陳華山等

摘要：隨著Internet的快速發(fā)展，特別是高校新一輪數(shù)字化校園建設(shè)，對(duì)高校IDC中心機(jī)房提出了更高的要求。該文結(jié)合河海大學(xué)常州校區(qū)IDC中心機(jī)房的建設(shè)，重點(diǎn)探討了部分關(guān)鍵性問題，可以為準(zhǔn)備建設(shè)IDC中心機(jī)房的高校提供參考。

關(guān)鍵詞：IDC；精密空調(diào)；不間斷電源；綜合布線；氣體消防

中圖分類號(hào)：TP308 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-3044（2015）13-0029-03

Abstract： With the rapid development of the Internet， the requirements for University IDC center are higher and higher， especially in a new round of digital campus construction. This paper focuses on some key issues to study the construction of the IDC center of the Hohai University（Changzhou）. The study provides reference for the construction of IDC center university.

Key words： IDC； precision air conditioning； UPS； cabling； gas fire

由于數(shù)字化校園建設(shè)的需要，現(xiàn)在的機(jī)房已無法滿足設(shè)備擴(kuò)展和機(jī)房規(guī)范化的要求，很多高校掀起了新一輪的機(jī)房建設(shè)。機(jī)房建設(shè)工程包括：機(jī)房裝飾系統(tǒng)、機(jī)房供配電系統(tǒng)、機(jī)房UPS系統(tǒng)、機(jī)房空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)、機(jī)房防雷接地系統(tǒng)、機(jī)房消防系統(tǒng)、機(jī)房機(jī)柜及布線系統(tǒng)、機(jī)房動(dòng)力環(huán)境監(jiān)控等項(xiàng)目。

機(jī)房工程的設(shè)計(jì)注重各系統(tǒng)（配電、空調(diào)、新風(fēng)、消防、綜合布線等）之間的融合、節(jié)能與安全。為保證高校校園IDC機(jī)房工程在建成后機(jī)房中精密設(shè)備能安全、穩(wěn)定、可靠的運(yùn)行，機(jī)房設(shè)計(jì)與施工實(shí)現(xiàn)的功能指標(biāo)以達(dá)到國(guó)家級(jí)機(jī)房為標(biāo)準(zhǔn)。下面以河海大學(xué)常州校區(qū)IDC機(jī)房建設(shè)為例，探討高校校園IDC中心機(jī)房的建設(shè)。

1 IDC中心機(jī)房的基本情況

1.1 中心機(jī)房布局情況

河海大學(xué)常州校區(qū)IDC中心機(jī)房位于學(xué)校圖書館，中心機(jī)房面積約170平方米，包含：主機(jī)房房間（約70平方米）；電源配電間；監(jiān)控室；備品間（如圖1所示）。機(jī)房層高約3.2米，梁下高度約3.0米。機(jī)房大方、簡(jiǎn)潔、不凌亂，整體感強(qiáng)，風(fēng)格統(tǒng)一，符合最新機(jī)房設(shè)計(jì)規(guī)范[1]。

1.2 中心機(jī)房整體裝修情況

總體布局上確保機(jī)房主要區(qū)域有3米以上的凈空間，裝潢選用氣密性好、不起塵、易清潔的材料。

1.2.1地板

所有區(qū)域采用全鋼防靜電架空地板，地板架空高度0.35米，利于精密空調(diào)下送風(fēng)。在安裝地板前，將原地面進(jìn)行防潮處理，在地面刷三層防塵漆，避免機(jī)房在今后的運(yùn)行過程中產(chǎn)生灰塵，影響計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的正常運(yùn)行。機(jī)房地板下進(jìn)行防塵、凈化、保溫處理，做到接頭、接縫處連接密實(shí)，地板支架處雙層保護(hù)。

1.2.2吊頂

機(jī)房?jī)?nèi)所有區(qū)域采用微孔鋁板吊頂。機(jī)房室內(nèi)天花具有防火、防水、吸音、耐腐蝕、干濕變化不變形、不起塵、不吸塵、易清洗等優(yōu)點(diǎn)。裝修處理方式采用螺桿吊頂形式，天花材料采用全鋁噴塑微孔天花板，具體參數(shù)如下：規(guī)格600×600mm，厚度≥0.8mm。吊頂具有一定的承載能力，能夠承受住全部安裝設(shè)備的重量。

