机房改造方案1

由于淮安交通局计算机机房不能满足现阶段的需求，因此需要对整体机房进行相关的改造。为了保证计算机系统稳定可靠运行，计算机机房必须满足计算机系统以及工作人员对温度、湿度、洁净度、风速度、电磁场强度、电源质量、噪音、照明、振动、防火、防盗、防雷、屏蔽和接地等要求。则必须为计算机系统寻求和建立能够充分发挥其功能、延长机器寿命，以及确保工作人员的身心健康，并满足其各项要求的合适的场地，即计算机机房。一个系统能够正常工作，不仅需要有良好可靠的主设备、性能卓越的UPS和安全舒适的工作环境，还需要有一个高可靠性的供配电系统。具体改造方案如下：1．机房供配电1．1设计要求计算机机房的供电应380/220V电压、50HZ频率和三相五线制(即TN-S系统)的配线方式供电，单回路供给机房用电。计算机机房的设备供电应按设备总用电量的20%－25%进行预留。计算机机房内的插座应分三种，它们分别是：不间断电源（UPS）供电的计算机主机专用防水插座，不间断电源（UPS）供电的设备用三孔标准插座，市电直接供电的设备用五孔标准插座。计算机机房内设备电源的电压变化应在220V±5%之内，频率变化应在50Hz±0.5Hz之内。计算机机房内的照明应分工作照明和事故照明两类，工作照明接入配电柜，事故照明接入UPS。计算机机房内照明装置宜采用无眩光灯盘，照明亮度应大于300LUX，事故照明亮度应大于60LUX。计算机机房内的配电系统应考虑到与应急照明系统的自动切换和消防系统的联动。1．2供配电系统设计说明1．2．1．线路的布线方式根据消防规定，机房装修所采用的导线应符合消防安全，即通过消防局认证。所以室内导线全部采用新型阻燃导线组。为了满足计算机机房的防湿措施，除了在地面上作一些处理外，同时为防止漏电危及人身安全和防电磁干扰，所有金属线槽、金属线管必须全部可靠连成一体并可靠接地，接地电阻R≤4Ω。1．2．2．接地系统接地系统就是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，形成电器通路，其目的是让危及人身或设备的电流易于流到大地，因此从这个意义上讲，希望接地电阻越小越好。另外计算机系统的接地，还希望在接地电流受某种外界条件影响数值发生变化时，使接地点的电位随之变化而产生的噪声应尽量减少。所以接地电阻越小越好。同时有下面两点注意：a．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。b.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。在现今的计算机系统中，除了使用直流电源的计算机设备以外，还配备有大量的使用380V/220V交流电的各种电气设备，如计算机的外部设备、变压器、电动机发电机组、空调设备、机柜上的风机、电烙铁和示波器等。所以在计算机系统中同时存在几种不同的接地系统：（1）交流工作地：在电力系统中运行需要的接地（如中性点接地），应不大于4欧姆。与变压器或发电机直接接地的中性点连接的中性线称零线；将零线上的一点或多点与地再次做电气连接称重复接地。交流工作地是中性点可靠地接地。当中性点不接地时，若一相碰地而人又触及另一相时，人体所受到的接触电压将超过相电压，而当中性点接地时，且中性点的接地电阻很小，则人体受到电压相当于相电压；同时若中性点不接地时，由于中性点对地的杂散抗阻很大，因此接地电流很小；相应的保护设备不能迅速切断电源，对人及设备产生危害；反之则行。（2）安全保护地：安全保护地是指机房内所有机器设备的外壳以及电动机、空调机等辅助设备的机体（外壳）与地之间做良好的接地，应不大于4欧姆。当机房内各类电器设备的绝缘体损坏时，将会对设备和操作及维修人员的安全构成威胁。所以应使设备的外壳可靠接地。（3）计算机系统直流接地：计算机本身的逻辑参考地,小于1欧姆。