lxy电子信息机房建设概述课件

1、主讲人：XXXlxy-电子信息机房建设概述lxy-电子信息机房建设概述主讲人：XXXlxy-电子信息机房建设概述电子信息机房建设概述 教师：刘雄跃rank_lau163你真棒第1页，共112页。电子信息机房建设概述 教师：刘雄跃rank_lau163第2页，共112页。前期机房(19601980) 为单台计算机(大、中、小型机) 专门建设 没有标准、摸索建设 只有降温措施、没有温度控制 风道送风 没有温度控制，也没有测试和指标 稳压器供电 没有对电力干扰（尖峰、浪涌）的防范 没有对除尘措施，限于换鞋、穿白大褂 系统稳定工作时间只有几十分钟到几

2、个小时第3页，共112页。前期机房(19601980)第4页，共112页。中期机房（19801990）为单个计算机系统设计专用的机柜（大、中、小机柜）开始逐步制订标准机房的集中冷却到恒温恒湿专用空调机UPS的引进和应用防静电概念的引进和防静电地板的使用单个指标的测试和监控大机房面积、宽设备运输通道自动和半自动消防系统应用新风系统和机房正压防尘系统稳定工作时间为几天第5页，共112页。中期机房（19801990）第6页，共112页。后期机房（19902000）IT设备小型化服务器逐步成为主体，多台计算机服务器联网网络设备大量使用对数据存储介质，对数据的严格保护制订了标准，用许多教训得到的标准广泛

3、使用恒温、恒湿空调供电系统的完善防雷标准的完善综合监控系统专门的机房装修设计IT稳定工作时间为几十天第7页，共112页。后期机房（19902000）第8页，共112页。现代机房IT设备的进一步小型化所有设备进机架，机架成为机房主体合理的可用性设计实用性、先进性安全可靠性灵活可扩展性标准化可管理性，可维护性更加重视数据的保存环境更加严格的机房建设、检测与监督IT工作时间基本上连续的（365*24)系统稳定几个月或连续稳定第9页，共112页。现代机房第10页，共112页。现代机房第11页，共112页。现代机房第12页，共112页。现代机房第13页，共112页。高密度机房大功率的小型机刀片式服务器5

4、KW/个机柜重视气流组织的运行国际上出现相关建设标准机房根据安全性和可用性分级容错性设计模块化重视检测和评估第14页，共112页。高密度机房第15页，共112页。高密度机房第16页，共112页。国内机房存在的常见问题“设计缺陷”带来的问题“管理缺陷”带来的问题第17页，共112页。国内机房电气系统的常见问题谐波大的问题（电网或原因）零地电压高的问题不是自动旁路的问题不是真正的双路供电系统柴油发电机组的容量不够UPS电流整定不合理第18页，共112页。国内机房空调系统的常见问题气流组织设计的问题漏水问题加湿的问题缺少备机或运行模式不合理室外机的安装条件不合理的问题室外机的运行条件与环境条件不匹配

5、新风系统不能保证机房正压的问题第19页，共112页。国内机房其他的常见问题网络系统不是真正的冗余尘埃指标超标局部温点高能耗浪费第20页，共112页。一个符合规范的机房环境是系统高可用性和可靠性的有力保障(首先了解一下)1。机房位置：远离辐射源，底层楼，大楼中间，设备的布局和功能区的划分2。环境条件：温湿度，噪声，振动，静电等3。建筑：出入口，走道，装修4。冷却设计，气流组织，空调设备选型等5。电气技术：供配电，静电，接地，照明等6。给排水：水管的设计7。消防安全：报警监控，灭火系统等8.承重第21页，共112页。目前导致机房出现问题的三大因素接地（包括防雷和电磁干扰等）冷却加湿供配电根据我们对

6、客户进行机房环境的经验来看，导致机房出现问题的因素主要有如上几个方面：接地：基本上大部分机房都多多少少存在接地问题，我认为造成这种情况的原因主要是我们的旧版本国标对接地这方面的内容规定没有很全面，造成各个施工商大都按照自己的经验进行设计施工，所以质量参差不齐。 冷却加湿：容易被忽视的问题。很多客户认为只要我空调的制冷能力大于设备的总发热量就可以了，但是忽略了空调的摆放位置和制冷范围的因素。如果摆放位置不正确，很容易造成机房局部过热的情况，引起设备老化随着UPS质量的改善，供配电出现问题的比例在下降，主要问题体现在配电规划和布线上，最典型的就是要防止灾难扩散第22页，共112页。不良环境对设备的

