机柜子系统 3】供配电子系统 4】空调子系统

2.3.1 机房内模块设计及布置

布置采用艾特网能iBlock BM整体机房解决方案，布置一套经过针对性设计的BM一体化数据中心微模块。每个模块包括机柜子系统，列间风冷空调子系统，配电子系统，冷通道封闭子系统，及配套消防组件。

模块化数据中心采用多种设计和技术来提高数据中心的能效水平，节能效果明显。采用冷通道的封闭和隔离使空调系统，使空调冷量被机架服务器利用的效率大大提高至接近100%，可有效降低PUE。

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2.3.1.1 遵化机房微模块设计及布置

 制冷量需求计算：

Qt=Q1室内设备负荷+Q2环境冷负荷

=3kW*20*70%（同时使用系数）+178m2*0.15kW/m2 =42kW+26.7kW=68.7kW

推荐采用4套和机柜尺寸一致的水冷型27.2kW列间机房专用空调，共可提供108.8kW制冷量，可提供3主1备制冷系统，空调尺寸为600mm宽*1200mm深*2000mm高，和机柜尺寸完全一致，美观大方，比市面尺寸1100mm深空调机组布局起来更加协调统一。并且机组可选配电加热和电加湿实现恒温恒湿功能，机组采用两个EC风机送风的方式，具备制冷量跟随负载输出的功能。

每台空调配置有7英寸超大真彩色触摸式操作屏，采用人性化的操作界面，具备千条历史记录可查功能等，美观大方。

 机柜子系统

服务器机柜采用600*1200*2000高的机柜，承重能力在1000kg以上，每个机柜内配置14U盲板，安装于机柜内未装设备位置，避免冷热通道混风。每个机柜内配置1套L型支架和2个托盘，供安装设备使用。并且每个机柜配置2个横向理线架，用于线缆管理。

 冷通道子系统

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封闭通道采用依附机柜结构，根据要求，配置6个600mm*1200mm固定天窗，以及配置6个600mm*12000可翻转天窗，搭配消防套件，消防套件具备和消防信号联动，自动开启翻转天窗的功能。封闭通道内布置LED灯满足照明需求。

 控制

模块内配置2个烟雾传感器和天窗控制器，二者联动，当有消防信号产生、烟雾传感器告警时，天窗自动开启。

同类项目天窗和通道实拍照片

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2.3.2 配置清单

见附件

3 艾特网能BM系统介绍

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3.1 服务器机柜 3.1.1 突出特点

a. 国际领先的散热设计 ➢ 前后“超级网孔”门设计

➢ 高密内六角网孔，开孔率高达72% ➢ 适应数据中心冷热通道设计

➢ 弧形门设计，通风面积更大，且美观大方，符合现代机房审美标准 ➢ 机柜分前进风与下进风方式，满足不同的环境使用 独特的组合式结构设计

b. 机柜框架采用组合式设计

➢ 侧门板采用上下板设计及机柜内部固定，方便拆装，进一步提高设备的安全性 ➢ 丰富的选配件，满足各种应用需求 ➢ 兼容平板包装运输，降低60%的运费 c. 可靠的电源分配设计

➢ 主备双路输出，使用安全稳定 ➢ 多样的配电方案满足各种应用需求 ➢ 独特的远程监控与管理，使用更方便 d. 科学的线缆管理

➢ 后部采用专用线缆管理通道，方便对大量数据线的敷设、管理和操作 ➢ 顶部采用双通道走线槽与走线梯的无缝配合，方便排线和检修

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3.1.2 服务器机柜配置

3.2 封闭冷池组成及特点

艾特网能BM封闭冷池，主要由以下组件组成：玻璃天窗组件、玻璃隔离门组件 、钢制假墙组件、消防联动系统组件、环境监控单元组件。

功能特点：

➢ 实现冷热通道隔离，合理有效的利用冷量，防止冷热横穿，冷量丢失。 ➢ 改变了传统的先冷却环境，后冷却设备的状况，合理的利用资源，节约用电。 ➢ 给设备提供一个非常稳定的工作环境。

3.2.1 玻璃天窗组件

根据安装需求不同，有三种天窗可以选择：活动天窗(也称翻转天窗)、功能天窗及固定天窗。该方案中消防气体管道位于机房顶部，所以选择活动天窗及功能天窗。 a. 活动天窗

活动天窗适用于顶部安装消防气体管道，可以与消防系统联动，当冷通道内部出现异常，温度过高或是出现烟火时，天窗自动打开，消防系统喷洒的消防气体可以迅速喷洒到通道内部，避免火灾发生。

