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淺談信息機房建設應注意的若干問題
[ 通信界 / 柴雨峰 新疆電力公司 / www.k-94.cn / 2009/4/2 9:42:49 ]
 

  摘  要:通過分析當前對信息機房建設中機房裝修、接地系統(tǒng)、配電系統(tǒng)、綜合布線、消防系統(tǒng)、保安與門禁系統(tǒng)、空調(diào)和通風系統(tǒng)、集中監(jiān)控系統(tǒng)常見問題提出解決方法、注意事項和技術要求。 
  關鍵詞:信息 機房 建設 技術
  
 

0.引言
  為實現(xiàn)建設“一強三優(yōu)”現(xiàn)代公司的發(fā)展目標,全面推進集團化運作、集約化發(fā)展、精細化管理和標準化建設,國家電網(wǎng)公司制定了“十一五”信息發(fā)展規(guī)劃,確立了實施信息化“SG186”工程的戰(zhàn)略舉措,提出了以信息化帶動生產(chǎn)自動化和管理現(xiàn)代化。隨著信息技術在電力公司的廣泛應用和八大業(yè)務應用建設穩(wěn)步推進,建設統(tǒng)一的信息機房顯得越發(fā)重要。
  信息機房環(huán)境除必須滿足計算機設備對溫度、濕度和空氣潔凈度、電源質(zhì)量、接地、電磁場和振動等項的技術要求外,還必須滿足在機房中工作的人員對照明度、空氣的新鮮度和流動速度、噪聲的要求。計算機屬于貴重精密設備,同時機房又屬于關鍵和重要的數(shù)據(jù)中心,因此,它又常常是安全保衛(wèi)的重點。機房對消防、安全保密也有很高的要求。
  信息機房建設是一門實際、復雜、涉及技術面比較廣的綜合工程。新建、改建和擴建的計算機機房,在具體施工建設中都有許多技術性的問題要解決。可以說計算機機房及其環(huán)境技術已經(jīng)發(fā)展成了一門新興的行業(yè)。
信息機房建設主要包括機房裝修、接地系統(tǒng)、配電系統(tǒng)、綜合布線、消防系統(tǒng)、保安與門禁系統(tǒng)、空調(diào)和通風系統(tǒng)、集中監(jiān)控系統(tǒng)。 

1.機房裝修
  計算機機房裝修必須達到以下標準:防塵、抗靜電、阻燃、絕燃、屏蔽、防漏水、隔熱、保溫、降噪等。
機房裝修風格可根據(jù)需要而定,但要注意以下事項:
  1、裝修材料采用絕燃材料或阻燃材料。對可燃材料要涂刷防火漆處理,否則裝修無法通過公安局消防科的驗收。
  2、機房裝修不同于一般裝修,施工商要有網(wǎng)絡布線資質(zhì)并具有一定數(shù)量的布線技師,以保證布線質(zhì)量和工藝水平。
  3、地面最好涂刷防塵漆。
  4、如果UPS設備裝在樓上,樓板要做承重加固處理。一般普通建筑樓板承重每平方米800千克,而UPS一個電池柜往往超過1500千克。
  5、機房地面應裝設防靜電地板,新疆空氣干燥,靜電大,如果靜電電壓超過1kV,有可能對設備造成危害。最好選用全鋼龍骨的防靜電地板,承重好,不易變形。地板支架要布設接地網(wǎng)并可靠接地。
  6、機柜位置下方要用工字鋼做專門的底座(防靜電地板承重不夠),底座與地面要用膨脹螺絲加固,機柜與底座也要用螺絲加固,防止地震等原因造成倒柜。底座高度一般與地板持平或略低于地板,底座尺寸最好與機柜底面一致。
  7、根據(jù)機房面積,機柜可間隔擺放或并排擺放。機柜前后空間距離有較嚴格的要求,側(cè)面空間距離則無嚴格要求,可以緊挨著并排擺放。為了保證操作空間和散熱空間,要求機柜前或后面離墻的距離大于900mm,前后兩排機柜之間的距離大于1400mm。
  8、機柜底座的位置應參照防靜電地板的設計網(wǎng)格布局,計算好模數(shù),以減少切割地板工作量。
  9、布線橋架可采用上走線方式和地板下走線方式,一般由房屋高度決定。下走線施工方便,但增加布線時需要揭開地板,并且需要較高的房屋高度。
  10、機房照明要裝設正常照明燈和應急照明燈。
  11、機房窗戶要密封防塵、隔熱,加裝窗簾防止日光直接照射。
  12、機房中最好拆除暖氣、供水管道,防止漏水造成危害(機房設備自發(fā)熱能保證冬季溫度)。
 
