省級廣播電臺計(jì)算機(jī)房的設(shè)計(jì)

■文/楊雄儉

省級廣播電臺計(jì)算機(jī)房的設(shè)計(jì)

■文/楊雄儉

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是現(xiàn)代廣播系統(tǒng)不可或缺的重要組成部分，計(jì)算機(jī)房是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)，良好的機(jī)房設(shè)計(jì)可以有效提高計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的可靠性和效率，廣播電臺計(jì)算機(jī)房有別于普通電子信息機(jī)房，本文主要討論省級廣播電臺計(jì)算機(jī)房設(shè)計(jì)的特點(diǎn)。

計(jì)算機(jī)房；廣播電臺；網(wǎng)絡(luò)

廣播電臺計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)早期的主要功能是上互聯(lián)網(wǎng)，對機(jī)房的要求不高，近年來，隨著自動播出、新聞采編、廣告管理等廣播生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，對計(jì)算機(jī)房的要求越來越高，計(jì)算機(jī)房已成為廣播電臺的核心機(jī)房之一，建設(shè)計(jì)算機(jī)房是綜合性的工程，包含了裝修、安全、空調(diào)、電氣、機(jī)柜、網(wǎng)絡(luò)布線等多專業(yè)的建設(shè)，廣播電臺的計(jì)算機(jī)房有別于普通的電子信息系統(tǒng)機(jī)房，在建設(shè)過程中，有很多特殊之處，本文主要論述省級廣播電臺計(jì)算機(jī)房建設(shè)的特點(diǎn)。

1.機(jī)房規(guī)劃

廣播電臺的網(wǎng)絡(luò)類型很多，從大的方面，分為制播網(wǎng)、內(nèi)部網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)，細(xì)分的話，可以分為播出網(wǎng)、制作網(wǎng)、節(jié)目采編、內(nèi)部辦公、互聯(lián)網(wǎng)等10多種網(wǎng)絡(luò)，建設(shè)機(jī)房首先要明確是滿足哪些網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展需要，不同類型的網(wǎng)絡(luò)，對機(jī)房的安全級別、位置、面積的要求有很大的不同。

1.1建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)

1.1.1 按照《電子信息系統(tǒng)機(jī)房設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50174-2008）[1]

電子信息系統(tǒng)機(jī)房劃分為A、B、C三級，根據(jù)機(jī)房的使用、性質(zhì)、管理要求等，各級廣播電臺可以參照以下標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)電子信息系統(tǒng)機(jī)房。

省級以上廣播電臺：A級標(biāo)準(zhǔn)

副省級城市和省會城市廣播電臺：B級標(biāo)準(zhǔn)

地市、縣級廣播中心：C級標(biāo)準(zhǔn)

1.1.2 參照《信息系統(tǒng)物理安全技術(shù)要求》[2]（GB/T 21052—2007）

不同用途的機(jī)房，安全等級有很大的差別，對于省級廣播電臺計(jì)算機(jī)房，機(jī)房如果有播出網(wǎng)的設(shè)備，機(jī)房安全等級按三級設(shè)計(jì)，如果機(jī)房只有制作、互聯(lián)網(wǎng)設(shè)備，沒有播出網(wǎng)設(shè)備，一般按二級標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)。

1.2機(jī)房布局

機(jī)房布局的主要原則是人機(jī)分離、不同用途房間分離，省級廣播電臺的機(jī)房主要分為主機(jī)房、工作室、UPS室、設(shè)備存放4個(gè)區(qū)域。

1.2.1主機(jī)房

主機(jī)房安裝服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)存儲、交換機(jī)等信息設(shè)備，是計(jì)算機(jī)房的核心，參照《電子信息系統(tǒng)機(jī)房設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50174-2008）[1]，主機(jī)房按照下列公式計(jì)算。

A = K ∑ S

A ― 電子信息系統(tǒng)主機(jī)房使用面積（m2）；

K ― 系數(shù)，取值為 5 ～ 7 ;

S ― 電子設(shè)備的投影面積（m2）。

在上述公式中，如何確定電子設(shè)備的投影面積？

推算機(jī)房容納的設(shè)備數(shù)量，由設(shè)備的數(shù)量計(jì)算機(jī)柜的數(shù)量，例如，1個(gè)42U的機(jī)柜可以容納8臺2U服務(wù)器、最多可容納12臺服務(wù)器。這里需要注意的是，計(jì)算每個(gè)機(jī)柜容納設(shè)備數(shù)量時(shí)，綜合考慮機(jī)房地面最大的承重，按目前市面產(chǎn)品重量，1個(gè)機(jī)柜8臺陣列柜總重量約800kg，1個(gè)機(jī)柜12臺陣列柜總重量約1000kg。

