指挥中心建设方案.docx
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指挥中心建设方案
山南边防支队指挥中心建设
技
术
方
案
冠林电子有限公司
2011-5
第一章概述
指挥中心是边防部队各机关实施日常值班、指挥调度、处突指挥的重要场所。
指挥中心的建设目标就是结合指挥中心工作特点，以指挥技术和信息技术为主导，充分运用现代通讯技术、网络技术、自动化技术、电子监控等先进技术，构建以数据传输网络为纽带，以计算机信息系统为支撑，以视频会议和卫星定位为辅助手段，集语音、视频、计算机网络、图像监控、三维定位等多种功能于一体的现代化、网络化、智能化指挥决策中枢。
建设目标：
（一）以实现“看得见，听得到，拉得动，打得赢”为基本建设目标；
（二）确保重要警务活动和处置重大突发事件时武警指挥、决策信息能够即时传输；
（三）满足多部门协同作战，处置重大应急、反恐、突发事件的协调指挥和指挥中心日常工作的需要；
（四）建成系统可靠、设备先进、保障有力、反应灵敏的指挥系统。
第二章需求分析
随着信息技术的飞速发展和信息技术的不断普及，加强部队信息化建设迫在眉睫。
边防支队指挥中心是山南边防进行部队管理、处突指挥、日常值班等工作的核心场所。
指挥中心应具备信息化部队管理、实时指挥、日常值班等功能。
在部队管理时指挥中心能实时检查各级值班室及口岸、重要山口、辖区等重点部位的图像，能检查动态执勤信息，能查询执勤部队和执勤目标的基本情况。
在处突指挥时指挥中心能实时接收事发现场的情况和信息，能快速搜集支持处突指挥的各类信息，辅助首长决策，指挥中心能实时掌握执行任务部队的方位并能保持实时通信联络，对部队处置进程能够实时掌控。
日常值班时能保证部队各类信息畅通无阻，实时反应。
能自动完成各类值班信息的处理，形成值班要报等。
根据指挥中心的需求，以及我们的实际工程经验，拟在大楼的第六楼建立作战指挥中心，并将整个工程细化成以下几个子系统。
●机房工程：
机房装修、防雷接地、UPS电源及配电系统、消防系统、门禁系统、监控系统、空调系统等
●显示系统：
DLP显示墙、LED显示屏、桌面显示系统等
●视频系统：
监控系统、视频会议、信号切换、数字直播系统等
●音频系统：
扩声系统、发言系统等会议系统
●集中控制系统（控制对象）：
投影显示系统、音频扩声系统、会议系统、灯光环境、窗帘等设备
●指挥调度：
可视调度指挥系统。
●电子触控沙盘：
第三章总体设计
3.1指挥中心平面布局图
3.2系统示意图
第四章方案设计
4.1机房工程
4.1.1系统概况
通信机房建设主要包含:
机房装修、电气系统、防雷系统、接地系统、空调系统、门禁系统、监控系统、消防系统等系统建设。
是系统化、智能化的工程。
本方案根据建设方需求，按照计算机机房的设计标准，在设计中采用先进、成熟、实用的技术，严格执行国家有关规范，力求在符合国家有关标准的前提下，考虑机房系统扩展性和灵活性，以确保系统的安全、可靠和实用。
4.1.2需求分析
支队指挥中心建成后，各系统设备较多，而且机房是各类信息的汇聚点，是保障个系统正常运行的保障枢纽。
所以机房建设必须按照国家规范统一建设。
保障机房内各系统设备的正常运行，保障机房工作人员安全的工作环境。
●必须保证5年的先进性和10以上的可用性。
●机房的设计和施工，应按高起点、高水平、高质量，采用新设备、新材料、新工艺的原则进行，设计建设一流计算机机房。
●机房设计及施工应保证计算机机房以安全、节能、易管理、环保的原则运行，其中必须将安全作为最重要的因素予以考虑。
●本机房的建设，应做到各子系统的有机结合，做到使用简单、管理方便，维护便捷。
综合技术指标：
1.安全等级：
A级。
参见GB2887—88《计算站场地安全要求》；
2.环境等级：
A级（温度、湿度、洁净度）。
参见GB2887—89《计算站场地技术条件》；GB50174—93《电子计算机机房设计规范》；
3.电源等级：
一级负荷；
4.供电质量：
