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弱電工程機房建設設計與施工精華知識

來源:智能化弱電知識網        編輯:小月亮    2020-08-01 16:54:21     加入收藏

本次機房設計要求能夠通過TCP/IP網絡、RS232/RS485等媒介實現對中心機房、分散于不同地域的機房等場地內的動力環境設備進行有效的集中監控,監控對象范圍為動力設備、專用精密空調、室內空氣質量檢測、低壓配電柜、新風機、環境系統、UPS。

  機房土建裝修設計(將滿足機房防塵、防潮、抗靜電、電磁屏蔽等機房環境需求)

  機房供配電系統設計(將滿足機房高質量、持續、穩定供電需求)

  機房精密空調系統設計(將滿足機房溫度調節、濕度調界、風量調節等需求)

  機房安全系統(將滿足機房防盜、門禁、防雷接地、消防滅火等物理安全需求)

  機房環境監控系統(將滿足機房設備運行情況監控)

  機房KVM管理(將滿足機房內服務器、網絡設備管理需求)

 

  土建建設方案

  裝修需要滿足防火、放靜電、防塵、防盜、防噪音、屏蔽需求.

  1

吊頂部分

  根據數據中心機房工程的特點,我們將各房間的吊頂均采用如下形式:

  機房區域全部采用600*600方型微孔鋁板吊頂。機房區域凈高設計為2700 mm。數據中心機房核心設備區及輔助設備區區域棚上鋪橡塑保溫板進行保溫處理,表面貼鋁箔紙。

  2

地面部分

  在計算機中心各房間的工程技術設施中,活動地板是一個很重要的組成部分。

  活動地板鋪設在計算機機房的建筑地面上,活動地板上安裝機房的主要計算機設備及其他電子設備,而在活動地板與建筑地面之間的空間內可以敷設連接各設備的各種管線?;顒拥匕寰哂锌刹鹦兜奶攸c,因此所有設備的導線電纜的連接,管路的連接及檢修更換都很方便,敷設路線距離最短,因而可減少信號在傳輸過程中的損耗?;顒拥匕蹇裳杆俚匕惭b與拆卸、方便設備的布局與調整。為設備的增容和設備的更新換代提供了有利的條件。

  此外,活動地板下空間可作為靜壓送風風庫(或稱為靜壓箱),通過帶氣流分布風口的活動地板將機房空調送出的冷風送入室內及發熱設備機柜內,由于氣流分布口的地板與活動地板有互換性的特點,因此機房內能自由地調節氣流分布。

  核心設備區和監控區、輔助設備區、鋼瓶區均采用全鋼無邊框抗靜電活動地板,架空高度均為400mm。地面刷防塵防潮漆。數據中心機房核心設備區域及輔助設備區內地面安裝橡塑保溫板進行保溫處理,表面貼鋁箔紙。

  3

機房內墻、柱面裝修工程

  數據中心內墻面采用輕鋼龍骨基層板外加彩鋼板包飾,墻體內填充保溫巖棉。柱面同墻面處理,墻面作保溫、防水、防塵處理。選用原白色調彩鋼板,既能給機房工作人員舒適的感覺,又能夠滿足機房防塵、屏蔽和抗靜電要求。

  4

機房內隔斷

  核心設備區東側墻、核心設備區與輔助設備區之間的隔斷均選用雙層12mm銫鉀防火無框鋼化玻璃隔斷,以便于機房管理和集中控制。

  1、防火玻璃隔斷邊框采用50X30金屬管制作,采用1.0mm發紋不銹鋼板飾面,40X40角鋼制做支架。

  2、玻璃隔斷及無框玻璃地彈門均采用防火玻璃,玻璃周邊采用白色玻璃膠固定和修飾。

  3、玻璃隔斷金屬管和角鋼支架,按現場尺寸下料制作安裝、焊接牢固,采用Ф8X80金屬膨脹焊栓固定,校正水平,垂直后表面刷防銹漆。

  4、玻璃隔斷應達到性能為:

  熱傳導系數k值小于2.0K(w/m2.k),室外噪音降低27-38dB,露點達零下40℃,濕氣、灰塵不易進入。

  機房配電及照明系統

  數據中心內用電設備供電均為三相五線制及單相三線制,本工程由外界向機房提供單回路三相五線制供電電源,應采用頻率50HZ、電壓380V/220V TN-S系統。

  用電設備作接地保護,并入大樓接地系統;機房用電設備、配電線路裝置過流過載兩段保護,同時配電系統各級之間有選擇性地配合,配電以放射式向用電設備供電;

