机房环境Word文档格式.docx

机房环境Word文档格式.docx

《机房环境Word文档格式.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《机房环境Word文档格式.docx（13页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

此外电磁感应对磁盘机等使用磁介质的设备有影响。

按照《GB2887-89计算站场地技术条件》中规定机房内磁场干扰场强不大于800A/m。

6.静电

机房内相对湿度一般应保持在50%±

5%，湿度低于此值，就容易产生静电故障，而静电故障会导致计算机运算错误。

操作员身穿化纤服装、塑料鞋等积蓄的电荷对地放电时所产生的静电故障，当人体静电电压大于1200V时，又可能使集成电路烧坏。

7.振动和冲击

振动和冲击会使计算机设备的接点脱落、接插件松动，导致接触不良、部件损坏等。

1.2改善机房环境条件的措施

1.安装空调

计算机机房空调的任务是保证电子计算机系统能够连续、稳定地运行，排出计算机设备及其他热源所散发的热量，维持机房内的恒温恒湿状态并控制机房的空气含湿量。

为此，要求计算机机房的空调系统具有供风、加热、加湿、冷却、减湿和空气除尘的能力。

《GB9361-88计算站场地安全要求》中要求应尽量采用风冷式空调设备，空调设备的室外部分应安装在便于维修和安全的地方。

2.装修机房

出于对计算机设备防尘、防震动、防静电的需要，延长计算机设备的寿命，同时为工作人员营造一个良好的工作环境，提高工作效率，要对计算机机房的墙壁、顶棚进行装修，铺设防静电地板。

《GB9361-88计算站场地安全要求》中对机房装修作了如下要求：

（1）计算机机房装修材料应符合TJ16中规定的难燃材料和非燃材，应能防潮、吸音、不起尘、抗静电。

（2）计算机的活动地板应是难燃材料和非燃材料。

（3）活动地板应有稳定的抗静电性能和承载能力，同时耐油、柔光、不起尘等。

具体要求应符合《GB6650计算机机房活动地板技术条件》。

（4）异型活动地板提供的各种规格的电线、电缆、进出口应做的光滑，防止损伤电线、电缆。

（5）活动地板下的建筑地面应平整、光滑、防潮、防尘。

（6）在安装活动地板时应采取措施，防止地板支脚倾斜、移位、横梁坠落。

3.铺设地线和增加屏蔽措施

在实用上抑制电场干扰的主要手段是接地和屏蔽，凡是受电磁场干扰的地方都可以用屏蔽的方法使之削弱，以确保计算机设备的正常运转。

根据需要可进行电屏蔽、磁屏蔽或电磁屏蔽。

在进行屏蔽时，屏蔽体必须良好地接地，其接地电阻越小越好。

若屏蔽体不接地或接地不良则其干扰有时反比不屏蔽严重。

根据要求的不同，屏蔽可对信号线、电源线、机柜或整个机房进行。

为了防止电源线的干扰，从电源设备的隔离变压器或稳频稳压装置等到机房配电柜的电缆以及穿过计算机机房的供电电缆都应采用屏蔽电缆或加金属管屏蔽。

计算机机房内防静电的主要措施是铺设防静电活动地板和使用防静电的建筑材料装饰机房，其次就是设置放电系统，也就是地线。

静电放电尽可能流过设备机架接地电路，并注意是该放电系统（即安全保护地系统）与直流地系统在机房内彼此绝缘，即应使静电放电回路与信号系统不具有公共阻抗，只有这样才能保证放电不会对信号系统构成干扰。