A级。
参见《供配电系统设计规范》；
5.装修材料：
难（阻）燃、抗静电、防尘、无毒、无刺激；
6.照度：
平均照度≥400LX；应急照明≥40LX；
7.室内正压：
维持10～20Pa。
4.1.3设计依据
（1）山南边防支队指挥中心建设图纸；
（2）相关国际标准，国家规范，地方规定
●SJ/T30003-93 《电子计算机机房施工及验收规范》
●GB/T2887-2000 《电子计算机场地通用规范》
●GB/T9361-88《计算站场地安全条件》
●SJ/T10796-2001《防静电活动地板通用条件》
●GB50174-93《电子计算机机房设计规范》
●GB50222-95 《建筑内部装修设计防火规范》
●GBJ（16-87）2001年版《建筑设计防火规范》
●GB50034-2004 《建筑照明设计标准》
●GB50116-98《火灾自动报警系统设计规范》
●GB50166-92《火灾自动报警系统施工及验收规范》
●GB50370-2005 《气体灭火系统设计规范》
●GB50263-97 《气体灭火系统施工及验收规范》
●DBJ15-23-1999 《SDE洁净气体灭火系统设计规范》
●GB50210-2001 《建筑装饰装修工程质量验收规范》
●GB50243-2002《通风与空调工程施工与验收规范》
●JGJ/T16-92 《民用建筑电气设计标准》
●GA/T75-94《安全防范工程程序与要求》
●GA/T74-94《中华人民共和国安全防范标准》
●GA/T75-94《中华人民共和国公共安全行业标准》
●GA/T74-2000《安全防范系统通用图形符号》
●GB50054-95 《低压配电设计规范》
●GB50052-95 《供配电系统设计规范》
●GB50189-2005 《公共建筑节能设计规范》
●GB50325-2001 《民用建筑工程室内环境污染控制规范》
●GB2887-89《计算站场地技术要求》
●GB4064-83《电气设备安全设计导则》
●GBJ232-90，92《电气装置安装工程施工及验收规范》
●GB50303-2002《建筑电气工程施工质量验收规范》
●GB50057-94 《建筑物防雷设计规范》（2000年版）
●GB50343-2004 《建筑物电子信息系统防雷技术规范》
●GB50217-94 《电力工程电缆设计规范》
●GB50055-93 《通用用电设备配电设计规范》
●GB/T50311-2000 《建筑与建筑群综合布线系统设计规范》
●GB/T50312-2000 《建筑与建筑群综合布线系统验收规范》
●GB50045-95《高层民用建筑设计防火规范》（2001年修订版）
4.1.4机房装饰工程
计算机房的室内装修工程施工验收主要包括吊顶、隔断墙、门、窗、墙壁装修、地面、活动地板的施工验收及其他室内作业。
室内装修作业应符合《装饰工程施工及验收规范》、《地面及楼面工程施工及验收规范》、《木结构工程施工及验收规范》及《钢结构工程施工及验收规范》的有关规定。
在施工时应保证现场、材料和设备的清洁。
隐蔽工程（如地板下、吊顶上、假墙、夹层内）在封口前必须先除尘、清洁处理，暗处表层应能保持长期不起尘、不起皮和不龟裂。
机房所有管线穿墙处的裁口必须做防尘处理，然后对缝隙必须用密封材料填堵。
在裱糊、粘接贴面及进行其他涂复施工时，其环境条件应符合材料说明书的规定。
装修材料应尽量选择无毒、无刺激性的材料，尽量选择难燃、阻燃材料，否则应尽可能涂防火涂料。
4.1.4.1平面布局和功能的划分
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短；
⑵.满足甲方提出的平面布局及功能划分基础上，按合理、规范并尽可能节约投资的原则，我方提出平面分格：
a:
主机房80.0㎡：
放置服务器机柜、网络机柜、精密空调等设备并考虑一定的冗余；
b:
操作室27.0㎡:
设置3个工位；
c：
电源室34.0㎡:
放置电池柜、UPS机头、配电柜、精密空调等设备
d：