計(jì)算機(jī)柜的截面積，例如，1個(gè)1600mm（寬）×1200mm（長）機(jī)柜截面積為0.72m2，計(jì)算所有機(jī)柜截面積總和，就可以得到電子設(shè)備的投影面積。

1.2.2 工作室

主機(jī)房的溫度低（23℃）、風(fēng)量少、噪聲大（80分貝以上）、設(shè)備多，工作人員長期在主機(jī)房工作，對身體不利，新進(jìn)的設(shè)備在未經(jīng)測試前，不能安裝在主機(jī)房，因此，要設(shè)置單獨(dú)的工作室，主要用途是設(shè)備安裝測試、監(jiān)控，至少能容納3-4人同時(shí)工作。工作室要靠近主機(jī)房，方便工作人員進(jìn)入主機(jī)房。

1.2.3 UPS室

UPS設(shè)備，如果計(jì)算機(jī)房和直播室系統(tǒng)共用UPS，不用設(shè)專門UPS室。

1.2.4設(shè)備存放室

存放機(jī)房常用的備件，設(shè)在機(jī)房附近。

1.3位置

信息機(jī)房的選址基本原則是遠(yuǎn)離強(qiáng)干擾、火災(zāi)隱患、不清潔、不安全的環(huán)境，在滿足以上原則的基礎(chǔ)上，廣播計(jì)算機(jī)房還要考慮下面幾個(gè)因素：

根據(jù)機(jī)房的使用用途靠近用戶端，例如，如果以制播系統(tǒng)為主，機(jī)房最好安排在播出區(qū)，或者靠近播出區(qū)，若機(jī)房內(nèi)各類型網(wǎng)絡(luò)都有的，用戶是覆蓋全臺的，機(jī)房安排在大樓的中間樓層。

所在樓層的荷載、高度等因素，計(jì)算機(jī)房荷載要求在800kg/m2以上，一般辦公樓層荷載250-350kg/m2，樓板加固的成本較高，最好選擇在樓板荷載比較大的樓層，加固成本低一些；樓層比較高，對機(jī)房的管線比較有利。

盡量靠近布線管井，減少布線距離。

機(jī)房里面不能有水管經(jīng)過，機(jī)房正對的上個(gè)樓層也不能有水管經(jīng)過。

2.機(jī)房建設(shè)方案

2.1平面布局

2.1.1主機(jī)房

廣播電臺分為播出網(wǎng)、內(nèi)部網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)3類網(wǎng)絡(luò)，安全級別不同，這3類網(wǎng)絡(luò)之間物理隔離，各類網(wǎng)絡(luò)之間只能通過網(wǎng)閘交換數(shù)據(jù)，因此，3類網(wǎng)絡(luò)設(shè)備分開不同的區(qū)域，這樣可以方便管理、也有利于網(wǎng)絡(luò)線路布置。

每個(gè)機(jī)柜前方的操作空間1.2米，后方的空間不少于1米，建議每兩排機(jī)柜面對排列，冷熱通道分離。

2.1.2工作室

安裝操作臺、網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控設(shè)備，配置大屏幕監(jiān)視器，實(shí)時(shí)顯示主機(jī)房內(nèi)主要設(shè)備狀態(tài)，配置測試用的機(jī)柜。

2.2裝修及承重加固

省級廣播計(jì)算機(jī)房出于安全的需要，機(jī)房四周要磚墻間隔，機(jī)房內(nèi)部各功能區(qū)域可以玻璃間隔，室內(nèi)裝修采用非燃燒材料（燃燒性能A級）。

活動地板：兩個(gè)主要功能，一是設(shè)備的支承，二是接地保護(hù)，因此，活動地板的荷載至少800kg/m2，要可靠接地，接地電阻小于1歐姆，如果空調(diào)下送風(fēng)，活動地板高度不低于350mm，不是下送風(fēng)的話，活動地板高度不低于150mm。