1.2.3墻面

機(jī)房?jī)?nèi)墻柱面刷三層防塵漆，并用做保溫處理。安裝輕鋼龍骨和防火、隔熱、隔音效果較好的抗靜電彩鋼板。

1.2.4隔斷

機(jī)房?jī)?nèi)各功能區(qū)隔墻應(yīng)考慮到墻體占地面積、隔音、防火、防潮、防塵等方面的要求，采用雙層不銹鋼框大玻璃隔斷，防火玻璃厚度為12mm。既滿足了美觀的裝飾效果和靜音效果，也達(dá)到消防系統(tǒng)對(duì)隔斷強(qiáng)度的要求。

1.2.5門窗

機(jī)房?jī)?nèi)玻璃隔斷上的門采用銫鉀玻璃門。為了保持機(jī)房的溫濕度環(huán)境，封堵了機(jī)房所有窗戶。對(duì)機(jī)房?jī)?nèi)所有窗戶做到：從室外向內(nèi)看，整潔美觀，不影響整體美觀，室內(nèi)達(dá)到機(jī)房保溫要求。

2 IDC中心機(jī)房的主要系統(tǒng)

2.1供配電系統(tǒng)

供配電系統(tǒng)是整個(gè)IDC中心機(jī)房安全運(yùn)行的基礎(chǔ)，充分考慮系統(tǒng)的可靠性。整個(gè)系統(tǒng)充分考慮在電力輸入、配電、UPS電源、防雷、接地系統(tǒng)等各個(gè)環(huán)節(jié)合理匹配[2]。河海大學(xué)常州校區(qū)IDC中心機(jī)房的供電采用二路市電供電，總進(jìn)線接入配電房的總配電柜。由總配電柜引入一路給UPS分配柜，給機(jī)柜及應(yīng)急照明供電。由總配電柜引入一路至市電配電柜，給照明、插座等設(shè)備供電且預(yù)留備用線路。主設(shè)備間每個(gè)服務(wù)器機(jī)柜內(nèi)配備2個(gè)PDU，機(jī)柜UPS電源布線，由配電柜中分別敷設(shè)2個(gè)獨(dú)立回路電源到每臺(tái)設(shè)備機(jī)柜的PDU內(nèi)。每個(gè)PDU單獨(dú)用一個(gè)空開控制，并適當(dāng)留有冗余回路。視單相負(fù)荷的具體情況，注意三相平衡。機(jī)房?jī)?nèi)各設(shè)備電源線纜采用金屬網(wǎng)格橋架敷設(shè)，強(qiáng)弱電分開。交叉時(shí)，以接近于垂直的角度交叉。

2.2 UPS系統(tǒng)

UPS主機(jī)采用 UPS 集中供電的方式，IDC中心機(jī)房采用了 60KVA 雙變換在線式 UPS 系統(tǒng)，確保整個(gè)系統(tǒng)的可靠運(yùn)行，提供安全的供電使用環(huán)境。UPS系統(tǒng)后備電池延遲為至少1小時(shí)，UPS電池選用閥控式密封鉛酸蓄電池。

2.3 空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)

中心機(jī)房采用2臺(tái)精密空調(diào)，濕度調(diào)節(jié)須達(dá)到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)B級(jí)以上機(jī)房的要求。精密空調(diào)采用地板下送風(fēng)的模式，能夠按要求自動(dòng)調(diào)節(jié)室內(nèi)溫、濕度，具有制冷、加熱、加濕、除濕等功能。機(jī)房的精密空調(diào)實(shí)現(xiàn)了高效率的1+1的模塊備份，在一個(gè)模塊損壞或維修時(shí)，空調(diào)可正常工作。

2.4防雷接地系統(tǒng)

