如何建設縣級廣電網絡中心機房

周冠

（廣東省遂溪縣廣播電視臺，廣東 遂溪 524300）

如何建設縣級廣電網絡中心機房

周冠

（廣東省遂溪縣廣播電視臺，廣東 遂溪 524300）

為適應廣電網絡及業(yè)務發(fā)展的需要，進一步規(guī)范機房基礎設施及配套建設，切實落實全網精細化管理及安播等級評估，提高機房建設與管理水平，指導思想為：功能齊全、技術先進、設施完善、適度超前的機房。新業(yè)務應與傳統(tǒng)業(yè)務區(qū)別對待。既要有可靠的設計理念捍衛(wèi)安全播出這條生命線，同時要站在經營的角度借鑒和有選擇性地引入先進、綠色、靈活的機房設計和建設理念。

綠色環(huán)保；機房選址；室內裝修；空氣調節(jié)；動力系統(tǒng)

經歷了廣播數字電視的飛速發(fā)展，互聯網+的風靡，一種新的服務模式——網絡化的廣播電視機房正悄然興起。國內不但幾大電信運營商不斷做跑馬圈地，那么我們廣電的機房該如何建設呢？特別是縣市區(qū)一級的廣電機房。

對于具有一定規(guī)模的廣播電視網絡單位而言，由于設備的集成度越來越高，網絡化管理的程度也越來越高，所以更加依賴高可靠中心機房的不間斷運行，給機房環(huán)境帶來了更高的要求。

如何建設一個好的機房不僅僅是一個裝飾工程，更重要的是一個集電工學、電子學、建筑裝飾學、美學、冷暖、通風凈化、計算機專業(yè)、弱電控制專業(yè)、消防專業(yè)等多學科、多領域的綜合工程，并涉及到計算機網絡工程等專業(yè)技術。并對供配電方式、空氣調節(jié)、安全措施以及防靜電、防電磁輻射和抗干擾、防水、防雷、防火、防潮、防鼠諸多方面給予高度重視，以確保計算機系統(tǒng)長期正常運行工作。

1 建設依據

為了使廣播電視網絡機房能夠確保所有系統(tǒng)穩(wěn)定可靠運行及保障機房工作人員有良好的工作環(huán)境，應該做到技術先進、經濟合理、安全適用、確保質量。主要遵循以下規(guī)范。

1）《廣播電視安全播出管理規(guī)定》廣電總局第62號令；

2）《城市有線廣播電視網絡設計規(guī)范》（GY 5075）；

3）《有線廣播電視網絡管理中心設計規(guī)范》（GY 5082）；

4）《電子信息系統(tǒng)機房設計規(guī)范》（GB 50174）；

5）《廣播電影電視系統(tǒng)重點單位重要部位的風險等級和安全防護級別》（GA 586）；

6）《廣播電視建筑設計防火規(guī)范》（GY 5067）

7）《有線電視廣播系統(tǒng)運行維護規(guī)程》（GY/T 166）；

8）《廣東省廣播電視網絡股份有限公司機房基礎建設指引》。

2 指導思想

國家廣電總局在第62號令里明確指出 “不間斷、高質量、既經濟、又安全”為廣播電視的總方針，廣電總局提出了“功能齊全、技術先進、設施完善、適度超前”的機房指導思想。

中心機房建設的考慮是多方面的，必須從系統(tǒng)規(guī)劃、系統(tǒng)管理、動環(huán)管理、安全管理、維護管理、應用管理等多個方面考慮。一個中心機房必須要有布線系統(tǒng)、供電系統(tǒng)、接地系統(tǒng)、空調系統(tǒng)、新風系統(tǒng)、消防系統(tǒng)和門禁系統(tǒng)等。機房規(guī)劃設計應該考慮機房工作區(qū)和人員辦公區(qū)兩部分的空間安排，同時注意機房在建筑物中的位置設置必須合理，盡量縮短機房同網絡主干及入網節(jié)點的布線距離。

