探討高校校園IDC中心機房建設

陳華山等

摘要：隨著Internet的快速發(fā)展，特別是高校新一輪數字化校園建設，對高校IDC中心機房提出了更高的要求。該文結合河海大學常州校區(qū)IDC中心機房的建設，重點探討了部分關鍵性問題，可以為準備建設IDC中心機房的高校提供參考。

關鍵詞：IDC；精密空調；不間斷電源；綜合布線；氣體消防

中圖分類號：TP308 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2015）13-0029-03

Abstract： With the rapid development of the Internet， the requirements for University IDC center are higher and higher， especially in a new round of digital campus construction. This paper focuses on some key issues to study the construction of the IDC center of the Hohai University（Changzhou）. The study provides reference for the construction of IDC center university.

Key words： IDC； precision air conditioning； UPS； cabling； gas fire

由于數字化校園建設的需要，現(xiàn)在的機房已無法滿足設備擴展和機房規(guī)范化的要求，很多高校掀起了新一輪的機房建設。機房建設工程包括：機房裝飾系統(tǒng)、機房供配電系統(tǒng)、機房UPS系統(tǒng)、機房空氣調節(jié)系統(tǒng)、機房防雷接地系統(tǒng)、機房消防系統(tǒng)、機房機柜及布線系統(tǒng)、機房動力環(huán)境監(jiān)控等項目。

機房工程的設計注重各系統(tǒng)（配電、空調、新風、消防、綜合布線等）之間的融合、節(jié)能與安全。為保證高校校園IDC機房工程在建成后機房中精密設備能安全、穩(wěn)定、可靠的運行，機房設計與施工實現(xiàn)的功能指標以達到國家級機房為標準。下面以河海大學常州校區(qū)IDC機房建設為例，探討高校校園IDC中心機房的建設。

1 IDC中心機房的基本情況

1.1 中心機房布局情況

河海大學常州校區(qū)IDC中心機房位于學校圖書館，中心機房面積約170平方米，包含：主機房房間（約70平方米）；電源配電間；監(jiān)控室；備品間（如圖1所示）。機房層高約3.2米，梁下高度約3.0米。機房大方、簡潔、不凌亂，整體感強，風格統(tǒng)一，符合最新機房設計規(guī)范[1]。

1.2 中心機房整體裝修情況

總體布局上確保機房主要區(qū)域有3米以上的凈空間，裝潢選用氣密性好、不起塵、易清潔的材料。

1.2.1地板

所有區(qū)域采用全鋼防靜電架空地板，地板架空高度0.35米，利于精密空調下送風。在安裝地板前，將原地面進行防潮處理，在地面刷三層防塵漆，避免機房在今后的運行過程中產生灰塵，影響計算機系統(tǒng)的正常運行。機房地板下進行防塵、凈化、保溫處理，做到接頭、接縫處連接密實，地板支架處雙層保護。

1.2.2吊頂

機房內所有區(qū)域采用微孔鋁板吊頂。機房室內天花具有防火、防水、吸音、耐腐蝕、干濕變化不變形、不起塵、不吸塵、易清洗等優(yōu)點。裝修處理方式采用螺桿吊頂形式，天花材料采用全鋁噴塑微孔天花板，具體參數如下：規(guī)格600×600mm，厚度≥0.8mm。吊頂具有一定的承載能力，能夠承受住全部安裝設備的重量。

1.2.3墻面

機房內墻柱面刷三層防塵漆，并用做保溫處理。安裝輕鋼龍骨和防火、隔熱、隔音效果較好的抗靜電彩鋼板。

1.2.4隔斷

機房內各功能區(qū)隔墻應考慮到墻體占地面積、隔音、防火、防潮、防塵等方面的要求，采用雙層不銹鋼框大玻璃隔斷，防火玻璃厚度為12mm。既滿足了美觀的裝飾效果和靜音效果，也達到消防系統(tǒng)對隔斷強度的要求。

1.2.5門窗

機房內玻璃隔斷上的門采用銫鉀玻璃門。為了保持機房的溫濕度環(huán)境，封堵了機房所有窗戶。對機房內所有窗戶做到：從室外向內看，整潔美觀，不影響整體美觀，室內達到機房保溫要求。

2 IDC中心機房的主要系統(tǒng)

2.1供配電系統(tǒng)

供配電系統(tǒng)是整個IDC中心機房安全運行的基礎，充分考慮系統(tǒng)的可靠性。整個系統(tǒng)充分考慮在電力輸入、配電、UPS電源、防雷、接地系統(tǒng)等各個環(huán)節(jié)合理匹配[2]。河海大學常州校區(qū)IDC中心機房的供電采用二路市電供電，總進線接入配電房的總配電柜。由總配電柜引入一路給UPS分配柜，給機柜及應急照明供電。由總配電柜引入一路至市電配電柜，給照明、插座等設備供電且預留備用線路。主設備間每個服務器機柜內配備2個PDU，機柜UPS電源布線，由配電柜中分別敷設2個獨立回路電源到每臺設備機柜的PDU內。每個PDU單獨用一個空開控制，并適當留有冗余回路。視單相負荷的具體情況，注意三相平衡。機房內各設備電源線纜采用金屬網格橋架敷設，強弱電分開。交叉時，以接近于垂直的角度交叉。

