09--机房工程.doc

宁波技工学校迁建工程智能化系统设计方案第九章 机房工程1、 系统概述二十一世纪，人类社会进入了科学技术高速发展的信息年代。崭新的信息时代经济正逐渐取代工业时代经济，人类通过自身的发明创造从繁琐的工业劳动中得以解放。信息时代经济最鲜明特征将表现为人们大量的利用、依赖先进的科技成果装备来实现国家的发展，物质生活的提高。就是运用智慧发明创造先进的生产工具去完成各类繁重的工业劳动。电子设备作为新世纪先进的生产工具的代表必然被广泛地应用于社会各个领域，而随着计算机技术的发展，人类将更大程度地依赖电子设备的工作。为确保电子设备能够安全、可靠、稳定的运行并充分发挥效益，为使各电子设备中的机密数据、有价经济数据等重要内容便于保密，管理及通过计算机研究开发出更新更高的高科技产业，就必须依靠科学、完善地设计专业用房来保证以上功能的实现。因此科学地、实用地、合理的电子设备机房已被广大电子设备用户所日益重视。机房工程是一个集多系统的系统集成工程，它主要包括：供配电管理系统、独立地线系统、专用精密空调系统、UPS不间断电源系统、PDS结构化综合布线系统、专用气体消防系统、安保监控系统、BA设备监控系统，特殊室内装饰系统等的综合集成工程。2、 项目需求分析2.1 工程简介宁波技工学校总机房可用总面积约为80米。机房主要功能分布如下：电脑主机房电话主机房防盗报警机房有线电视机房一卡通总机房UPS机房公共广播机房主要设备：网络交换机、光端机、服务器、打印机、路由器、PDS配线架、有线电视前端设备、广播系统中心设备，监控主机、报警主机和微机设备以及UPS电源、机房专用空调等。2.2 工程范围根据前述机房工程的概述及本工程概况，宁波技工学校机房工程主要包括以下几个部份：机房装修部份抗静电全钢活动地板敷设塑钢饰边框大玻璃隔断安装塑铝复合墙板墙裙安装高级乳胶漆装饰墙面铝合金微孔方、条形吊顶安装各类门安装电气工程部分机房动力配电系统；机房UPS电源配电系统；机房照明及应急照明系统；机房直流地极、直流地网及静电泄漏地网；配电柜、配电箱制作安装；各类用电设备安装；配电系统消防联动部分空调新风系统空调机安装；新风系统制作安装、新风机安装；排风系统制作安装、排风机安装；保安监控系统设置摄象接头，监控设备。监控设备设在中控室。漏水检测系统对空调机及其上下水管设置定位漏水检测系统。消防报警及自动灭火系统采用智能型火灾报警系统，设置烟感、温感探测器。采用FM200全淹没式气体灭火系统，使用自动、手动及机械操作。场地监控系统（监控）对下述系统及设备提供24小时全天候监控。UPS不间断电源配电柜柴油发电机（如有）保安监控消防与自动报警系统灭火系统门禁系统漏水检测系统其他2.3 需求分析业主对宁波技工学校总机房项目建设的目标为：在总控制室内能对各系统进行控制、监控，在总控制室内进行语言和视频播送。鉴于宁波技工学校智能化系统的配置，宁波技工学校机房工程在满足上述要求的同时，应该能够提供可靠的高品质的机房环境。一方面机房建设要满足计算机系统网络设备，安全可靠，正常运行，延长设备的使用寿命，提供一个符合国家各项有关标准及规范的优秀的技术场地。另一方面，机房建设给机房工作人员网络客户提供了一个舒适典雅的工作环境。说到底，机房是一个综合性的专业技术场地工程。机房具有建筑结构、空调、通风、给排水、强电、弱电等各个专业及新兴的先进的计算机及网络设备所特有的专业技术要求。同时又要求具有建筑装饰、美学、光学及现代气息。因此机房建设需要专业技术企业来完成。从而在设计和施工中确保机房先进、可靠及高品质。