信息機(jī)房的荷載要求800kg/m2，新建大樓在建筑設(shè)計(jì)階段就要按標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)機(jī)房樓板，如果在原有的大樓建設(shè)機(jī)房，樓板需要加鋼梁或鋼板分散荷載，若仍達(dá)不到要求，可以降低機(jī)柜的設(shè)備數(shù)量。

廣播電臺的播出區(qū)樓板荷載通常達(dá)到400-500kg/m2，如果位置合適的話，可以安排在播出區(qū)，可以減少加固的難度和成本，也有利于UPS、空調(diào)、消防等設(shè)備的綜合利用。

2.3機(jī)房的安全建設(shè)

機(jī)房的安全建設(shè)包括消防、保安監(jiān)控、門禁、防雷接地四方面的內(nèi)容

2.3.1消防系統(tǒng)

電子信息系統(tǒng)機(jī)房設(shè)獨(dú)立的消防控制系統(tǒng)，但要與大樓的消防系統(tǒng)聯(lián)動。

省級以上廣播電臺電子信息機(jī)房的耐火等級：一級。市縣級廣播電臺電子信息機(jī)房的耐火等級：不低于二級。滅火系統(tǒng)不建議使用噴水系統(tǒng)，建議用氣體滅火系統(tǒng)。

2.3.2安全監(jiān)控

一般的安全監(jiān)控系統(tǒng)主要目的是：防盜和防破壞，對電子信息機(jī)房而言，還要防止數(shù)據(jù)被復(fù)制、破壞。

存儲三個(gè)月以上的視頻錄像存儲時(shí)間，為了防止所記錄錄像被破壞，監(jiān)控錄像異地存儲。設(shè)防盜系統(tǒng)，在下班時(shí)間啟動防盜系統(tǒng)，與視頻監(jiān)控系統(tǒng)聯(lián)動。

門禁系統(tǒng)：記錄出口人員身份、時(shí)間。

接 地系統(tǒng)：機(jī)房內(nèi)各種接地系統(tǒng)包括交流工作接地系統(tǒng)、安全保護(hù)接地、防雷接地、計(jì)算機(jī)直流地，這4種接地應(yīng)分開，若采用聯(lián)合接地法，各子系統(tǒng)應(yīng)從聯(lián)合接地點(diǎn)分別引出，聯(lián)合接地網(wǎng)接地電阻應(yīng)小于1Ω。

2.4廣播信息主機(jī)房空調(diào)

2.4.1采用精密空調(diào)

傳統(tǒng)的舒適性空調(diào)主要是針對家庭、辦公場所、賓館、商場等場所設(shè)計(jì)的，主要對象是人，不能準(zhǔn)確地控制機(jī)房內(nèi)的溫度，濕度也較難控制，機(jī)房的冷卻不均勻，存在區(qū)域溫差，因此不能滿足機(jī)房的需要。

精密空調(diào)是針對現(xiàn)代電子設(shè)備機(jī)房設(shè)計(jì)的專用空調(diào)，它的工作精度和可靠性都要比普通空調(diào)高得多，可以每年365天、每天24 小時(shí)安全可靠運(yùn)行。精密空調(diào)可將機(jī)房溫度及相對濕度控制于正負(fù)1攝氏度，從而大大提高了網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的壽命及可靠性[3]。

2.4.2采用冗余設(shè)計(jì)

廣播計(jì)算機(jī)房是24小時(shí)運(yùn)作、封閉的機(jī)房，如果空調(diào)出現(xiàn)故障，機(jī)房內(nèi)部可能升至50℃以上，修復(fù)空調(diào)機(jī)組可能要1個(gè)星期以上，因此，需要冗余的空調(diào)設(shè)備，通常是1+1（一主一備）、2+1（兩主一備）的空調(diào)備份形式。如果機(jī)房面積過大，空調(diào)氣流無法到達(dá)最遠(yuǎn)端，采取分區(qū)備份的方法，即每個(gè)分區(qū)都有冗余空調(diào)。

2.4.3空調(diào)的氣流組織

機(jī)房空調(diào)的主要目的是降低網(wǎng)絡(luò)設(shè)備內(nèi)部的運(yùn)行溫度，因此，空調(diào)的氣流應(yīng)該和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的吸氣散熱方向相符，延長冷氣在設(shè)備內(nèi)部的停留時(shí)間。計(jì)算機(jī)機(jī)房內(nèi)部的主要設(shè)備是服務(wù)器和存儲設(shè)備，這兩種設(shè)備是前進(jìn)風(fēng)后回風(fēng)，因此，機(jī)房最優(yōu)的送風(fēng)方式是前送風(fēng)、后回風(fēng)、冷熱道分離，避免出現(xiàn)空調(diào)“短路”的情況。