存储室17.0㎡:
放置存储服务器设备、精密空调等设备
e：
监控室72.0㎡:
放置操作台大屏墙等
f：
检修室15.0㎡:
放置大屏控制设备及柜机空调等
⑶.机房平面布局划分详见方案图中的“指挥中心平面布局图”。
4.1.4.2施工工艺及材料选择
1、吊顶
吊顶内楼板及柱面喷涂立邦时时丽防尘乳胶漆两遍，吊顶板采用600*600*0.8mm（燃烧性能等级A）规格的乳白色铝合金方形吊顶板。
计算机机房吊顶板表面应平整，不得起尘、变色和腐蚀；其边缘应整齐、无翘曲，封边处理后不得脱胶；填充顶棚的保温、隔音材料应平整、干燥，并做包缝处理。
按设计及安装位置严格放线。
吊顶及马道应坚固、平直，并有可靠的防锈涂复。
金属连接件、铆固件除锈后，应涂两遍防锈漆。
吊顶上的灯具、各种风口、火灾探测器底座及灭火喷嘴等应定准位置，整齐划一，并与龙骨和吊顶紧密配合安装。
从表面看应布局合理、美观、不显凌乱。
吊顶内空调作为静压箱时，其内表面应按设计要求做防尘处理，不得起皮和龟裂。
固定式吊顶的顶板应与龙骨垂直安装。
双层顶板的接缝不得落在同一根龙骨上。
用自攻螺钉固定吊顶板，不得损坏板面。
当设计未作明确规定时应符合五类要求。
螺钉间距：
沿板周边间距150-200mm，中间间距为200-3000mm，均匀布置。
螺钉距板边10-15mm，钉眼、接缝和阴阳角处必须根据顶板材质用相应的材料嵌平、磨光。
保温吊顶的检修盖板应用与保温吊顶相同的材料制作。
活动式顶板的安装必须牢固、下表面平整、接缝紧密平直、靠墙、柱处按实际尺寸裁板镶补。
根据顶板材质作相应的封边处理。
安装过程中随时擦拭顶板表面，并及时清楚顶板内的余料和杂物，做到上不留余物，下不留污迹。
2、隔断
隔断采用12mm防火玻璃隔断，隔断采用1.0mm厚拉丝不锈钢进行包框处理，包框宽度为100mm。
隔断吊顶上、地板下采用双面单层12mm防火石膏板进行密封处理，防火石膏板之间嵌50mm岩棉。
其中隔断采用30*60*4mm钢矩管龙骨，龙骨设计满足承力及尺寸要求。
监控大屏两侧采用轻钢龙骨基层直面石膏板隔断。
3、地面
整个区域内地面铺设600*600*35无边优质抗静电地板，铺设地板前对地面采用防尘漆涂刷两遍，铺设完成后，做好防静电接地。
主区域安装高度不低于300mm。
所选用的地板性能参数为：
静电泄漏电阻：
1*105—1*109Ω；
绝缘体的静电电压≤1KV；
地板承重600kg/m2，集中荷载150kg/cm2；
该地板的优点：
高度灵活性；面板材料安装过程简单
面板和系统的重量脚轻易于日后扩建安装
实现所有文件标准化具有高防火性能
高隔音性能可以提供各种类型的地板覆面
4、墙面
墙面采用38*25*1及25*25*1铝合金矩管作基层骨架，1200*2400*4mm双面铝塑板饰面，采用铝塑板不低于18S，采用上海吉祥铝塑板。
4.1.5供配电系统
4.1.5.1设计范围
●主电源部分：
由大楼配电房引一路ZR-YJV4*120+1*70的主电缆至机房市电配电柜作为市电输入的主电缆。
●UPS供配电系统：
主要考虑机房内网络设备、服务器设备、门禁、安防、操作台工位等需要不间断电源供电的用电设备的供配电系统。
●机房市电供配电系统：
主要考虑机房内空调、新风排风、精密空调、照明系统、维修插座配电。
4.1.5.2配电柜系统
需求分析
机房的总配电柜负责给UPS系统、空调室外机、照明系统、插座系统、消防系统、门禁系统、应急照明系统、供电，总功率要求为110KVA，输入总开关为260A，输入电缆为三相5线制，中线为120mm2，地线70mm2。
电气开关等部件均选用高质量的ABB产品。
电线电缆选用成都三电总厂产品，均选用阻燃的产品。
配电柜的配电包括两大部分：
一部分是市电配电，包括给UPS系统、空调室外机、照明系统、插座系统、备用开关等。
另外一部分是UPS输出配电，分别给机房内网络设备、服务器设备、门禁、安防、操作台工位、消防系统、门禁系统、应急照明系统等供电。
配电柜设计
机房设置2台配电柜.