只有既满足机房专业的有关国标的各项技术条件，又具有建筑装饰现代艺术风格，有新的立意的机房，才能充分满足业主的使用要求。鉴于上述需求分析，本机房工程包括UPS不间断电源系统、防雷接地系统两大部份。对于机房工程的其它几个部分，我们在本方案中仅从工程范围作出上述建议。3、 系统方案3.1、 UPS不间断电源系统3.1.1、 需求分析随着计算机应用的发展，人们的日常工作几乎离不开计算机和各系统提供的信息，弱电系统担负着宁波技工学校的信息提供和交换，在没有后备电源的情况下停电会使网络无法工作，更严重的是丢失重要的信息，有时会造成无法弥补的损失。所以对系统的供电提出较高的要求：采用双路供电采用UPS在线供电，以上两种方式相结合，确保系统的供电可靠。为降低系统投资，同时不影响系统的正常工作，UPS供电应包括整个弱电系统的重要部位，包括计算机网络的服务器，交换机和部分重要终端设备；有线电视、公共广播等系统的供电支持。在当今的信息产业发展中，要求用户所选用的UPS电源不仅必须能向处于网络中的关键设备（服务器、路由器等）的硬件本身，而且还应向由他们所运行的软件提供绝对安全和可靠的保护。这就意味着用户所采购的UPS电源应该是：可配置相应的电源监控软件、SNMP（网络管理协议）适配器的智能化UPS电源。3.1.2、 UPS供电方案本工程参考设计规范，在总机房室暂时考虑配置1台10KVA UPS,后备时间2小时，供所有弱电系统的核心设备及计算机网络系统的核心设备、交换设备使用；UPS主机配置免维护电池，UPS前端要求配置双电源供电；各楼弱电井内电源从UPS引入，每个弱电井设置2个16A容量的电源插座，各个弱电系统的电源均从各楼弱电间取用。总机房内的用电设备电源由UPS直接供给。本工程UPS机房以外的部份电源供应管线由应由强电负责完成设计与施工。UPS通过配置SNMP适配器连接到网络上。从网络中的NMS上监测全部UPS的运行，通过先进的管理软件为拥护提供最全面的UPS智能管理方案。为了保证系统维护时不影响系统的正常运行，我们配置了维修旁路面板，使系统真正做到提供不间断电源供应。科士达 UPS系统集微机自动化控制、自诊断程序、设置参数程序、人机对话等智能于一身。采用了最先进的功率元件IGBT及高频PWM技术，使整机在体积、重量、噪音等极大优化 。由于电荒现象的出现，目前大部分学校、企业、写字楼都配有柴油发电机，因此断电时间不会太久，一般情况下4个小时的供电时间应该完全可以满足要求。这样不致于会导致由于长时间大容量的UPS会造成充电时间过长，不易充满，容易引起电池提前失效的现象。3.1.3、 承重要求一般机房对承重无特殊要求，但UPS机房需对此作出重点考虑，尤其是像本案这样将机房设在二层甚至更高层的情况下，当UPS容量较大时，其承重将成为机房设计的一个重要考虑因素。根据要求蓄电池后备时间和前面统计出的各系统UPS配电容量，我们选用深圳（科士达公司（额定电压12V，100AH容量，重量33Kg）蓄电池。电池组以16节为一组，每组电流为100AH，根据需要2组电池组。电池总数量：2组16节/组=32节。为了将楼板单位面积的承载分布较合理，每1电池柜只放16节电池，共需2个电池柜。系统总重量=主机+电池=1170+3233=1226Kg；系统实际占地面积=主机+电池柜=1.1250.8+0.60.62=1.725平方米；综合民用建筑电气设计规范 JGJ/T 16-926.3.6.7条和6.3.7.1条有关蓄电池、UPS放置面积规定。故要求机房活载按1500Kg/平方米设计施工。