电子信息系统机房改造设计方案.docx
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电子信息系统机房改造设计方案
电子信息系统机房改造设计方案
第一章、改造方案标准和原则
1、设计原则
本次设计总体上应遵循先进性、实用性、开放性、统一性、可扩展性、安全性及可管理性的原则。
A、先进性：
应采用世界上先进成熟的网络技术和设备，能承载和交换各种类型的信息。
B、实用性：
以满足现有需要为出发点适度超前，应在要求与投资间权衡，以获取高性价比。
C、开放性：
遵循国际、国内及相关行业的技术标准，采用开放技术、开放的体系结构、开放的组件、开放的用户接口，实现平台、应用的互联互通和资源共享。
D、统一性：
按照统一标准、统一平台要求，科学的统一规划设计及选型。
E、可扩展性：
充分留有扩充余地，能在规模和性能两方向上进行扩展。
F、安全性：
具备各种安全防护手段和措施，重点保证整个系统的安全可控性。
G、可管理性：
具备良好的管理手段和界面，降低运行维护成本。
2、改造标准
本次机房按国家A级标准进行改造。
3、改造设计依据
机房改造应满足国家现行的有关A级机房建设的标准及规范，设计、施工、验收时需满足下列标准及规范（包括并不限于以下标准及规范，如各标准及规范对相同内容有不同规定时，应遵循更严格的标准。
如有更新版本，参照新版本执行）。
《电子信息系统机房设计规范》（GB50174-2008）
《电子信息系统机房施工及验收规范》（GB50462-2008）
《计算站场地技术要求》（GB2887-2000）
《建筑设计防火规范》（GB50016-2006）
《民用建筑电气设计规范》JGJ/16—2008
《电气装置安装工程接地装置施工及验收规范》（GB50169-2006）
《供配电系统设计规范》（GB50052）
《建筑照明设计标准》（GB50034-2004）
《电力工程电缆设计规范》（GB50217-2007）
《不间断电源技术性能标定方法和试验要求》（现行国标电工标准）
《建筑物防雷设计规范》（GB50057-94）（2000版）
《建筑物电子信息系统防雷技术规范》（GB50343-2004）
《采暖通风与空气调节设计规范》（GB50019-2003）
《通风与空调工程施工及验收规范》（GB50243-2002）
《综合布线系统工程设计规范》（GB/T50311-2007）
《综合布线系统工程验收规范》（GB/T50312-2007）
《安全防范工程技术规范》（GB50348-2004）
《入侵报警系统工程设计规范》（GB50394-2007）
《视频安防监控系统工程设计规范》（GB50395-2007）
《出入口控制系统工程设计规范》（GB50396-2007）
《视频显示系统工程技术规范》（GB50464-2008）
《建筑设计防火规范》（GB50016-2006）
《智能建筑工程质量验收规范》（DB50339-2003）
参考国际标准Tier4级标准中的2级标准相关规范
第二章、网络平台设计
1、建设背景
网络系统建设是信息化建设基础，将为我局提供高效、安全的互联网访问网络系统。
设计必须兼顾先进性、高可靠性、容错性、灵活性与安全性，提供一套可监控、易管理、可扩展、易升级的高效网络系统。
实现主干千兆，百兆交换到桌面的高效网络系统。
2、建设内容
本项目主要对以前的网络系统进行优化改造，内外网使用网闸实施隔离，机房走线方式改为上走线，并对各个办公室的网络接口进行检测维修、模块更换、线路采用机打硬塑料标签，中标方负责对以上内容进行布置实施。
3、设计原则
实用性：
整个网络系统具有较高的实用性；
时效性：
网络应保证各类业务数据流的及时传输，网络时效性要强，网络延时要小，确保业务的实时高效；
可靠性：