●一台为市电总配电柜（PD），负责为空调新排风设备、普通照明、辅助插座、柜机空调等供电，总功率要求为110KW，输入总开关为260A。
三相5线制。
●一台为UPS配电柜（PD），负责为机房内网络设备、服务器设备、门禁、安防、操作台工位、消防系统、门禁系统、应急照明系统等供电，总功率要求为80KW，输入总开关为160A。
三相5线制。
配电柜规格为600*450*2000，黑色喷塑柜体，带安全操作面板。
空气开关选用ABB产品，空气开关数量及型号按配电系统图进行配置（详见系统图）。
配电柜内设置独立的专用零地铜排，分别为：
市电零、UPS专用零、UPS专用地（直流地）、综合地（防静电、安全保护地等）。
铜排采用本地优质产品。
4.1.6照明系统
机房工作照明采用3*20w铝合金格栅灯具照明。
应急照明采用13W节能筒灯。
整个机房设计照度≥400Lx,应急照明设计照度≥40Lx；当出现市电停电时，应急照明灯具自动切换为UPS电源对应急筒灯进行直接供电；无须手动切换。
灯具照明控制采用翘板开关独立控制。
4.1.7防雷系统
4.1.7.1概述
建筑物电子信息系统遭受雷电的影响是多方面的，既有直接雷击，又有从电源线路、信号线路等侵入的雷电电磁脉冲，还有在建筑物邻近落雷形成的电磁场感应，以及接闪器接闪后由接地装置引起的地电位反击。
在进行防雷设计时，不但要考虑防直接雷击，还要防雷电电磁脉冲、雷电电磁感应和地电位反击等，因此，必须进行综合防护，才能达到预期的防雷效果。
为保证计算机网络设备和网络系统运行的可靠性，应对计算机机房进行防雷系统设计。
防雷技术主要包括直接雷防护（外部防雷）和感应雷击LEMP防护（内部防雷）。
因为雷击有多种途径，防雷系统设计需综合考虑。
4.1.7.2设计说明
①电源防雷
本次设计我们对机房的防雷主要是防止感应雷击，由于电力线采用户外线路直接引入为计算机信息系统提供有效的能源支持，故电力线是重要的引雷途径，为了进行有效的防护，根据IEC和GB的有关标准规定，需在计算机机房不间断电源输入端实施三级保护。
目的是用分流（限幅）技术将雷电过电压（脉冲）能量分流泄入大地，达到保护的目的。
在防雷器设计选型中，必须重点考虑不同级别的防雷器之间的安装距离。
第一级防雷器与第二级防雷器之间距离应达到10米以上，第二级与第三级防雷器之间距离应达到5米以上，利用电力线上的自由电感、自由电阻进行级级解藕，以达到级级防雷器的响应时间配合，实现真正的多级保护。
如不能实现利用电力线实施距离解藕时，应该采用人为的电阻、电感实施LC延迟解藕。
当三级防雷保护完成后，能够为计算机信息系统设备的电源输入端提供安全可靠的用电环境。
第一级防雷设在总进线母线上，采用80KA的四极电源防雷器；
二级防雷设在UPS输入开关后端，二级防雷为40KA的四极电源防雷器。
三级防雷设在UPS输出开关后端，三级防雷器采用20KA四极电源防雷器。
②信号防雷
由于信号系统，尤其是与信号传输线相连接的设备接口工作电压较低，而且耐压水平也很低，对于由信号传输线引入的感应雷电波特别敏感、极易损坏。
因此，在设备的信号接口处安装相应的信号避雷器是非常必要的。
根据信号传输线容易引雷的程度和设备的重要程度，在进出室内外的信号线上安装信号避雷器。
本方案在计算机房输入至Modem的接口处及机房输出到较远楼层交换机处，安装RJ45信号避雷器，以保护后级设备，主要参数及性能如下：
雷电通流量3KA；工作电压5V；标称阻抗50Ω；限制电压（10/700μs）≤30V，传输速率100M；插入损耗≤0.5dB；RJ45接口；外型尺寸100×27×25mm；重量95g。
4.1.8接地系统
电力、电子设备的接地，是保障设备安全、操作人员安全和设备正常运行的必要措施。