根据要求采用酸性电池时，其装置与蓄电池室应分开设置根据以上计算得出的承重要求，土建时需加以考虑，采取适当的加强措施。为保证电池使用寿命，要求电池存放处需加通风及降温处理，机房保持清洁整齐的良好环境。3.2、 防雷接地系统工程3.2.1、 雷害的危害雷电是一部分带电云层与另一部分带异种电荷的云层或者是带电云层与大地之间迅猛的放电，其瞬间功率可高达109-1012瓦特。强大雷电流将产生极高的热的、机械的、电磁的作用，造成地面建筑及设备的严重破坏，时至今日，随着科学技术的发展，计算机网络及通信系统等电子设备广泛应用，雷电造成电子设备的损害事例成倍增长，并造成重大损失。例1、1992年6月22日2021时，北京国家气象局中心大楼的避雷针接闪，影响中心计算机室的四楼、五搂、六楼的大型计算机的主机、微机和各终端及出口。本次雷击事故使北京东京的同步线路的调制解调器被破坏，使北京东京线路中断46小时，另一主机的一块异步板被击坏，导致8条线路中断，并损坏终端6台。例2、1997年10月，广州荔湾区某证券营业部，遇雷击，使2台UPS所有的调制解调器、网卡全部被击坏。3.2.2、 雷电损害电子设备的途径：直击雷：闪电直接击中架空在野外或山上的电源线，电话线或天线上，雷电能量非常大，严重时会导致线缆融化，设备的元器件烧焦，炸裂，雷电高压沿线路直接入侵设备，造成设备损坏。感应雷：在雷电放电过程中，无论是云对云、云对地之间放电都将产生强大的静电感应和磁场感应。在临近的架空线路、接地线路和导体上产生感应过电流和过电压，当耦合到电子设备上时，可直接击毁设备。这种由雷电引起静电感应和电磁感应统称为感应雷。感应雷一般没有直击雷那麽猛烈，但因其是通过静电感应和磁感应产生作用，故可在较大范围内多个局部同时发生雷灾。感应雷发生的概率大大多于直击雷，尤其是计算机网络、通讯系统等常因动力线，网络通讯线感应过压或过流而损坏，故对计算机类设备而言，感应雷的危害往往大于直击雷 。雷电反击：当前建筑接闪器（避雷针、网，带）接闪雷电时，在强大雷电流通过引下线入地网泄放大地的瞬间，引起建筑物附近地电位急剧变化，通过各分立接地及接地线引入高电位，对设备造成反击而损坏。这种情况相对于前两种雷击发生较少，但对设备损坏最为严重。3.2.3、 防雷工程措施根据有关统计资料表明，感应雷电过压幅值在无屏蔽架空线上最高标准达20KV，所以在建设电子设备机房时应做好防雷工程，以防患于未然。机房防雷工程一般要做以下几步：机房接地根据国际GB5017493电子电子设备机房设计规范，交流工作地、直流工作地、保护地、防雷地宜共用一组接地装置，其接地电阻按其中最小值要求确定。如果计算机系统直流地与其他地线分开接地，则两地极间应间隔25米。线路防雷1）在动力室电源线总配电盘上安装并联式专用避雷器构成第一级衰减。2）在机房配电柜进线处，安装并联式电源避雷器构成第二级衰减。3) 机房布线不能延墙敷设，以防止雷击时墙内钢筋瞬间传导墙雷电流时，磁场感应机房内线路把设备击坏。3.2.4、 现代防雷体系信息系统防雷虽然有难度，但是可以根据现代防雷体系解决。现代防雷体系是从分析各种雷电威胁途径着手，然后针对这些雷害途径，采用现代防雷器件，从外部到内部，全方位、多层次地进行防护。这些防雷措施，有的必须在建筑物设计、建造时实施，有的应在机房装修时实施，还有些可在机房运行后补救，再加装或改造。防雷设施、尤其是信息系统防雷设施在整个建筑物和内部设施中是很小的一部分，但它涉及面广，应从建筑物土建设计开始到施工，到机房装修和各种内部电子系统的建立，直到防雷检查，提出整改意见等的整个过程中统筹安排、全面考虑。