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b. 功能天窗

用于安装电源、温湿度传感器、烟感、摄像头以及消防联动控制单元等。 c. 固定天窗

适用于底部安装消防气体管道，当冷通道内部出现异常，温度过高或是出现烟火时，喷洒的气体从底部通风地板快速喷洒到冷通道内，避免火灾发生。

3.2.2 玻璃隔离门组件

本次设计选择旋转推拉门，它适用于冷通道正面左右两侧需要安装其它机柜的封闭冷通道。主要特点：密封性较好，左右门板可以实现自动关闭。

双开门整体与机架通过螺钉联接，门板下部安装密封毛刷，保证密封冷通道系统的密闭性。端门为左右双开结构，门页中间带有大面积透视钢化玻璃，常闭状态。

3.2.3 钢制假墙组件

根据楼柱与微模块封闭通道的相对位置不同，选择对应的假墙组件，以保证通道的密闭性。

假墙一 机房楼柱内嵌在单列机柜内，在机柜前后方向设置钢制假墙，使通道内形成 封闭通道，同时保证机房美观 。

假墙二 机房楼柱内嵌在机柜内并凸出机柜，在机柜前后方向及机柜宽度方向设置假墙，是通道形成封闭 。

假墙三 单列通道假墙，假墙完全与地板固定，与机柜形成封闭通道 。

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3.2.4 消防联动系统组件

活动天窗供电电源：

主备两路输入，给天窗电磁锁提供稳定的电压。

技术参数： 输入电压：AC 220V 输出电压：DC 12V 最大输出电流：25A 最大输出功率：300W

活动天窗磁力锁：

锁定活动天窗，通电吸附天窗，断电天窗自动打开

技术参数 工作电压：DC 12V 额定功率：≤2.5W 吸附力：F≥10KG（可吸附起表面平整10KG物体）

活动天窗驱动系统：

驱动天窗打开，当消防系统或是监控系统提供异常信号给驱动单元时，驱动单元通过继电器控制天窗断电打开

3.3 CoolRow系列列间机房空调机组技术特点:

1. 高显热比：

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CoolRow采用100%显热比的设计，和机房内电子设备释放出大量的显热，且COOLROW靠近设备制冷的应用形式相匹配。

2. 高能效比：

 高回风温度设计，换热温差更大，效率更高

 列间式设计，气流组织路径更短，风机功耗更小，节能  风机取最佳效率点运行的设计，节能

 采用高效的共沸制冷剂R410A，效率更高，节能

 系统采取吸风设计，充分保证了蒸发器表面风速的均匀性，蒸发器的换

热效率比吹风设计提升10%，系统风阻比吹风结构降低30%；  加湿蒸汽直接送到风机进风口，确保湿蒸汽充分混合，避免出风口的凝

露情况；

 加热布置在风机进风口，确保加热后的气流通过风机进行充分混合，避

免出风口的局部热点出现；

3. 先进的微电脑控制器：

 先进的微电脑控制  7英寸超大触摸操作屏幕  易操作的人性化界面  具备温湿度曲线查看功能  精确的微电脑控制系统  多级密码保护，防止误操作

 具备运行状态图形化显示、故障自诊断功能  记录各主要部件的运行时间  具备快速除湿功能  储存1000条历史告警信息  具有来电自启动及延时设定功能

 参数自动保护，即使停电后也可以保存运行参数和告警记录

4. 超强网络管理功能：

 配置标准的RS485监控接口

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 兼容Modbus和电总两类通讯协议，可现场任选  强大的群控功能，可实现32台机组的群控

 实现机组自动切换、备份、轮流值班、避免竞争运行等功能  方便的远程开关机和管理功能

 远程告警及查询和远程故障处理及消声

5. 易操作维护的结构设计：

CoolRow机组结构紧凑，只需很小的维修空间及地面空间，风机热插拔设计，和机柜维护习惯一致的前后门维护，无需侧面维护。

6. 高可靠性：

CoolRow机组的主要部件均由国内外知名厂商的供应，包括高效涡漩式压缩机、免维护风机、高精度膨胀阀等等，都是按照每天24小时、全年365天不间断工作而设计制造的，可长时间稳定运行。

7. 适合恶劣电源环境的电控控制：

 为恶劣电源环境专业设计，输入电源电压适应范围为220V/380V±10％  缺相保护、提示、告警功能，避免因缺相导致设备损坏  相序检测、提示、告警、功能，避免因相序反导致烧压

