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1、中心機房改造技術方案江西制造職業技術學校中心機房改造方案2014年10月1. 用戶需求分析在現代科學技術高度發展的社會里，電子計算機機房這個概念將越來越廣泛地應用于各個領域，近年來信息技術正迅猛發展，但是計算機設備只有通過穩定、可靠的運行才能發揮其效益，而計算機設備的穩定、可靠運行依靠電子計算機房的嚴格的環境條件，即機房溫度、濕度、潔凈度、潔噪度、承重、振動、電磁屏蔽、防靜電、不間斷供配電、安保、防雷、防水、防漏水等條件及其控制精度，因此計算機機房工程的設計與施工也日益被人們所重視起來。 計算機機房系統集成工程是一種涉及網絡安全技術、虛擬化技術、冗災備份技術、帶寬負載均衡技術及新風技術、供配電2、技術、自動檢測與控制技術、抗干擾技術、綜合布線及弱電技術、凈化、消防、建筑、裝潢等多種專業的綜合性產業。我公司在吸取了國內外數十年來計算機機房的設計、施工方面的經驗教訓的基礎上，根據學校中心機房建設需求、現場的實際情況，對影響計算機設備穩定、可靠運行的各種因素作了較全面的分析，并經本公司專案小組多次研討，在設計過程中采用較為先進的設計思想，所選用的設備及材料均具有較好的性能價格比。1.1 設計依據l 信息機房設計及建設規范l 信息機房管理規范l 信息機房評價規范l GB/T 2887-2000 電子計算機場地通用規范l GB 32/181-1999 建筑智能化系統工程設計標準l GB/T 503、311-2000 建筑與建筑群綜合布線系統工程設計規范l GB/T 50312-2000 建筑與建筑群綜合布線系統工程驗收規范l GBJ232-82 中國電氣裝置安裝工程施工及驗收規范l GB/T50314-2000 智能建筑設計標準l GB 50057-94 建筑物防雷設計規范l GB 50168-92 電氣裝置安裝工程電纜線路施工及驗收規范l GB 50174-93 電子計算機機房設計規范l GBJ 16-87 建筑設計防火規范（1997年版）l JGJ 73-91 建筑裝飾工程施工及驗收規范l GB 9361-88 計算站場地安全要求l SJ/T30003-93 電子計算機機房施工及驗收4、規范l GB 50054-95 低壓配電設計規范l GB 50303-2002 建筑電氣工程施工質量驗收規范l GB 50052-95 供配電系統設計規范l GB 50263-97 氣體滅火系統施工及驗收規范l GB 50166-92 火災自動報警系統施工及驗收規范l GB 579-85 工業企業通訊接地規范l GB 50116-98 火災自動報警系統設計規范l SJ/T10796-01 防靜電活動地板通用規范l SJ/T 11236-01 防靜電貼面板通用規范1.2 設計原則 為了將學校計算中心機房建設成為符合B類機房的、一流的現代化智能化的信息數據處理中心，設計過程中遵循以下原則：安全性原5、則在設計中充分分析系統可能遇到的威脅和風險，在布局設計中，必須充分考慮大廈的建筑安全，提出消除威脅和規避風險的方案和措施，在保證機房中硬件系統和軟件系統能夠相互協調，安全有效地運行。實用性原則考慮到機房內部環境不同，設計中要盡量保證機房功能區域布局合理、適用。先進性原則為了延長機房的使用壽命，適應快速發展的趨勢，在方案中盡量采用先進的、成熟的現代技術，保證在一定時期內的先進性。經濟性原則在機房建設過程中，要結合用戶單位的實際需求，合理提出機房設備配置規模、數量和等級。