可以认为，凡是与电网连接的所有仪器设备都应当接地；凡是电力需要到达的地方，就是接地工程需要作到的地方。
4.1.8.1接地种类
●防雷接地防雷接地电阻规范要求10。
机房内所有金属窗结构均可靠接地。
●交流工作接地在三相五线制系统中即为工作零线N，接地电阻要求4。
●安全保护接地即为三相五线制中的PE线，它接至由市电直接供电的动力、照明等设备的金属外壳（如空调），其目的是将可能非正常带电的设备金属部分的电位箝位于零电位，以保障人员安全。
接地电阻要求4。
●直流工作地G即直流弱电系统的公共电位点，计算机系统中以它作为各种脉冲识别的基础电平，同一系统中直流工作地电位的不同将严重影响数据传输和识别。
在目前的计算机中，直流工作地基本上都是直接连接至设备的金属外壳（也有与外壳绝缘而处于不接地状态即悬浮地的，这种情况下不考虑直流接地），再通过与外壳相通的电源插头的地线与接地极相连。
故在实际施工中应确保设备外壳与其它接地系统的绝缘。
接地电阻要求按设备厂商提出的指标。
本次设计指标为1
●屏蔽接地屏蔽接地的目的主要是防止外来杂波干扰、屏蔽计算机本身的信号、防止静电的产生。
简单屏蔽接地是将各种屏蔽接线就近连接在安全接地线上。
●防静电接地对设备来说即为金属外壳接地。
处理方法同屏蔽地。
如单纯为防静电，接地电阻10即可。
4.1.8.2各种接地间关系
机房内各种地线的关系，实质上是计算机直流地与其他几种地的相互关系，取决于计算机设备自身对接地系统的要求，并最终决定了机房内各种接地的具体实施。
本方案考虑利用大楼综合接地，原大楼综合接地网地阻值不满足≤1欧姆。
需进行地网改造，增加人工接地体使其地阻值满足≤1欧姆。
4.1.8.3设计说明
根据现行国家标准《建筑防雷设计规范》，机房采用联合接地，即各种接地之间采取共网不共点的综合接地（改造后的大楼综合地网的接地电阻1）。
⑴.计算机专用接地线接地引上线采用两根BVR50MM2铜芯软线从大楼总等电位端子板（MEB）引到机房配电柜UPS零地排上，再从UPS地排引到机房等电位排上。
⑵.机房内等电位体在主机房用宽30mm,厚3mm薄铜排组成封闭环形带，环形铜带不大于10米，作为机房等电位体。
⑶.机房内所有机器设备的外壳以及辅助设备的的机体均用ZR-BVR-6MM2静电泄露引线连接等电位铜排。
防雷接地、屏蔽接地、防静电接地、安全接地均用接入等电位体。
4.1.8.4地网改造
改造后地网要求地阻达1欧以下,采用增加人工接地体的方式，在原接地网旁增加中光ZGD-II-1型非金属接地模块共8块。
接地模块由于是非金属材料，因而不易腐蚀，同时由于非金属材料中富含结晶水，使接地模块具有良好的保湿性，并增加了接地模块与土壤的亲合力，因此接地效果较为理想。
接地示意图：
4.1.9UPS电源系统
支队级单位指挥中心建成后为保障各系统的正常运转需要建设UPS供电系统，与市电、柴油发电机共同使用，互为备份、互相弥补不足，保障各单位各系统的正常用电，同时需要实际考虑支队单位所在地高寒缺氧，气候恶劣等因素对供电系统的影响及各系统实际功耗，设计UPS主机输出功率及电池容量。
4.1.9.1需求分析
供电系统是山南边防总队信息化建设基础保障，供电系统的稳定性直接影响着所有设备、所有系统的正常运行。
由于西藏自治区的特殊自然地理条件：
高寒缺氧，气候恶劣，地理环境差，地广人稀，交通不便，经济欠发达，整个XX地区没有可靠稳定的供电系统，尤其是边远地区。
政府供电网主要依赖于小型水利发电，但水利发电季节性强，尤其到了冬季进入枯水期或结冰期，水利发电不能使用。
针对以上情况XX边防总队信息化建设不仅要建设基础网络、应用系统，同时需要建设配套的供电设施，保证整个系统的正常运转。
