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    常見問題

    智能化弱電機房建設思路可以借鑒分析

    作者: 發布時間:2020-09-14 14:29:25點擊:

    機房工程如何規劃設計?掌握了一定的方法,基本上所有的機房工程都可以參照這個思路,只是不同的項目設計的系統不一樣而已。今天就談談機房建設主要內容有哪些?
    一、機房建設概述
    本項目機房位于大樓一層,為機房新建工程,裝修總面積約200平米(包括主機房、配電支持區、操作輔助區);大樓為混凝土框架結構(土建基礎建設需考慮機房選址位置的承重)。設計原則及依據:先進適用,規范可靠,經濟適度,注重實效,節能環保,可靠性,開放性,安全性,可擴展性,可管理性。設計依據:機房建筑平面圖,有關國家設計、施工及驗收規程、規范、施工圖集,國家其它相關法律法規機房建設總體框架
    1.1.機房選址和分區規劃
    本項目機房建設工程,主機房場地選址位于大樓的一層,機房場地遠離振動源、噪音源、磁場、電場干擾區及動蕩區。機房區域劃分為主機房區、輔助區、支持區三大部分,各區域根據系統運行特點、設備具體要求以及人員操作、安全要求進行規劃和布局。
    1.2.機房技術體系組成
    機房建設工程技術體系由5個子系統
    機房建設
    二、土建與裝修
    2.1.機房布局
    機房區域分為三部分:分別為主機房區、支持區、輔助區;主機房區劃分為主機房;支持區包括配電間;輔助區包括監控室。
    2.2.機房設備布置平面圖
    2.3.機房承重
    機房區域將安裝機柜、精密空調等,目前機房區域承重還需要落實,建議機房區承重不低于8KN,支持區域承重不低于16KN,如有部分超重的設備[如存儲、刀片服務器機柜以及機房支持區(電池空調UPS設備等)]可局部加固。
    2.4、 機房各功能區裝飾用材
    2.5.墻、柱面、隔斷
    機房的原有墻面、柱面采用的材料應有較高的強度,美觀、耐用、耐擦洗、不起塵、具有良好的抗靜電性材質,因此本方案設計主機房、配電間及走廊的墻、柱面采用輕鋼龍骨彩鋼板飾面。彩鋼板具有良好的強度,耐用、耐擦拭,不起塵、易清洗。彩鋼板內填充保溫巖棉,不僅滿足機房設計防火、防塵要求又達到美觀、大方、實用。機房區、配電間、走廊以及監控室之間采用銫鉀防火玻璃隔斷,其中監控室和機房以及走廊隔斷墻地板下、吊頂上采用12mm石膏板墻封堵,達到良好的隔音、防火的效果,隔斷框外框拉絲不銹鋼飾面。配電間與主機房之間采用鋼化玻璃隔斷墻,既美觀通透、又增強房間的亮度。地板下不封堵。
    彩鋼板墻面
    防火玻璃門
    玻璃隔斷
     
    2.6.吊頂工程
    主機房區、配電間采用以及監控室吊頂采用黑色防火涂料噴涂,同時機柜上部空間與地板出風口、機柜散熱系統形成冷熱通道氣流組織,提高空調系統運行效率。機房參觀走廊采用600×600鋁合金微孔板吊頂。走廊和輔助區監控室吊頂地板下做封堵處理,上下頂地面做防塵處理。
     
    2.7.地面工程
    除走廊外所有區域地面采用架空防靜電地板。電子信息系統機房由于要敷設大量的電力、通訊線纜,以及通常作為送風風庫向設備及室內送風,因此常鋪設架空活動地板。
    本次設計主機房機柜采用面對面、背對背冷熱通道的擺放方式,并在冷通道處鋪設600×600風口板。
    精密空調區域地板下裸露的地面及四周墻面均刷漆防塵處理,墻、地面做橡塑保溫棉保溫處理,厚度為20mm。
    精密空調周圍做防水堰,防水堰內地面采用聚氨酯防水涂料做防滲處理,精密空調下水和防水堰地漏設于空調周圍。
    本次設計機房內地板下采用5#角鋼做機柜、配電柜、空調以及UPS和電池柜支架,其以保障設備機柜的穩固性及增強機柜的承重安全性。
     
    2.8.防水處理
    機房地板下安裝著強、弱電管線和設備電源插座、信息點,因此機房的防水非常重要。我們在設計時著重考慮了這一點。
    在所有空調下方及水管通過機房的位置做防水壩,防水壩50mm高;主機房區所有出入口做100mm高防水壩;防水壩內采用聚氨酯防水涂料做防水處理。
    機房區所有開孔出均做密封防水處理。
     