中心機(jī)房進(jìn)行全面防雷保護(hù)，除了機(jī)房所在建筑要有良好的避雷裝置外，在機(jī)房?jī)?nèi)安裝電源防雷器和信號(hào)防雷器，對(duì)電源系統(tǒng)、信號(hào)系統(tǒng)進(jìn)行可靠、有效的防護(hù)。防雷接地工程實(shí)施措施主要為：在機(jī)房?jī)?nèi)采用3×30mm 銅帶做等電位網(wǎng)；所有設(shè)備的交流供電地、安全保護(hù)地、直流地、防雷地分別采用電線與等電位網(wǎng)作等電位連接；等電位網(wǎng)采用電纜與大樓動(dòng)力井內(nèi)接地排可靠連接。

2.5消防系統(tǒng)

中心機(jī)房采用“七氟丙烷”氣體自動(dòng)滅火系統(tǒng)和煙感溫感消防自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)。地板上下空間均設(shè)置了煙感溫感探測(cè)器。

2.6綜合布線系統(tǒng)

機(jī)房?jī)?nèi)綜合布線系統(tǒng)指網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)布線，線纜選用開放式網(wǎng)絡(luò)橋架敷設(shè)。中心機(jī)房采用弱電上走線，強(qiáng)電下走線的方式。充分考慮到今后的擴(kuò)展性，機(jī)房?jī)?nèi)部布線系統(tǒng)在每個(gè)機(jī)柜上提供一個(gè)24口UTP配線架、每個(gè)機(jī)柜配置一個(gè)24口光配線架，用來提供服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)接入。采用UTP線纜采用六類非屏蔽四對(duì)雙絞線，光纖通信選用單模室內(nèi)光纖布線。

2.7安防系統(tǒng)

中心機(jī)房各出入口及每排機(jī)架都安裝了視頻監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)了對(duì)機(jī)柜及機(jī)房出入口的實(shí)時(shí)監(jiān)控。視頻監(jiān)控系統(tǒng)配置了大容量硬盤，能夠支持至少60天的不間斷錄像硬盤錄像機(jī)。硬盤錄像機(jī)基于TCP/IP結(jié)構(gòu)，具有8路視頻輸入接口，實(shí)現(xiàn)IP網(wǎng)絡(luò)和傳統(tǒng)監(jiān)視器兩種方式瀏覽，中心機(jī)房一共配置了6臺(tái)彩色紅外半球攝像機(jī)。

2.8 環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)

根據(jù)實(shí)際情況，機(jī)房采用“集中監(jiān)控”監(jiān)控模式，整個(gè)機(jī)房監(jiān)控系統(tǒng)由機(jī)房?jī)?nèi)各種智能設(shè)備及探測(cè)器、智能模塊、本地站監(jiān)控系統(tǒng)、遠(yuǎn)程WEB瀏覽站組成。系統(tǒng)分為三層：機(jī)房本地監(jiān)控中心、信息傳輸層及現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)源。采用完全圖形化的用戶界面，可以有組織地管理機(jī)房各種設(shè)備。

3 IDC中心機(jī)房建設(shè)中關(guān)鍵問題探討

在IDC中心機(jī)房建設(shè)過程中，會(huì)碰到一系列問題。下面結(jié)合河海大學(xué)常州校區(qū)IDC中心機(jī)房建設(shè)的實(shí)際情況，介紹IDC中心機(jī)房建設(shè)中的幾個(gè)關(guān)鍵問題，可以給準(zhǔn)備建設(shè)IDC中心機(jī)房的高校提供參考。

3.1 地板的選用及地面工程

防靜電地板在計(jì)算機(jī)機(jī)房中是必不可少的。機(jī)房敷設(shè)防靜電地板主要有兩個(gè)作用：首先，在防靜電地板下形成隱蔽空間，可以在地板下敷設(shè)電源線管、線槽、綜合布線、消防管線等以及一些電氣設(shè)施（插座、插座箱等）；其次，防靜電地板的抗靜電功能也為計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的安全運(yùn)行提供了保證。防靜電地板安裝時(shí)，要求安裝靜電泄漏系統(tǒng)。鋪設(shè)靜電泄漏地網(wǎng)，通過靜電泄漏干線和機(jī)房安全保護(hù)地的接地端子連接在一起，將靜電泄漏掉。