2.接地系統(tǒng)
  計算機設備、網(wǎng)絡設備對接地有較高的要求,機房接地系統(tǒng)主要包括環(huán)境接地、交流工作接地、安全保護接地和防雷保護接地,根據(jù)GB2887-89《計算站場地技術要求》規(guī)定,具體如下:
  1、機房環(huán)境接地電阻≤1Ω。
  2、機房交流工作接地和安全保護地接地電阻均≤1Ω,地線和零線間電壓差小于0.4V,防雷保護接地電阻≤10Ω。
  機房的接地系統(tǒng)盡量采用聯(lián)合接地,即大樓綜合接地,計算機設備的工作地、保護地、建筑物的防雷地共用大樓的綜合接地體,但計算機工作地的接地引上線連接點要離防雷接地點5米以外,若大樓接地系統(tǒng)不能滿足要求時,計算機系統(tǒng)接地應采用專用地線接地體,專用地線接地體的引線應和大樓的鋼筋網(wǎng)及各種金屬管道絕緣。
  機房內(nèi)不同的接地系統(tǒng)應進行等電位連接,若存在兩個接地體,其接地電位差不應大于1Vr.m.s(有效值)。主要設備的配電系統(tǒng)應裝設避雷器。
  機房環(huán)境應有良好的接地,機柜外殼都應采用適當截面的導線單獨布線至接地端子排,接地導線和接地端子排的截面應符合標準,一般機柜外殼接地導線截面與機柜配電導線截面一致,接地端子排銅板厚度大于5mm。環(huán)境接地采用單芯電纜從接地體單獨引入,導線截面與主供電電纜截面一致,一般要求大于35m㎡。
接地系統(tǒng)及配電系統(tǒng)接線示意圖如下:


 
  上圖中,UPS不間斷電源以三進三出為例,如果UPS電源為三進單出,引出線只需架設三芯電纜,即火線、零線、地線。

3.配電系統(tǒng)
  信息機房應架設專用可靠的供電電源。機房配電系統(tǒng)采用頻率50Hz、電壓380V/220V的 TN-S系統(tǒng),要求能7×24小時供電。動力照明、空調(diào)、辦公設備由市電供電,計算機設備和網(wǎng)絡設備由不間斷穩(wěn)壓電源UPS)供電。
  配電系統(tǒng)提供的質(zhì)量好壞直接影響著計算機系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。GB2887-89《計算站場地技術條件》中對電壓變動、頻率變化、波形失真率分級如下表:
級別 指標
A級
B級
C級
電壓變動,%
-5~+5
-10~+7
-15~+10
頻率變化,Hz
-0.2~+0.2
-0.5~+0.5
-1~+1
波形失真率,%
≤±5
≤±7
≤±10
  計算機主機設備、網(wǎng)絡設備供電選用A級標準。
  供電電源的容量應具有一定的余量,一般按照最大負荷占供電容量有功值的80%設計。配電空氣開關應選用質(zhì)量好的產(chǎn)品,空氣開關額定電流按照至少比最大負荷電流高一檔選用。機柜配電插座應選用質(zhì)量好的產(chǎn)品,額定電流應大于最大負荷電流。
  在電源室裝設電源開關柜,市電的接入、UPS電源的輸入輸出分別通過柜中的空氣開關控制。電源開關柜應裝有電流表、電壓表及切換開關,以監(jiān)測電源的主要參數(shù)。
  在機房配電室裝設配電柜,分別通過接入空氣開關將UPS電源和市電接入,再通過多組空氣開關,按照不同用途分別接到不同的機柜、用電設備等,如果是三相交流供電,應合理分配負荷使三相盡量平衡。配電柜應裝有電流表、電壓表及切換開關,以監(jiān)測電源的主要參數(shù)。柜內(nèi)加裝C級防雷模塊以杜絕雷電災害。接入空氣開關裝設電磁脫扣機構(gòu),在火災報警或需要時能遠控跳閘。
電源電纜通過專用橋架敷設。為了防止火災及鼠災,提高供電可靠性,減少電磁輻射,應采用阻燃、鎧裝、銅芯電力電纜。橋架進出口應作密封處理。
  一、UPS參數(shù)計算
  可按下列經(jīng)驗公式:
  