    2.9.保溫處理
    機房內下送風區域地面刷漆防塵處理后貼20mm橡塑保溫板,做保溫處理。彩鋼板墻面內填充50mm保溫玻璃棉。
     
    2.10.門窗建設
    機房走廊原有兩門均采用甲級鋼質防火門,其余機房功能區在防火玻璃隔斷上的門采用防火玻璃密閉門。
     
    三、機房電氣系統
    3.1.機房配電容量
    UPS供電負荷統計
    市電負荷統計
    根據計算,需要的UPS功率為153.79KVA,動力電總功率為80.9KVA。
     
    3.2.機房供電等級
    根據機房的重要性考慮,本機房參照《電子信息系統機房設計規范》A級供電系統進行設計。
     
    3.3.配電結構
    A.需要大樓提供的配電條件:
    引入兩臺變壓器的市電(A路、B路),建議從不同路由引入,在機房內進行母聯。如有需要可預留發電機的接口。
     
    B.機房市電配電系統
    兩路市電通過母聯開關分別為機房內設備進行供電,空調新風等市電通過ATS自動切換后進行供電。
    共配置2臺UPS,每臺單機運行,構成兩套UPS系統(A系統、B系統)。
    A路市電為A系統UPS供電,A系統UPS輸出后為機房內機柜供電。
    B路市電為A系統UPS供電,A系統UPS輸出后為機房內機柜供電。
    在精密空調各區域設置空調配電柜,從A系統和B系統分別引一路電源到空調配電柜,在空調配電柜內切換后為精密空調供電。
    機房整體供電系統達到2N系統。
    3.4.機房供電等級劃分
    供電等級劃分表:
    一類供電:計算機設備用電
    二類供電:機房空調系統用電、機房新風機組、機房消防排煙系統、工作區空調系統用電、機房消防系統、工作區用電
    三類供電:常規照明用電、機房日常維護用電
    3.5.UPS設備選型
    根據上面的計算UPS負載量為153.79K VA(已經考慮系統冗余),建議單臺UPS容量不低于160KVA,共需要2臺,后備時間不低于30分鐘。
    3.6.計算機設備供電
    計算機設備包括計算機主機、小型機、服務器、網絡、安全設備及其它設備等,由于上述設備進行數據的實時處理與實時傳遞,關系重大,所以對電源的質量與可靠性的要求最高。為給我局機房提供一個最安全可靠的配電系統,設計在機房建設完成后配電系統達到如下結構。
    機房設計采用2套UPS,為機房內電子信息系統設備供電,各配電柜開關及連接電纜均按照最大配電容量設計,并留有適當余量。
    每一列機柜設置一臺配電列頭柜,機房內設置3臺列頭柜,機房內的3臺列頭柜的輸入分別引自不同的UPS輸出系統。
    機房內每臺計算機機柜配置2個獨立的配電回路,分另引自不同配電列頭柜內的UPS輸出系統,設置獨立的控制開關通過線纜直連至機柜內的PDU(采用16位豎裝PDU)。每個配電回路均能滿足計算機機柜100%的用電負荷,任何一路空開或線路的故障均不影響另一路電源的正常使用。
    機房強電列頭柜
    3.7.空調供電系統
    在精密空調各區域設置空調配電柜,從A系統和B系統分別引一路電源到空調配電柜,在空調配電柜內切換后為精密空調供電。在機房內設置1臺空調配電柜。
    3.8.照明系統
    機房照明主要分為普通市電照明和應急照明。
    1.正常照明:在正常情況下使用的室內外照明。
    2.應急照明:當正常照明因故熄滅的情況下,供暫時繼續工作、保障安全或疏散用的照明。
     
    A.正常照明系統
    機房區設制格柵式高效熒光燈,主機房區設計照度500LX;機房輔助區域設計照度為300LX。
    機房照明系統設計由空氣斷路器和墻面翹板開關分級分區域控制。燈具布置與設備布局結合,成行成列布置在設備與設備之間的空白處,減少設備遮光造成的陰影。
    根據各區域的吊頂情況分別選用三管3×40W格柵燈。
     