4.增加改善环境条件的设备

在空气比较干燥的的北方地区，出于湿度和防静电的需要可以在机房内安装空气加湿器，以符合空气的湿度要求；

在污染比较严重灰尘比较多的地区，机房内可以增设空气净化器，以达到计算机设备防尘、防腐蚀性气体的需要。

要设立专用的工作服和工作鞋柜，进入机房的工作人员应换上专用的工作服和工作鞋。

为了减少对计算机设备振动和冲击，购进的计算机专用的桌椅一定要牢固、可靠。

2.电源

电力系统受到诸多因素的影响，致使电源受到污染甚至供电中断，导致精密设备无法正常运行，造成巨大的经济损失。

电源污染对计算机和精密设备的运行极为有害，例如谐波含量大——波形畸变，就会导致计算机直流电源回路中滤波电容上容性电流明显加大，电容器发热；

对于UPS来讲，谐波含量大就意味着逆变器效率降低，如果加大逆变器输出滤波器尺寸，又会导致逆变器瞬态性能变坏。

又如电磁干扰（EMI），由于计算机系统中逻辑脉冲的前沿很陡峭（纳秒级），因此对频率在30~100MHz的电磁干扰十分敏感，这种干扰会导致计算机逻辑电路的误动作。

2.1计算机系统对供电质量的要求

计算机系统是否稳定、可靠地运行除了配电系统所提供的电源线制、电压、频率、容量等基本要求是否符合标准外，其供电质量好环的影响也是至关重要的。

1.电压波动

众所周知，电网在运行过程中，由于受多种因素影响（如负荷的变化）总是出于不断的波动状态，特别是在附近有大型用电设备处于启动、制动状态时，这种波动的幅度还是相当严重的。

当电源电压的波动超过了允许的范围，就会出现运算错误。

另外有些外部设备对电源电压的波动范围也有较高的要求。

《DL5003-91电力系统调度自动化设计技术规程》2.6.3中规定电压波动范围宜小于±

10%。

2.频率波动

电网频率波动主要是由于电网负荷大幅度变化而引起发电机转速变化所致。

而计算机的外部设备多采用同步电动机。

如计算机系统中广泛应用的磁盘机，其磁盘主轴即采用同步电动机驱动，电网频率的波动将导致主轴角速度的变化，这样便会引起信息存取的频率发生变化而产生错误，甚至会丢失信息。

按照《GB50174-93电子计算机机房设计规范》规定的B级标准允许稳态频率偏移范围为±

0.5%。

3.波形失真率

所谓波形失真率指，计算机电源柜输入的交流电压中所有高次谐波有效值之和与基波有效值之比的百分数。

电网电压波形产生失真的主要原因是由于在电网内有些用电设备，如大功率的可控整流装置的存在会对电网电压波形的畸变产生影响，这种波形上的畸变除了对计算机相位控制部分产生不利的影响外，还由于出现锯齿波形，可能使停电的检测电路误认为是停电，从而发出停电处理信号。