2.2 UPS系統(tǒng)

UPS主機采用 UPS 集中供電的方式，IDC中心機房采用了 60KVA 雙變換在線式 UPS 系統(tǒng)，確保整個系統(tǒng)的可靠運行，提供安全的供電使用環(huán)境。UPS系統(tǒng)后備電池延遲為至少1小時，UPS電池選用閥控式密封鉛酸蓄電池。

2.3 空氣調節(jié)系統(tǒng)

中心機房采用2臺精密空調，濕度調節(jié)須達到相關標準B級以上機房的要求。精密空調采用地板下送風的模式，能夠按要求自動調節(jié)室內溫、濕度，具有制冷、加熱、加濕、除濕等功能。機房的精密空調實現(xiàn)了高效率的1+1的模塊備份，在一個模塊損壞或維修時，空調可正常工作。

2.4防雷接地系統(tǒng)

中心機房進行全面防雷保護，除了機房所在建筑要有良好的避雷裝置外，在機房內安裝電源防雷器和信號防雷器，對電源系統(tǒng)、信號系統(tǒng)進行可靠、有效的防護。防雷接地工程實施措施主要為：在機房內采用3×30mm 銅帶做等電位網；所有設備的交流供電地、安全保護地、直流地、防雷地分別采用電線與等電位網作等電位連接；等電位網采用電纜與大樓動力井內接地排可靠連接。

2.5消防系統(tǒng)

中心機房采用“七氟丙烷”氣體自動滅火系統(tǒng)和煙感溫感消防自動報警系統(tǒng)。地板上下空間均設置了煙感溫感探測器。

2.6綜合布線系統(tǒng)

機房內綜合布線系統(tǒng)指網絡系統(tǒng)布線，線纜選用開放式網絡橋架敷設。中心機房采用弱電上走線，強電下走線的方式。充分考慮到今后的擴展性，機房內部布線系統(tǒng)在每個機柜上提供一個24口UTP配線架、每個機柜配置一個24口光配線架，用來提供服務器網絡接入。采用UTP線纜采用六類非屏蔽四對雙絞線，光纖通信選用單模室內光纖布線。

2.7安防系統(tǒng)

中心機房各出入口及每排機架都安裝了視頻監(jiān)控，實現(xiàn)了對機柜及機房出入口的實時監(jiān)控。視頻監(jiān)控系統(tǒng)配置了大容量硬盤，能夠支持至少60天的不間斷錄像硬盤錄像機。硬盤錄像機基于TCP/IP結構，具有8路視頻輸入接口，實現(xiàn)IP網絡和傳統(tǒng)監(jiān)視器兩種方式瀏覽，中心機房一共配置了6臺彩色紅外半球攝像機。

2.8 環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)

根據實際情況，機房采用“集中監(jiān)控”監(jiān)控模式，整個機房監(jiān)控系統(tǒng)由機房內各種智能設備及探測器、智能模塊、本地站監(jiān)控系統(tǒng)、遠程WEB瀏覽站組成。系統(tǒng)分為三層：機房本地監(jiān)控中心、信息傳輸層及現(xiàn)場信號源。采用完全圖形化的用戶界面，可以有組織地管理機房各種設備。

3 IDC中心機房建設中關鍵問題探討

在IDC中心機房建設過程中，會碰到一系列問題。下面結合河海大學常州校區(qū)IDC中心機房建設的實際情況，介紹IDC中心機房建設中的幾個關鍵問題，可以給準備建設IDC中心機房的高校提供參考。

3.1 地板的選用及地面工程

防靜電地板在計算機機房中是必不可少的。機房敷設防靜電地板主要有兩個作用：首先，在防靜電地板下形成隱蔽空間，可以在地板下敷設電源線管、線槽、綜合布線、消防管線等以及一些電氣設施（插座、插座箱等）；其次，防靜電地板的抗靜電功能也為計算機及網絡設備的安全運行提供了保證。防靜電地板安裝時，要求安裝靜電泄漏系統(tǒng)。鋪設靜電泄漏地網，通過靜電泄漏干線和機房安全保護地的接地端子連接在一起，將靜電泄漏掉。

河海大學常州校區(qū)IDC中心機房防靜電地板敷設設計高度為0.35米，機房精密空調采用下送風方式制冷。機房采用了無邊防靜電地板，規(guī)格為600*600*35毫米。主要由兩部分組成：抗靜電地板板面；地板支承系統(tǒng)。在防靜電地板安裝過程中，地板與墻面交界處，防靜電地板需精確切割下料，以利于地板密封形成靜壓箱，保證風口板送風的風力。地面須做保溫處理，即地面刷防塵漆，然后鋪設阻燃硬質保溫棉，再在保溫棉上鋪設0.8mm的鍍鋅鋼板。這樣既做到了地面保溫，防止空調冷量的損失，又便于防塵及清理維護，節(jié)能環(huán)保，從而保證空調送風系統(tǒng)的空氣潔凈。防靜電地板必須牢固、穩(wěn)定，拼裝緊密，安裝一定要做到非常嚴密，表面平整。

