机房改进参考Word文档格式.docx
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2.5.3可靠接地7
2.5.4消防系统的要求8
2.6末端供电（PDU）8
2.7供电系统的分类8
2.7.1TN系统8
2.7.2TN－S系统9
2.7.3TN－C系统9
2.7.4TN-C-S系统9
2.7.5TT系统9
2.7.6IT系统10
3.1制冷原理及制冷系统10
3.1.1温度10
3.1.2湿度11
3.1.3露点11
3.1.4热量和传热11
3.1.5比热、显热与潜热11
3.1.6焓和熵11
3.1.7制冷剂和制冷循环12
3.2机房空调12
3.2.1机房空调应具有的功能13
3.2.2机房空调的具体特点13
3.2.3机房空调的组成13
3.2.4使用场合14
第四章机柜系统14
4.1机柜系统基木要求15
4.2机柜介绍15
4.2.1机柜组成15
4.2.2机柜质量要求15
4.2.3特点15
4.2.4机柜生产发展16
4.2.5机柜安装使用注意事项16
4.2.6机柜的整理16
4.3机柜组件17
4.3.1机柜主体17
4.3.2气流管理单元18
4.3.3线缆管理单元19
4.3.4电力分配单元19
4.3.5安装固定配件19
第五章消防系统19
5.1机房火灾成因19
5.2火灾自动报警系统的设计19
5.3消防报警系统设计20
5.4消防联动系统设计20
5.5消防灭火系统设计20
5.6气体灭火系统20
第六章监控系统21
6.1环境系统监控21
6.1.1空调设备监控21
6.1.2温湿度监控21
6.1.3图像视频监控21
6.1.4漏水监测系统21
6.2安防系统监控21
6.2.1智能门禁管理21
6.2.2消防系统监控22
6.2.3防雷系统22
参考文献：
22
第一章计算机机房的设计与布局
1.1防火
电子计算机是一种能进行各种高精度运算的现代化设备。
一个机房便已构成了一个电子计算机系统，而一旦失火，经济损失巨大。
从这损失上讲，不光是硬件烧毁的损失，还包括各类重要数据的损失。
当今的21世纪，数据的价值将远远高于硬件。
打个比方：
假如机房失火，硬件可以再去采购，但是数据在没备份的情况下一旦物理损坏，将不能恢复，必将阻碍日后的正常工作。
因此，机房防火就变得有尤为重要了。
1.1.1火灾危险性因素
1.室内装修，装饰多用木材、胶合板及塑料等易燃物，通风管道多使用聚苯乙烯、泡沫等易燃材料保温。
2.学生及工作人员走路常拖地行走，这势必会产生静电火花而引发火灾。
3.电路不符合安装规定，常令插座暴露在外面，使插座灰尘堆积，因短路而引发火灾。
同时，电路长期通路，加上用电器过多，造成电路的超负荷，使电路过热却不能及时把热散失掉，从而引发火灾。
4.教师的不良习惯，主要是吸烟。
1.1.2防护措施
1.机房建筑材料的耐火等级不应低于二级，即耐火极限不低于0.75小时。
2.机房应有两个或两个以上安全出口。
门要向外开启，确保学生及老师在发生火灾时能迅速撤离火场。
3.窗通风，或安装空调，以保持室内温度在15-25℃，湿度也应控制在45%左右。
4.机房中严禁存放易燃物品。
5.在计算机闲置时应及时关闭总电源。
6.定期对供电线路进行检查，排除安全隐患。
7.注意机房卫生，定期清除垃圾及灰尘。
8.机房应配备干粉灭火器。
1.2防静电
众所周知，静电对于拥有“高精度现代化设备”美誉的计算机来说无疑是克星。
静电可以很轻松地击穿电容或者CPU等重要部件，而引发的后果不仅对机房系统造成了损害，同时也对我们这些最终用户人身安全构成了威胁。
因此，静电就不得不重视了。
