淺談電子信息系統(tǒng)機(jī)房的設(shè)計與維護(hù)
——以武漢市仁義社區(qū)住宅休息平臺改造設(shè)計為例

李亞茹 陜西華億建筑裝飾工程股份有限公司項(xiàng)目經(jīng)理、工程師

引言

21世紀(jì)是一個信息爆炸的時代，龐大的數(shù)據(jù)化數(shù)據(jù)量迫切需要相對穩(wěn)定可靠的運(yùn)行場所來滿足數(shù)據(jù)運(yùn)算處理和運(yùn)維監(jiān)控的需要，電子信息系統(tǒng)機(jī)房正是伴隨著電子信息系統(tǒng)的發(fā)展而形成并不斷進(jìn)步的。

現(xiàn)代計算機(jī)機(jī)房主要指2000年以后的電子信息系統(tǒng)機(jī)房，不僅僅需要考慮機(jī)房日常的供電和制冷，還要從如何才能提高機(jī)房的可用性，使機(jī)房使用起來靈活，并且后期擴(kuò)展升級成本低，運(yùn)行起來好管理等方面出發(fā)來規(guī)劃機(jī)房不同功能區(qū)的布局，使得設(shè)備更加標(biāo)準(zhǔn)化?，F(xiàn)代機(jī)房的IT設(shè)備工作時間基本是連續(xù)的，常常需要保持?jǐn)?shù)月甚至整年不停機(jī)。在高熱密度的機(jī)房環(huán)境下，氣流組織的合理分布和制冷方式能夠極大提升機(jī)房的能源效率。

作為現(xiàn)代化的電子信息系統(tǒng)機(jī)房，我們不僅僅要關(guān)注其供電建設(shè)怎樣更為穩(wěn)定可靠的供電，保證設(shè)備的正常運(yùn)行；機(jī)房環(huán)境工程必須達(dá)到防塵、放靜電、防火、防雷、防水、防鼠、防蟲害等一系列的要求。同時，注重電子信息系統(tǒng)機(jī)房的節(jié)能指標(biāo)已是世界性的發(fā)展趨勢，計算機(jī)的效能比（PUE）是在相當(dāng)長時期內(nèi)影響機(jī)房建設(shè)技術(shù)走向的核心要素。如何降低機(jī)房的PUE值是我國電子信息系統(tǒng)機(jī)房建設(shè)所面臨的最大問題。

1 機(jī)房建設(shè)及維護(hù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范

GB/T 2887-2011《電子計算機(jī)場地通用規(guī)范》

GB/T 9361-2011《計算機(jī)場地安全要求》

GB/T 50174-2008《電子信息系統(tǒng)機(jī)房設(shè)計規(guī)范》

GB/T 50462-2001《電子信息系統(tǒng)機(jī)房施工及驗(yàn)收規(guī)范》

2 電子信息系統(tǒng)機(jī)房構(gòu)建

2.1 機(jī)房裝修

機(jī)房裝修主要是針對機(jī)房吊頂、墻面和地板工程，為達(dá)到防塵防靜電的效果，機(jī)房裝修材料應(yīng)該選用不易起塵、光潔不積灰的防火材料。

正規(guī)的機(jī)房墻面用鋁塑板或者是彩鋼板都可以，如果是簡易的機(jī)房，用乳膠漆刷墻也是可以的。金屬微孔板可以吸音，用它來做機(jī)房的吊頂，還可以起到防塵、防靜電的良好效果。機(jī)房的地板，為了防止工作人員的出入與維護(hù)時產(chǎn)生靜電，一定要用防靜電的地板來鋪設(shè)，并在鋪設(shè)地板的地面上刷環(huán)氧樹脂漆，以達(dá)到不起塵之功效。為降低機(jī)房冷量的損失，同時防止因溫差問題產(chǎn)生的結(jié)露現(xiàn)象，以最大程度的節(jié)省能源，對于溫度要求嚴(yán)格的機(jī)房，一般需要對機(jī)房內(nèi)墻面、樓面結(jié)構(gòu)采取保溫隔熱措施，選用機(jī)房專用空調(diào)送風(fēng)并采用如下保溫措施來提高房間的熱工效率。

(1)墻面保溫：墻面基層中采用離心玻璃棉保溫板。

(2)地面保溫：考慮到專用空調(diào)送風(fēng)，地板下地面上貼橡塑保溫層。

(3)頂面保溫：考慮到專用空調(diào)均選用下送風(fēng)、上回風(fēng)的形式，故在鋁合金吊頂上做玻璃（或石棉）保溫層吊頂。

對于選用大樓輔助空調(diào)送風(fēng)的區(qū)域一般僅采用墻面保溫措施來提高房間的熱功效率。

2.2 機(jī)房配電系統(tǒng)