2.4.4機(jī)房溫度

23℃±1℃，其中服務(wù)器進(jìn)風(fēng)面溫度保持在18℃-21℃之間。

2.5電氣

自動化播出網(wǎng)絡(luò)是省級廣播電臺播出系統(tǒng)的主要組成部分，節(jié)目制作、新聞采編、廣告管理等計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)擔(dān)負(fù)著廣播電臺節(jié)目制作的任務(wù)，因此，省級廣播電臺的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的電氣設(shè)計(jì)應(yīng)該遵循安全播出的有關(guān)國家和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

2.5.1 高壓電

參照安全播出標(biāo)準(zhǔn)，省級以上廣播電臺接入兩路外電，其中至少一路應(yīng)為專線；當(dāng)一路外電發(fā)生故障時(shí)，另一路外電不應(yīng)同時(shí)受到損壞。

2.5.2 UPS電

UPS容量：在將來使用不明的情況下，可以按機(jī)柜數(shù)量估算機(jī)房UPS的容量，如果1個(gè)機(jī)柜最多8臺設(shè)備，每個(gè)機(jī)柜2-3KW，如果每個(gè)機(jī)柜12臺，或者有大容量設(shè)備，機(jī)柜容量在4KW以上。

UPS的冗余設(shè)計(jì)：省級廣播電臺計(jì)算機(jī)房至少接入兩套4臺UPS，并以市電作為備份，下圖是1個(gè)機(jī)房電氣設(shè)計(jì)方案。

圖1

每個(gè)機(jī)柜雙電源回路供電，每個(gè)電源回路要來自不同的UPS，列頭柜可以實(shí)時(shí)監(jiān)控每個(gè)機(jī)柜的電壓、電流、功率等電氣參數(shù)，其中1個(gè)電源回路在兩套UPS故障的情況下，可以切換到市電。

在正常情況下，兩個(gè)電源回路各承擔(dān)設(shè)備50%的負(fù)荷，若其中1路發(fā)生故障，剩下的1路承擔(dān)全部的負(fù)荷。在日常機(jī)房管理中，要經(jīng)常監(jiān)控各機(jī)柜的用電情況，確保各電源回路電流不超過開關(guān)負(fù)荷的50%。最好列頭柜有實(shí)時(shí)報(bào)警功能，超過設(shè)定的電流上限，自動報(bào)警。

2.6機(jī)柜

信息機(jī)房的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備機(jī)柜按照用途可以分為服務(wù)器機(jī)柜、交換機(jī)柜、設(shè)備測試機(jī)柜、光纖配線柜、網(wǎng)線機(jī)柜五類機(jī)柜，其尺寸、荷載、用電有所不同。

2.6.1服務(wù)器機(jī)柜：安裝服務(wù)器或存儲設(shè)備

現(xiàn)在服務(wù)器長度約700mm，機(jī)柜前面預(yù)留200mm，后面預(yù)留位置安裝PDU、布線走線槽，建議服務(wù)器機(jī)柜深度1200mm、寬度600mm、高度42U。

2.6.2交換機(jī)柜：安裝網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)

現(xiàn)在大多數(shù)的網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)側(cè)進(jìn)風(fēng)、側(cè)送風(fēng)，交換機(jī)的網(wǎng)線比較多，機(jī)柜寬有利于散熱、走線，建議交換機(jī)柜寬度800mm、深度900或1200mm、高度42U。

2.6.3測試機(jī)柜：通常設(shè)在工作室，供測試設(shè)備用

廣播用的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備在正式使用之前，先接普通用電測試一段時(shí)間，因此，測試機(jī)柜還要配置普通用電。建議機(jī)柜寬度600mm、深度900mm、高度42U。

2.6.4光纖配線柜：機(jī)房光纖匯聚點(diǎn)

1個(gè)42U的光纖配線柜一般可以容納720芯的光纖，如果采用高密度的LC配線箱，可以達(dá)到1000芯以上。光纖配線柜寬度建議800mm以上，便于兩邊走線；深度不用太深：300mm-600mm。