  機房內用電插座分兩大類,即計算機設備專用電源插座和機房輔助設備用電插座。計算機設備專用電源插座電能來自 UPS電源的輸出配電柜。容量符合對應的計算機設備的用電要求,且有一定的余量。區別于其它用電插座,正常使用時,這部分插座上,是不允許接一般電氣設備的。

  照明系統是計算機機房建設中不可缺少的部分。機房照明質量好壞,不僅影響計算機操作人員和維修人員的工作效率和身心健康,而且還會影響計算機的可靠運行。

  機房內對照明的總體要求是:光線柔和,適合人體的生理需要,不能因光源產生干擾而影響計算機的正常工作。

  機房對照度的要求較高,我國在計算機場地技術中,要求在距地面0.8m機房內的照度不低于500Lx。機房內照度的變化必須是緩慢的,建議照度均勻不少于0.7,照明不穩定會影響工作人員的精力和視力,特別是光源的晃動。機房區域內設計采用燈帶以提高機房內照度值。

  機房內全部采用飛利浦照明格柵燈3*18W(600*600)原裝燈具。機房內不但要有一般性質的照明,而且要設置事故照明(即應急照明),事故照明,通常由UPS供電。按照國家標準中規定,計算機機房、終端室、磁介質庫,在距地面0.8m處照度,不應低于5Lx;主要通道及有關房間距地面0.8m處,不應低于11Lx。接在UPS上的部分應急燈,不能使用熒光燈,要求安裝普通照明燈具,如筒燈等,采用普通白熾燈泡作為備用電源。平時,UPS電源的電能不能作照明系統使用,在停電應急情況下,只允許主機房、UPS電源工作間等少量非用不可的工作燈使用。

  機房UPS不間斷電源系統

  模塊化UPS其顯而易見特性有:

  1.擴容性——用戶再也不必為如何選擇容量而苦惱,并且不需要先期進行大量不必要的投資;

  2.可用性——可輕松的實現N+1、N+X配置,在相對小投資的情況下,極大提高了對負載的保護;

  3.易維護——由于備件的單一性、通用性,使得用戶端直接受益,甚至用戶自身經過簡單的產品培訓后,都可以直接維護,并且不必為產品停產所帶來的備件問題所擔憂;

  4.高效性——由于采用大量先進性技術,使得整機的效率得到大幅度的提高,并且體積也小型化,這些都為用戶帶來了許多隱性優勢。

  UPS模塊式設計概念全面優化了“N+X”投資方案,客戶僅需多購置X個較下功率的模塊,即可輕松實現X次故障冗余及升級擴容。其MTBF比單機的MTBF提高了許多倍。

  模塊式UPS系統陣列中的所有功率模塊平均負擔系統負載,各并聯模塊皆為內置冗余的智能型獨立個體,無需系統控制器對并聯系列集中控制。任何模塊發生故障后(包括系統控制模塊),其冗余設計便會充分發揮效用,全面保障設備正常運轉,實現最大程度的故障冗余,同時用戶還可根據需要選擇超過一次容錯率的冗余。也就是說客戶如果在一個系統中安裝了比能支持最大系統負載所需要的最少模塊還多X個模塊,那么就能夠在有X個模塊失效的情況下仍保證維持系統全部正常工作。

  N+X模塊化陣列機的可用性比1+1單機并機的可用性高,根本原因一是:N+X系統中X個模塊為冗余備份的,只有在X個模塊同時壞的情況下,系統才不正常供電,分析可知當X=3時,可用性已經近似為1;二是模塊化陣列系統的模塊故障后可由維護人員熱插拔,使故障修復時間MTTR降到1小時以下。

  因此,UPS結構的模塊化、可熱插拔設計,是UPS系統可用性和可維護性的重要的新技術標志之一。

  空調通風系統設計

  為了保證機房穩定可靠地工作,減少故障,延長使用壽命,提高工作效率,必須創造一個良好的環境。溫度、濕度、潔凈度都會對計算機帶來嚴重的影響。根據規范要求A級和B級機房開機時溫度應控制在23℃±1℃,相對濕度40%~55%。

  機房的機房不同于大樓里的其他設備間,具有余熱量大、余濕量小、循環風量大、焓差小、需多種送風方式等特點。因此,我們必須根據機房的實際情況,選配合適的機房空調及相應的配套措施,以滿足機房溫度、濕度、潔凈度的要求。