是機(jī)房工程最重要的系統(tǒng)，是關(guān)系機(jī)房能否高效穩(wěn)定運(yùn)行的核心部分。

(1)每個機(jī)房都必須要備用UPS電源，并且UPS電源不能和其他設(shè)備電源的配電柜混用，要給它設(shè)置專用的柜子。它的電源是從大樓電源運(yùn)用專線直接接入的。接入到UPS電源的輸入箱（柜），然后通過獨(dú)立專線接入各UPS設(shè)備，再通過獨(dú)立專線接入UPS電源輸出箱（柜）。

(2)機(jī)房動力供電，主要指機(jī)房內(nèi)空調(diào)等重要負(fù)荷的供電。一般由大樓電源直接輸出兩路到機(jī)房內(nèi)進(jìn)行末端切換，再通過機(jī)房動力配電柜輸出到相關(guān)設(shè)備。

(3)機(jī)房照明供電，主要為機(jī)房區(qū)域內(nèi)照明燈具、輔助電源插座等供電，機(jī)房供電由樓層市電供電箱直接供給，功率相對較小。輔助插座一般采用5孔15A的就足夠了，每十多平方米左右設(shè)置一組。每個電源插座都有配置漏電保護(hù)開關(guān)。

2.3 機(jī)房消防報警系統(tǒng)

機(jī)房消防系統(tǒng)是保證機(jī)房安全不可缺少的環(huán)節(jié)，發(fā)生火災(zāi)時能第一時間發(fā)出報警信號的火災(zāi)報警系統(tǒng)，火災(zāi)一旦發(fā)生，不僅要求立即示警察更重要的是要迅速啟動消防滅火系統(tǒng)。阻止火災(zāi)的蔓延擴(kuò)大?；馂?zāi)報警系統(tǒng)：由火災(zāi)報警探測器、火災(zāi)報警控制器、手動報警按鈕和聲光警號組成。溫感探測器是探測溫度的，一旦發(fā)生火災(zāi)，溫度必然會升高。光有溫度沒有煙度，是不能確定有火災(zāi)的，因此，為了識別準(zhǔn)確，還和煙感探測器配合使用。當(dāng)某一機(jī)房區(qū)域的煙感、溫感探測器同時報警時，火災(zāi)報警控制器輸出報警信號，此時，防護(hù)區(qū)內(nèi)等候多時的聲光報警器就會立馬啟動，接到報警信號的人員就會迅速組織相關(guān)人員按照消防逃生通道進(jìn)行撤離，并切斷動力電源，停止空調(diào)新風(fēng)等設(shè)備的運(yùn)行。報警系統(tǒng)經(jīng)過設(shè)定時間的報警延時后，系統(tǒng)自動啟動（或手動）氣體滅火設(shè)備釋放滅火氣體完成滅火任務(wù)，并將信號網(wǎng)傳至火災(zāi)報警控制器。

目前，常用的機(jī)房消防滅火系統(tǒng)有七氟丙烷滅火系統(tǒng)、氣溶膠滅火系統(tǒng)、煙絡(luò)盡以及高壓細(xì)水霧等。

(1)七氟丙烷通常人們又叫它HFC-227ea，它是一種無色無味的氣體，通常狀態(tài)下它既不導(dǎo)電，也沒有腐蝕性，不會對設(shè)備進(jìn)行腐蝕，并且它最大的好處是滅火速度極快。在滅火時，產(chǎn)生的薄霧濃度只有8%，不會對人體產(chǎn)生任何傷害。同時，其噴射產(chǎn)生產(chǎn)生的薄霧不會嚴(yán)重影響機(jī)房的能見度，有利于人員的逃生。目前，七氟丙烷氣體火火為電子信息系統(tǒng)機(jī)房應(yīng)周最廣泛的火災(zāi)滅火系統(tǒng)。

(2)氣溶膠滅火速度很高，并且氣溶膠價格低，成本費(fèi)用小。但是由于其在滅火時會釋放白色粉末，能見度低，有時會影響人員逃生，同時其含鹽成分會一定程度的降低空氣電阻率，對電子設(shè)備存在潛在的威脅，所以對重要的機(jī)房應(yīng)用不多。近年來，隨著氣溶膠成分的改變，以上缺點(diǎn)在逐步減少，相信不久，氣溶膠將作為中小型機(jī)房最常見的滅火系統(tǒng)。

(3)高壓細(xì)水技術(shù)是一種新型滅火技術(shù)，它具有高效、無污染的優(yōu)點(diǎn)，并且對人和設(shè)備無損害，但是系統(tǒng)的專業(yè)性很強(qiáng)，施工和維護(hù)的要求都很高，因此，現(xiàn)在沒有得到廣泛應(yīng)用。