3 主要建設項目

本文主要是在機房選址、室內裝修、空氣調節(jié)、動力系統(tǒng)等方面作分享，其他方面以后有機會再探討。

機房區(qū)域劃分為主設備區(qū)、支持區(qū)、輔助區(qū)三大部分

主設備區(qū)：主設備區(qū)是系統(tǒng)處理、存儲、網絡和傳輸設備的安裝、運行和維護的區(qū)域。

支持區(qū)：分為配電區(qū)、發(fā)電房、UPS設備間、空調間、消防滅火系統(tǒng)間。

輔助區(qū)：可分為監(jiān)控區(qū)、維修間、備件室等。

按照廣電總局第62號令的前端分級，覆蓋用戶規(guī)模在10萬戶以上，100萬戶以下的有線電視前端應達到二級保障要求，覆蓋用戶規(guī)模不足10萬戶的有線電視前端應達到三級保障要求，考慮將來業(yè)務的發(fā)展，本文按照二級保障要求來規(guī)劃設計。

3.1 機房選址

機房位置選擇應盡可能遠離產生粉塵、有害氣體、強振源、強噪聲源等場所，避開強電磁場干擾。機房不宜設置在地下室底層。當設置在地下室底層時，有可能因管道泄漏、消防排水等遭受損失。

機房選址時，需要考慮建筑結構、供配電、環(huán)境、交通等因素。機房位置的選址是非常重要的，選址不合理，不僅會使投資加大，而且對機房的設計、施工和運行維護都會產生嚴重的影響。

機房選址區(qū)域不宜設在休息室、儲藏室、廚房、餐廳、實驗室、機械設備間的垂直下方及附近。必須考慮的內容還有：建筑類型、建筑層高、建筑樓層、抗震等級、建筑承重、消防通道、防洪等級、建筑通道等等。

具體要求：應設計在居民樓50m以外；梁下凈高應不小于3.6m；盡量選擇建筑物的二、三層位置；比當地抗震烈度高一級；加固后達到6000N/m2以上（否則需要增加承重散力架）；有消防車輛專用通道；30年（最好50年）洪水線以上的建筑物區(qū)域內；無障礙設備搬運通道寬度大于2m。

另外：機房面積大于100m2，安全出口不應少于兩個，且應分散布置。

廣電網絡機房由兩個層面組成—核心設備層面和機房設施層面。機房設施的擴展性需求，是核心設備層面的擴展性對運行環(huán)境的靈活性的要求。與核心設備的擴展性相比，機房設施的可擴展性實現起來更困難一些，就好比前者是貨物，后者是貨車。

機房設施的擴展方式，或稱擴容方式，從目前國內的情況看，有“一步到位”的方式與“逐步升級”的方式，都因用戶需求各異而共存著。實際上，這兩種方式確實各有千秋。從機房設施的工程實踐上看，前者易、后者難；從投資風險上看，前者大、后者??；從投資、運營的過程和管理上看，前者簡便、后者繁瑣。所以，對于業(yè)務相對穩(wěn)定的廣電網絡運營單位，更愿意選擇前者；而其他業(yè)務發(fā)展迅速或市場風險高的單位，則建議選擇后者，即對機房設施的可擴展性要求高。

3.2 室內裝修

眾所周知，機房裝飾，不同于普通的辦公室、家庭裝飾，機房裝飾工程是一項系統(tǒng)工程，是現代科學技術和裝飾藝術的綜合。機房內放置有復雜的電子設備和機電設備，對裝飾的要求，主要是滿足計算機對機房提出的技術要求，在機房裝飾藝術上以既大方舒適，又滿足其技術要求為原則。對裝飾材料的選擇要達到防火、防潮、防變形、抗干擾、防靜電、吸音等要求。裝飾后，要使整個機房色調柔和、通透寬敞、不壓抑、舒適。以其達到現代化的裝飾水平和視覺效果。

原則：

1）應采用難燃、阻燃性材料；

2）建筑材料應選擇不起塵、易清潔、符合環(huán)保要求。

設計：

1）機房地面設計應采用抗靜電架空地板或防靜電自流坪地面，不宜采用瓷磚地面;

2）機房內隔斷設計應采用不燃燒體，宜采用砌塊、輕質防火石膏板、防火玻璃等作為主材;

3）機房內門窗設計應采用氣密性好的不燃燒體。

另外，機房內部不應該有暖氣、冷氣、消防、供水、排水管道；機房入口處需要做擋水堰；機房內采用精密空調。

核心機房的建設要體現出作為重要信息會聚地的室內裝飾特點，在充分考慮空間實用性和電子信息系統(tǒng)、通訊、空調、UPS等設備的安全、可靠及先進性的前提下，達到高雅、大方、簡樸的風格；選用裝潢材料方面，要選擇具有防水、防火（燃燒性能A級）、防塵、防靜電、不變形、吸音效果好、不易變色、環(huán)保、經久耐用等特質的材料。

