第9章 网络机房管理与维护

第9章网络机房管理与维护•9.1电源设备的管理•9.2空调设备的管理•9.3消防系统基础知识•9.4实训：参观计算机网络机房上一页下一页目录结束本节9.1电源设备的管理9.1.1供配电基本要求1．线制与额定电压各类计算机设备所用的线制与额定电压常因国别而异。我国的电力系统采用的是三相四线制，其单相额定电压（即相电压）为220V，三相额定电压（即线电压）为380V。因此国产计算机及其外围设备都应符合国家电气标准的这一规定。在此需要指出的是在同一个计算机系统中，送给各部分机器的电压可能会有单相220V和三相380V之分。上一页下一页目录结束本节2．频率国产计算机及其外围设备要求供电频率为50Hz（工频）。从国外引进的绝大部分设备已适应我国的220V／380V、50Hz电力系统，但有的设备要求供电的电源频率为60Hz，对于这类设备需要采用频率变换装置以满足要求。3．电网波动范围众所周知，电网在运行过程中，由于很多因素的影响，总是处于不断波动的状态。这种波动如果超出了计算机及其外围设备的用电范围，就会使设备处于不稳定的运行状态，严重时还会损坏设备。因此网络机房供电电源要求电压波动小，频率稳定，抗干扰能力强。上一页下一页目录结束本节根据相关国家标准的规定，电网波动以及允许的电网异常范围主要有以下几种情况。（1）电压波动电网电压的波动常常是因电网负载出现了较大的增加或减少而引起的。（2）频率波动电网的频率波动主要是由于电网超负荷运行所致。（3）波形失真率波形失真率指计算机输入端交流电压所有高次谐波有效值之和与基波有效值之比的百分数。（4）瞬变浪涌和瞬变下跌（5）瞬变脉冲瞬变脉冲，又称尖峰或者电压闪变，是指在小于电网半个周期的时间内电网理想正弦波上叠加的窄脉冲。上一页下一页目录结束本节4．供电进线方式机房低压配电系统应采用频率为50Hz、电压220V／380V的TT系统（TT系统是指将电气设备的金属外壳直接接地的保护系统，也称作保护接地系统）。5．负荷分级按照用电设备对供电可靠性的要求，将工业企业电力负荷分为3个等级。（1）一级负荷指突然停电将造成人身伤亡危险，或重大设备损坏且难以修复、或给国家带来重大的经济损失或政治影响的负荷。（2）二级负荷指突然停电将产生大量废品，大量减产，或将发生重大设备损失事故但采取措施能够避免的负荷。（3）三级负荷指所有不符合一级和二级负荷的用电设备。上一页下一页目录结束本节在国家标准《计算机场地技术要求》中对不同电力负荷等级的用户，提供了相应的供电技术。（1）对于一级负荷采取一类供电，即需要建立不停电系统。（2）对于二级负荷采取二类供电，即需要建立带备用的供电系统。（3）对于三级负荷采取三类供电，即按一般用户供电考虑。另外需要指出的是计算机网络系统的一类供电方式与普通工业企业一级负荷的供电方式有些差别，前者除了保证不停电以外，还要保证电网的质量。上一页下一页目录结束本节9.1.2供配电方式1．直接供电方式直接供电方式就是将市电（通常为220V／380V，50Hz）直接接至配电柜，然后再分送给计算机设备。直接供电系统只适用于电网质量的技术指标能满足计算机的要求，且附近没有较大负荷的启动和制动以及电磁干扰很小的地方。直接供电系统优点是供电简单、设备少、投资低、运行费用少、维修方便等。它的缺点是对电网质量要求高，对电源污染没有任何防护，易受电网负荷的变化影响等。应用范围为二级或三级负荷。上一页下一页目录结束本节2．UPS（不间断供电系统）（1）UPS的功能与作用在UPS出现之初，它仅被视为一种备用电源，但由于一般市电电网都存在质量问题，从而导致计算机系统经常受到干扰，造成敏感元件受损、信息丢失、磁盘程序被冲等严重后果。因此，UPS日益受到重视，并逐渐发展成为一种具有稳压、稳频、滤波、抗电磁和射频干扰、防电压冲浪等功能的电力保护系统。尤期是我国目前电网的线路及供电质量并不很高，抗干扰、抗二次污染的技术措施远远落后于世界先进国家，UPS在我国计算机等精密设备上的保护作用就显得尤其重要。