(4)煙絡(luò)滅火劑和高壓細(xì)水技術(shù)一樣，是一種綠色滅火劑，用它滅火時環(huán)保，不會產(chǎn)生任何分解物，滅火區(qū)域溫度變化小，可見度無影響，但是使用的時候噪聲很大，它必須在高壓狀態(tài)下存儲，高壓存儲的危險性很大，并且施工要求很高，這種滅火劑造價貴，因此，現(xiàn)在應(yīng)用的也不多。

2.4 機(jī)房照明系統(tǒng)

包含一般照明，機(jī)房事故照明，機(jī)房應(yīng)急照明三種。

(1)一般照明主要光源采用高效節(jié)能熒光燈。

(2)事故照明供電要與機(jī)房一般照明分開，要專線專用或者用蓄電池供電。常用的是UPS或者有些燈具是自帶蓄電池的可以用來做事故照明。

(3)當(dāng)機(jī)房發(fā)生火災(zāi)時，正常的一切電源就會切斷，人員逃散又不可能沒有照明，這時就要用到應(yīng)急照明，應(yīng)急照明就是指通道疏散照明，主機(jī)房疏散照明的照明度雖然很低，但是最低照度值不應(yīng)低于5lx,其他區(qū)域通道的照明相對要高些，但是最低也不應(yīng)低于5lx。

2.5 機(jī)房UPS系統(tǒng)

機(jī)房的電源要求是兩路電源供電，正常運(yùn)行時，由市電電源供電，當(dāng)市電停電時，啟用備用電源供電。發(fā)電機(jī)作為應(yīng)急的供電措施，并配置UPS不間斷電源系統(tǒng)作為計算機(jī)設(shè)備及網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備的供電電源。UPS設(shè)備一般包含整流、儲能、變換和開關(guān)控制四個組成部分。整流部分起到穩(wěn)壓的作用，儲能電池除了存儲能量，還可以消除整流器傳過來的脈沖信號，從而保證這中間段電壓的穩(wěn)定。變換部分負(fù)責(zé)將整流或電池的電壓變換成交流電，變換成的交流電的幅度和頻率是按照需要事先規(guī)定好的。

2.6 機(jī)房環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)

機(jī)房環(huán)境檢控主要是對機(jī)房內(nèi)的供配電進(jìn)行檢控，看是否正常供電，是否有異常情況發(fā)生；對UPS進(jìn)行監(jiān)控，對機(jī)房內(nèi)的空調(diào)進(jìn)行監(jiān)控，監(jiān)控機(jī)房內(nèi)的溫度、濕度是否在規(guī)定的范圍內(nèi)；對消防、保安進(jìn)行監(jiān)控，監(jiān)控到一旦出現(xiàn)異常在第一時間內(nèi)以電話、短信、電子郵件等多種報警方式及時通知相關(guān)人員進(jìn)行處理，從而為各類應(yīng)用系統(tǒng)提供正常的運(yùn)行環(huán)境并減輕機(jī)房管理人員的負(fù)擔(dān)。

機(jī)房環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)一般分為三個層次：1、現(xiàn)場監(jiān)控站：數(shù)據(jù)庫和網(wǎng)絡(luò)服務(wù)組件與現(xiàn)場監(jiān)控軟件安裝在現(xiàn)場的某臺電腦上，用于監(jiān)控現(xiàn)場設(shè)備的運(yùn)行情況并且能通過網(wǎng)絡(luò)將現(xiàn)場的情況實(shí)時傳送給遠(yuǎn)端監(jiān)控站。2、遠(yuǎn)端監(jiān)控站：一般安裝在管理人員辦公室的電腦中，管理人員坐在自己的辦公室就能實(shí)時瀏覽現(xiàn)場的各種信息，以便對現(xiàn)場的設(shè)備進(jìn)行控制。3、智能探測網(wǎng)絡(luò)：連接現(xiàn)場監(jiān)控站和遠(yuǎn)端監(jiān)控站之間的紐帶，現(xiàn)場的各種視頻、數(shù)據(jù)要通過此網(wǎng)絡(luò)傳輸給遠(yuǎn)端監(jiān)控站。

2.7 機(jī)房空調(diào)系統(tǒng)

由于計算機(jī)機(jī)房內(nèi)計算機(jī)設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和各種設(shè)備在長期不間斷的運(yùn)行工作，消耗電能的同時會產(chǎn)生許多熱能，還有照明設(shè)備和其他發(fā)熱設(shè)備產(chǎn)生的熱量，這類熱量積累起來會對機(jī)房產(chǎn)生一定的溫升。如果不能有效緩解機(jī)房的熱量，就有可能造成機(jī)房溫度過高，影響設(shè)備運(yùn)行甚至造成火災(zāi)。對于重要的機(jī)房，我們不僅要考慮溫度問題，而且要考慮機(jī)房濕度，空氣質(zhì)量。