為使機房內的設備提供良好全面的防雷保護措施，嚴格按防雷接地規(guī)范，應用新技術新裝置，采取綜合性的防雷措施，確保機房內各設備系統(tǒng)正常

運行,最大限度減少和避免雷電災害。

中心機房是各類信息的中樞，機房建設工程必須保證系統(tǒng)設備能夠達到長期、安全、可靠運行，同時還為機房工作人員提供一個美觀、舒適的工作環(huán)境。為使機房工程的設計能夠滿足上述要求，應該著重考慮：要達到舒適宜人，簡潔明亮；機房工程一旦竣工，不宜再進行階段性翻新、改造；采用符合優(yōu)質標準的產品，技術性能和安裝工藝均應符合國家標準，以確保系統(tǒng)運行穩(wěn)定；機房設計應具有較高的科技含量和超前意識，應考慮到今后設備所需的空間布局、空調及電力容量，能夠滿足今后業(yè)務發(fā)展的需要；有完善的不間斷供電系統(tǒng)、可靠的配電方案、功能齊全的設備環(huán)境、有效的防雷防過壓及接地保護措施；強調以人為本，注重對工作人員的身心保護。

在機房設計中,特別注重人、機工作場地的絕對分離等,專門劃分出大型、高尖端、現代化設備的工作場地,以滿足這些設備所需的特殊工作條件和工作環(huán)境要求，并做出相應的安全保護措施。

3.3 空氣調節(jié)

要求：

1）機房制冷、新風、排煙系統(tǒng)應采用獨立系統(tǒng)；2）機房制冷系統(tǒng)建議雙電源；

3）核心設備區(qū)建議采用冷室設計，可自動或者手動調整氣流組織。

此部分工程是智能建筑的一部分，是一門綜合性很強的科學技術和系統(tǒng)工程。主要注意：空調冷氣的損耗，設備廢熱倒灌，氣密性好、不起塵、易清潔。

設備熱負荷主要考慮以下幾個方面：

1）主機房內信息系統(tǒng)設備消耗的電能全部轉換為熱能；

2）精密空調風機消耗的電能全部轉換為熱能；

3）UPS轉換時能量損失全部轉換為熱能；

4）UPS對蓄電池充電時能量損失全部轉換為熱能；

5）照明燈具消耗的電能全部轉換為熱能；

6）主機房四周墻體、樓板、隔墻、窗戶的與外界的熱交換；

7）通過新風機與外界空氣交換的熱負荷；

8）人員發(fā)熱產生的負荷。

注：以上負荷計算可以參考相關技術資料。

為了考慮節(jié)能，需要設計一個合適的氣流組織。如：

1）下送上回方式:該方式一般在中大型機房使用，應配合“冷熱通道”隔離的設備布置方式使用，如圖1所示;

圖1 下送上回方式

上送上回方式:該方式氣流組織方式差，一般在機房層高較低或機房面積不大時使用；如圖2所示。

圖2 上送下回方式

水平（側送側回）方式：該方式能效高，制冷效果最好，適用于面積較緊張或高熱負荷設備機柜區(qū)域；如圖3所示。

圖3 水平（側送側回）方式

另外，為提高機房能效，采用空調制冷的設備區(qū)域房間宜集中布置；室內溫、濕度參數相同或相近的房間，宜相鄰布置。當采用下送風及側送風空調，應采用冷通道遏制。空調配置需要一次考慮將來的熱負荷，建議一次性采購、安裝，避免將來安裝時影響系統(tǒng)正常運行，同時考慮采用N+1或者N+2備份冗余模式。

隨著計算機的發(fā)展和網絡的廣泛應用，廣電網

絡都建立了自己的中心機房。中心機房運行的同時也面臨著隨著機器的增多，機器的總體的排熱量增大，機房溫度升高等重要問題。因此機房精密空調系統(tǒng)的任務是為保證機房設備能夠連續(xù)、穩(wěn)定、可靠地運行，需要排出機房內設備及其它熱源所散發(fā)的熱量，維持機房內恒溫恒濕狀態(tài)，并控制機房的空氣含塵量。為此要求機房精密空調系統(tǒng)具有送風、回風、加熱、加濕、冷卻、減濕和空氣凈化的能力。

機房精密空調系統(tǒng)是保證良好機房環(huán)境的最重要設備，應采用恒溫恒濕精密空調系統(tǒng)