    B.應急照明系統
    在市電停電后,為保證工作人員做存盤等緊急處理,計算機房及消防通道必須具備應急照明系統,包括應急照明燈和消防疏散指示燈。機房內應急照明的照度不低于50LX。應急出口標志燈照度大于5LX。應急照明燈具使用UPS電源供電,連接線纜采用耐火級別線纜。
    3.9.防雷保護、接地保護系統
    3.9.1.機房防雷保護
    為防止感應雷、側擊雷沿電源線進入機房損壞機房內的重要設備,本機房設計采用三級防雷措施,分別在總電源進線、UPS輸入端、負載端加裝避雷器,第一級將大能量的浪涌電流限制在后續保護系統可允許的范圍,第二級通過能量分配,進一步瀉放浪涌電流,第三級用浪涌電壓抑制器,使輸出的箝位電壓達到規定值,不但如此,而且還能有效地抑制電網中的尖峰干擾,使供電系統更加穩定,確保供電系統安全可靠。
    其中,第一級防雷在大樓低壓配電室變壓器輸出端應已具備,本工程設計在機房電源進線端加裝二級防雷模塊,在UPS輸出端安裝三級防雷模塊。
    3.9.2.機房接地保護
    機房設有四種接地形式,即:計算機專用直流工作地、配電系統交流工作地、安全保護地、防雷保護地和靜電泄露。本次設計考慮直流工作地、安全保護地、防雷接地、和靜電泄露均利用大樓聯合接地體。并在機房設置等電位接地箱。用接地母線與大樓聯合接地體相連。地板支架、機柜外殼等不帶電的金屬部分均與此接地網相連。
    機房設置均壓等電位帶即30×3mm銅帶接地網,敷設在活動地板下,依據計算機設備布局,組成分支狀,配有專用接地端子,用軟銅線以最短的長度與靜電泄露網等相連。
    容易產生靜電的活動地板采用25mm2銅編織帶布成泄漏網。銅編織帶與地板支腿螺栓緊密連接,支線做成網格狀,間隔不大于3米;計算機機柜的接地點不低于兩處;金屬吊頂板、金屬龍骨、金屬壁板、不銹鋼玻璃隔墻的金屬框架等也用導線連接,接入等電位箱,使之形成法拉弟籠。分支線纜采用6mm2軟銅導線或者軟銅編制帶,并且每一連續金屬框架的靜電泄漏支線連接點不少于兩處。接地干線采用ZR-BVR-95的接地線接至大樓接地極。
     
    四、空氣調節
    4.1.冷負荷計算
    4.2.氣流組織
    普通區域下送上回:空調冷風送入計算機房架空地板,以此作為送風靜壓箱,然后經過設置在架空地板上的風口,分別送人室內和機柜,被加熱后的熱空氣,從機柜上部排出,再經頂棚回風口排出。這種氣流組織的優點是:
    1)空調送風氣流流程與機柜冷風吸熱后的氣流流型一致,從而避免了冷熱氣流在室內混合,影響工作區的環境溫度。
    2)機柜冷卻效果好,可以用較少的風量達到機柜冷卻的目的。
    3)進入室內工作區和機柜內的氣流潔凈度好。
    設備機柜安裝與空調的配合
    機房內的設備機柜采用面對面、背對背的方式安裝,使計算機設備的散熱系統形成冷熱通道。機柜正面地板上安裝精密空調出風口,背面吊頂上安裝回風口。下送風空調將冷空氣通過地板出風口送至設備機柜正面,服務器等設備通過散熱風扇將冷空氣吸入內部,冷空氣通過其內部實現散熱,從服務器后端排出,在設備機柜背面形成熱風區域,通過空調機組頂部回風段,經過空調處理后的空氣再次達到送風要求,循環使用。
    高密度區域采用水平送風方式:空調與機柜尺寸一至,并列安裝在機柜之間;空調將冷風向前送到冷通道;冷風被機柜從前面吸入,從被面排出熱風到熱通道;熱風被空調從背面吸形成一個循環。這種氣流組織的優點是:
    1)可以為機柜提供大風量的冷空氣,同時不會提高機房內的風速;從且解決高密度設備的制冷問題。
    2)氣流循環的環路距離短,提高制冷效率,更節能高效。
    4.3.空調選型
    機房建設,選用3臺精密空調。
    機房精密空調:
    4.4.新排風系統
    A.新風系統
    新風作為機房空調調節設計中的重要組成部分,具有如下重要意義:
    1、因為機房一般為封閉式房間,沒有自然通風的外窗,采用機械新風設備,能為操作人員提供新鮮空氣,創造舒適的通風環境。
    2、維持機房內的正壓,有利于保持機房內恒定的空氣環境,保持機房的潔凈;稀釋室內不斷產生的空氣污染物(設備、人員、建筑材料),防止空氣品質變壞。
    隨著時代的發展,計算機房越來越趨近于無人值守,機房設備區的人員來往卻越來越少,因此,新風系統對于機房的意義越來越向后者側重。
    機房內對新風處理一般在品質上有以下要求:
    潔凈度:高于50萬級的潔凈度(大于0.5um的粉塵粒子,不多于500000粒/英尺3);室外大氣一般含塵量為百萬級至千萬級之間,因此,相應的過濾器凈化效率應在90%以上,因此新風的凈化效率至少在中效以上;
    空調系統的新風量依據機房設計規范應取以下兩項中的最大值:
    保證工作人員每人40m3/h;
    維持室內正壓:即主機房相對于室外10Pa,主機房相對于其他房間5Pa。
    在無人機房設計時,一般側重于上述第二項要求,即按維持室內正要值的要求進行新風量計算。新風量的計算中,一般是采用系數值的計算方法:按照室內容積的循環次數來計算。根據科學的試驗參數,針對不同的機房環境,0.5~1.5次/h的新風換氣量能較好的滿足機房的正壓值需求。
    本次機房的新風系統設計,考慮為主機房提供24小時潔凈新風,以維持機房設備區的正壓值。
    B.排風(氣)系統
    由于機房設備區采用的是氣體消防,所以需設置排氣系統。在氣體滅火噴霧以后排出滅火區的煙霧和消防氣體。排風機只在發生火災,氣體消防噴灑之后排除廢氣時使用。
    本工程共分成1個消防排氣區域,每小時換氣4次計算。
    4.5.給排水系統
    建議從空調下方穿過樓板,從當層空調機房或下一層洗手間引入上水同時從同一路由排水至室外或下層洗手間;所有管路采用PPR熱熔管。
     