整个网络系统应具有很高的安全可靠性，必须满足7×24×365小时连续运行的要求。
在故障发生时，网络设备可以快速自动地切换到备份设备上；
安全性：
能有效防止网络的非法访问，保护关键数据不被非法窃取、篡改或泄漏，使数据具有极高的安全性；
完整性：
网络系统应实现端到端的、能整合数据、语音和图像的多业务应用，满足全网范围统一的实施安全策略、QoS策略、流量管理策略和系统管理策略的完整的一体化网络；
效益性：
网络的投资应随着网络的伸缩能够持续发挥作用，保护现有网络的投资，充分发挥网络投资的最大效益；
4、网络拓扑
网络拓扑：
拓扑分析
高带宽、实时性是针对本网络系统的重要设计理念。
基于本项目的特点，结合内江工商局办公大楼实际情况，采用百兆到桌面，千兆核心的模式。
接入交换机与核心交换机到核心交换机均采用千兆光纤作为传输介质。
在中心机房部署两台核心交换机一台用于汇聚楼层交换机，一台部署在服务器区域负责为业务服务器提供高效传输通道，同时在两台核心交换机之间部署原有网络的网闸设备充分保证服务器区域的安全性及访问限制。
整个网络采用两层架构为主的设计理念，主要部分采用“核心—接入”的组网方案。
灵活的网络结构易于未来进行管理维护；同时，在一定程度上可以有利转发的即时、高效。
另外，在中心机房通过原有天融信防火墙设备做为用户提供互联网络的访问途径的同时有效提高整个网络的安全性。
因此，根据上述设计思路，全网网络可大致分为核心、接入区、互联网出口区三大功能层。
基于快速转发的思路，整体架构扁平化。
1、核心层
核心层为接入层提供优化的数据输运功能，它是一个高速的交换骨干，其作用是尽可能快地交换数据包而不应卷入到具体的数据包的运算中（ACL，过滤等），否则会降低数据包的交换速度。
作为整个网络系统的心脏，必须提供较高的转发率，当网络流量较大时，对关键业务的服务质量提供保障。
另外作为整个网络的交换中心，在保证高性能、无阻塞交换的同时，还必须保证稳定可靠的运行。
因此在网络中心的设备选型和结构设计上必须考虑整体网络的高性能和高可靠性。
2.用户接入层
用户接入层的主要功能是为最终用户提供对网络访问的途径。
用户接入层直接为各用户提供100M以太网接口。
用户接入层到核心层采用千兆RJ45线路方式连接。
3、中心机房服务器区域安全
在提供外网服务的服务器汇聚交换机和外网核心交换机之间部署一台网闸设备，充分保障中心服务器区域的网络安全性。
通过网闸设备相应安全策略保证用户访问服务器区域安全控制及服务器应用的安全保障。
4、核心交换防火墙
互联网接入防火墙需实现电信、联通双网接入，吞吐量千兆以上，设备稳定。
第三章、机房装饰改造工程
原机房地面、天棚拆除，按照A级机房装修改造。
平面布局和功能室的划分
⑴.进行机房平面布局和功能室划分时，要综合考虑到业务处理的工艺流程，文件、材料的流动路线以及操作人员的行走路线尽可能缩短。
⑵.机房平面布局：
主机房62㎡左右：
通道和主机房进行隔断分区，主机房放置服务器机柜、网络机柜,配电柜、UPS等设备并考虑一定的冗余.
改造后的机房3D效果图（见附页）：
2、材料选择及作法
机房装修材料的选择原则
选用非燃烧材料（燃烧性能等级A）；采用不吸尘、不发尘的材料；选用受温度变化影响小的材料。
具体选择如下：
1）、吊顶
机房的吊顶选用铝合金微孔方板（燃烧性能等级A级）。
600*600*0.8mm，吊顶板安装高度距静电地板面不小于2600mm。
机房区吊顶上空原顶面、墙面和梁面均作防尘保温处理。
天棚内墙面所有孔洞均须封堵严实。
吊顶施工中，顶板镶边最小宽度不能小于20mm。
2）、墙、柱面
机房墙面采用铝合金龙骨面贴铝塑板。
铝合金龙骨为25*25*1.0mm和38*25*1.0mm，龙骨间距不大于400mm。
铝塑板采用4mm内墙板，双面铝皮，单面铝皮厚度不低于18丝。