（4）防雷保护地：即整个大楼的防雷系统的接地，一般以水平连线和垂直接地桩埋设地下，主要是把雷电电流由受雷装置引到接地装置，应不大于10欧姆。（5）屏蔽接地：为了防止电磁感应而对电力设备的金属外壳、屏蔽罩、屏蔽线的外皮或建筑物金属屏蔽体等进行接地。1．2．3．机房内应引入三种地线：即交流工作地、安全保护地和计算机直流地。目前常见接地方案方案一：四种接地在设备所在楼层连接后用一公共引线接至防雷地桩方式。（图10-1）该种接地方式有一个缺点：由于公共引线有一固定电阻，发生雷击时，设备对地有相当大的电压差而损坏设备。同时，各接地地线间相互干扰也比较严重。方案二：交流与安全工作接地公共地、防雷接地、直流接地分开的方式。（图10-2）该接地方式，在发生雷电反击时，由于防雷接地与其他两种接地间有一定的距离（通常要求大于40米），可避免雷电反击损坏设备；同时由于直流接地与其他接地方式分开，来自其他接地线的干扰也可消除。但重新打接地地桩，费用比较高，而且贵单位周围环境有限制，估计另外找地桩有一定的困难。方案三：综合接地方式。（图10-2）交流接地和安全工作接地合二为一，与直流接地，防雷接地分别用三根接地引线引至大楼的地面，如图12-2所示E2，E3，E4。再将它们与避雷地桩E1接成综合接地网。这样他们就有同样的电位，在发生雷击时，不会发生雷电反击而损坏设备。只要接地电阻小于1Ω，就可保证接地线间不产生电位差、不相互干扰。这是目前工程上最常见的做法。图10-1图10-2为了保证接地电阻小于1Ω，我们将采用优质的接地体和引下线，根据实际情况综合运用深埋、添加降阻剂、增大接地线横截面面积、增加接地体数量等方法来降低接地电阻，以达到国家标准的要求。1．2．4．防过电压防雷保护系统由于机房设备的特殊要求，为了消除雷击和过电压的危险影响，必须在机房的配电柜内单独安装灵敏度高的电源二级防过电压防雷保护系统。1．2．5．导线的选择（1）导线的型式：所用导线全部采用国产新型难燃铜芯塑料绝缘导线（ZR-BVV系列）。（2）导线的截面选择：是根据负荷的大小，允许的电压损失，导线长时间的允许温升及导线的机械强度等因素而定。2．UPS不间断电源系统2．1UPS电源的组成UPS电源不同于一般的稳压电源或电源调节器，它是专为保障计算机及其外设正常工作的保护性电源。一般UPS电源是由充电器、逆变器、、静态开关、蓄电池、控制器组成。2．2UPS电源的种类UPS的分类方法有很多种,目前常用的分类方法有三种，根据UPS电源的结构和工作原理可分为在线式和后备式，由于在线式UPS可以实现真正的不间断供电，因此它也是电力系统的首选UPS电源；根据UPS电源的输出波形可将UPS电源分为正弦波输出UPS电源和非正弦波输出UPS电源（又叫方波输出电源），市电经电源逆变器虑波后其波形改为正弦波，成为高质量的电源，是计算机等精密设备的优选电源；根据UPS电源输出功率可分为大型UPS电源（80KVA）、中型UPS电源（5～80KVA）、小型UPS电源（5KVA）。2．3选用UPS电源应注意的问题计算机机房的UPS电源一般选用大、中型，在线式的UPS。这些UPS电源的价格比较昂贵，在选型上一定要认真细致，避免造成不必要的损失，因此选型时应注意以下几个问题：根据本单位机房计算机及相关设备的用电量，并考虑到将来设备的增加预留25％－30％的冗余，来选择UPS电源的输出功率；根据各地供电条件的不同，选择适应本地区公用电网电压波动范围内的UPS电源，一般UPS电源的输入电压在380V±10％范围。要对选用的UPS进行相应的动态、静态、过载、和放电测试。了解UPS的网管功能，进行实地的远程的监测控制测试。根据机房所需的不间断供电时间，考虑密封电池的数量，对于后备时间长，需要电池较多的UPS电源，应考虑机房的单位面积承重量。2．4UPS电源的使用管理UPS电源是计算机正常工作的保障电源，要保证计算机高质量的电能，就必对UPS电源进行可靠的维护和管理。