3.2 UPS不間斷電源的選用

為機房內的網絡設備和服務器提供干凈、不間斷的電源供應是極其重要的。但公用供電系統(tǒng)由于電網受各種因素的影響，時常有不正常的現(xiàn)象發(fā)生，往往會對網絡設備和服務器造不利的影響。為此，采用UPS不間斷電源，它不但能提供穩(wěn)定可靠的高質量的電源，沒有瞬變和諧波。即使當電網斷電時，它也可由后備電池支撐，繼續(xù)供電，使機房設備有一定的時間進行處理。確定不間斷電源系統(tǒng)的基本容量時應留有余量，不間斷電源系統(tǒng)的基本容量可按下式計算：E≥1.2P，式中E為不間斷電源系統(tǒng)的基本容量，P為電子信息設備的計算負荷[3]。不間斷電源系統(tǒng)具有自動和手動旁路裝置。

河海大學常州校區(qū)IDC中心機房按B類設計建設，IT設備功率共48KVA，因此機房UPS設計負荷需要超過 50KVA?？紤]將來負載系統(tǒng)的安全性、穩(wěn)定，系統(tǒng)的靈活擴容，采用了一臺 60KVA 雙變換在線式 UPS 系統(tǒng)。確保整個系統(tǒng)的可靠運行，提供安全的供電使用環(huán)境。電池選用了12V-200AH的密封鉛酸蓄電池32塊，UPS系統(tǒng)后備電池延遲至少1小時，保證給現(xiàn)有機房設備提供穩(wěn)定、干凈電力。

3.3 精密空調漏水檢測

由于地板下強電、地線、電纜縱橫交錯，一旦漏水，后果將不堪設想。機房漏水危害大，又不容易發(fā)現(xiàn)，對機房內的漏水狀態(tài)進行實時的檢測是十分必要的。必須對機房內的精密空調的冷凝水出水管的位置進行監(jiān)測，且實時報警。具體方案是在機房精密空調所在地板下方砌筑規(guī)格為50X100mm矩形擋水壩，并且在擋水壩中預留下水口，以防止機房精密空調漏水托盤水滿溢出的情況。排水管必須向排水方向傾斜1%坡度，以保證排水順暢，避免阻塞，并在最容易出現(xiàn)水源的擋水壩周圍敷設漏水繩。一旦有水泄漏碰到漏水繩，漏水繩上的監(jiān)測點通過控制器將信號輸到監(jiān)控主機，系統(tǒng)在第一時間報警，監(jiān)控界面自動切換到漏水監(jiān)測畫面上，相應的區(qū)域的變紅色閃爍并發(fā)出語音報警，及時通知有關人員排除漏水故障。

3.4 機房氣體消防系統(tǒng)

IDC中心機房的滅火方式采用無管網七氟丙烷自動滅火系統(tǒng)。該系統(tǒng)具有輕便、可移動、安裝靈活的特點，外表美觀，不破壞防護區(qū)內的整潔。當火災發(fā)生時，本裝置可通過頂部噴頭向防護區(qū)噴射滅火劑，具有滅火效率高、速度快等優(yōu)點。設置了電源應急開關，在火災發(fā)生時立即切斷機房總配電柜電源。火災報警設備選用聯(lián)動報警控制器。溫感和煙感設置于天花板向室內一側。當火災報警系統(tǒng)檢測到有火情時，滅火劑鋼瓶將自動開啟閥門，滅火劑由噴頭噴射而進行滅火。設置了氣體滅火緊急啟動停止按鈕，安裝在主機房外墻上。設置了聲光報警器及氣體噴放指示燈，安裝在主機房出口。根據實際需要，河海大學常州校區(qū)IDC中心機房采用柜式滅火系統(tǒng)一套，七氟丙烷（HFC227-ea）120公斤。煙感火災探測器6個和定溫火災探測器6個。并且與學校消防系統(tǒng)對接，完成了聯(lián)動報警響應。

4 總結與展望

本文結合河海大學常州校區(qū)IDC中心機房的建設，先介紹了機房的整體情況，然后對其中的關鍵問題給出了具體的解決方法。本文提及的一些具體方法，希望能給準備建設中心機房的學校提供幫助。隨著發(fā)展，中心機房需要改進的地方還有很多，比如：目前智能機房概念的引入讓機房建設上了一個新臺階，隨著網絡、通信和計算機系統(tǒng)的大規(guī)模應用和發(fā)展，作為其核心的各種機房的重要性越來越突出[4]。順應時代發(fā)展的需要，逐步建設綠色環(huán)保的節(jié)能機房，越來越多的機房建設使用了節(jié)能設備和新的節(jié)能技術，如采用高效能的UPS電源系統(tǒng)、低能耗的機房專用空調系統(tǒng)和機房智能照明系統(tǒng)，降低了機房的能耗。另外，潔凈消防滅火系統(tǒng)也使機房在使用中減少了對環(huán)境的危害。

參考文獻：

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