踢脚线采用不锈钢踢脚板（燃烧性能等级A级），规格：
100mm高。
3）、地面
地面地面刷防尘漆，做砖砌防水坎和地面保温，地板选用全钢型抗静电活动地板（燃烧性能等级B1级）,地板规格：
600x600x35mm，主机房地板的安装高度为距原地面300mm，通道地板的安装高度为距原地面100mm。
踢脚线采用不锈钢线条。
所选用地板的性能参数为：
静电泄漏电阻为1*105—1*109Ω
绝缘体的静电电压≤1KV
地板承重600kg/m2，集中荷载350kg/cm2
施工过程中，地板镶边最小宽度不能小于20mm。
4）、灯具
机房采用600mm×600mm亚克力板灯，3*18W照明灯盘，以及23W暖白光灯。
应急筒灯采用4寸节能筒灯，13W照明灯管。
5）、机房技术场地的特殊处理
防尘处理：
为保证空气的洁净度，机房内吊顶上顶、梁、柱、墙面均作防尘处理；
防火处理：
所有木作隐蔽部分均作防火处理。
防腐处理：
所有紧贴墙面的木作隐蔽部分作防腐处理。
防鼠措施：
机房的外围隔墙必须封到顶，一方面满足防火分区的需要，另一方面又能有效地阻挡从顶棚侵入的老鼠。
线井的进出口用钢板盖封。
6）、隔断
分为通道隔断及机房内隔断。
通道玻璃隔断采用12mm防火玻璃塑钢。
墙与玻璃隔断之间连接紧密，使机房区域相对密闭，以保证精密空调的制冷效果。
机房内的隔断采用磨砂防火玻璃塑钢，在隔断右下角开一玻璃门，隔断后用的空间于储物。
隔断上制作形象墙。
通道的隔断采用透明防火玻璃塑钢，在隔断中间开一双开自动玻璃门，使用指纹门禁控制。
7）、形象墙
在通道玻璃隔断的门上制作形象墙，下角用工商统一标示走边。
8）、制度上墙
在机房内悬挂4块亚克力板制作的机房管理、保密工作等信息中心相关管理制度，在机房悬挂亚克力板制作的火警应急处理等制度。
9）、机房标示
机房进门处悬挂亚克力板制作的的机房标示。
10）、门
现有机房有两道门，因机房内要铺设静电地板，开门方式全部改为外开式。
11）上走线架
强电和弱点分开走线，走线架用单层双路，用明黄色和其他颜色区分，便于维护，正面呈现U型特征。
采用上走线的形式，走线架要承受各类线缆重量，防火及屏蔽外界对线路的干扰。
保证通信安全可靠，满足使用、维护、安装和机房的整齐美观要求。
12）、装饰后的效果及说明
整体上考虑，机房空间的设计遵循简洁、明快、大方的宗旨，强调实用性的装饰，整个区域采用中性色为基调，表现该区域为技术工作场地。
机房吊顶采用白色金属方形微孔吊顶板，地面采用玉白色花纹图案活动地板，在冷色调的墙地间，以暖色天顶进行调和，使宁静严肃的空间里揉进安逸舒适的感觉。
所选材料外表均为哑光，避免在机房内产生各种干扰光（反射光，折射光）。
第四章、机房供、配电改造工程
1、机房供电电源概述
机房供电方式：
一类供电，建立不停电供电系统
依据计算机的性能和机房的电源情况，允许供电电源变动的范围为B级，见下表：
供电电源质量分级
项目\级别
A级
B级
C级
稳态电压偏移范围（%）
±2
±5
+7—-13
稳态频率偏移范围（HZ）
±0.2
±0.5
±1
电压波形畸变率（%）
3-5
5-8
8-10
允许断电持续时间（ms）
0-4
4-200
200-1500
2、机房负荷计算
机房负荷统计表
市电
设备名称
单位负荷
设备数量
小计
分类统计
合计
精密空调
30KW
1
30KW
34KW
76KW
新排风机
1KW
1
1KW
辅助插座
2KW
1
2KW
照明
1KW
1
1KW
UPS电
机柜
3KW
13
39KW
42KW
消防
1KW
1
1KW
环境监控
1KW
1
1KW
其他
1KW
1
1KW
工程负荷计算以各路主电源负荷需求为计算依据，并考虑20%的预留容量，76KW*1.2=52.8设计总负荷按91.2KW。
3、机房配线
主电源部分：