1.3 機房主要環境條件依據電子計算機機房設計規范等國家有關標準、規范的要求，機房區正常工作環境條件為：開機時的溫度和濕度溫度：6、232（夏季）、202（冬季）濕度：55%10%（開機時）、 40%-70%（停機時）最大溫度變化率：10/小時空氣潔凈度在靜態條件下測試，每升空氣中大于等于0.5uM的塵粒數，應小于18000粒。噪聲在系統停機條件下，在主操作臺位置測量應小于50db（A）。電磁干擾無線電干擾場強，在頻率為0.15-1000MHz時，不應大于120db；磁場干擾環境場強不應大于800A/m。振動在系統停機條件下，地板表面垂直及水平方向的振動加速度不應大于500mm/s2。靜電地面、吊頂、吊頂及工作臺面的靜電泄漏電阻，應符合現行國家標準計算機機房用活動地板技術條件的規定；絕緣體的靜電電位不應大于1KV。照度照度7、：機房400LX；輔助房間200LX；應急照明50LX電壓、頻率允許變動范圍電壓、頻率允許變動范圍單相220V+4 220V-8 ；50HZ+-0.5HZ。瞬間變動電壓瞬間變動電壓不能超過220V+-15 。安全出口電子計算機機房的安全出口，不應少于兩個，并宜設于機房的兩端。1.4 現狀分析1.4.1 現狀江西制造技術職業學院計算中心作為數字化校園教育平臺中心，各項通訊服務、各項服務應用系統數據集中處理等工作的職能部門，負責數字化校園教育平臺系統建設規劃和管理工作。學校中心機房建設面積約56平方米，機房內放置了服務器、交換機、路由器、傳輸設備、UPS、綜合布線等設備。但由于設備的老化、硬件實施8、的不規范及為業務不斷的增加，現有機房設備已不能滿足業務的增長需求。需要按標準的計算機機房工程規范重新改造和擴容設備來保證學數字化校園平臺業務安全穩定運行.1.4.2 改造工程范圍本項目工程范圍應包括：工程設計、施工圖設計、施工放樣設計、施工安裝、施工現場管理、調試、配合其他相關系統試運行、文檔和竣工圖制作、技術培訓及售后服務工作；并按上述順序于項目進行過程中移交相關文件資料；負責提供本工程所需設備、材料及其附件的供應、運輸、接線、調試、開通。中心機房的建設工程內容及范圍包括：1. 機房隔斷裝修工程2. 機房供配電、電氣線路工程3. 機房UPS電源系統4. 機房防雷接地工程5. 綜合布線系統6.9、 網絡設備和服務器采購7. 機房交付使用前的其他相關工程1.5 總體設計原則安全性原則在設計中充分分析系統可能遇到的威脅和風險，提出消除威脅和規避風險的方案和措施，在保證機房中硬件系統和軟件系統能過相互協調，安全有效地運行。先進性原則為了延長機房的使用壽命，適應快速發展的趨勢，在方案中盡量采用一流的設備、一流的材料、一流的工藝，保證在一定時期內的先進性。實用性原則考慮到擴建后的機房面積仍然有限，設計中要盡可能充分利用現有條件進行合理布局，并留有一定的發展空間。經濟性原則在機房改建過程中，要盡可能利用現有的機房和設備，在不影響現有機房正常運行的基礎上進行改造。1.6 總體要求學校中心機房的設計應10、嚴格按照國家關于計算機機房有關標準設計、文件圖紙規范齊全，系統的設計在滿足現有要求的條件下，在空間、容量等方面有充分的擴展余地；系統的施工應滿足國家有關質量標準、施工規范的要求；所有施工材料均應選擇國際、國內知名品牌；所有施工材料應符合綠色、環保要求。2. 機房裝修工程學校中心機房作為數字化校園信息化系統運行的重要物理環境，在機房中集中了大量的高端計算機設備，存儲、處理、傳輸了大量信息和重要的數據，是學校數字化校園信息數據的傳輸中心、數據中心、儲存中心和管理中心。