缩机。

 来电自启动功能中，具备延时启动功能，避免因来电闪

断影响设备稳定性，或因多台设备同时开机导致前端供电开关因浪涌导致“跳闸”

8. 高效节能的膨胀阀作为节流装置：

膨胀阀具备控制精度高，调节性能好，可靠性高的特点。可满足机组全天候运行的经济性和可靠性。

9. 大风量高效后倾离心直联送风系统：

 大风量送风可以提供更高的显冷量以及更远的送风范

围，避免机房内出现制冷死角、局部热点。采用高效率、

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长寿命的后倾离心风机（外转子，金属扇叶），满足机房全天候运行要求。  多个高效后倾离心直联风机，风量冗余设计，每台风机均设计标准工况

下在最佳效率点运行，而不是在最大风量点运行；变容量系统标配采用EC风机；

 风机采用全覆盖式布局，覆盖了整个机组的立面，无论是机内气流组织

还是进出风气流组织都分布的更加均匀，更有利于提高能效，改善制冷效果。

 高系统效率可有效降低运行费用

-- 高的叶轮静压效率 -- 最佳的空气流入流出条件 -- 不需要均流装置 -- 没有传输损失 -- 马达0~100%速度可调

 结构简单，可靠性高，降低维护费用：

-- 后倾式叶片叶轮，没有过载现象

-- 没有皮带侧拉力，降低了轴承载荷，延长轴承寿命 -- 没有皮带的日常维护和更换 -- 开放式结构易于维护和清洗  结构紧凑，节省安装空间－降低设备投资

--灵活多样的安装方式（垂直安装或水平安装） --可实现四周出风。 10. 过滤网

过滤网为G4级别高分子材料褶皱式过滤网，拆卸维护方便。

11. 电加热器：

CoolRow恒温恒湿型采用PTC正温度系数陶瓷式电热器，具备正温度系数发热特点，可有效具有避免过热；且加热器采用耐高温电缆连接，可有效避免电缆因高温而老化，安全可靠。

12. 加湿器

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CoolRow恒温恒湿型配带有带自动清洗功能电极式加湿器，具备功耗低、单位耗电量加湿量大、带自动清洗功能、维护简单的特点。

13. 高可靠室外风机系统：

 扇叶采用全金属材料，寿命更长

 整个马达/风机单元非常紧凑，重量轻，节省安装空间；  风机适合所有方向的安装（水平或垂直）

 可选配施乐百（Ziehl-Abegg）猫头鹰系列的室外风机，猫头鹰系列室外

机的风机叶片采用仿生猫头鹰翅膀的锯齿式设计，具备气流扰动小、噪音低、节能的特点。

14. 无级调速变频室外机：

CoolRow室外机风机采用变频无级调速方式，变频调速比传统的斩波调速更加节能，且可避免斩波调速造成的次声噪音；无极调速变化使设备可适应多变的气候。

室外机结构件采用耐腐材料，具有良好的刚性和防腐性能，适应多种环境条件。

3.4 艾特网能配电柜产品介绍

3.4.1 艾特网能配电柜技术特点：

电力解决方案

 适用于630A及以下的配电系统

 支持落地安装和挂墙安装，易于现场施工  简便的主电路和二次回路连接，易于安装

 高质量高可靠性的产品保证了供电的连续性和系统的耐用性  可选配多种智能仪表，实现配电系统智能化、网络化和自动化

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应用范围  发电厂  变电站  石油石化  工矿企业  数据中心  公建  商业楼宇 技术特点：

➢ 配电柜为封闭式、固定安装式柜型，前门可以开启，门打开后柜内全部设备

敞露，便于柜内布线和检修维护

➢ 柜门与构架采用可卸活动铰链相连、安装、折卸方便

➢ 所有一、二次连接铜母排，纯度达到99.97%，减少发热量，降低电能消耗 ➢ 出线方式灵活，上下进出线均可

➢ 为方便进出线，塑壳断路器进出线接线处都用铜排引出，并用绝缘子固定，

方便用户接线

➢ 前门根据要求可安装操作按钮、指示灯和显示仪表，方便用户操作及查询系

统运行状态

➢ 通用性强，可以单立安装，也可多台并柜安装 ➢ 柜体的防护等级为IP30，用户也可根据使用环境的要求在IP20～IP40之间选

择

➢ 配电柜的主辅电路均采用标准化方案，按用途可分为电源进线、受电、联络、

馈电和照明五种 3.4.2 精密列头柜特点： 1. 完美造型

➢ 完全按照IT标准机柜造型设计，美观大方。与服务器机柜一同摆放，风

格统一。 ➢ 有效散热。 ➢ 完善的线缆管理。

2. 完善的监控系统：供电系统有效管理及风险预警

a.