其中防止静电的危害措施有很多，我们就挑了其中几个简单的方法来说一下：
1.安装防静电地板（体积电阻率均为1.0×
10^7–1.0×
10^10Ω·
cm）。
2.电源接地，并确保机房静电不大于1KV，严格按照GB2887规定做好接地工作（接地电阻不应大于4Ω）。
3.请进入机房的人员养成不拖地走路的好习惯。
4.保持室内温度在15-25℃，湿度也应控制在45%左右。
1.3防辐射
国内外医学专家的研究表明，长期、过量的电磁辐射会对人体生殖系统、神经系统和免疫系统造成直接伤害，是心血管疾病、糖尿病、癌突变的主要诱因和造成孕妇流产、不育、畸胎等病变的诱发因素，并可直接影响未成年人的身体组织与骨骼的发育，引起视力、记忆力下降和肝脏造血功能下降，严重者可导致视网膜脱落。
接下来是一个报道：
中国原子能科学院辐射中心有关人士认为，计算机所产生的电磁波是一种弱辐射，基本上不会对人产生什么重大影响。
其实，20世纪80年代以来，计算机的外壳早已加厚，且高压整流和调制线路都已采用了硅晶体管。
因此X射线已基本没什么泄露，根据有关卫生部门对各计算机的检测，计算机所产生的辐射低于国际防护机构推荐值的1%。
辐射量很小，对人体不会构成危害。
但为了消除心理负担不妨采取以下几点方法：
1、计算机显示器的辐射最多处位于背后以及两侧。
因此，在计算机摆放时应将显示器的背面或侧面朝向没有人的地方。
2、保持人在操作时离显示器50-70cm的距离。
3、主机应放置于桌下。
4、机房尽量不用音响（音响辐射量远大于显示器）。
5、有条件的机房可用若干块0.6mm吸波材料来吸收电磁波。
6、在操作完电脑后及时用清水洗脸，这样可以减少辐射70%以上。
7、有条件的机房可在荧光屏上附加一个防护屏，进一步吸收辐射（据有关人员研究验证，防护屏可以增加画面的清晰度，保护眼睛的舒适。
同时，防护屏可以消除100%的静电和绝大部分的辐射）。
8、在计算机桌前放一盆仙人掌、仙人球能减少辐射。
还有一点或许会让你更加惊讶，请看一组数据：
电脑组件
键盘
鼠标
显示器
主机
音响
辐射（v/m）
1000
450
218
170
2000
从表格中不难看出，小小的键盘和鼠标远远大于庞大的显示器和主机！
而至于音响，辐射量将更大。
1.4防雷
随着电子技术的快速发展，集成电路对电压和电源脉冲的敏感程度越来越高。
除直接雷击影响以外，雷电引起的冲击是造成电子设备破坏和网络中断的重要因素之一。
近年来全球气候反复无常，雷电频繁，这对机房的安全带来了严重的隐患，因此，我们尤其要注意对雷电的防护。
1.4.1直接雷击
雷电直接击在物体上，产生热效应和机械力，称之为直接雷击。
直接雷击特点是一旦击中则电位十分高，破坏迅速，一般在0.5-1秒内可破坏整个网络和正在运行的计算机。
但直接雷击所造成的灾害少，雷击命中率低。
直接雷击的防护：
1.我们主要可依据国际电工委员会IEC1312-1-3《雷电电强脉冲的防护》、《电子计算机机房设计规范》、《电子设备雷击导则》、《GB157建筑物防雷设计规范》等,并严格遵守以上各标准。
2.防避直接雷电最好的办法是采用避雷针、避雷带、避雷线、避雷网作为接闪器，然后通过接地装置迅速地将雷电安全送回大地。
在此补充一下的是，接地导线有严格的规定：
接地电阻不应大于4欧，并且允许通过电流为40KA至120KA。
1.4.2感应雷电
雷电放电，在附近导体上产生的静电效应和电磁感应，可能使金属部件之间产生火花，称之为感应效应。
感应雷电引发的事故相对较慢，但破坏性远大于直接雷击。
这里的破坏性大并不是威力大，而是命中率高，破坏面积大。
有数据也表明：
全球90%以上是感应雷击造成的。
感应雷击的防护：