是安全性、可靠性要求最高、最重要的地方，是保證供電信息化系統正常工作的關鍵重要部分之一。機房內放置的計算機設備、網絡通訊設備等，不僅11、因為高科技產品需要一個非常嚴格的操作環境，更重要的是它能否正常運作，對整個數字化校園系統信息化業務正常運行是至關重要的。因此機房的布局、裝修要在滿足技術指標的前提下在突出裝飾效果。機房改造工程是中心機房建設工程的重要組成部分。合理的機房改造k，不但可以提供機房內設備的安全的安裝環境，便于機房內各種設施的安裝合理，更好地發揮他們的作用；還可以保證機房整體上質地高雅、精致，線條流暢，具備現代機房的風貌。在本次改造工程設計時，首先考慮滿足機房的功能要求和有關標準，同時力求區域劃分達到環境空間簡潔明亮的環境為工作人員提供良好的計算機工作場地。由于機房對溫度、濕度、塵埃、照度、消防、安全等多方面要求，因12、此對裝潢材料的選擇上要求很嚴格，在選擇地面、頂面和隔墻材料上一定要選擇防火、防潮、防靜電、吸音、易清潔，美觀大方，防護性強、綠色環保的材料。2.1 設計理念及選材標準在本次改造設計方案中，將力求突出以下設計理念：體現特點重點突出學校中心機房作為高速信息、數據處理中心的工作特點突出重點在充分考慮機房環境的安全性、舒適性、先進性的前提下，力求營、大方、簡樸的現代辦公場所風格安全健康設計中，在材料、設備的選用方面，要以自然材質為主，充分考慮到“科技以人為本”的設計原則時尚現代在結合學校中心機房現場實際的基礎上，采用現代化高科技手段，追求機房風格的現代化，追求設備管理的人性化。設計、施工、材料選用主要13、考慮：1、為保證機房的潔凈度，裝潢應選用氣密性好、不起塵、易清潔的飾面材料；2、應避開強電磁場干擾及保障電腦系統信息安全，要采取有效的電磁屏蔽措施，滿足機房內抗無線電干擾場強要求和抗磁場干擾場強要求；3、為滿足機房防火要求，材料應選用不燃、難燃材料。 基于上述幾點考慮，本次機房改造飾面選材基本采用金屬和環保材料。2.2 布局設計按照國家有關要求，計算機機房組成按計算機運行特點及設備具體要求確定，一般宜由機房、基本工作間、輔助房間組成。機房是計算機主機設備、服務器、網絡設備、主控設備、主要附屬設備（磁盤機、磁帶機、軟盤輸入機、高速打印機、通訊控制器、監視器等）的安置場地。基本工作間是用于完成信息14、處理過程和必要的技術作業處所。主要由主控室、終端室、數據室、調試室、介質庫等組成。輔助房間包括第一類輔助房間、第二類輔助房間和第三類輔助房間。其中，第一類輔助房間是直接為計算機硬件維修、軟件研究服務的處所，主要由硬件維修室、備品備件室、硬件人員辦公室、軟件人員辦公室、隨機資料室等組成。第二類輔助房間是為保證計算機機房達到各項工藝環境要求所必需的專業技術用房，主要由UPS室、配電室、弱電配線室、空調室、新風室、消防室、安保值班室等組成。第三類輔助房間是用于生活、衛生等目的的輔助部分，主要由更衣室、休息室、緩沖區、衛生間等組成。按照計算機機房系統的一般功能要求，并結合學校中心機房的實際情況，中心機15、房的設計應包括如下區域：主要工作間（主機房）在主要工作間，主要放置小型機、數據服務器、核心網絡設備和網絡接入設備以及空調、UPS設備是計算機信息系統設備運行室。基本工作間基本工作間為系統管理人員提供一個對機房內設備進行控制、維護的場所，并且是資料、文檔的安放地。平面布局設計的總體思路：1、整個中心機房區域由主要設備工作間、基本工作間組成。