总功率设计为91.2KW，输入电缆为三相五线制，火线35mm2，中线为35mm2，地线16mm2。
由大楼引2路主电缆至4楼机房配电柜作为市电输入的主电缆。
照明线路选用ZR-BV2.5mm2阻燃铜芯线，插座线路选用ZR-BV4mm2阻燃铜芯线，机柜线路选用ZR-RVV3*4mm2阻燃电缆线，精密空调采用ZR-VV5*10mm2阻燃电缆线。
UPS供配电系统：
主要考虑机房内网络设备、服务器设备、门禁、环境监控、消防、楼层弱电井交换机及机房旁维修间等其它需要不间断电源供电的用电设备的供配电系统，UPS经机房负荷表统计得出约为40KW,采用原有机头带以前的老电池，另外再购置一套新的机头和新电池，机头及电池放于楼上，不在机房内。
5、配电设备
（1）配电柜设置
在机房主机室设置一台配电柜，负责机房区域内的市电双路供配电控制及UPS供电控制，如空调、照明、新风、辅插、UPS机柜电源等。
在柜内设置市电总开关，具有与远程监控功能、消防联动装置、电流表、电压表等。
（2）配电硬件组成：
1、市电双路输入自动切换
当控制系统检测到一路电源故障后，会自动地立即切换到另一路输入供电。
双路输入自动切换装置提供了输入电源的冗余，增加了电力系统的可靠性。
2、EPO/REPO功能
EPO/REPO功能与紧急断电开关连接，紧急开关断电时，设备的输入输出电源被切断,并作了明显的标识，以防止意外的操作
3、隔离变压器
该变压器的输出额定功率与配电柜连续工作时的最大满载额定功率相同，可对输入电源起到有效的隔离作用。
4、UPS输入/输出及手动旁路开关
智能配电柜集成了UPS输入输出和维护旁路开关，在采用三断路器机制的情况下，能使UPS与公共市电隔离。
根据UPS的容量不同，配置不同规格的开关。
5、UPS输出分路
输出分路可以采用常规导轨式微型断路器或者可热插拔的微型断路器。
21路为一组，可以达到21～84路输出回路。
如果采用热插拔卡式开关，可以免工具灵活热更换、在线扩展及根据现场负载的配置及变化情况调整三相平衡。
6、市电输出分路
可在提供不间断交流电源的同时，提供市电分路，以供空调，照明等市电负载需要。
市电输出分路也可以选用热插拔卡式开关。
7、防雷模块
智能配电柜提供B级防雷模块作为标准配置。
（3）监控功能。
1、本地管理功能：
宽大屏幕，Windows人性化监控界面，具有口令保护功能，可显示母线和各回路的电源状态。
2、远程管理功能；将配电系统完全纳入机房监控系统；提供RS232/485或LAN多种智能接口通讯方式，检测内容丰富；监控所有回路的电流，开关状态，运行负载率等，使机房配电系统运行状况一目了然，也便于用户及早发现安全隐患，及早规避风险。
3、声光报警功能，提示用户故障或不正常状态发生，包括：
主路高低压、主路过载报警、输入电压缺相、支路电流过流、电压不平衡、变压器过温等。
4、历史操作和故障纪录储存，能按时间纪录每次开关的操作，帮助查清故障原因，便于故障分析，分清责任。
5、负载曲线纪录，可纪录一天之中负载的变化情况，判断出UPS、电池的配备是否合适，以及系统在部分故障时的冗余能力。
6、辅助报警接点，为用户提供远程报警使用，它由报警信号控制。
只要检测到任何报警，综合报警接点就动作。
7、母线监测参数包括：
三相输入电压、电流、频率、总功、有功功率、功率因数、谐波百分比、负载百分比、电量。
8、支路监测参数包括：
支路额定电流、实际电流、支路负载百分比、支路开关状态、支路电量（月度/季度电量）
9、其他监控：
变压器温度监控
（4）所有电线电缆均通过金属桥架和金属钢管敷设，强电线缆架设在地板下（强电下走线，弱电上走线原则），有上墙需求时则暗敷于墙体内，无明管明线。
（5）主电源与消防联动，当有火灾报警信号时自动切断电源。
10、进线采用上进上出方式；
11、插座选用5孔墙面插座，UPS插座选用六孔电源墙面插座。