1.电源防雷，使配电系统与防雷系统一体化。
2.信号系统防雷，通过网络通讯避雷、防雷，可将通讯避雷器串联在通讯线路上。
3.等电位连接，减小需要防雷的空间内各导体和各系统之间的电位差。
4.金属屏蔽及重复接地。
5.计算机系统采用单点接地。
6.当多个系统连在一起时，宜将多个系统分别接地线或与接地体连接。
7.接闪。
8.引下线。
9.接地体。
10.法拉第笼。
1.5防潮
计算机尤其需要做好防潮工作，因为过分潮湿会使电脑内部线路发生短路。
同时，潮湿天气对外接配件伤害也很大，如显卡、内存、主板、CPU。
需要采取以下几点措施进行防护：
1.保证每天开启电脑至少一小时，通过电脑运行过程中产生的热能驱散机箱内的水汽。
2.在雨季，有条件的机房可为计算机买一些吸湿剂。
以下是三种吸湿剂效果对比表：
药剂名
盒装氯化钙
袋装氯化钙
袋装非氯化钙
吸收量（ml）
112.2-192.6
22.5-45.5
2.7-6.6
注:
以上数据是在标准规定环境下即气温25℃，相对湿度80%，天数为31天。
3.在不使用电脑时，尽量用防尘、防灰的电脑罩罩上，不可以让主机和显示器裸露在空气中，防止水汽进入。
4.避免电源受潮，否则会造成电压不稳，经常重启，甚至电源“发烧”。
5.在机房中安装空调，用空调来调节室内的温湿度。
6.保持室内温度在15-25℃，湿度也应控制在45%左右。
1.6机房布局
机房布局我们分了五个方面进行研究。
1、场地选择：
①计算机机房场地选择放在多成建筑物内的第二，第三层，或中间楼层。
结构需规范，且要易于运输。
②电源稳定可靠，交通通讯方便，自然环境清洁。
③机房应远离堆放易燃物品的场所，同时也应该远离粉尘、油烟。
④机房应远离强振源、强噪声源、强电磁场，当无法避开强电磁场干扰却又要保障计算机系统信息安全，可采取有效的电磁屏蔽措施。
2、机房面积：
50座的计算机机房净空面积不小于73平方米，25座的计算机机房净面积不小于54平方米。
3、建筑材料:
①机房的建筑材料及结构应符合抗震、隔热、阻燃、降噪、隔音要求。
机房室内装饰应选用气密性好，不起尘，易清洁，并在温、湿度变化作用下变形效应小的材料。
②在机房中要装活动地板，铺设高度按实际而定。
一般宜为200-350mm。
活动地板下的地面和四壁装饰，可采用水泥砂浆抹尘，地面材料应平整，耐磨。
当活动地板下的空间为静压箱时，四壁及地面均应选用不起尘、不易积尘、易清洁的饰面材料。
活动地板也应该是难燃或不燃材料。
同时，应有稳定的抗静电性能和永载能力，而且还要耐油，耐腐蚀等。
《GB6650计算机机房用活动地板技术条件》指出：
在安装活动地板时应采取响应措施，防止地板支脚倾斜、移位、横梁坠落。
③电子计算机机房室内材料色调应淡雅柔和。
④当主机房和基本工作间没有窗时，宜采用双层金属密闭窗，并避免阳光的直射。
当采用铝合金窗时，可采用单层密闭窗，但玻璃应为中空玻璃。
4、机房辅助设备：
①空调，采用立式空调，不宜使用室内壁式，以避免空调漏水产生严重后果。
并且立式的空调进行调温速度远大于壁式空调。
②灭火器，包括干粉灭火器（最常用的）、配备轻便的气体灭火器等。
在配备了灭火器的同时，必须要让教师、学生获知如何使用灭火器材，以便在突发情况下及时处理。
㈢有条件的机房可装报警控制系统，系统包括:
防盗系统、防火系统、漏电报警系统。
④供电系统中应配专用电力变压器供电，以保证计算机正常运行。
⑤配安全指示灯，其照明度不应低于0.51X。
⑥漏电保护空气开关，每相不小于40A。
⑦照明灯位置合理，照明度均匀，照明度符合国家相关标准，避免出现眩光和反光，宜采用节能荧光灯。
机房平均照明度可按200、300、500LX取值，光源平均亮度为L（x103cd/平方米）。