由于山南边防支队已有相应的发电设备，故本次设计不考虑增加发电机组，只设计UPS电源系统。
4.1.9.2设计说明
支队级单位指挥中心UPS供电系统需要满足各系统建成后的设备用电，由于西藏海拔高，气温低等特殊环境因素，电池转换效率较低。
所以UPS供电系统需要充分考虑主机及电池容量。
1、系统容量
UPS的输出功率（KVA）＝负载总功率（KW）÷功率因数÷功率裕量
指挥中心目前设计有多个系统,负载总功率最大可达40KW。
一般来说，服务器、存储及网络等设备由于内置开关电源，属于整流性负载，功率因数大多为0.7~0.8。
同时未来几年扩容的需要,可考虑20%左右的冗余,即:
40000W÷功率因数0.8÷功率裕量0.8=62.5KVA,
同时由于西藏拉萨海拔3648米,一般UPS适用于1000m以内,海波每增加100米功率下降1%,所以有鉴于此UPS的实际输出功率应该再增大27%,即:
62.5*（1+27%）=79.38KVA
所以应选用一台80KVA在线式UPS电源系统，电池系统后备时间建议4小时。
本次设计建议使用HipulseU系列UPS电源系统
2、工作原理
整流器
6脉冲或12脉冲全控桥（6只或12只SCR可控硅）组成整流器，其作用是将输入交流AC380V整流为直流432V左右。
控制特点为“斜坡”启动，即整流器输出电压在10秒钟内由0V至432V，对电网无冲击。
再加上专用输入滤波器，可将输入谐波含量减小至4.5或9%以下，使UPS输入功率因数提高至0.95以上。
逆变器
由6只IBGT大功率管组成的SPWM（正弦脉冲调制）全控桥组成。
其作用是将DC432V转换成交流AC208V，经特制的（△/）零相移锯齿型升压隔离变压器，变为负载所需的AC380V；另外，该变压器具有消除来自如计算机类的非线性负载所反射的三倍次谐波电流的能力。
控制特点采用“慢降栅压”保护技术，可大大减少逆变器扰动关断（逆变器与静态开关相互切换），并提高UPS整机过载能力，使其抗短路和抗过载能力优于一般机型。
双路静态开关
由12只SCR（可控硅）组成逆变器侧和旁路侧双路无触点静态开关。
其作用是确保逆变器供电与旁路供电间的无间断切换，并确保输出电压波形的连续性和平滑性。
控制电路采用了“过零点”切换技术，保证了UPS在同步锁相时切换时间为0ms，在与电网不同步时，切换时间小于4ms，即电网频率无论怎样变化，均可确保UPS输出电压、频率的稳定与不间断。
控制系统
采用微处理器总线控制技术，确保整流器、逆变器、静态开关的实时控制，以及各功率部分的协调，其特点是控制时效增加，可靠性加强，最终使UPS整机效率提高，各项输出技术指标均优于一般同容量设备。
3、技术特性
UPS双输入检测窗口（电压、频率）
大功率UPS电源均有两路输入，即主输入、旁路输入。
UPS正常工作时由主输入给整流器提供能量，当逆变器出现故障或负载出现浪涌电流时，UPS会转旁路，由旁路输入对负载供电。
现大部分UPS电源对输入只有主输入电压、频率检测电路，而旁路是同主输入检测窗口相同。
一般该窗口检测指标为：
电压380V20%，频率50HZ5%。
这种单检测窗口设置的UPS对负载的供电会产生一定的问题。
如果市电电压在456V时，而UPS在输出浪涌电流的作用下会转成旁路对负载供电，此时市电456V就会直接供给负载，此电压值会造成负载过电压保护，严重时可能会造成负载因过压而烧坏。
这种情况在其它单输入检测窗口机型中出现过。
而艾默生HipulseU系列UPS为双输入检测窗口，主输入检测窗口：
电压380V15%~25%
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