    五、弱電系統
    5.1.機房綜合布線工程
    一、布線結構
    本次機房內組網方式考慮為核心交至設備機柜布線。綜合布線范圍為機房內核心交換設備的下口至服務器、網絡終端之間的水平布線,包含了核心交換機下口的配線架的敷設、銅纜端接、光纖的熔接,采用萬兆光纖和六類非屏蔽布線系統,機房設備區采用網格橋架上走線方式布線。
    機房布線由網絡區至服務器區鋪設6芯萬兆多模光纖和24根六類非屏蔽雙絞線;服務器區每個機柜用一組12口光纖配線架。
    所有機柜間的布線兩端均采用配線架端接;在網絡機柜及設備柜中分別完成與數據、語音交換機等之間的跳線。
    其它區域的信息點均采用六類線引至網絡機房,端接到網絡機房內的配線架,可根據需要采用光纖到桌面的布線。
    操作間工位設置3個信息地插(共計6個信息點),采用面板插座安裝在墻面上,通過線管、線槽敷設至網絡機柜內配線架。在網絡機柜中分別完成與數據、語音交換機之間的跳線。
     
    二、走線方式
    機房內采用卡博飛金屬網格橋架上走線方式,光纖與銅纜沿橋架左右兩邊鋪設,并且光纖與銅纜不可以在橋架繞行。
    弱電上走線
    弱電列頭柜
    5.2.監控系統
    A.綜合監控平臺
    機房監控示意圖
    如上監控系統結構圖所示,整個系統主要由以下三部分組成:現場設備采集層、監控服務器、WEB瀏覽終端。各部分的主要作用如下:
    現場設備采集層:由各種I/O采控模塊、傳感器組成,直接連接各種被監控設備,采集如UPS、空調、溫濕度、漏水等的現場信號,主機房將采集到的現場信號直接通過RS485方式上傳到監控服務器。
    監控服務器:可脫網工作并具有獨立數據處理及數據存儲能力,用于將現場設備采集層傳輸來的的各種信息進行存儲、實時處理、分析和輸出,處理所有的報警信息,記錄報警事件,并負責將控制命令發往前端設備,實現對現場設備的遠程控制。
    WEB瀏覽終端:用于進行遠程的WEB瀏覽,便于管理人員隨時隨地了解機房的工作狀況,可直接觀看到與監控服務器一致的監控畫面,在具有相應權限下還可對設備實現遠程控制,如空調的開關機等。
    系統采用B/S分布模式的模塊化結構,軟硬件的安裝與維護集中于監控服務器端,易于實施和維護。同時采用B/S結構,客戶端只負責用戶界面顯示,數據處理放在監控服務器端,當監控需求增加時,只需對監控服務器進行升級或擴展成多個監控服務器即可,大大地加強系統的伸縮性。
    5.3.安全防范
    A.機房門禁管理系統
    機房門禁系統——在機房區主出入口采用指紋或者刷臉門禁系統。
    B.視頻監控系統
     
    主要功能:
    1、聯動查看某一路實時視頻,并能控制球機:
    2、 聯動某一路的錄象啟停。
    3 、對某一路圖象進行回放查看。
    4、聯動某一路視頻到指定的預置點。
     
    C.防盜報警系統
    考慮到機房設備的安全和重要性,在機房的重要設備實施監測。在系統運行時間內,如系統檢測到設備異常,則立即通過狀態量采集模塊將報警信號發送到監控系統中,監控系統在第一時間通過預設方式(如聲光、電話、短信等)向管理人員發出報警。
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