上一页下一页目录结束本节（2）UPS的分类目前，UPS电源工业主要提供两种UPS电源：后备式和在线式。如果再细分，还有在线互动式和后备式方波输出式电源等类型。按UPS输入输出相电压数量的不同，UPS可以分为以下几种。u单相输入/单相输出，输出功率小于10kVA；u三相输入/单相输出，输出功率为10～20kVA；u三相输入/三相输出，输出功率大于20kVA。上一页下一页目录结束本节（3）UPS的选购首先需要确认所需UPS的类型。对于金融、证券、电信、交通等重要行业，应选择性能优异、安全性高的在线式UPS；对于网络用户，除考虑选择在线式UPS外，还可选择在线互动式UPS；对于家庭用户，可选择后备式UPS。其次应确定所需UPS的功率。计算UPS功率的方法是：UPS功率=实际设备功率×安全系数。其中，安全系数是指大设备的启动功率，一般选1.5。第三应考虑发展余量。除考虑实际负载以外，还要考虑今后设备的增加所带来的增容问题，因此UPS的功率应在现有负载的基础上再增加15％的余量。最后应选择品牌和售后服务。。上一页下一页目录结束本节（4）UPS的使用（5）UPS中蓄电池的使用及维护3．直接供电与UPS结合方式为了防止网络机房辅助设备干扰计算机及网络互连设备，可将机房的辅助设备如空调、照明设备等由市电直接供电；计算机及网络互连设备由UPS供电。这种方式不仅可以减少设备间的相互干扰，还可以降低对UPS的功率要求，减少工程造价。上一页下一页目录结束本节9.1.3供配电系统设置1．供配电系统配电柜网络机房供配电系统的配电柜一般应设置在机房出入口附近，设在便于操作和控制的地方。为了避免电磁干扰和辐射，电力线在进入机房以后应用屏蔽线或金属屏蔽。从配电柜至有关设备的电缆，为了避免50Hz电源对网络布线系统电缆的干扰，也应采用金属网屏蔽电缆。网络机房供配电系统用的配电柜通常由空气低压断路器、电表、指示灯等机电元件组成。上一页下一页目录结束本节2．电源插座设置对于计算机网络中所有用电设备（包括客户机、服务器、网络互连设备等），都需要设置相应的电源插座为其供电。根据国家规定单相电源的三孔插座与相电压的对应关系是：正视右孔对相（火）线，左孔对零线，上孔接地线。3．电力线与双绞线电缆走线间距上一页下一页目录结束本节9.2空调设备的管理9.2.1空调制冷系统1．构成制冷系统的主要部件空调机根据冷凝形式可分为水冷式和空冷式两种，根据使用目的可分为单冷式和制冷制暖式两种，不论是哪一种形式的构成，都是由以下的主要部件组合而成的。（1）制冷系统主要部件有压缩机、冷凝器、蒸发器、节流阀（或毛细管、过冷却控制阀）、四通阀、复式阀、单向阀、电磁阀、压力开关、熔塞、输出压力调节阀、压力控制器、贮液罐、热交换器、集热器、过滤器、干燥器、自动开闭器、截止阀、注液塞以及其他部件。上一页下一页目录结束本节（2）电气系统主要部件有电机（压缩机、风机等）、操作开关、电磁接触器、连锁继电器、过电流继电器、热动过电流继电器、温度调节器、湿度调节器、温度开关（用于除霜、防止结冻等）、压缩机曲轴箱加热器、断水继电器、计算机板及其他部件。（3）控制系统由多个控制器件组成上一页下一页目录结束本节2．常用制冷剂及其性质氟里昂12（CF2C12），代号R12。R12是一种无色、无臭、透明、几乎无毒性的制冷剂，但空气中含量超过80%时会引起人的窒息。R12不会燃烧也不会爆炸，当与明火接触或温度达到400℃以上时，能分解出对人体有害的氟化氢、氯化氢和光气（CoC12）。R12是应用较广泛的中温温制冷剂，适用于中小型制冷系统，如电冰箱、冰柜等。氟里昂22（CHF2C1），代号R22。R22不燃烧也不爆炸，其毒性比R12稍大，水的溶解度虽比R12大，但仍可能使制冷系统发生“冰塞”现象。R22能部分地与润滑油互相溶解，其溶解度随着润滑油的种类及温度而改变，故采用R22的制冷系统必须有回油措施。