  機房空調的設計必須滿足當前各項需求應用,又面向未來快速增長的發展需求,因此必須是高質量的、高安全、可靠靈活的、開放的。我們在進行設計時,遵循以下設計原則:

  1實用性和先進性:

  采用先進成熟的精密空調設備,滿足當前的需求,兼顧未來的業務需求,盡可能采用最先進的技術、設備和材料,以適應高速的數據傳輸需要,使整個系統在一段時期內保持技術的先進性,并具有良好的發展潛力,以適應未來信息中心的發展和技術升級的需要。

  2安全可靠性:

  為保證各項業務應用,精密空調必須具有高可靠性,決不能出現單點故障。在對機房機房項目精密空調的選擇上應當盡量選擇可靠性高的機組。

  機房安全系統設計

  1

防雷設計

  機房設計3級防雷、綜合接地系統。中心機房做等電位連接.

  接地要求

  接地系統必須滿足以下要求:

  1)工作交流接地不大于1Ω

  2)安全保護接地不大于1Ω

  3)直流工作接地、接地電阻應按計算機系統具體要求確定

  4)防雷接地按《建筑物防雷設計規范》中的要求,聯合接地下接地電阻小于2Ω。

  等電位連接的目的,在于減小需要防雷的空間內各金屬部件和各系統之間的電位差。防止雷電反擊。應將機房內的主機金屬外殼,UPS及電池箱金屬外殼、金屬地板框架、金屬門框架、設施管路、電纜橋架、鋁合金窗等金屬和弱電設備全部進行等電位連接,并以最短的線路連到最近的等電位連接帶或在其它已做了等電位連接的金屬物上,且各導電物之間的盡量附加多次相互連接。

  此外考慮機房的抗靜電要求,根據機房的設計規范,機房的靜電電壓應為<1KV.必須對抗靜電活動地板進行可靠的接地處理,從而保證計算機設備及人員的安全運行要求。

  沿機房做一圈銅帶接地網,具體做法是選用30x3銅帶連接而成,選用絕緣架空安裝,整個機房區形成一個環,用兩根BVR25的塑銅線與接地網連接。地板支架、機柜外殼、監控設備、UPS、氣體滅火設備等接地采用BVR6的塑銅線連接到綜合接地匯流牌。機柜內部所有服務器設備用BVR4的塑銅線和機柜做接地連接.

  2

消防報警及滅火系統

  數據中心機房內均設置火災自動報警與消防聯動控制系統

  火災自動報警及聯動控制系統,系統采用總線制報警,在房間內設置感煙感溫兩種探測器,防護區內設置聲光報警器,防護區外設置放氣指示燈及緊急啟/停按鈕;當房間內感煙感溫探測器同時動作延時后釋放氣體滅火劑,放氣指示燈亮

  3

機房保安監控系統

  監控系統選用一體化球型攝像機或者半球攝像機,主要對機房各出入口(1個)、機房配電房(1個)、網絡機房(2個)等重點區域進行實時圖像監控和錄像。在監控室設置數字硬盤錄象主機,從而保證監控系統24小時不簡短監控錄象。攝象機吊頂安裝,電源采用UPS統一供電。

  機房門禁系統

  1)根據安全防范系統規范,在機房重要區域設置鍵盤感應卡式讀卡器,采用刷卡、指紋、人臉識別、密碼開門的方式以嚴格控制各個出入口人流、物流進出情況,確保機房內設備等資源的安全。

  2)門禁控制主機位置放在系統管理室,門禁控制器吊頂或地板下安裝,感應讀卡器墻裝。

  3)系統與消防實現聯動。

  4)火災發生時,門禁系統自動把門打開。方便室內人員安全撤離。

  機房動力環境監控系統

  機房設計要求能夠通過TCP/IP網絡、RS232/RS485等媒介實現對中心機房、分散于不同地域的機房等場地內的動力環境設備進行有效的集中監控,監控對象范圍為動力設備、專用精密空調、室內空氣質量檢測、低壓配電柜、新風機、環境系統(溫濕度檢測、地面漏水檢測報警、照明)、UPS等。

  1

機房供配電系統

  1)實時監測市電電源的狀態。包括電參數(電流、電壓、功率、功率因素等)和開關狀態(重要開關的開、合、故障脫扣)狀態

  市電一旦故障(過壓、過流、非正常開關脫扣等),系統會自動切換到相應的報警界面,并產生報警聲音。撥打電話、發送短信。并有相應的文字提示。

  2)UPS的狀態。

  實時監測UPS運行狀態,根據UPS廠家提供的通訊協議所定義的條件及用戶提供的報警要素確定報警內容。一旦UPS報警,系統會自動切換到相應的報警界面,并產生報警聲音。撥打電話、發送短信。并有相應的文字提示。