2、設備工作間與基本工作間之間采用防火玻璃隔斷，保證機房有足夠的通透感，這樣既可以滿足消防系統防火分區的要求，又可以滿足監控室內的工作人員隨時觀察機房內的情況的需要。3、結合學校中心機房實際情況，在設備工作間劃分出一個單獨的區域，用來安裝機房UPS供電設備，因16、此在此部分對地面進行加固處理。2.3 玻璃隔斷隔斷墻應具有一定的屏蔽、防靜電、隔聲、防火、隔潮、隔熱和減少塵埃附著的能力。學校中心機房按照使用功能劃分為2個不同的區域，按照隔墻性質分別采用兩種不同的材料制作。操作室與設備間之間隔墻采用有框防火玻璃，這樣既滿足消防分區的要求，同時也使網管人員直觀觀察機房內的情況。為了增加強度和提高隔音效果，操作間與設備間之間采用12mm高強度鋼化玻璃隔斷，隔斷上方、下方留有一定空間，保證機房專用空調的正常回風。3. 機房電氣工程學校中心機房改造項目機房電氣工程主要包括配電子系統。配電子系統由市電供電系統和UPS供電子系統； 3.1 配電子系統按照國家有關標準的要17、求，計算機機房的供電電源等級應根據運行負荷的重要性程度確定。作為學校數字化構置信息網絡的中心節點，中心機房的供電系統應按照A級機房的標準配置。按照電子計算機機房設計規范（GB50174-93）、計算機機房場地技術要求（GB2887-2000）兩標準中的規定，中心機房供電系統必須滿足以下指標的要求：項 目指 標電壓變動（%）-5+5頻率變化Hz-0.2+0.2波形失真率（%）5機房電氣系統包括機房區的動力、照明、監控、通訊、維護等用電系統，按負荷性質分為計算機設備負荷和輔助設備負荷，計算機設備和動力設備應分開供電。供配電系統的組成包括配電柜、動力線纜、線槽及插座、接地防雷、照明箱及燈具、應急燈、18、照明線管。應獨立設置計算機設備專用配電柜和輔助設備配電柜。學校中心機房內，空調機、墻面臨時用電插座、照明均屬于市電供電范圍，采用電力電纜；小型機、服務器、路由器、交換機等網絡設備等均屬于UPS供電范圍，采用阻燃型電纜。3.2 電氣接地接地系統不僅僅是針對雷擊的保護措施，它是一個活動的、為人員和設備提供保護的有效系統。對有效系統性能進行正確接地是很有必要的。沒有被接地系統完全疏散的過壓電，會對數據電纜產生電子干擾。這會造成錯誤的數據信號以及丟包情況，因而降低您網絡的吞吐量和總效率。 根據保險行業的數據，每年因通信系統非正常接地而被雷電損壞的財產和設備價值五億美元。 IT 產業協會（ Inform19、ation Technology Industry Council ）稱，接地是網絡設備表現其可靠性能所應具備的最重要的條件。修復受損設備的組件花費實質上只是牽涉到復雜的電路板，而人力和停機時間造成的損失則更高。電源系統采用TN-S供電方式。主進線N線在機房內作重復接地，與大樓接地體可靠連接，接地電阻1歐姆。所有金屬線管、電纜橋架、配電箱外殼、開關盒、燈頭盒、電纜鎧裝鋼帶等均需接地跨接，并接入大樓接地體采樣點；所有電源插座采用保護接地。所有金屬門、窗、吊頂、鋼骨架、抗靜電地板、設備機柜外殼、小型機外殼均作等電位連接，通過BVR4 mm2、BVR6 mm2 、BVR16 mm2、接地線（兩端壓接20、開口/閉口銅線鼻）與機房內4*40接地銅排連接。所用接地連接處應鍍錫處理以降低接觸電阻，螺栓連接處螺栓擰緊壓力合適保障連接可靠；接地導線宜采用裸銅線、銅排、圓鋼、鍍鋅扁鋼。 為保證接地系統的長期完整性，應堅持使用壓緊式連接器，而不是機械式連接器。機械式連接器用固定螺釘來固定導線，當暴露 在振動環境中時（如：附近有風扇或蜂鳴設備），螺釘有可能松動。