L在400左右最佳，遮光角也应在20度左右。
⑧虫鼠药剂，避免因虫、鼠引发的破坏，保障机房安全。
5、计算机摆放位置：
机房中电脑桌的摆放位置关系到教室的整体布局，电脑桌安排得当，教室看上去整洁大方，显得很有秩序，且易于打扫，否则就会有一种乱糟糟的感觉。
线缆一般是随着电脑走线的，只有电脑摆放位置合理，才能将大量线缆适当地遮挡起来，从而不会出现“蜘蛛网式”的机房。
计算机的摆放还直接影响辐射量大小，漏电情况，网络线路及电路的布局。
因此，计算机的摆放位置变得十分重要。
以下这二种布局各有优点和不方便之处，用户可根据自己学校机房的具体情况选择其中之一或二者混合使用。
①直列式摆放
②横排式摆放
第二章供电
在当今科技发达的朝代，我们已经变得非常依赖于电能的持续供应。
在大多数国家和地区，商业用电是通过全国范围内的电网提供的，电网众多的发电厂相互连接，输出电力。
电网必须能够满足住宅、照明、加热、冷却、空调和运输的基本国民需要，并且必须能够满足政府、工业、金融、商业、医疗和通信行业的需求。
机房是现代信息化建设的基础工程，为各个业务提供稳定、安全的工作环境；
而机房的供电系统就是这基础工程的心脏和大动脉。
供电系统的稳定，能够保障其它系统的发挥作用和核心业务的正常运行。
机房的供电系统不同于一般建筑的供电系统，它是一个交叉的系统，涉及到供电、防雷、防静电、UPS不间断电源以及弱电工程，各个系统互相交叉，互有影响。
造成机房工电系统的设计必须考虑多方面的因素。
机房系统正是处在强、弱电的结合处，有两种专业技术规范在这些界面上，有些规定也不十分明确，带来的问题是：
机房各子系统的设计深度差距较大；
主要弱电机房预留的位置不合适，面积过大或偏小；
弱电竖井中遗漏接地干线和电源插座；
UPS电源容量、支持时间长短不一；
UPS电源供电方式是采用集中式还是分散式不能确定；
各子系统的供电和接地方式不规范等。
一部分设计文件中，还经常发现有文字说明描述不清楚、系统图和平面图五花八门、图形符号不按现行制图，标准绘制等问题。
2.1设备的选位
机房的供电系统的主要设备有：
UPS、电池、配电柜和柴油机等。
这些设备有共同点：
单位占地面积重量大。
对于这些设备的摆放位置既要考虑功能上的需求，又要考虑空间和承重的需要，还要考虑对外界的危害。
机房应单独设计电源间，用符合防火要求的隔墙与弱电设备隔离，避免电源间噪声、蓄电池酸碱液渗漏和电气火灾等事故传播到计算机设备机房内。
UPS是供电系统的心脏，UPS需要摆放在尽可能距离机房近的位置，能够保证从UPS输出到用电设备之间的压降和损耗尽可能的小；
还需要考虑到UPS属于大型设备，重量比较大，噪声大，需要摆放在一个承重比较好，并且不影响办公和休息环境的地方。
电池同样是比较重的设备，其摆放需要考虑大楼称重的问题；
而且电池需要特别的维护，防止其漏液、膨胀爆炸，需要提供一个温湿度适宜和通风的环境，并定期进行检测。
配电柜摆放位置的选择，主要考虑功能上的需求，配电柜应在满足功能分区的基础上，尽可能的靠近其下口的设备。
柴油机属于高空气、噪声污染和强震动的设备，应该摆放在通风、沉重较好，且噪声不会影响其他人的地方，最好是摆放在地面上，并配以减震胶垫。
为了起到防潮的效果，这些设备应该摆放在地台或者支架之上。
2.2系统设计
动力配电主要用于供给空调设备、普通照明和给排风、维修插座、一般动力、UPS设备等。
UPS配电主要用于主机设备、网络设备、保安监控设备、多媒体、消防、应急照明等。
在考虑功能和重要性的前提下，机房的供电系统设计应该注意以下事项：
1、机房容量较大时，宜设置专用电力变压器，容量较小时，可采用专用低压馈电线路供电。