按照《GB50174-93电子计算机机房设计规范》规定的B级标准允许电压波形畸变率允许范围为5%~8%。

4.瞬变浪涌和瞬变下跌

电网的瞬变浪涌是指正弦波在工频一周或几周的范围内，正弦波幅值的快速增加。

瞬变浪涌一般用最大瞬变率表示。

电网的瞬变下跌又称凹口，是指正弦波工频一周或几周内快速下降，瞬变下跌一般用最大下跌率表示。

瞬变浪涌和瞬变下跌产生的原因，往往是由于电网故障和故障消除装置的综合作用；

电网中有大的负载变化以及为了克服这种变化电力设备中调整装置在调节过程中各种因素综合作用的结果。

这种瞬间的电压幅值变化对计算机系统形成干扰，导致计算机运算错误，或者破环存储的数据和程序。

国外对电网瞬变浪涌和瞬变下跌做出以下规定：

（1）允许的最大瞬变率：

（半周或更长）≤20%；

恢复过程中降至15%以内，为50ms；

然后降至6%，为0.5s。

；

（2）允许的最大下跌率：

（半周或更长）≤30%；

恢复到—20%以内，为50ms；

恢复到—13.3%以内，为0.5s。

5.瞬变脉冲（又称电压闪变）

电网电压波形的瞬变脉冲（又称尖峰）是指在小于电网电压半个周期的时间内在理想正弦波上叠加的窄脉冲。

引起尖峰和下陷的原因很多。

如计算机机房附近有大型的电弧或电弧机等类负载在工作时有瞬间放电现象时就会使电网电压中出现尖峰和下陷。

这种电网电压中的瞬变脉冲对计算机的干扰同样会导致计算机的运算错误，或者破坏存储的数据和程序。

6.瞬时停电

在计算机正常运行过程中如果电网发生瞬时断电事故将直接影响计算机的正常运行。

电源中断在1.5ms以内，可由计算机主机带的大容量电容放电来维持计算机的继续运行，对系统无影响。

而在电源中断1.5ms以上时，由于主存储器一般都采用MOS电路，一旦停电稍长，计算机就失去记忆，致使刚刚输入的指令，以及大量运算过程的中间数据丢失，这当然会引起计算机的运算错误乃至停机。