在過壓電涌發生時，松動的連接會形成高阻抗而失去保護作用。而壓緊式連接器已永久變形，不會因振動而松動。4. 不間斷電源工程對于計算機機房內部的設備來說，不間斷的電源供應是極其重要的，但是公用的供電系統由于電網范圍大，受各種因素的影響，時常會有不正常的現象21、發生，往往會對計算機系統造成不利的影響。UPS供電系統不但可以提供穩定可靠的高質量電源供應，而且，在市電因故斷電時，能夠有后備電池支撐，繼續對系統供電，保證計算機、服務器等設備有足夠的時間進行正常的數據處理，確保數據信息的安全儲存。學校中心機房作為數字化校園信息化系統運行的傳輸中心和管理中心，采用UPS不間斷電源供電系統是極為重要的。4.1 設計思路在充分考慮學校數字化校園最新應用的前提下，并結合未來發展的需要，對不間斷電源供電系統的改造將按照以下思路進行：學校數字化校園中心機房改造中，淘汰現有的UPS，新添置一臺大容量、具備冗余功能的不間斷電源設備，作為主供電設備，容量要求能夠支撐中心機房擴22、建后所有計算機網絡設備應用。按照以上思路，中心機房改建完成后，機房內所有計算機設備均由不間斷電源系統支持供電。4.2 設備選型按照UPS配置規范，設備使用的最大功率是UPS額定功率的70，按照信息機房評價規范，設備使用的最大功率不得超過UPS額定功率的50，隨著企業計算化的不斷發展，以及今后會配備小型機等高端產品，因此我們建議配置一臺15KVA的UPS。4.3 UPS設備配電及場地要求由于建筑樓層承重有一定限制，因此在安裝UPS設備時，應充分考慮UPS設備及電池組的總量，采取必要的承重措施。針對學校中心機房實際情況，UPS設備可以安裝在結構梁附近。4.4 UPS電池數量計算按10KW UPS 23、1小時供電計算，需配備的100AH、12V的電池數： 8節。 5. 機房防雷接地工程為了避免計算機設備受到閃電等異常高壓電流影響而造成重大的損失，同時避免計算機設備受外界電力的干擾，正確設計并規范實施的機房防靜電接地系統是機房建設工程中至關重要的環節。只有這樣，才能保證計算機設備能夠穩定、可靠的工作，發揮他們最大的功效，機房工作人員也能夠在一個安全的環境下工作。5.1 防雷系統概述現代防雷技術要求實施系統防雷工程，即防直接雷擊、防感應雷擊和防雷接地系統有機結合，達到全方位、立體化的防雷目的。我國新的國家標準建筑物防雷設計規范（GB50057-94）參考國際上最新的防雷理論和防雷經驗，新增補的第24、六章中對信息系統雷擊電磁脈沖防護也提出了明確的要求。按照國家現行有關標準和規范的要求，電源線應做好二級以上保護，重要的中心機房應采用三級防護，保證逐級對地泄放雷電流能量。任何一種防雷器都不可能做到自身沒有內阻，正是由于阻抗的存在，在大電流的沖擊作用下，就會產生殘壓。一般情況下，第一級因入地電流太大，所以保護的殘壓較高；第二級保護的殘壓就非常低，因為雷電流已對地泄放了二次。5.2 電源系統防雷供電系統防雷過壓保護措施一般進行三級防護，即大樓低壓配電室電源輸入總線、樓層配電柜以及信息系統設備的直接供電部分。具體設備及措施如下：5.2.1 總電源第一級防護措施：在辦公大樓總配電房低壓開關柜的電源輸入25、總線的空氣開關后，并聯安裝一套避雷裝置作為第一級防護。為了有效抑制由高壓側產生的強大過電壓侵入到室內的低壓配電系統，低壓側也應有相應的防雷裝置，以初步釋放高能量的雷電波。國標中明確要求在變壓器的高、低壓側均應對地加裝過壓保護器。5.2.2 機房電源第二級防護措施：在機房樓層配電箱的電源輸入總線的空氣開關后，分別并聯安裝一套電源防雷器，作為第二級防護。