信息系统对雷电的敏感性和雷害途径的多样性决定信息系统的防雷措施必须是综合性的。不同防雷措施所对付的雷害途径简单地列在下面：各种具体防雷措施实现的主要作用如下： 接闪器（避雷针、网、带）-接闪雷电流； 引下线和接地装置-引下雷电流，防止反击； 等电位连接-防止反击； 屏蔽-削弱感应； 电涌保护器-实现等电位连接；限制雷电波侵入；限制感应电压侵入，降低反击的危害。这防雷措施，互相配合，各尽其职，缺一不可。避雷针、引下线和接地装置是基本的、传统的、行之有效的建筑物防雷措施，也是信息系统防雷的前提和前卫。没有良好的、符合标准的避雷针（带，网）、引下线和接地装置预先泄放雷电能量，任何其它防雷措施都无法承担雷电的能量，防雷无从谈起。等电位连接是将未接地或未良好接地的设备金属外壳、电缆的金属外皮、建筑物内的金属构架与接地装置引出端相接，防止在这些物件上由于感应高压或接地装置上雷电入地高电位的传递造成对设备内部绝缘、电缆芯线的反击。这是一种简单易行而十分有效的方法。虽然避雷针和接地装置是必不可少的，但仅有避雷针和接地装置也是不够的。那种认为有了良好的、符合标准的避雷针（带，网）、引下线和接地装置信息系统就可安然无虞，无需其它防雷措施的看法是不正确的。许多事例说明：尽管建筑物有良好的防雷，大楼内部的信息系统还是遭到了雷害。避雷器也是不可少的。当然避雷器的保护以良好的避雷针和接地装置为前提。没有必要的避雷针和接地装置，避雷器不能很好地发挥保护作用，并且会承受不合理的严酷负担，甚至损坏。避雷器能降低反击时出现在设备上的过电压，限制雷电侵入波。由于信息系统对雷电十分敏感，电子器件耐受过电压的能力很弱，任何雷电侵入途径都可能造成雷害，过去不注意的雷电感应现在也会有害。但雷电感应是难以完全防止的。为了限制雷电感应，在被保护设备端口或附近装设避雷器。在各种防雷措施的配置位置中，避雷器位于最后，是最后把关的。如果前面的其他各种防雷措施有所疏漏，则接在被保护设备端口或附近的避雷器还能截住残余的、感应的雷电电压（电流），使设备受到最后的保护。所以避雷器对降低信息系统雷害概率、提高防雷可靠性有很好的、综合性的作用。3.2.5、 电源系统防雷方案 按照最新国际IEC文件和我国最新行业标准文件的原则：供配电系统须采用完善的三级防雷措施，最少不得少二级保护，根据学校的实际情况，我们对本案的电源系统防雷提出措施如下：电源一级防雷一般情况下，电源一级防雷在强电设计中基本已有考虑，因此作为弱电系统的防雷，对电源一级防雷不作考虑。电源二级防雷弱电系统的电源二级防雷采用法国soule的PU40*4电源避雷器，其最大放电电流达40KA，安装在UPS主机前端； 为了防止反击，同时在各个UPS的输出端安装法国soule的PU40*4，最大放电电流40KA，1组；因此本系统采用2组法国soule的PU40*4电源避雷器对电源进行其二级防雷。电源三级防雷选用较小通流量的插座电源防雷器MPS025-280，并联插接在重要设备如服务器、交换矩阵、路由器等插座处，使整个机房的重要用电设备得到电源三级保护，主要应用在各个机房重要设备的用电插座上。具体如下：重要终端设备名称数量插座防雷器数量服务器33路由器11核心交换机11安防系统主机11报警主机11LED管理主机11广播系统11一卡通管理主机11合计10在计算机网络系统中的各楼的接入层交换机（IDF）的用电插座处安装插座型电源避雷器MPS025-280，最大放电电流10KA，额定工作电流10A，共8处11台，共需11只； 以上共计需要MPS025-280防雷器21个。