按照《GB50174-93电子计算机机房设计规范》规定的A级标准允许断电持续时间为0~4ms，B级标准允许断电持续时间为4~200ms。

7.三相不平衡

三相电源的不平衡主要包括：

相角不平衡、相电压不平衡、电流不平衡。

由于三相不平衡究竟到什么程度才会对计算机的稳定、可靠运行造成不良影响，目前尚缺少此方面完整的资料。

2.2改善计算机设备供电质量的几种设备

1.隔离变压器

隔离变压器的作用是隔离电网上的瞬变干扰，使其不致耦合到计算机电源上影响计算机的正常运行。

隔离变压器的工作原理是利用变压器的初级和次级绕组间电磁耦合的原理，并在初次级绕组间增加电磁屏蔽层，从而达到电磁屏蔽的作用。

选用隔离变压器应满足下列要求：

（1）确定输入额定功率（初级）；

（2）输出额定功率，一般应比计算机系统的输入功率大；

（3）输入电网频率应符合计算机要求；

（4）输入电网相数、额定电压值应符合输入电网的要求；

（5）输出相数、额定电压值应满足计算机设备的要求；

（6）过载能力应满足长期工作；

（7）电压不平衡应小于1%（仅适用于中心抽头单相或三相变压器）；

（8）三相变压器应具有三柱铁心，对于三相四线制系统，初级的三角形连接，次级为星形连接（对于有其他特殊要求的例外）；

（9）初级和次级之间应有电磁屏蔽层，在电源频率为20KHz的情况下，其屏蔽比应为20：

1或更大为好；

（10）变压器效率应尽可能高，满载时最好应达到98%；

1/4负载时最好能达到95%；

（11）变压器冷却（通常为干式变压器），要采用风冷，不用油冷；

（12）噪音限制，150KVA以下在一米以内测量时应小于50dB；

500KW以下应为60dB；

（13）变压器应符合一机部设计标准和试验要求。

2.滤波器

滤波器的主要作用是衰减来自电网的电磁干扰和射频干扰。

在使用滤波器时，应注意以下几点：

（1）滤波器所能通过的额定电流值；

（2）滤波器所允许的额定电压值；

（3）滤波器能衰减的频率范围；

（4）滤波器的设置位置应尽量靠近计算机设备；

（5）滤波器必须接地，从输出到计算机的配电设备应采用屏蔽电缆或屏蔽管。

3.稳压设备

稳压设备的作用是自动调整电网电压的波动，以符合计算机设备对电网变化的要求。

常用的稳压设备有：

交流电子稳压器，可控硅自动调压器，稳压电动机组，以及稳压变压器（即CVT）和感应调压器。

采用稳压设备进行稳压的问题是动作灵敏度较差，只能对电网的无瞬间电压波动起调节作用，对电网的瞬变浪涌，瞬变脉冲起不到衰减作用。

因此，通常都是与隔离变压器、低通滤波器等一起组成供电系统，以取得较好的供电效果。

4.UPS电源

UPS（UninterruptiblePowerSystem），即不间断电源，是一种含有储能装置，以逆变器为主要组成部分的恒压恒频的不间断电源。

主要用于给单台计算机、计算机网络系统或其它电力电子设备提供不间断的电力供应。

当市电输入正常时，UPS将市电稳压后供应给负载使用，此时的UPS就是一台交流市电稳压器，同时它还向机内电池充电；

当市电中断（事故停电）时,UPS立即将机内电池的电能，通过逆变转换的方法向负载继续供应220V交流电，使负载维持正常工作并保护负载软、硬件不受损坏。

（1）UPS分类

UPS按它的工作方式可分为三种：

后备式（OFF-LINE）、线交互式（LINE-INTERACTIVE）和在线式（ON-LINE）。

A、后备式（OFF-LINE）

后备式UPS对于各种类型电源污染解决能力有限，只起到断电保护作用，因此很难满足精密负载对电源的严格要求。

B、线交互式（LINE-INTERACTIVE）

线交互式UPS在后备式上增加了稳压环节，因此当市电电压低时可以自动调节输出电压，同时市电电压过高或过低时自动转到电池放电、逆变器工作。

线交互式解决电源污染能力优于后备式，但仍不理想。

C、在线式（ON-LINE）

在线式UPS使市电经过交流——直流——交流的变换，真正做到市电与负载的隔离，因此负载得到的电源才是真正的无污染、无中断的电源。

在线式UPS价格较之前两种UPS高，但由于性能优良，使精密负载电源真正得到保护。

（2）UPS的改善供电电质量的手段及工作方式

UPS是用来给交流设备提供不间断交流电源的，并以此来改善电源的质量。

为了达到这个功能，UPS对输入的交流电从两个方面进行了改进：

.●提供后备电源

.●改善电源质量

对电源系统中的浪涌，噪声，电压下跌现象UPS能予以改进。

任何类型的UPS都可以采用隔离变压器。

它可用来完全消除一种交流电噪声“共模噪声”。

计算机网络对系统间地线噪声比较敏感，但相对来说对共模噪声不太敏感。

现在大多数UPS无论是在线式、后备式、或混合式，都用电子滤波器来消除共模噪声。

UPS在正常情况下用初级电源给负载供电，一旦电源中断，就用后备电源给负载供电。

一般UPS的结构框图如下：

图8-1

通常UPS可作为后备式UPS或在线式UPS工作，它们的主要区别在于交流电的初级电源路径不一样。

在上图中，实线表明初级电源的路径，虚线表示后备电源的路径。

后备式UPS工作时，转换开关接通滤波后的交流输入电作为初级电源，一旦初级电源（AC）掉电，就接通电池／逆变器作后备电源供电。

在线式工作式时，正常情况下，转换开关接通电池／逆变器回路作为初级电源供电，当初级电源出现故障时，就由滤波后的交流输入电作为后备电源供电。

后备式和在线式工作方式的区别很简单，但在运行中却有很大不同。

其中的差别是当交流电输入电源停电时，后备式工作转换开关必须切换到电池／逆变器回路提供后备电源，而在线工作时中，由于交流输入电是后备电源而不是初级电源，转换开关不须动作，因而掉电时它没有切换时间。