3.4 動力系統(tǒng)

幾個原則：

1）供配電系統(tǒng)為可擴展性預留備用容量，預留20%～50%；

2）機房低壓配電系統(tǒng)的接地型式應采用TN系統(tǒng)。末端配電系統(tǒng)全部采用TN-S系統(tǒng)；

3）機房低壓配電系統(tǒng)包括正常電源和備用電源配電系統(tǒng)；

4）機房配電系統(tǒng)應滿足配電選擇性，不應由于末端局部電器故障引起配電系統(tǒng)越級跳閘造成大面積配電故障；

5）機房應由專用配電變壓器或專用回路供電。

供電采用380/220V電壓、50Hz頻率和三相五線制（即TN-S系統(tǒng)）的配線方式。所謂三相五線制，實際上是在地線設置上區(qū)別于三相四線制，即它含有三根相線、一根中線、一根地線，地線要求單獨接地，不能與中線共地。這種線制的額定電壓為220V／380V。

各級機房市電應兩路專用不同源獨立市電380V接入，推薦配電拓撲指引如圖4所示。

應急電源配置

1）機房內設備應由不間斷電源系統(tǒng)（UPS）供電。不間斷電源系統(tǒng)應有自動和手動旁路裝置；

2）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)的基本容量為設備負荷（kVA）的1.3倍以上；

3）不間斷電源系統(tǒng)包括交流和直流系統(tǒng)。核心設備必須由UPS供電；

4）機房內采用不間斷電源系統(tǒng)供電的電子信息設備的測試電源和工作電源也不應由同一組不間斷電源系統(tǒng)供電；

5）機房有常備自動切換油機，UPS蓄電池后備時間應不小于30min；

圖4 雙總線供電系統(tǒng)拓撲圖

6）宜監(jiān)控每節(jié)電池的運行情況，最低標準應監(jiān)控每組電池的運行參數；

7）常備固定安裝柴油發(fā)電機應有儲油裝置，儲油后備時間不少于24h；

8）市電與柴油發(fā)電機之間的切換采用自動轉換開關電器時，自動轉換開關電器應具有旁路功能。

動力系統(tǒng)的基本內容主要包括：UPS設備及蓄電池系統(tǒng)、高低壓配電系統(tǒng)、精密的專用空調系統(tǒng)、應急發(fā)電系統(tǒng)、綜合監(jiān)控系統(tǒng)等若干個子系統(tǒng)。雖然各個子系統(tǒng)專業(yè)上看起來相對獨立，但實際運行中卻是一個密不可分的綜合整體。在中心機房的日常運行中最關注的指標是系統(tǒng)的安全性、穩(wěn)定性及其可靠性，但隨著能耗密度的大幅上升，能源緊張、資源枯竭以及國家對節(jié)能減排政策的出臺，作為能耗大戶的中心機房其能耗的考核指標作為中心機房的第二要義越來越被重視。

4 小結

廣電網絡中心機房隨著電子和計算機技術的發(fā)展經過數十年的不斷演變而 逐漸變得成熟，但支撐其運行的機房動力系統(tǒng)卻未能同步前進，實際應用中卻存在這樣那樣的問題，這些問題需要我們每個參與中心機房的從業(yè)者必須深刻了解、研究并改進。

隨著廣電網絡中心機房的不斷發(fā)展，資產管理必須預先規(guī)劃以解決眾所周知的影響中心機房的問題，以上只是就部分重要的環(huán)節(jié)作了簡單的分享，其實作為中心機房還有考慮的問題很多，如：火災偵測和抑制、遠程管理、布線基礎結構、設備配置、設備安全和接地連接系統(tǒng)等等。管理人員必須全面的理解這些因素對于構建專業(yè)廣電網絡中心機房的重要性，更加重要的是，考慮這些新技術的采用和我們的投資是息息相關的。

作為提供資源服務的核心基地，如何建設達到更高的技術要求，是核心業(yè)務賴以安全運作的基礎設施，也是支持企業(yè)及其合作聯盟實施價值的平臺。同時，可以提供更加專業(yè)化的服務器托管、空間租用、網絡批發(fā)等業(yè)務。

[1] 《廣播電視安全播出管理規(guī)定》之有線廣播電視網實施細則[S].

[2] 《廣東省廣播電視網絡股份有限公司機房基礎建設指引》[S].

[3] 《廣東省湛江市新總前端機房建設方案》[S].

TN948.3