河海大學(xué)常州校區(qū)IDC中心機(jī)房防靜電地板敷設(shè)設(shè)計(jì)高度為0.35米，機(jī)房精密空調(diào)采用下送風(fēng)方式制冷。機(jī)房采用了無邊防靜電地板，規(guī)格為600*600*35毫米。主要由兩部分組成：抗靜電地板板面；地板支承系統(tǒng)。在防靜電地板安裝過程中，地板與墻面交界處，防靜電地板需精確切割下料，以利于地板密封形成靜壓箱，保證風(fēng)口板送風(fēng)的風(fēng)力。地面須做保溫處理，即地面刷防塵漆，然后鋪設(shè)阻燃硬質(zhì)保溫棉，再在保溫棉上鋪設(shè)0.8mm的鍍鋅鋼板。這樣既做到了地面保溫，防止空調(diào)冷量的損失，又便于防塵及清理維護(hù)，節(jié)能環(huán)保，從而保證空調(diào)送風(fēng)系統(tǒng)的空氣潔凈。防靜電地板必須牢固、穩(wěn)定，拼裝緊密，安裝一定要做到非常嚴(yán)密，表面平整。

3.2 UPS不間斷電源的選用

為機(jī)房?jī)?nèi)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和服務(wù)器提供干凈、不間斷的電源供應(yīng)是極其重要的。但公用供電系統(tǒng)由于電網(wǎng)受各種因素的影響，時(shí)常有不正常的現(xiàn)象發(fā)生，往往會(huì)對(duì)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和服務(wù)器造不利的影響。為此，采用UPS不間斷電源，它不但能提供穩(wěn)定可靠的高質(zhì)量的電源，沒有瞬變和諧波。即使當(dāng)電網(wǎng)斷電時(shí)，它也可由后備電池支撐，繼續(xù)供電，使機(jī)房設(shè)備有一定的時(shí)間進(jìn)行處理。確定不間斷電源系統(tǒng)的基本容量時(shí)應(yīng)留有余量，不間斷電源系統(tǒng)的基本容量可按下式計(jì)算：E≥1.2P，式中E為不間斷電源系統(tǒng)的基本容量，P為電子信息設(shè)備的計(jì)算負(fù)荷[3]。不間斷電源系統(tǒng)具有自動(dòng)和手動(dòng)旁路裝置。

河海大學(xué)常州校區(qū)IDC中心機(jī)房按B類設(shè)計(jì)建設(shè)，IT設(shè)備功率共48KVA，因此機(jī)房UPS設(shè)計(jì)負(fù)荷需要超過 50KVA。考慮將來負(fù)載系統(tǒng)的安全性、穩(wěn)定，系統(tǒng)的靈活擴(kuò)容，采用了一臺(tái) 60KVA 雙變換在線式 UPS 系統(tǒng)。確保整個(gè)系統(tǒng)的可靠運(yùn)行，提供安全的供電使用環(huán)境。電池選用了12V-200AH的密封鉛酸蓄電池32塊，UPS系統(tǒng)后備電池延遲至少1小時(shí)，保證給現(xiàn)有機(jī)房設(shè)備提供穩(wěn)定、干凈電力。

3.3 精密空調(diào)漏水檢測(cè)

由于地板下強(qiáng)電、地線、電纜縱橫交錯(cuò)，一旦漏水，后果將不堪設(shè)想。機(jī)房漏水危害大，又不容易發(fā)現(xiàn)，對(duì)機(jī)房?jī)?nèi)的漏水狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)的檢測(cè)是十分必要的。必須對(duì)機(jī)房?jī)?nèi)的精密空調(diào)的冷凝水出水管的位置進(jìn)行監(jiān)測(cè)，且實(shí)時(shí)報(bào)警。具體方案是在機(jī)房精密空調(diào)所在地板下方砌筑規(guī)格為50X100mm矩形擋水壩，并且在擋水壩中預(yù)留下水口，以防止機(jī)房精密空調(diào)漏水托盤水滿溢出的情況。排水管必須向排水方向傾斜1%坡度，以保證排水順暢，避免阻塞，并在最容易出現(xiàn)水源的擋水壩周圍敷設(shè)漏水繩。一旦有水泄漏碰到漏水繩，漏水繩上的監(jiān)測(cè)點(diǎn)通過控制器將信號(hào)輸?shù)奖O(jiān)控主機(jī)，系統(tǒng)在第一時(shí)間報(bào)警，監(jiān)控界面自動(dòng)切換到漏水監(jiān)測(cè)畫面上，相應(yīng)的區(qū)域的變紅色閃爍并發(fā)出語音報(bào)警，及時(shí)通知有關(guān)人員排除漏水故障。