 
  其中,UPS額定容量常用的有10KVA、15KVA、20KVA、30KVA,具體容量按比計算值高一檔選用。蓄電池常用容量有65AH、100AH、200AH,具體容量按比計算值高一檔選用,可采用多組電池并列運行。電池節(jié)數(shù)根據(jù)UPS實際參數(shù)確定,備用小時數(shù)按照最大停電時間并留有余地確定。
  二、電纜規(guī)格計算
  可按下列經(jīng)驗公式:
 
  要求零線、地線與火線同規(guī)格。常用規(guī)格有10、16、25、35、50、70等,具體截面按比計算值高一檔選用,電纜接頭銅線鼻子采用壓接方式并熔注焊錫。
  三、機柜配電
  每個機柜配備兩路電源,一路UPS電源,一路市電,分別由單獨的空氣開關供電,并分別接到多孔條形插座。一般計算機設備、網(wǎng)絡設備配備雙電源,電源線分別接到兩路電源插座,以提高供電可靠性,并方便UPS停電檢修。
  四、動力配電
  照明、空調(diào)、墻插等動力用電接至市電,每路由單獨的空氣開關供電。根據(jù)最大負荷電流確定空氣開關的額定電流和電纜的規(guī)格。  
4.綜合布線
  綜合布線主要包括數(shù)據(jù)線纜和數(shù)據(jù)光纜敷設。
  數(shù)據(jù)線纜主要有超5類線纜和6類線纜,如果信息機房準備架設千兆網(wǎng),最好采用6類線纜。如果采用6類布線,對應配線架也得采用6類設備,且RJ45水晶頭得工廠加工,跳線需購買成品,成本較高并且施工難度高。如果UPS電源裝有遠程監(jiān)控系統(tǒng),需從電源室引出一路5類屏蔽線纜至機房。
  光纜主要有單模光纖和多模光纖。單模光纖主要用于長距離傳輸數(shù)據(jù),收發(fā)模塊成本較高,因此機房內(nèi)部主要采用多模光纖傳輸數(shù)據(jù)。光纖接頭主要有FC、SC、LC三種規(guī)格,由于光纖的熔接需專用設備和較高的技術要求,一般購買制作好的尾纖作為跳線,選用尾纖時要注意接口規(guī)格和長度。
  數(shù)據(jù)線纜、數(shù)據(jù)光纜在專用橋架中敷設,要與電源電纜分開敷設,以防止電磁干擾。綜合布線電纜與電力電纜要保持足夠的間距,一般要求大于30cm,并盡量避免平行敷設。如果局部地段與電力線等平行敷設,或接近電動機、電力變壓器等干擾源,且不能滿足最小凈距要求時,必須采用鋼管或金屬線槽等局部措施加以屏蔽處理。橋架接地要良好,屏蔽電纜的屏蔽層應完好且宜兩端接地。
  為了方便維護,所有數(shù)據(jù)線纜、數(shù)據(jù)光纜兩頭都要打號,所有配線架也要編號。

  為了方便今后增加設備布線,可設置專用配線柜。每個機柜下方裝設24口配線架,配線柜中也對應裝設24口配線架并布好網(wǎng)線。增加設備時,只需在機柜中將設備網(wǎng)卡聯(lián)至配線架,再在配線柜中通過跳線作相應連接。具體如下圖所示:
 
  數(shù)據(jù)線纜布線完成后,對配線架中每一路連線要測試接線正確性和信號衰減。手工打的跳線也要做相應測試,檢驗水晶頭打線是否合格。對于熔接的光纖,也要做通道衰減測試。
 
5、消防系統(tǒng)
  消防系統(tǒng)是機房中必不可少的。信息機房的設備不能采用水噴淋或是干粉滅火系統(tǒng),這些都會損害計算機設備,因此,機房內(nèi)除設有火災自動報警系統(tǒng)外,還應選用氣體滅火系統(tǒng)。
消防系統(tǒng)應設置電源主開關聯(lián)動裝置,一旦發(fā)生意外,防火系統(tǒng)啟動之時,能自動及時切斷總電源輸入,將損失減至最低。
  滅火系統(tǒng)在啟動前應能自動檢測被保護區(qū)是否有人員存在,火災發(fā)生時,自動聲光報警,警示相應區(qū)域人員撤離。當紅外探測系統(tǒng)確認相應保護區(qū)無人員存在時,啟動氣體滅火系統(tǒng)進行滅火,防止造成人員傷亡。
6、保安與門禁系統(tǒng)
  要求機房提供良好的安全防范措施,嚴格控制人員的進出。因此可以由門禁系統(tǒng),閉路電視監(jiān)視系統(tǒng),防盜報警監(jiān)控系統(tǒng)等組成的功能強大的機房安保系統(tǒng)針對各個機房進行安全防范。
應嚴格管理開門鑰匙和進門卡,定期更改進門卡密碼。有條件的機房可加裝吹風除塵系統(tǒng)。所有人員進入機房要作登記。
 