2、电子计算机电源设备应靠近主机房设置。
3、机房内其它电力负荷不得由计算机主机电源和UPS供电。
主机房内为计算机设备宜设置专用动力配电箱，与其它负荷应分别供电。
4、单相负荷应均匀地分配在三相上，三相负荷不平衡度应小于20％。
5、算机电源系统应限制接入非线性负荷，以保持电源的正弦性。
2.3动力供配电系统
由总配电柜馈出的动力供配电系统采用50Hz交流电，380/220V三相五线电源，TN-S接地方式，零线和地线分开设置且零地线之间电压小于1V。
动力配电柜、照明配电箱采用放射式配电直接配至各用电设备。
机房内所有线缆须设计钢制桥架、线槽或钢管敷设。
由于精密空调的供电电流大、负载动态范围宽，为防止干扰，应考虑另选路径单独敷设电缆。
动力配电柜（箱）具有火警联动保护功能，出现火警时可与消防系统联动及时切断电源，关闭防烟防火阀，并且在值班室安装手动电源切断装置。
动力柜、照明箱内的开关和主要元器件采用进口产品，并设置有效的防雷措施。
有条件时，大型机房最好采用专用电力变压器供电。
2.4UPS供配电系统
UPS供配电系统既可以采用单机供电，也可以采用冗余方式进行供电。
冗余方式供电能够在少数设备故障时，仍然能够满足机房内的用电需求，这是单机供电所不能达到的。
从冗余式配置方案来看，有以下几种方式：
2.4.1主机—从机型“热备份”UPS供电方式
主机带负载，备机空载，备机接入主机的BYPASS（旁路）输入端。
这种方式布置比较灵活，不需要两台UPS同品牌，而且不要增加额外辅助电路，不增加购置成本。
但是这种供电方式两台UPS老化程度不同，备机电池组长期处于浮充状态影响电池寿命。
这种结构有许多单点故障。
如果主UPS出了故障，那么另一台必须接替全部负载。
这也就意味着在约8ms内，另一台必须把供电从0增加到100%，此方式的缺陷在于备用UPS长期处于空载状态，其电池寿命会缩短、容量会下降，且备用UPS得具有阶跃性负载承载能力，无扩容能力。
由于人们很难实时了解备用UPS各部分有无故障或隐患，当要启动备用机时，可能就无法正常工作了。
2.4.2直接并机冗余UPS供电方式
为克服主机—从机型“热备份”供电系统的弱点，随着UPS控制技术的进步，具有相同额定输出功率的UPS可直接并联而形成冗余供电系统。
为保证高质量的并机系统，各电源间必须保持同频、同相、且各机均流。
此供电方式瞬间过载能力强，能够自动均分功率。
但是存在着环流，增加无功损耗，降低系统可靠性；
需增加额外辅助电路，随之而来是增加成本，增加故障点。
2.4.3双总线冗余供电方式
双总线供电方式是采用两条总线对后端设备进行供电，每条总线上具有相同的一套UPS供电方式。
消除可能出现在UPS输出端与最终用户负载端之间的“单点瓶颈”故障隐患,以提高输出电源供电系统的“容错”功能。
此供电方式能够在线维护，在线扩容，在线升级，改善了重要总线的可用性，满足了双电源用电设备的需求，真正实现了7*24*365运行的目标。
但是双总线冗余供电方式相当于搭建了两套前述供电方式的回路，需要增加2倍以上的成本。
另外，UPS输出配电针对每个单独机柜采用一个独立回路（一个空开控制一个回路），使用插座或者工业连接器对单独机柜进行供电；
对于重要设备需要提供双路独立供电的，需要从两个独立的UPS进行输出配电。
UPS电源分别送到机机房各个机柜既安全可靠，又方便使用和日常维护。
如果机房细分为不同的房间或空间，每一个房间或空间是由它们各自独立的紧急电源开关（EPO）所支持，那么这些空间应该拥有自己独立的水平分布区域。
2.5配电设备的安装和线路敷设问题
机房内设备的安装和线路的铺设是要以设备布局和设计图纸为基础进行.