3.4 機(jī)房氣體消防系統(tǒng)

IDC中心機(jī)房的滅火方式采用無管網(wǎng)七氟丙烷自動(dòng)滅火系統(tǒng)。該系統(tǒng)具有輕便、可移動(dòng)、安裝靈活的特點(diǎn)，外表美觀，不破壞防護(hù)區(qū)內(nèi)的整潔。當(dāng)火災(zāi)發(fā)生時(shí)，本裝置可通過頂部噴頭向防護(hù)區(qū)噴射滅火劑，具有滅火效率高、速度快等優(yōu)點(diǎn)。設(shè)置了電源應(yīng)急開關(guān)，在火災(zāi)發(fā)生時(shí)立即切斷機(jī)房總配電柜電源?；馂?zāi)報(bào)警設(shè)備選用聯(lián)動(dòng)報(bào)警控制器。溫感和煙感設(shè)置于天花板向室內(nèi)一側(cè)。當(dāng)火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)檢測(cè)到有火情時(shí)，滅火劑鋼瓶將自動(dòng)開啟閥門，滅火劑由噴頭噴射而進(jìn)行滅火。設(shè)置了氣體滅火緊急啟動(dòng)停止按鈕，安裝在主機(jī)房外墻上。設(shè)置了聲光報(bào)警器及氣體噴放指示燈，安裝在主機(jī)房出口。根據(jù)實(shí)際需要，河海大學(xué)常州校區(qū)IDC中心機(jī)房采用柜式滅火系統(tǒng)一套，七氟丙烷（HFC227-ea）120公斤。煙感火災(zāi)探測(cè)器6個(gè)和定溫火災(zāi)探測(cè)器6個(gè)。并且與學(xué)校消防系統(tǒng)對(duì)接，完成了聯(lián)動(dòng)報(bào)警響應(yīng)。

4 總結(jié)與展望

本文結(jié)合河海大學(xué)常州校區(qū)IDC中心機(jī)房的建設(shè)，先介紹了機(jī)房的整體情況，然后對(duì)其中的關(guān)鍵問題給出了具體的解決方法。本文提及的一些具體方法，希望能給準(zhǔn)備建設(shè)中心機(jī)房的學(xué)校提供幫助。隨著發(fā)展，中心機(jī)房需要改進(jìn)的地方還有很多，比如：目前智能機(jī)房概念的引入讓機(jī)房建設(shè)上了一個(gè)新臺(tái)階，隨著網(wǎng)絡(luò)、通信和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的大規(guī)模應(yīng)用和發(fā)展，作為其核心的各種機(jī)房的重要性越來越突出[4]。順應(yīng)時(shí)代發(fā)展的需要，逐步建設(shè)綠色環(huán)保的節(jié)能機(jī)房，越來越多的機(jī)房建設(shè)使用了節(jié)能設(shè)備和新的節(jié)能技術(shù)，如采用高效能的UPS電源系統(tǒng)、低能耗的機(jī)房專用空調(diào)系統(tǒng)和機(jī)房智能照明系統(tǒng)，降低了機(jī)房的能耗。另外，潔凈消防滅火系統(tǒng)也使機(jī)房在使用中減少了對(duì)環(huán)境的危害。

參考文獻(xiàn)：

[1] GB50174-2008. 電子計(jì)算機(jī)機(jī)房設(shè)計(jì)規(guī)范[S]

[2] 林小村. 數(shù)據(jù)中心建設(shè)與運(yùn)行管理[M]. 北京：科學(xué)出版社， 2010.

[3] 王德才. 高校數(shù)據(jù)中心建設(shè)方案與體會(huì)[J]. 中國(guó)教育信息化， 2008（13）： 42-43.

[4] 莫潔. 水利數(shù)據(jù)中心建設(shè)數(shù)據(jù)質(zhì)量控制方案研究[J]. 水利信息化， 2012， 10（5）： 20-24.