  2

環境系統

  1)空調監控

  實時監控精密空調運行狀態,系統一旦報警,將會自動切換到相應的報警界面,并產生報警聲音。撥打電話、發送短信。并有相應的文字提示。

  2)漏水監控

  精密空調和普通空調下方防水圍堰中設置漏水傳感器,機房重要區域設置漏水傳感器。漏水傳感器能以數字通訊信號的格式輸出至監控終端。系統可檢測感應線上任何點的漏水位置并有聲音報警。一旦某個區域發現漏水,系統會自動切換到相應的報警界面,顯示漏水區域,并產生報警聲音。

  3)溫濕度監控

  對于大型計算機機房,由于氣流及設備分布的影響,溫濕度值會有較大的區別,應根據主機房實際情況,安裝溫濕度傳感器,檢測機房內的溫濕度。一旦溫濕度報警,系統會自動切換到相應的報警界面,顯示溫濕度失控區域,并產生報警聲音。

  4)消防報警系統

  消防系統報警對于的機房設備的保障十分重要, 一旦消防報警,監控系統自動切斷機房內的門禁管制,幫助機房內人員快速逃生。監控屏顯示燈會自動切換到相應的報警界面,顯示報警區域,并產生報警聲音。

  5)ESDS煙霧檢測預警系統

  ESDS煙霧檢測預警系統作為重要的預警系統,在火勢未引起災害前可通知維護人員采取適當措施防止火災的發生和蔓延。一旦煙霧檢測預警系統報警,監控屏顯示燈會自動切換到相應的報警界面,顯示報警區域,并產生報警聲音。

  6)機柜檢測預警系統

  機柜檢測預警系統密切監控柜的溫度和用電量。一旦高溫報警,監控屏顯示燈會自動切換到相應的報警界面,顯示報警區域,并產生報警聲音。同時,機柜檢測系統可監測機柜用電量, 以便有計劃的使用機柜和平均分流三相電流。

  7)新風機:新風機的運行狀態及遠程開關控制。

  本次機房設計要求能夠通過TCP/IP網絡、RS232/RS485等媒介實現對中心機房、分散于不同地域的機房等場地內的動力環境設備進行有效的集中監控,監控對象范圍為動力設備、專用精密空調、室內空氣質量檢測、低壓配電柜、新風機、環境系統(溫濕度檢測、地面漏水檢測報警—采用點式漏水感應系統、照明)、UPS。

  系統對所監控設備具有完善的檢測功能,監測設備的重要運行數據和參數據等,對監測數據進行有效分析和存儲;檢查設備的運行狀態,當檢測到設備的故障時,對記錄設備故障情況;結合機房的管理措施,對發生的各種故障情況給出處理信息,報警提示,支持多種快速有效的報警方式:實時用多媒體語音、屏幕報警、電話報警、短信報警、郵件報警、聲光報警等,幫助機房管理和維護人員及時的了解設備的情況。并提供報警記錄存儲,查詢,打印功能,方便事后進行故障分析和診斷,及責任人員分析。多樣化的控制功能,提供報警聯動控制,可以讓發生故障設備自動停止運行;定時控制功能,可以輔助用戶根據時間段對調整設備的運行狀態。

  機房綜合布線

  (1)綜合布線系統工包括工作區子系統、水平子系統、管理子系統三個子系統。水平線纜采用6類非屏蔽雙絞線;

  (2)機房主機室內網絡信息點 全部使用彈起式金屬地插座,管理子系統采用RJ45配線架及光纖端接盒統一管理,這對于用戶終端的切換尤其方便;

  (3)地板走線全部采用金屬橋架,強電、弱電單獨走線,彼此盡量不要交叉。

  (4)大樓布線主干采用PVC管,到每個房間采用PVC線槽.

  KVM網絡管理

  使用2臺8口RJ45 KVM對機房的服務器進行管理。每個機房1臺KVM,KVM采用RJ45方式傳輸。不用傳統的顯示器延長線,方便管理和維護。

  機柜

  數據中心機房機柜應滿足承重要求,機柜標明數字比列刻度,便于安裝,服務器尺度為950*800*2000,網絡機柜為800*600*2000,方便管理和維護。

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