7、危害电子设备的故障或误动作电磁干扰击穿集成电路和精密的电子元件促使元件老化磁盘读写失败打印机打印混乱奇偶校验错误显示器的清晰程度和亮度降低静电放电可能造成器件硬击穿或软击穿。硬击穿是一次性造成器件的永久性失效，如器件的输出与输入开路或短路。软击穿则可使器件的性能劣化，并使其指标参数降低而造成故障隐患。由于软击穿可使电路时好时坏（指标参数降低所致），且不易被发现，给整机运行和查找故障造成很大麻烦。软击穿时设备仍能带病工作，性能未发生根本变化，很可能通过出厂检验，但随时可能造成再次失效。多次软击穿就能造成硬击穿，使设备运行不正常 湿度（低湿度）对主设备运行的影响湿度（高湿度）对主设备运行的影响当空

8、气的相对湿度大于65%时，物体的表面附着一层厚度为0.001-0.01微米的水膜，湿度为100%，水膜厚度为10微米。水膜会导致电路或电子器件故障，如腐蚀/击穿/短路等。湿度（低湿度）对主设备运行的影响实验表明，当机房相对湿度为30%时，静电电压为5000V，当相对湿度为20%时，静电电压为10000V，而当相对湿度降到5%时，静电电压高达20000V以上。 第23页，共112页。接地问题 机房采用独立接地系统 防雷设施问题 地网或地排材质问题 机柜等电位处理不当 接地电阻过高第24页，共112页。冷却加湿问题 设备机柜采用同向摆放 机房存在热区 下送风腔有效高度太小 开孔地板摆放位置不正确

9、机房湿度失控第25页，共112页。电源配电问题 电源质量问题 电压浪涌和失压 火零反接 零地反接或混接 空气开关问题 ATS或STS切换问题第26页，共112页。其他方面问题 电磁场干扰问题 振动问题 粉尘污染 气体污染第27页，共112页。机房良好的接地(UPS输出)第28页，共112页。第29页，共112页。第30页，共112页。第31页，共112页。第32页，共112页。第33页，共112页。第34页，共112页。机房位置的选择第35页，共112页。机房维护结构的构造第36页，共112页。机房楼板承重电池、机柜的承重问题。由于现机房位置的楼板不是按照机房进行的设计，因此在深化设计中要考虑

10、对机房的楼板进行加固：建议采用碳纤维对楼板进行加固。通过原大楼设计人可第37页，共112页。一、电子信息机房使用要求 二、电子信息机房功能房间组成三、电子信息机房工程内容机房建设涵盖内容第38页，共112页。一、电子信息机房使用要求第39页，共112页。一、电子信息机房使用要求四方面需求：保障计算机及网络设备可靠运行延长计算机及网络设备的使用寿命保障管理人员的身心健康、方便管理和维护特殊的业务需求第40页，共112页。不间断运行（系统不间断运行）可靠（避免停机）安全系统节能环保特点：一、电子信息机房使用要求第41页，共112页。二、电子信息机房组成第42页，共112页。消防钢瓶间网络汇接区UP

11、S配电间操作工作间消防应急门存储区缓冲区及参观走廊数据处理中心机房机房设备区第43页，共112页。二、电子信息机房组成电子信息机房组成一般由主机房，监控室，值班室，打印机房，UPS配电室，测试室，空调区,办公区，会议讨论区等组成。第44页，共112页。第45页，共112页。三、电子信息机房工程内容第46页，共112页。机房区环境工程辅助区环境工程办公区环境工程土建工程空调工程专用空调系统新风系统工程舒适性空调系统弱电工程设备集中监控系统KVM管理系统结构化布线系统漏水检测系统安防系统监控中心控制系统不间断电源配电系统电气工程照明配电系统动力配电系统电源防雷系统柴油发电机配电系统机房接地系统自动