2.5.1设备安装
机房配电柜、UPS电源柜落地安装;
动力配电箱、照明配电箱底边距地1.4m墙上暗装;
配电柜及其他电气装置的底座应与建筑楼地面牢靠固定，并接地。
吊顶内电气装置应安装在便于维修处。
分体空调插座设置在机房内墙面上距地1.8m处。
机房内应分别设置维修和测试用插座，且有明显区别标志；
测试用电源插座应由UPS供电，维修插座由市电供电。
2.5.2线路敷设
供电距离尽量短，主要是从供电安全考虑，电源间应靠近机房设备。
机房内活动地板下部的低压配电线路应采用铜芯屏蔽导线或铜芯屏蔽电缆。
机房内的电源线、信号线和通信线应分别铺设，不能共走同一线槽。
UPS电源配电箱（柜）引出的配电线路，穿镀锌钢管，沿机房活动地板下敷设至各排机柜，使用插座或工业连接器为各个机柜供电。
信号线缆在活动地板下从机柜、配线架至各设备，应采用金属线槽沿设备周围或主机房从设备背面的活动地板穿线孔引人的设备（注意不得与电源线路共用活动地板穿线孔，且间距大于0.1m），信号线缆避免沿机房墙边敷设以防与强电线管交叉。
弱电布线槽道应与强电槽道分开，并行时间距应不小于300毫米，线槽接头应可靠连接并良好接地。
活动地板下部的电源线应尽可能远离计算机信号线，并避免并排敷设。
当不能避免时，应采取相应的屏蔽措施。
2.5.3可靠接地
所有的配电柜和配电箱的金属框架及基础型钢必需接地（PE）可靠。
门和框架的接地端子间用裸编铜线连接。
照明配电箱内的漏电保护器的动作电流不大于30mmA，动作时间不大于0.1s。
接地（PE）支线必须单独与接地（PE）干线相连接，不得串联连接。
UPS电源柜输出端的中性线（N极），必须与由接地装置直接引来的接地干线连接，作重复接地，接地电阻小于4Ω。
当灯具距地面高度小于2.4m时，灯具的可接近裸露导体必须接地（PE）可靠，并应有专用接地螺栓和标识。
外电源进线至机房电源管理间时，应将电缆的金属外皮与接地装置连接;
从楼外引入的皑装信号电缆和屏蔽信号线，进入弱电机房前也应注意安装信号避雷器，避免沿建筑外墙或防雷引线引雷人室，遭受雷击和高频电磁干扰。
同轴电缆的屏蔽层必须与机壳一起接地。
这样可以有效的抑制线缆接收到的电磁干扰信号，从而保证信号传输的质量。
从机房送出的信号线路应采用金属线槽沿墙并在吊顶内敷设，避免与其他电气管路平行紧贴。
尽量避开空调、消防、暖气和给排水等管道，与它们的间距按相关规范执行。
金属电缆桥架及其支架和引入或引出的金属电缆导管必须接地（PE）可靠，且必须符合下列规定:
1、金属电缆桥架及其支架全长应不少于2处与接地（PE）干线相连接。
2、电缆桥架间连接板的两端跨接铜芯接地线，接地线最小允许截面积不小于6mm2。
3、接地（PE）在插座间不串联连接。
工程实施中按上述做法可以较好地处理机房供电的可靠和安全，各种不同电压和频率的信号线缆敷设安全、相互隔离度好、整齐、美观并方便维护管理。
2.5.4消防系统的要求
消防系统的设备动力电缆，控制电缆、电线，按规范要求选用耐火型电缆、电线。
其他弱电系统所用电缆、电线均采用阻燃型。
在设备选择及线路敷时，应充分考虑电磁兼容问题。
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