12、所有电线电缆均通过桥架敷设，按照强电弱电分走的方式敷设，有上墙需求时则暗敷于墙体内，无明管明线。
13、主电源与消防联动，当有火灾报警信号时自动切断电源。
14、可远程管理。
6、机房设备电气安全防范
防火：
机房设备供电电缆、电线根据供电级别选用阻燃电线。
并且所有电线均由金属管、盒、槽保护。
防鼠：
电源线从地板引出时开相应的出线口，为防止杂物和老鼠进入地板下，再装设线口盖板。
机房区域所有进出管、槽、孔洞进行隔离封闭，所有强弱电线路全过程均由金属管、槽保护，通过抗静电活动地板的出线孔均加装盖板。
防水
抗静电活动地板下敷设的所有强、弱电线路管槽安装均应架高15毫米至30毫米。
防强磁干扰及线路互扰
市电及设备用电三相负荷不平衡度控制在20%，设备用电（UPS）插座与辅助用电插座通过产品的选型、标牌有严格的区分标示。
设备用电、辅助用电、弱电线路之间严格分离，并均做金属管、槽保护屏蔽。
尽量避免强、弱电之间线路管槽近距离并排敷设。
第五章、防雷接地改造工程
1、防雷设计
在本项目防雷系统中，考虑二级防雷，大楼低压配电室为第一级防雷，此级防雷由大楼机电方完成；机房总进线接入处为第二级防雷。
防雷系统保证机房网络设备及后端计算机信息系统设备的稳定、安全运行，以求达到如下效果：
有效的保护用电，免遭雷电电磁感应高电压的破坏。
防止因线路过长而感应出过电压。
当反击雷来临时，不会使线电位升高。
在机房配电柜总开关后面安装二级防雷系统，三相五线，带零地保护装置。
该级防雷器起到限制和消除进入机房内部以及设备室的雷电高压残压的作用。
2、接地设计
本方案的专用地线采用大楼地网，在接地点处用ZR-BV-35mm2线将计算机专用接地引入机房。
在机房内敷设30×3紫铜排，紫铜排通过绝缘码固定在地板上，以方便设备接地。
机房内的地板支架和桥架等金属材料都要求多处与交流地线相连。
接地示意图
第六章、机房消防改造工程
1、设计依据
1、《火灾自动报警系统设计规范》（GB50116-98）
2、《火灾自动报警系统施工及验收规范》（GB50166-92）
2、自动报警系统设计
1）在机房区域内设计三层探测器，对机房设备、地板及天棚的线路进行全面保护。
2）探测器采用感温探测器和感烟探测器相接合的方式。
3）报警系统设置一台报警主机，一台联动电源箱。
4）声光报警器宜安装在工作人员易看到和听到的地方,离地高度2.5m。
5）在防护区均设感烟探测器、感温探测器、手动报警按钮、声光报警器。
6）手动报警按钮安装于机房入口旁，底边距地1.5米安装，声光安装于入口上方。
7）在一个防护区内出现感烟火灾报警信号时，火灾报警控制器处在自动状态时，发出声光报警信号，通知人员进行灭火。
灭火完毕后，手动按钮及时按下，消除火灾报警控制器的灭火指令。
8）自动报警系统的安装和施工，应按《火灾自动报警系统施工验收规范》的规定执行。
9）火灾自动报警系统的传输线路和采用24V供电的控制线路，采用阻燃BV型导线。
导线芯线截面选择如下：
序号
铜芯绝缘电线类别
电缆线芯的截面（mm2）
1
报警总线
1.00
2
电源线与控制线
1.50
10）消防联动控制、自动灭火控制、通讯、采取穿金属管保护，并暗敷在墙体内，其保护层厚度不小于3mm。
当必须明敷时，在金属管上采取防火保护措施。
按楼层分别设置配线箱做线路汇接。
从接线盒、线槽等处引至探测器底座盒、控制设备盒的线路加金属软管保护。
3、灭火系统配置
气体灭火系统设计防护区域：
主机房面积50㎡左右。
灭火方式：
采用自动七氟丙烷气体柜式灭火系统+悬挂手动灭火罐，设备需用美观的白色柜体装饰，和机房装修成一整体。
中标方需每年进行一次对灭火系统的检修和测试，并补充气体。
如遇火灾后，中标方应及时到现场检修灭火系统并补充气体。
根据计算设备配置为：