12、报警系统辅助分区水喷淋系统机房区气体灭火系统消防工程 工 程 内 容第47页，共112页。机房设计标准国家标准电子计算机机房设计规范（GB50174-2008）国家标准 电子计算机机房施工及验收规范 GB50462-2008 国家标准 电子计算机场地通用规范GB/T 2887 - 2000国家标准 计算站场地安全技术（GB9361-88）国家标准 高层民用建筑设计防火规范（GB50045-95）国家标准 供配电系统设计规范（GB50052-95）国家标准 低压配电设计规范（GB50054-95）国家标准 建筑物防雷设计规范（ GB50057-942000版） 国家标准 建筑物电子信息系统防雷技

13、术规范（ GB503432004版）国家标准 电气装置安装工程接地装置施工及验收规范（GB50169-92）信产部标准通信用配电设备（YD/T585-1999）信产部标准通信局（站）电源系统总技术要求（YD/T 1051-2000）信产部标准通信局（站）雷电过电压保护工程设计规范（YD/T 5098-2001）信产部标准信息技术设备用不间断电源通用技术条件（YD/T 1095-2000）电信标准 中国电信IDC 产品规范2005(658号)国家标准 （电子信息系统机房设计（施工）规范）2009（6-1号实施）第48页，共112页。电子信息机房工艺要求：防火防尘防水防振防磁防雷防虫、防鼠防太阳辐

14、射第49页，共112页。土建装修工程 建 筑 状 况 区 域 状 况 供 电 条 件 发 电 机 场 地 新风空调条件第50页，共112页。一般机房装修主材的选择1、地面：选择抗静电活动地板。特点：无边、承载力好、长时间使用不开裂等特点。2、吊顶：进口铝合金微孔板。特点：防火性能好、美观、平整度高3、墙面：彩钢板墙面，整体装饰性好，防火性能好等特点第51页，共112页。机房装修特点、防尘处理：除主材选用不起尘的材料外，专用空调区域地板下及天棚均作防尘处理，对机房窗在保留外观的前提下进行封闭处理。、防火处理：除主材采用非燃性或难燃性外，其它材料尽可能选用难燃性材料、防水处理：专用空调机四周砌30

15、mm挡水隔离带，并沿专用空调的四周安装漏水感应带，使地板下水患得到有效监控。、保温处理：机房地面铺20mm厚橡塑保温板，并做镀锌钢板保护层（可有效防止机房所在楼板由于温差而产生的结露现象）。、玻璃地板的设计，便于对空调漏水情况的监测第52页，共112页。第53页，共112页。监控中心效果图第54页，共112页。 电 气 工 程 第55页，共112页。强电系统设计强电布线与弱电布线统一规划 ； 选择阻燃屏蔽电缆，避免信号干扰 ；每个机架按双电源回路冗余供电；按电源容量选择多种截面电缆；第56页，共112页。照明系统与机柜位置相协调与 消 防 联 动高效功率补偿无 眩 光 设 计照 度400-50

16、0Lx正常照明自 动 投 入10Lx（国内标准）出口设置出口标志灯事 故 照 明照 明第57页，共112页。计算机机房电源频率：50HZ电压：380V/220V相数：三相五线制/单相三线制一级负荷 根据计算机机房的工作性质和重要性供电等级应属于一级负荷，即采取一类供电方式-建立不停电系统 计算机设备和动力环境保障设备都需要双路供电系统!第58页，共112页。供电电源质量分级项目等级ABC稳态电压偏移范围（%）510-15+10稳态频率偏移范围（Hz）0.20.51允许断电持续时间（ms）0442002001500第59页，共112页。机房电气源系统示意图低压交流配电屏市 电-1大楼接地排油机市

17、 电-2电池柜UPS 输出总 柜U P S大楼接地排动力配电柜机柜分配柜交流电输出分配柜照 明辅助电源空调新风交流用电设备设备机柜开关电源直流配电屏电 池交换机传 输第60页，共112页。应考虑以后系统扩容要求。考虑UPS一般运行在7080%负载率总用电负荷（KVA）=UPS负荷（KVA）动力及辅助设备负荷（KVA）+计算机负载机房弱电系统应急照明系统消防系统新风系统精密空调照明系统第61页，共112页。UPS供电解决方案单机供电串联热备份供电“1+1”并机供电单机双总线供电多机双总线供电第62页，共112页。一、单机供电第63页，共112页。二、串联热备份供电系统第64页，共112页。三、1