第二級保護的目的是為了進一步降低殘壓，并有效分流供電線路在傳輸過程中的感應或耦合過電壓。5.2.3 機房電源第三級防護措施：在信息中心每臺UPS的電源輸入總線上，分別并聯安裝一套三相或單相電源防雷器，作為第三級防護。第三級保護的目的是針對信息中心精26、密電子設備的保護，并再次降低殘壓。5.3 信號系統防護由于空氣中閃電形成的感應電磁波會在信號傳輸線、天饋線、電話線路等產生感應過電壓，感應過電壓通過傳輸線路傳入設備，從而導致設備受損，為此必須選用防雷器來消除或降低感應過電壓。計算機網絡系統l 電話線采用RJ11-TELE/4-F, RJ11-TELE/4-C，RJ45-TELE/4-C；l DDN/ISDN 專線采用RJ45S-ISDN/4-C；KOAXB-E2/MF-C；l Modem輸出采用RJ45S- TELE /4-C,RJ45S- TELE /4-F；l 網絡用雙絞線采用RJ45S-E100/4-B, RJ45S-E100/4-C 27、RJ45S-E100/4-F信號系統防雷過壓保護措施一般采取兩級保護，即粗保護和細保護。粗保護要求對所有進入室內的信號外線加以保護；細保護要求對重要網線和專線在進入Modem前進行兩級保護，對跨層傳輸的局域網線、服務器（或主機）、重要工作站的信號線進行保護。5.4 接地與均壓等電位連接學校中心機房大樓是否符合聯合接地的要求，如果符合可以在機房建設中采用。在工程實施中，可以采用50mm2多股銅導線作引入線。為了降低地線意外受損的可能性，我們設計地線引入線穿32#鍍鋅鋼管全程保護。需要注意的是，接地應采用多點接地的方式：用不少于2根50mm2多股銅導線與大樓接地體連接，而且接地點之間距離應相隔一定28、距離。中心機房均壓接地環設計制作常采用兩種接地敷設方法，一是串聯接法：即在地板下沿地板上的設備布局，敷設一條40*3mm銅帶，銅帶用絕緣電木距地80mm架空敷設。將設備的接地連接到該銅帶上，這種方法結構簡單，敷設方便，較適用于面積較小、適用系統較小的機房。另一種方法是并聯接法：將機房的地板下橫向平行敷設若干平行銅帶，在縱向平行敷設若干銅帶，交叉之處或焊接或搭接，形成一個等電位的接地網格，然后將設備的接地就近連接至網格接地線上，該接地方式接地效果較好，但造價較高，施工復雜，適用于面積較大、系統較大的機房。根據該機房的特點：我們采用并聯接法。在機房靜電地板下應用404紫銅帶敷設閉合環行等電位均壓環29、，機房內所有金屬構架、設備金屬外殼、電纜進線的外屏蔽層、靜電地板等均應就近接到該接地母排上，機柜設備用16mm多股銅芯線連接接地母排，防雷器也應就近接到該接地母排上。機房內共用接地體，最大限度的滿足等電位的要求。同時，施工中將接地銅排與建筑物絕緣，防止雷電的干擾。 6. 綜合布線工程機房內的布線系統是機房內部設備正常運行的重要基礎，學校中心機房改造工程本次設計中，機房內部布線按照以下原則進行：l 所有強電、弱電布線均采用橋架以及線管敷設；l 雙絞線、視頻線和控制電纜等弱電線走弱電橋架，電源線等強電電纜走強電橋架；強電橋架和弱電橋架距離要大于300MM。l 雙絞線布線：由配線柜到每個服務器、網絡機柜敷設8根雙絞線，到其他設備機柜提供2根雙絞線。l 雙絞線采用配線架端接方式，以便于對線纜管理。7.設備選型及預算品牌型號規格參數單價數量備注UPS服務器機框2KVM1網絡機柜124口交換機2應用服務器2存儲服務器1VMWARE隔斷防雷設備綜合布線費用15