（3）UPS性能

UPS作为保护性的电源设备，它的性能参数具有重要意义，应是我们选购时的考虑重点。

市电电压输入范围宽，则表明对市电的利用能力强（减少电池放电）。

输出电压、频率范围小，则表明对市电调整能力强，输出稳定。

波形畸变率用以衡量输出电压波形的稳定性,而电压稳定度则说明当UPS突然由零负载加到满负载时，输出电压的稳定性。

UPS是精密负载的电源保护设备，因此可靠性高、故障率低是最重要的指标。

要求平均无故障时间（或平均故障间隔时间）—MTBF长，平均修理时间—MTTR尽量短。

还有UPS效率、功率因数、转换时间等都是表征UPS性能的重要参数，决定了对负载的保护能力和对市电的利用率。

性能越好，保护能力也越强，总的来说，离线式UPS对负载的保护最差，在线互动式略优之，在线式则几乎可以解决所有的常见电力问题。

当然成本也随着性能的增强而上升。

因此用户在选购UPS时，应根据负载对电力的要求程度及负载的重要性不同，而选取不同类型的UPS。

2.3改善供电质量的措施

2.3.1机房供配电系统设计中应注意的几个问题

要想获得理想的电源，可以采用多种措施。

除了选用各种类型的滤波、稳压设备、以及不间断电源UPS等改善供电质量设备外。

计算机机房供配电系统设计中应注意的几个问题：

（1）电子计算机机房供配电系统的可靠性要求较高，为了防止其它负荷对计算机系统的干扰，以及为了维护运行管理上的方便，可采用专用低压馈电线路供电。

这样可有效地抑制计算机系统以外的用电设备对计算机系统的干扰。

（2）对于计算机系统以内的非计算机用电负荷——附着设备用电负荷，如空调机、通风机、吸尘器、电梯、电焊机、电烙铁、电动工具等，为了防止它们对计算机的干扰，保证计算机电源系统不受污染，应禁止使用计算机电源系统供电，更不得接入交流不间断电源系统供电。

（3）为了防止照明电路的开启和关闭时产生的冲击对计算机的干扰，另一方面也为了避免由于照明电路供电电压的波动，影响照度的稳定性，机房内的一般照明和应急照明应与计算机电源系统分开，最好与辅助设备电源系统的线路分开，由单独的低压照明线路供电。

（4）为保证电源运行时三相能基本平衡，设计时应尽可能将单相负荷均匀分配在各相上。

计算机机房低压配电系统的三相符合不平衡应控制在5~20%为宜。

（5）为减小线路压降，减少线路干扰和便于维护管理，计算机电源设备（如：

交流稳压器、电源滤波器、隔离变压器、不间断电源、蓄电池组等）除各种发电机组外，均应靠近主机房设置为宜。

（6）为防止闪电雷击及操作过电压对设备造成的危害，计算机机房电源进线宜采用地下直接埋设电缆。

当具有架空进出线时，在低压架空电源进线处或专用变压器低压配电母线处均应装设低压避雷器。

主机房专用动力配电箱内低压配电母线上可装设浪涌吸收装置（如压敏电阻等）以消除线路上产生的瞬时高压尖峰脉冲。

（7）主机房内应分别设置测试与维修用插座，目的是为了避免维修用的手动工具（如受电钻、电焊机等）误插入测试插座内影响计算机正常运行。

在插座的选型上两种用途的插座应有明显的区别标志，以防误插入。

测使用电源插座应由计算机主机电源系统供电，而维修用电源插座应用辅助设备电源系统供电。

其它房间应适当设置维修用电源插座。

（8）电线、电缆可按如下选择：

①主机房内低压电源配电线路供电线路可靠性和抗干扰性要求较高，一般采用铜芯屏蔽导线或电缆为宜，或者采用铜芯导线穿钢管铺设。

②低频信号线，隔离要求很严格的多点接地和单点接地线路，要采用屏蔽双绞线。

③在重要的发射射频脉冲线路，高频、宽带的阻抗匹配处，用铜轴线缆。

④高电压电源线，用铜锌钢管屏蔽。

（9）布线准则如下：

①所有电缆要尽量分散，间距越大越好。

同束同类电缆捆扎。

②电源用导线和电缆以及受电磁干扰敏感的电缆不可靠近有电磁干扰发射的导线和电缆。

③能发射电磁干扰的导线要单独铺设。

④当受电磁干扰敏感的导线和电缆不得不靠近电源导线和电缆铺设时，应尽可能使它们彼此成直角，不同类的电缆尽可能从不同方向进入设备。

⑤当不同类电缆不得不铺设在一起，穿过同一电缆洞时，在洞孔两侧铺设距离应尽量分散开。

⑥电源用导线、电缆应尽量靠近壳体。

⑦应采用多根电源线从主电源给一个设备的不同部件分别供电，以降低相互影响。

⑧屏蔽电缆端头屏蔽套与机壳连接要保证接触良好，而且不穿入设备壳体内部。

⑨当空间狭小，不能达到布线要求时，可采用金属导线管，以获隔离效果。

⑩活动地板下部的电源线应尽可能远离计算机信号线，应避免并排铺设。

若不能避免应尽量采取相应的屏蔽措施。

2.3.2推荐电源连接方法

（1）对于A、B互为备份的设备，应采用分相或分路供电，以确保系统运行的安全性。

（2）应选用具有双稳压功能的在线式UPS，UPS电池的放电时间可根据需要自行选择。

对于晚上不能安排值班人员的，电池放电时间一般应大于可能出现的最长停电时间，避免造成电池永久损坏。

《DL5003-91电力系统调度自动化设计技术规程》2.6.4中规定为保证供电的质量和可靠性，计算机系统应采用不间断电源供电,交流消失后不间断电源维持时间应不小于1h。