母线监测参数

➢ 三相输入电压、电流、频率 ➢ 总功、有功功率、功率因数 ➢ 谐波百分比、负载百分比

➢ 电量（可根据客户需要按月计量等）

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b. 支路监测参数

➢ 支路额定电流、实际电流 ➢ 支路负载百分比 ➢ 支路开关状态

➢ 支路电量（月度/季度电量） c.

报警信号

➢ 主路欠压、过压报警 ➢ 支路开关状态变化过载 ➢ 支路负载两段阈值报警 ➢ 变压器过热报警等 d.

轻松纳入机房监控系统

 提供RS232/485或SNMP多种智能接口通讯方式

 所有信息通过一个接口上传，系统更加可靠，节省监控投资  面板保存1000条报警信息，便于故障分析

3. 先进的运算及控制系统：DSP数字信号处理器 ➢ 快于传统单片机10-20倍，事件处理及时、准确 ➢ 集成度提高，简化了电路

4. 分路采用热插拔可调相断路器，可维护性最强（选配） ➢ 负载支路容量，可根据用户负载要求灵活配置； ➢ 实现不断电的系统扩容、开关更换、重新配电设计等； ➢ 不用改动电缆，轻松实现负载三相平衡，安全可靠；

5. 抗干扰解决方案—隔离变压器（选配）

➢ 可选内置隔离变压器，革除各类干扰 ➢ 有效解决零地电压 ➢ 计算机级最佳接地保护

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【电气特性】

 额定电压：380V （最高 400V）  额定频率：50Hz  典型连接：三相五线

 馈线分路断路器的分断能力：10 kA

【机械特性】

1) 设备和仪器的金属构件表面除了加工装配面和电镀表面以外，都进行防锈或

喷涂处理。在装配前，对封闭结构的内表面也进行喷涂或进行防锈处理，处理质量符合 SSPC 标准；

2) 设备机柜采用国际通用准机柜，机柜内部主体骨架采用进口环保型厚度

2mm 以上的敷铝锌钢板，聚酯环氧静电喷涂防腐，且机柜顶部有散热装置；机柜尺寸以设计图纸为准。

3) 机柜为全封闭、内部分隔式隔间结构，确保日常运维、巡检安全，分隔

将可能的电气故障尽量在最小范围 。

4) 结构化设计，允许拆卸侧板、后门、面板，便于维护；

5) 配置玻璃门（或网孔门）、面板、端子罩三层防护，在机柜的前门（配门锁）

能观察到设备运行的状况；

6) 机柜具有 ≥IP20 保护等级，设置内外两层面板，外面板采用网孔门设计，

通孔率不低于 50％，无需额外的通风装置；

7) 对隔离变压器配置专用风扇，变压器本体超温报警（140℃ / 160℃）功能； 8) 机柜内部配线布局合理、整齐；在接线端口处无露出裸露的导体；

9) 在技术规范中所述的相同规格的设备是可互换的，而设备零件也是可互换的； 10) 机柜颜色可根据色板灵活定制；

11) 安装维护方式：机柜采用灵活上下走线方式，前后门维护；

【智能化远程监控通信】

1) 遥信：主断路器开合状态、故障状态

2) 遥测：主回路电压、电流、功率、功率因数、电能等电气参数 主回路谐波分量

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馈线回路负载电流

馈线回路负载电流、开关状态、负载百分比 馈线回路开关状态及全电量测量 隔离变压器温度监测 3) 遥控：预留紧急分断控制接口

【远程报警功能】

1) 具备RS232/RS485，SNMP标准接口，支持标准MODBUS协议，所有信息

通过一个通讯接口接入机房环境监控系统。

2) 进线和输出支路设置阈值报警功能，当负载电流超过阈值时，配电柜 LCD

及后台提供超限报警功能，有效规避风险。

3) 报警类别：主回路过载、过压、欠压、电压不平衡、缺相；馈线支路电流归

零，且延时超过 2 秒；支路故障告警；

4) 远程报警同时，精密配电列头柜盘面将发出声光报警信号； 5) 主系统：输入过压、欠压报警、输入频率超限报警、缺相报警等。

支路系统：设置两级阈值报警，默认为 60％，80％额定电流。报警阈值应可调。

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