UPS的运行环境：UPS电源对温、湿度的要求比较高，一般温度控制在5℃－22℃，相对湿度在50±10％的范围。同时，工作间应保持清洁、无灰尘、无污染、无有害气体。UPS电源的市电输入要求：UPS电源的输入线应是单独从变压器以来的一路电，且不能再接其它用电设备；市电输入端应设有专控开关；UPS电源输出端应设UPS配电柜，经配电柜后再分别接各计算机及其外设；如果有条件，在UPS电源输入处设稳压电源或隔离变压器，因为UPS电源的输入电压和频率有一定的工作范围，如果输入电压过低，UPS将自动转为电池供电，并报警。UPS电源正常运行时，开机后一般不要停机。频繁开机容易造成UPS电源特别是大、中型UPS电源的设备损坏。正常工作时，UPS蓄电池一直处在浮充状态，长期的只充不放会导致电池的加速老化，减短电池寿命。因此在使用中应定期人为放电，时间一般每月一次，放电量为电池总容量的20％－30％。2．5其它注意问题：认真检查UPS电源的接地；保证空调系统的正常工作；加强机房的安全防火措施；对机房工作人员进行UPS电源相关知识的培训。3．机房空调净化系统当前机房整个空气温度、湿度调节系统受一些客观因素的影响，没有能够真正的发挥作用。机房内部的铝合金隔断没有任何意义，影响空气流通应予以拆除。空气净化方面没有任何措施，且粉尘污染严重。这方面需要大力改进。2．1机房专用空调计算站空调、新风、净化系统是保证设备正常运行和工作人员正常工作的重要条件.诸如环境、温度、湿度、洁净度，以及工作人员和设备的散热量等都会对计算机及附属设备工作的稳定性、可靠性造成危害，所以国家规定机房区――室温：A级22℃±2℃,湿度：（40－60）％，5μ尘埃粒度18000粒/dm3.由于计算机对其所处的环境条件参数极为敏感，它需要特定的温度、湿度和洁净度来保证其高效的运行，如果上述条件不能满足的话，将引起数据失真、丢失甚至计算机完全停止工作，我们所推荐选用的机房恒温恒湿专用空调，就是考虑到如何来满足主机房内设备对环境特殊的要求，这种空调带有先进的微处理控制板，模块化设计、能效极高及宁静的压缩机、远程监测系统、低噪音风机、超声波加湿器、可随时更换的过滤器、节能性多级加热器。2．2机房专用空调特点1．大风量，小焓差，高显热比与相同制冷量的舒适空调机相比，机房专用空调机的循环风量约大一倍，相应的焓差只有一半，机房专用空调机运行时通常不需要除湿，循环风量较大将使得机组在空气露点以上运行，有利于稳定机房的温、湿度指标。2．机房专用空调能够适应机房的幅度较大的热负荷变化，以使元器件工作在所要求的环境条件之中，保证电路性能的可靠性。3.送风回风方式多样，能充分与计算机主机散热形式一致，从而大大提高空调效率。4.两级过滤：机房专用空调机内设有初、中效两级过滤器，使机组送出的泠气达到一定的净化能力，以满足洁净度要求。5．可靠性高：具有报警功能、自我诊断功能、后备机组管理功能。6．全年制冷运行：多数机房专用空调机能在室温降至－15℃以下时仍能制冷运行。2．3新风系统新风在机房系统建设中是必不可少一部分，是为机房工作人员创造舒适工作环境必须建设的项目，在密闭条件下，新风显得尤为重要。机房对新风系统的主要要求如下：送进机房的空气是经过处理后的空气。新风不仅向机房内补充新鲜空气，还要维持机房内的正压。新风在空调系统中含量应约占送风量的5～10％为宜。新风机组是向室内单向进风的一种设备，而新风换气机却具有同时双向换气的功能和特点，它在向室内提供经过过滤的新鲜空气的同时，将室内污浊空气排出室外，起到了一机两用的作用，新风换气机采用热回收装置，可减少热量或冷量损失，具有明显的节能效果。4．其他消防系统根据机房和淮安交通局建筑的实际情况，本次改造中应该配置手提式气体灭火器若干台。监控设备由于淮安交通局并未建立整体的监控设施，本次改造中先不予考虑。