（3）对于电压不稳的地区，为确保系统的安全运行，建议在UPS之前使用参数稳压电源。

（4）本系统供电线路必须与空调等大负荷设备或电感性负载分相或分路连接。

3.接地

在计算机系统中，为了保证计算机设备稳定可靠的工作，防止寄生电容耦合的干扰，保证设备及人身的安全，要求有一个良好的接地系统。

3.1接地种类

在国家标准《GB2887计算站场地技术要求》中对计算站接地系统的要求做了具体的规定。

计算机站一般具有以下几种地：

（1）计算机系统的直流地

计算机本身的逻辑参考地。

（2）交流工作地

在电力系统中，运行需要的接地（入中性点接地）。

（3）安全保护地

电力设备的金属外壳等，由于绝缘被损坏又可能带电，为了防止这种电压危及人身和设备安全而设的接地。

（4）防雷保护地（处在有防雷设施的建筑群中可不设此地）

为防止雷击而设的接地。

3.2接地电阻

在接地系统中，用接地电阻来表示与大地结合好坏的指标，上列各种接地点的接地电阻，在《GB2887计算站场地技术要求》中规定如下：

（1）计算机系统的直流地接地电阻的大小，接法以及诸地之间的关系，应以不同计算机系统的要求而定，一般要求该电阻不应大于4Ω；

（2）交流工作地的接地电阻不应大于4Ω；

（3）安全保护地的接地电阻不应大于4Ω；

（4）防雷保护地的接地电阻不应大于10Ω；

所谓接地，即把电路中的某一点或某一金属壳体用导线与大地连在一起，形成电气通路。

它以接地电流易于流动为目标，因此接地电阻越低越好；

同时还希望在接地电流受某种外界条件影响数值发生变化时，接地点的电位随之变化而产生的噪声应尽量减小，所以接地电阻越低越好。

在处理计算机的接地时应注意以下两点：

①信号电路和电源电路，高压电路和低压电路不应使用共地回路；

②灵敏电路的接地，应各自隔离或屏蔽，以防止地回流和静电感应而产生干扰。

直流地接大地时与其他各类接地系统之间的关系

直流地在按照串联接地、并联接地或网格接地中任一种类型组成独立接地系统，再通过接地母线引至机房室外与接地地桩相连成为直流地接大地。

由于不同的计算机系统对直流地的要求不同，其直流接地与其他各类型的接地系统的关系也存在着很大的差别，大体上有以下几种做法：

（1）直流地、安全保护地、交流工作地和防雷保护地各自组成系统，并分别接入不同的地桩上。

这种方案的最优在于防止其他设备干扰计算机的稳定运行，当出问题时，可以分清责任所在。

但是这种方案要有很多根接地母线和接地桩，施工复杂且造价昂贵。

（2）直流地、防雷地各自单独接地。

把安全保护地与交流工作地共用一个地桩。

即机房内的所有交流设备的中线连在一起与配电柜的中线端子相接；

再把各设备的机壳（架）用绝缘导线连在一起，也接在配电柜的中线端子上，然后再用母线引至机房室外接在接地地桩上。

（3）机房内的直流地、交流工作地、安全保护地各自成系统后再用一根接地母线接在配电柜的中线端子上，最后在由一根公共接地母线引至机房室外，接在一个共用的地桩上。

而防雷保护地还应该单独接地。

其特点是施工方便，造价低，而且可以与防雷保护地接地地桩保持要求的距离。

但是其最大的