7、空調(diào)和通風系統(tǒng)
  根據(jù)GB50174-93《電子計算機房設計規(guī)范》和GB2887-89《計算機站場地要求》中規(guī)定,溫濕度要求如下表:
 項 目
       A
B級
夏季
冬季
全年
溫度
20~240C
18~220C
15~300C
濕度
45%~65%
40%~70%
溫度變化率
<50C/h ,不結(jié)露
<100C/h,不結(jié)露
  小型機、PC服務器、核心交換機等設備要求機房環(huán)境溫濕度達到A級,因此機房應裝設質(zhì)量可靠的空調(diào)設備,最好加裝備用空調(diào)。由于新疆空氣干燥,機房應裝設加濕設備,或選用精密空調(diào)實現(xiàn)溫濕度控制。加濕設備進水管道應選用質(zhì)量可靠的材料,防止漏水?照{(diào)冷凝水必須使用管道引排至室外或下一層地漏。
  空調(diào)送風方式有上送風和下送風,下送風方式冷風通過管道直接送至機柜底部,散熱效果好,但對房間高度要求高。上送風可通過管道送風或直接向空間送風,用管道送風房間溫度較均勻。
  通風的作用是滿足室內(nèi)人員的生理需要和稀釋室內(nèi)污染空氣,機房要不斷補充新風,新風入口要加裝防塵濾網(wǎng),并定期清理。
  精密空調(diào)還有除塵功能,濾網(wǎng)也要定期清理。
 
8、集中監(jiān)控系統(tǒng)
  機房的環(huán)境設備(配電、UPS、空調(diào)、消防、安防等)時刻關系著計算機系統(tǒng)的正常運行,一旦機房環(huán)境設備出現(xiàn)故障,就會影響計算機系統(tǒng)運行,對數(shù)據(jù)傳輸、存儲及系統(tǒng)運行的可靠性構(gòu)成威脅,如事故嚴重又不能及時處理,就可能損壞硬件設備,造成嚴重后果。
機房監(jiān)控系統(tǒng)對機房內(nèi)的配電、空調(diào)、UPS、環(huán)境溫度、濕度,漏水情況等等一一進行監(jiān)控,統(tǒng)一管理,提高了系統(tǒng)的可靠性,實現(xiàn)了機房的科學管理。同時攝像頭、紅外探測器、硬盤錄像計算機等對防盜也有很好的作用。硬盤錄像計算機存儲容量要保證至少一星期的歷史錄像。
9、技術要求
9.1、環(huán)境要求:
  開 機:溫度 夏季22±2℃,冬季20±2℃,變化率<5/h,不凝露。
  濕度 45%—65%。
  停機:溫度 5℃—35℃,變化率<5/h,不凝露。
  濕度 40%—70%。
  塵凈度:粒度<0.5μm。
  個數(shù)<10000粒/m3。
  噪 音:5點測試平均值<70dB。
  磁場干擾:≤800A/m。
  無線電干擾:頻率范圍0.15~1000MHz時不大于120dB。
9.2、配電要求:
  電壓380V/220V。
  電壓變動范圍220V±5%。
  頻率變化范圍50Hz±0.2。
  波形失真率<±5%。
9.3、照明要求:
  地面0.8m處>220Lx。
  主要工作區(qū)和基本工作區(qū)的平均照度應不低于250LX。
  其他工作區(qū)的平均照度為200-250LX。
  應急事故照明:照度應為普通照明照度的1/10.
9.4、接地要求:
  采用聯(lián)合接地方式。
  聯(lián)合接地工作地電阻<1Ω。

 
參考文獻:
 。1]《計算機場地技術條件》(GB2847-89)
  [2]《電子計算機機房設計規(guī)范》(GB50174-93)
 。3]《計算機機房用抗靜電活動地板技術條件》(SJ/T10796-1996)
 
作者簡介:
  柴雨峰(1974—),男,工程師,畢業(yè)于華北電力大學,工程碩士,在新疆電力公司長期從事營銷信息化自動動化的建設工作,為新疆電力公司客戶服務管理和業(yè)擴報裝管理負責人。
 

 

作者:柴雨峰 新疆電力公司 合作媒體:中國電力通信網(wǎng) 編輯:顧北

 

 

 
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