机房配置1台七氟丙烷灭火柜,气体灭火系统由消防控制器进行控制，气体灭火控制器应向设备间提供10根DC24V/1.5A持续灭火控制信号线，接入现场驱动器，由现场驱动器启动灭火系统电磁阀。
并提供10根灭火信号反馈信号线到设备间压力开关接口。
联动控制：
当防护区出现感烟探测器报警信号时，控制器发出指令，该区进行一级报警；当该防护区出现感温探测器报警时，该区声光报警器发出声光报警，消防控制室消防控制主机进行0-30秒延时，同时停止通风设备、切断非消防用电，延时结束后向气体灭火装置发出灭火指令，气体灭火装置启动电磁阀，打开瓶头阀释放灭火剂实施灭火。
此时火灾报警控制器接受压力开关信号，显示该区释放灭火剂信号。
相应的信号模块、控制模块以及灭火装置现场驱动器配合完成上述控制显示功能。
4、报警联动系统
报警系统和自动灭火系统应与空调、通风系统、门禁系统、配电系统联动，将各联动系统的控制信号接入消防报警主机，实现系统联动。
第七章、机房门禁改造工程
1、系统概述
系统按照1道门设计，安装于机房主进门，全玻璃隔断。
在进门处安装指纹门禁加密码方式主机，出门安装出门按钮，门上安装磁力锁；
控制器选用单门控制主机。
门禁软件是多门连网型管理软件。
工作人员使用经授权的指纹进出大门，系统自动记录下时间和地点。
第八章、机房新风排烟系统工程
1、概述
新风作为机房空调调节设计中的重要组成部分，具有如下重要意义：
1）维持机房内的正压，有利于保持机房内恒定的空气环境；保持机房的洁净；
2）稀释室内不断产生的空气污染物（设备、人员、建筑材料），防止空气品质变坏；
3）利用引入的新风来达到节能的功能；
随着时代的发展，计算机设备对环境的要求越来越低，但机房内的人员却越来越多（或者说机房办公室化），因此，新风系统对于机房的意义越来越向后者侧重。
2、现场情况：
需要进行空气处理的机房总面积约50平方米，独立的机房空调间可放置新风设备，现场具体见附件图：
3、方案要求：
机房内对新风处理一般在品质上有以下要求：
1）洁净度：
高于50万级的洁净度（大于0.5um的粉尘粒子，不多于18000粒/升）；室外大气一般含尘量为百万级至千万级之间，因此，相应的过滤器净化效率应在90%以上，因此新风的净化效率至少在中效以上；
2）风速：
直接送风时，风速不应超过3m/s；室内气流速度大致不得超过1m/s（不准确）；进风口风速不得超过3m/s；
3）气流组织：
合理的气流组织才能达到机房内有效的通风；气流组织的基本原则是全面通风不留死角；
4）独立的排风系统，以有效维持机房正压及排出室内的污浊空气；
5）消防防火：
安装防烟防火阀，与消防自控系统联动；
6）采用气体灭火的工作区须设置消防排气系统，在气体灭火后，用于排除室内灭火废气。
4、新风设计标准：
机房的新风量依据机房设计规范应取以下2项中的最大值：
1）保证工作人员每人40m3/h；
2）维持室内正压：
即主机房相对于室外9.8PA，其他房间相对于室外4.9PA；根据经验值：
空间容积的1-2倍；
但实际上，根据以上2种条件计算的新风量往往不够准确；
由于室内的设备多少、建筑结构、人员多少等条件在不同的机房各不相同，因此按总送风量计算的新风量不尽准确；
新风的作用除了保持正压外，往往是保证室内空气的品质，避免发生污染物积聚空气品质霉变，因此人员多少也不能有效反映机房内合理的新风量；维持室内正压的需要。
维持室内正压的数值是在工业洁净车间、实验室的设计规范基础上修改而来的，由于机房的密封无法向洁净车间那样严格，因此很难准确估算机房内的漏风面积，因此对于维持具体数字的正压要求，其风量是很难计算的。
通常是根据经验估算。
因此，在机房设计时实际的新风需要量的计算中，一般是采
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