18、+1并机供电系统第65页，共112页。四、单机双总线供电系统第66页，共112页。五、并机双总线供电系统第67页，共112页。机房防雷、接地系统防雷系统 一级防雷（100kA）二级防雷（70kA）三级防雷（40kA）接地系统直流工作地交流工作地安全保护地防雷保护地第68页，共112页。 空 调 通 风 工 程 第69页，共112页。机房环境需求机房对环境设备的要求及标准保持温度恒定(控制在23C-25C, 温差1-2C之内)保持湿度恒定(控制在50%RH, 精度3%5%RH之内)空气洁净度大于等于0.5m/升 30第70页，共112页。余热量大机房的热量主要来源于高密集度电子元件的散热。其他热

19、负荷包括围墙结构传热、照明、人的显热散热量。热负荷密度是一般办公室的68倍。需全年制冷余湿量小计算机运行不产生湿汽湿负荷主要来源于室内外水蒸汽分压力差工作人员的散湿和新风带入的少量的“湿份”机房环境特点循环风量大机房内高显热负荷，必须有较大的空气循环量，在流动中与室内空气进行热湿交换没有合适的循环空气量，将造成机房内温度分布不均匀而出现局部过热以及温度波动过大第71页，共112页。空调工程机房空调特点焓差小风量大热量大湿量小全年不停运转冬季仍需制冷第72页，共112页。舒适空调无法满足使用项目 机房空调 舒适空调 结论 温度控制 23-25 21-27舒适空调无恒温功能湿度控制50%5%没有舒

20、适空调无恒湿功能换气能力30-60次5-15次舒适空调风量小,用于机房内会局部过热再加热功能有没有舒适空调无温度补偿,有温度过低现象加湿功能有没有舒适空调在空气干燥时无法提高湿度室外环境温度 3545 542 舒适空调不满足机房严冬酷暑仍需要制冷的要求智能化程度 高度智能简单舒适空调无工作异常报警直到故障，且无法集中监控运行时间全年每天24小时夏季每天10小时舒适空调仅依据人的使用时间设计不间断运行寿命10年3年舒适空调不满足机房空调产年运行需要，寿命较短第73页，共112页。空调负荷计算计算机设备冷负荷围护结构冷负荷照明冷负荷新风人员冷负荷第74页，共112页。常用机房空调容量计算常用机房空

21、调容量计算机房空调的负荷一般要根据机房的实际余热余湿以及状态的变化进行准确计算。对于机房来讲常用的有二种方法方法一：功率及面积法Qt=Q1+Q2Qt 总制冷量（KW）Q1 室内设备热负荷（=设备功率0.8-0.9）Q2 环境热负荷（=0.12-0.18kW/机房面积)第75页，共112页。机房空调容量选取方法一举例某机房面积为300平方米，机房内设备预计满负荷耗电量为100KW，需配置多大冷量空调机组Q1设备热负荷，机房内设备的耗电量最终均转化为热量，考虑到设备同时利用率、满负荷利用率等情况，一般取0.80.9系数。本计算中选取0.8,发热量密集的数据中心建议选择0.9。Q1=1000.880

22、 KWQ23000.1545 KW总制冷量为：Q= 80 + 45 = 125 KW机房内最少配置冷量为125KW的空调机组，建议采用3台65KW空调机组，21备份。第76页，共112页。机房空调容量计算方法二：面积法（当只知道面积时进行估算的方法）Qt=SPQt 总制冷量（KW）S 机房面积（ ）P 冷量估算指标(根据不同用途机房的估算指标选取)第77页，共112页。机房空调容量选取冷量估算指标精密空调场所的冷负荷估算指标电信交换机房、移动基站（300 W/左右） 数据中心（ 6002000 W/ 左右） 计算机房、计费中心、控制中心、培训中心（ 300 W/ 左右） 电子产品及仪表车间、精