機(jī)房專用空調(diào)不同于家用空調(diào)，它具有長時間運(yùn)行、斷電重啟、恒溫恒濕等性能。它還應(yīng)具有大容量、小焓差。兩級過濾（可使機(jī)組送出的冷氣滿足潔凈要求。）可靠性高等特點(diǎn)。

2.8 機(jī)房接地系統(tǒng)

設(shè)立機(jī)房接地系統(tǒng)有利于將危及人身或設(shè)備的電流易于流到大地，確保機(jī)房的安全。同時接地系統(tǒng)有利于增強(qiáng)電源設(shè)備以及用電設(shè)備的電磁屏蔽效果，確保服務(wù)器、存儲、交換機(jī)等各類電子設(shè)備獲得盡可能高的電磁兼容性。

2.9 機(jī)房KVM系統(tǒng)

KVM系統(tǒng)：就是機(jī)房內(nèi)的鼠標(biāo)、鍵盤、顯示器等外設(shè)裝置，在機(jī)房內(nèi)不用每臺電腦都配置一套KVM，有一套就足夠了，通過管理軟件，可以將這套設(shè)備在各計算機(jī)間進(jìn)行切換，對機(jī)房內(nèi)的所有計算機(jī)進(jìn)行操作，這樣就可以免去操作人員進(jìn)入機(jī)房在多臺計算機(jī)間進(jìn)行插拔連接的麻煩。

3 電子信息系統(tǒng)機(jī)房運(yùn)行管理與維護(hù)

3.1 機(jī)房內(nèi)軟件的管理

電腦上的操作系統(tǒng)，各種應(yīng)用程序、操作軟件、數(shù)據(jù)庫等都屬于軟件系統(tǒng)。軟件的管理者要定期對數(shù)據(jù)庫進(jìn)行備份，備份和原數(shù)據(jù)最好存在不同的磁盤上，為了防止計算機(jī)受到病毒的感染，還要定期的對計算機(jī)的殺毒軟件進(jìn)行升級對病毒進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)病毒及時處理。作為服務(wù)器的計算機(jī)一般不得訪問外網(wǎng)，不能安裝無關(guān)軟件，使用外來存儲設(shè)備時，一定要事先進(jìn)行殺毒處理。

3.2 硬件的管理

和軟件一樣，要指定專人進(jìn)行管理。對硬件進(jìn)行定期檢修，準(zhǔn)備備用件，以保障硬件發(fā)生故障時能快速修復(fù)或更換，使系統(tǒng)能在最短的時間內(nèi)能迅速恢復(fù)正常。如果機(jī)房內(nèi)的設(shè)備出現(xiàn)故障，要由技術(shù)精湛的電腦管理技術(shù)人員或?qū)I(yè)人員進(jìn)行維修。

3.3 日常維護(hù)

應(yīng)該安排專人值守，對機(jī)房進(jìn)行日常維護(hù)。機(jī)房內(nèi)是嚴(yán)禁吸煙的，為了保證機(jī)房的衛(wèi)生環(huán)境，機(jī)房內(nèi)也是不允許飲食的。進(jìn)入機(jī)房時，要穿戴防靜電鞋套，并且要避免穿容易起靜電的衣服。如果天下雨，要記得關(guān)窗，防止雨水進(jìn)入機(jī)房使機(jī)器發(fā)生短路損壞。

一個設(shè)計良好的機(jī)房，出現(xiàn)故障的概率是比較低的，即使出現(xiàn)故障，人為因素占大部分，因此對機(jī)房的管理，首先我們要做好人員的管理，提高人員的專業(yè)技術(shù)水平，做好防火、防短路、防潮，讓機(jī)房保持無塵潔凈。

[1]廖建明.重慶大學(xué)碩士論文[D].基于LonWorks技術(shù)的機(jī)房集中監(jiān)控系統(tǒng)在地稅行業(yè)的應(yīng)用研究，2008

[2]毋向輝,桂敏 .現(xiàn)代建筑電氣[J].數(shù)據(jù)中心機(jī)房電氣系統(tǒng)設(shè)計, 2014

[3]張廣明,陳冀生.智能建筑與城市信息[J].供配電系統(tǒng)設(shè)備的布局設(shè)計與安裝 ,2013

[4]盧逸夢.智能建筑與城市信息[J].談?wù)剻C(jī)房消防系統(tǒng) ,2011