2.6.5網(wǎng)線配線柜：機(jī)房銅纜網(wǎng)線匯聚點(diǎn)

1個(gè)42U的網(wǎng)線配線柜采用高密度網(wǎng)線配線架，最多容納720條網(wǎng)線。網(wǎng)線配線柜寬度建議800mm以上，便于兩邊走線，深度建議600mm，后方預(yù)留一定的操作空間。

2.7網(wǎng)絡(luò)布線

網(wǎng)線布線系統(tǒng)是網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)，一個(gè)好的布線系統(tǒng)不僅可以充分發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的性能，還可以為整個(gè)系統(tǒng)提供20年以上的發(fā)展?jié)摿?，機(jī)房布線系統(tǒng)至少能支持10Gbit/s系統(tǒng)，未來還可以支持40G和100Gbits/s以太網(wǎng)。

2.7.1走線方式

走線方式分上走線和下走線兩大類。所謂上走線，是指線纜敷設(shè)在高于設(shè)備高度的空間中，而下走線則指敷設(shè)在架空地板下。上走線比較靈活，具有良好的冗余性和可擴(kuò)展性，下走線不防鼠、灰塵大、不易維護(hù)、不利于消防等。建議采用上走線的方式，如果樓層高度不夠，不能吊裝線槽，也可以在機(jī)柜頂安裝線槽。光纖和網(wǎng)線的轉(zhuǎn)彎半徑、固定方式、線纜保護(hù)等方面有很大的不同，光纜和網(wǎng)線最好分開線槽。

2.7.2網(wǎng)絡(luò)布線選型

網(wǎng)絡(luò)布線主要是光纖和銅纜網(wǎng)線兩類，其中光纖分為多模和單模光纖兩種，兩種光纖成本差不多，單模光纖采用激光源、傳輸距離長、收發(fā)設(shè)備成本較高，多模用850nm可見光源、傳輸距離短、收發(fā)設(shè)備成本低，機(jī)房內(nèi)部布線距離短、設(shè)備多，一般以多模光纖為主，可以降低成本，對外則使用單模光纖。

機(jī)房內(nèi)部支持10Gbit/s的布線系統(tǒng)有OM4、OM3多模光纖和6A、7類網(wǎng)線：

OM3多模光纖：在10Gbit/s系統(tǒng)中，可以傳輸300米，在100米的距離內(nèi)，可以支持40G和100Gbits/s以太網(wǎng)。

OM4多模光纖：在10Gbit/s系統(tǒng)中，可以傳輸550米，在150米的距離內(nèi)，可以支持40G和100Gbits/s以太網(wǎng)。

6A類網(wǎng)線：能支持萬兆上網(wǎng)，最大帶寬能達(dá)到500MHZ，是六類網(wǎng)線的兩倍。

7類網(wǎng)線：與6A網(wǎng)線相比，七類網(wǎng)線最大可以支持40G，但七類網(wǎng)線目前并沒有國際標(biāo)準(zhǔn)。

光纖與網(wǎng)線相比，抗干擾能力強(qiáng)、占用布線管槽少、數(shù)據(jù)傳輸速率快，網(wǎng)線的好處在于可以向下兼容、網(wǎng)絡(luò)適配器成本低，對于廣播計(jì)算機(jī)房，可靠性要求高，建議以光纖為主、網(wǎng)線為備份，是選用OM4還是OM3多模光纖，視投入成本而定，網(wǎng)線建議選用6A網(wǎng)線，七類網(wǎng)線現(xiàn)在成本還比較高，而且施工難度大，現(xiàn)階段建議暫時(shí)不考慮。

以上是我對廣播電臺計(jì)算機(jī)房建設(shè)的一些看法，由于本文篇幅有限，因此，未能對機(jī)房建設(shè)的細(xì)節(jié)問題作進(jìn)一步深入探討。

[1]電子信息系統(tǒng)機(jī)房設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50174-2008）.

[2]信息系統(tǒng)物理安全技術(shù)要求（GB/T 21052—2007）.

[3]羅瑤.計(jì)算機(jī)機(jī)房采用精密空調(diào)的探討.中華建設(shè)，2012（9）.

（作者單位：廣東廣播電視臺廣播制播部）

TP3

A

1671-0134（2016）10-056-03

10.19483/j.cnki.11-4653/n.2016.10.020