上一页下一页目录结束本节9.2.2计算机机房专用空调机计算机机房专用空调机通常具有如下一些性能特点。（1）大风量、小焓差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除湿，循环风量较大将使得机组在空气露点以上运行，不必要像舒适性空调机那样为应付湿负荷而不得不使空气冷却到露点以下，故可以通过提高制冷剂的蒸发温度来提高机组运行的热力效率，从而提高运行的经济性。上一页下一页目录结束本节空调机按其性能不同，大体可分为三种类型。第一类型为舒适型空调机，如柜式空调机、壁挂式、吸顶式等，它们主要是给人们提供一个舒适的环境条件。第二类为恒温恒湿型空调机，这种空调是为验室或工作间提供相应的温度和湿度要求，这种空调机夏季用来制冷、冬季用来加热和加湿，属于工业用空调机之一。第三类为机房专用空调机，它是为计算机机房（包括程控交换机房）专门设计的特殊空调机，这种空调机全年制冷运行。上一页下一页目录结束本节（2）机房的热负荷变化的幅度较大通常要在10%~20%之间变动，这是由于主机设备所处的工作状态不同，消耗的功耗不同所造成的。因此，机房空调系统必须能够适应这种负荷的变化，以使元器件工作在所要求的环境条件之下，保证电路性能的可靠性。上一页下一页目录结束本节（3）送回风方式多样机房专用空调机送风形式多为上送下回式和上回下送式。机房中铺设防静电活动地板，机房专用空调机采用下送上回式送风，使冷气直接送入活动地板下，这样使地板下形成静压箱，然后通过地板送风口，把冷气均匀地送入机房内，再送入计算机机柜内。为此，机房专用空调机应有足够的风量把机房中的热量带走。采用这种送风形式可大大提高空调效率，同时还可以大幅度节省过去习惯管道送风的工程费用，降低工程造价，使室内布局美观。这是计算机机房理想的送风形式。当然，机房送风形式要与计算机主机散热形式相一致。上一页下一页目录结束本节（4）两级过滤机房专用空调机内设有初、中效两级过滤器，使机组送出的冷气达到一定的净化能力，以满足洁净度要求。（5）可靠性较高计算机机房专用空调机在结构与控制系统设计和制造以及空调系统组成等方面都必须相应采取一系列措施，例如：设置后备机组或后备控制单元；计算机控制系统自动对机组运行状态进行诊断；及时对已经出现或将要出现的故障发生警报；自动用后备机组或后备控制单元切换故障机组或故障单元。机房专用机的控制系统功能比舒适机要完善得多。上一页下一页目录结束本节（6）全年制冷运行无论是大、中型计算机，还是程控交换机，都要求空调机全年制冷运行。而冬季的制冷运行要解决稳定冷凝压力和其他相关的问题。（7）设计点对应运行点如果把舒适空调节机用于计算机机房空调系统时，由于机房要求其运行点为：冬季（20±2）℃，夏季（23±2）℃，而舒适空调机的设计点温度一般为27℃，所以机组的实际供冷能力一般比样本标明的额定值低10%~25%。上一页下一页目录结束本节（8）计算机机房专用空调机与舒适空调机的区别上一页下一页目录结束本节9.2.3空调房间的气流组织1．确定气流组织时要考虑的问题应使机房送回风方式和设备的通风方式与计算机或程控交换机系统的散热方式及发热量相适应。计算机设备在机房内的布置要考虑设备的功能，同时还要尽可能缩短信号电缆连线以减少散热量，有利于提高系统抗干扰能力。对于中央处理机、磁盘机等发热量较大的设备。在铺设地板时，要有足够的通风量，一般选用防静电铝合金通风板为好。上一页下一页目录结束本节机房内的热负荷主要来源之一是计算机设备。机房内热源应尽量能均匀分布，使机房内各点的温度梯度尽可能小，机房内各送风口的送风速度尽可能均匀，不能出现送风死区。机房内的热源应尽量能均匀分布。计算机房的空调可采用很多种方式，究竟采用何种方式为宜，还应考虑机房的结构要素。特别是在原有建筑物中改建的计算机房，结构要素对空调方式的影响更为突出。计算机房的空调除了解决计算机设备的散热要求外，还要满足人对工作环境的要求。上一页下一页目录结束本节2．空调气流组织方式（1）室内直吹式室