23、密加工车间（ 300 W/ 左右） 标准检测室、校准中心（ 250 W/ 左右） UPS和电池室、动力机房（ 300 W/ 左右） 医院和检测室、生化培养室、洁净室、实验室（ 200 W/ 左右） 仓储室（博物馆、图书馆、档案管、烟草）(200 W/ 左右)第78页，共112页。送风方式： 下送风上回风； 上送风（管道）方式； 上送风（风帽）方式； 制冷方式： 风冷方式； 水冷方式； 乙二醇冷却方式； 冷冻水方式； 双冷源方式 机房专用空调系统第79页，共112页。上下送风的认识第80页，共112页。服务器设备安装原则热通道冷通道冷通道热通道第81页，共112页。送风方式下送风上送风侧送风蝴蝶

24、送风第82页，共112页。通风工程排风新风总送风量*5%每人40m3/h 维持正压风量机房正压消防气体换气次数：5次/h为了保持机房的正压要求，保证机房内的洁净度指标，满足工作人员对新风的要求，机房内应补充一定的新风。第83页，共112页。机房区域采用气体灭火，按照规范必须设置独立的事故排气系统。事故排气量不小于8次/小时。 排烟系统设计规范第84页，共112页。 弱 电 工 程 智能机房管理系统安全防范系统综合布线系统总控中心管理系统KVM系统视频会议系统第85页，共112页。智能机房管理系统第86页，共112页。现代化机房的哪些内容应纳入监控系统？监控系统内容第87页，共112页。A.机房

25、动力监控：市电、开关、UPS、STS、发电机、蓄电池等； 现代化机房需监控管理的内容B.机房环境监控：温湿度、空调、漏水、新风机、空气质量等；C.机房安全管理：门禁管理、闭路电视监控、防盗监测、消 防监测、防雷等；第88页，共112页。A.全面多样化：粉尘含量、光照度、虫鼠检测、身高体重检测等； 监控内容的发展趋势B.微环境监控：机柜温湿度、PDU监控、机柜门禁、视频等；C.IT设施监控：网络设备、服务器、操作系统、数据库、业务系统； 趋向全面多样化，趋向对核心、关键设备的细节保障，趋向对IT设备、系统的直接监控管理，趋向对人员的直接管理。 具体如下：第89页，共112页。蓄电池直流电源UPS

26、配电柜高低压设备油机机房设备监控系统监控对象第90页，共112页。综合布线系统第91页，共112页。一般的，综合布线系统根据系统功能，可以划分成七个部分：工作区配线子系统干线子系统建筑群子系统设备间进线间管理综合布线系统的组成工作区子系统水平子系统垂直干线子系统管理子系统设备间子系统建筑物子系统第92页，共112页。机房综合布线范围图10.1.1 机房与楼层间布线范围外线引入TOFDFDTO主配线架(BD)TOCPFD机房布线范围机房内X 层XX 层X 层图10.1.1-2、机房及大楼之间布线范围机房布线不包括联接线第93页，共112页。主配线架(BD)TOCPFD机房布线范围机房内主配线架(

27、BD)TOCPFD机房布线范围机房内机房A机房B机房布线包括联接线图10.1.1-1、机房及机房之间布线范围机房布线的适用范围第94页，共112页。机房综合布线范围机房布线的结构图主配线架机柜机柜列头柜(区域)机柜列头柜进线间接入运营商接入运营商机房布线结构图主干主干主干配线第95页，共112页。机房布线系统的特点1、数据点占绝大多数2、品质高、可靠性高3、密度大4、防火要求高5、安装位置受限制第96页，共112页。主配线架(BD)CPFD机房内机柜列头柜图10.2.4、主机房内采用列头柜设计一条多芯光缆或几条铜缆多条光缆和多条铜缆高密度铺设第97页，共112页。机房布线系统的特点限制线槽高度的主要原因是：1、当机房空调采用下送风方式时，活动地板下敷设的线槽如果太高，将会产生较大的风阻，影响气流流通；2、如果线槽太高，维修时将造成查线不便； 缆线宜采用线槽敷设，线槽的高度不宜大于150毫米，线槽的设置位置、安装高度、线槽之间的间距等应与建筑装饰、电气、空调、消防等专业协调一致。 第98页，共112页。设计综合布线主要考虑 1.了解需求（机房等级、用途、布局等）。 2.了解机房现场情况（地板高度、层高等）。 3.获得机房施工平面图。 4.确定各机柜大体位置、类型和数量。 第99页，共112页。安全防范系统入侵报警门禁一卡通视频安防监控系统安全防范