3.2.6、 信号浪涌保护在3台服务器的信号进口处安装网络信号避雷器ETRJ45-100A，3只；在1台路由器的信号进口处安装网络信号避雷器FMRJ11-100A，1只；在室外摄象机视频信号进入机房的信号进口处安装视频信号避雷器TCB75C-010B，6只；在安保报警主机的信号输出处安装数据信号避雷器SI-012TR1，1只；一卡通信号总线的输入处安装信号避雷器SI-012TR1，1只；在有线电视信号输入和混合器信号输出处安装馈线信号避雷器TCF75C-130F，2只；3.2.7、 接地方案机房接地机房等电位连接主要是指放置重要设备的场所内机房设备的功能等电位连接，沿墙体四周分别均布安装环形接地母排，其截面为30mm3mm的铜排母环，该接地母排距地面高约150-350mm，距墙800 mm，并每隔1200mm在铜排上钻一个孔10，机房内的防雷地、工作交流地（N线）、静电地、屏敝地、直流地、绝缘地、安全保护地等接地直接连接到环形接地母排上。机房铜排与机房立柱内主钢筋至少两处可靠焊接。机房环形接地母排安装示意图 静电地板 环形接地母排 机房立柱 800 支撑木条机房地面 900弱电井设备接地弱电井设备接地主要是指弱电井内IDF、汇集层交换机及其它中继设备的接地，主要措施是设备部分通过其供电插座内的PE线直接接地，机柜部分引出接地线到弱电接地干线上；重要终端设备接地重要终端设备主要指计算机终端设备、电视机、投影仪等设备，其接地主要通过供电插座的PE线接地；弱电接地干线弱电接地干线是指安装在弱电井内的弱电接地引下线，如预埋的扁钢、BVR50或BVR95线缆、40*4铜排等，本系统采用BVR95线缆。弱电系统接地体大多数建筑物采用联合接地系统，采用共地不共线原则，其弱电系统接地体就是大楼的基础接地体；4、 系统设备清单序号设备名称型号品牌数量单位1UPS主机best10KVA科士达1台2电池100AH科士达32台3电池箱16节科士达2个4三相电源避雷器PU40*4SOULE2只5视频信号避雷器TCB75C-010BEUROTECT6只6数据信号避雷器ST-012TR1EUROTECT2只7插座式电源避雷器MPS025-280EUROTECT21只8网络信号避雷器ETRJ45-100AEUROTECT3只9网络信号避雷器FMR11-100AEUROTECT1只10馈线信号避雷器TCF75C-130FEUROTECT2只11接地铜排30*340米12机房接地辅材1批13网络机柜19国产2个14电话机柜19国产4个15有线电视机柜19国产3个16广播系统19国产2个17操作台定制1套5、 主要设备介绍5.1 电源浪涌保护浪涌保护器的选型实际上是按照需要保护空间所处的防雷区，规定各部分空间不同的雷击电磁脉冲的严重程度和等电位连接点的位置，从而决定位于该区域内的电子设备采用何种电涌保护器在何处以何种方式实现与共用接地体等电位联结。PU系列参数表型号PU65-400ResPU40-400PU115-400持续耐压440V rms440V rms440V rms最大放电电流单片(8/20s)65kA40kA15kA保护电压 Up(测试电流)2.0kV(20kA)1.8kV(15kA)1.8kV(5kA)响应时间25ns25ns25nsRes 老化预警功能，可变为半红（仍有部分保护功能），提醒更换，可以给维护人员足够时间进行更换Soule电源避雷器简介l 产品来自法国，历史悠久，工厂成立于1862年，为法国NFC标准企业。l 符合国际IEC标准和中国信息产业部、铁道部及公安部的检测标准。l 产品品种齐全，高能量泄放能力和低的保护电压，