醫(yī)院模塊化數(shù)據(jù)中心機房設計與實施

楊杰

（廣西南寧市第五人民醫(yī)院 廣西壯族自治區(qū)南寧市 530001）

醫(yī)院模塊化數(shù)據(jù)中心機房自建立完畢后，可以結合醫(yī)院的各管理系統(tǒng)，如醫(yī)院信息管理系統(tǒng)、電子病歷系統(tǒng)、臨床檢驗系統(tǒng)、數(shù)字簽名系統(tǒng)等，并與之進行結合，以保證能夠使醫(yī)院的日常管理以及應用得到全方面優(yōu)化。在醫(yī)院信息化建設中，信息系統(tǒng)是否安全、平穩(wěn)運行對患者的后續(xù)治療以及醫(yī)院的正常運轉起到了非常重要的決定性因素。在系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集、儲存、交換中，可以滿足系統(tǒng)信息運行環(huán)境，打造全新的數(shù)據(jù)中心機房，確保其能夠實現(xiàn)精準穩(wěn)定運行。因此，建造符合我國標準，滿足信息系統(tǒng)運行環(huán)境的數(shù)據(jù)信息中心機房對于醫(yī)院后續(xù)的信息化建設非常重要。

1 醫(yī)院數(shù)據(jù)中心機房建設

1.1 機房建設特征分析

在機房設計中，需要確保機房中心建設能夠解決目前現(xiàn)有的資金以及技術困境。在信息化系統(tǒng)中，機房對機柜布置、網(wǎng)絡線路等需要結合全新的鋪設方案。在數(shù)據(jù)化中心建設中，根據(jù)模塊化的應用，其已經(jīng)成為全新的數(shù)據(jù)中心部署形式，可以對云數(shù)據(jù)虛擬化、高密度化的服務器發(fā)展趨勢采用模塊化設計理念，最大程度的降低整個基礎設備對于機房環(huán)境的耦合，提高數(shù)據(jù)中心在于機房內(nèi)部的運營效率，提供全新且精準的數(shù)據(jù)[1]?？梢源_保能夠完成快速部署、彈性拓展、智能運維等要求，其具有全新的高可靠性。在供電架構設計中，整個供電系統(tǒng)采用旋環(huán)形的供電架構，在供電過程中若因特殊情況，任意環(huán)節(jié)出現(xiàn)中斷供電，但其他環(huán)節(jié)的供電以及信號不中斷，可以保證IT 設備的精準運行。在智能控制中，傳統(tǒng)機房的工程控制與現(xiàn)場施工水準、施工管理等具有密切關聯(lián)。模塊化數(shù)據(jù)中心，將傳統(tǒng)的工程施工轉化為流程精細化品質管控，確保其整個品質的一致性以及合格性[2]。

1.2 具備全新的使用特性

在整個拓展中，傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心在整個配電制冷過程中，可以采取一次性規(guī)劃。在架設完畢后進行擴容，在數(shù)據(jù)化中心采取模塊化部件，例如模塊化UPS、精密空調等。通過簡單接口，對模塊進行組合應用，形成完整的數(shù)據(jù)中心，具有良好的客戶靈活性及可拓展性。在高維護性中，數(shù)據(jù)中心配合智能化管理系統(tǒng)，對其信號傳輸部件以及鏈路進行可視化掌控[3]。出現(xiàn)警告后，可以通過分析處理迅速定位故障位置，并能夠通過網(wǎng)管系統(tǒng)派送給相關責任人，迅速排查相關故障。而在高密度性中，數(shù)據(jù)中心存在分散化布局，且隨著大數(shù)據(jù)云計算的興起，單機柜發(fā)生密度也會隨之增高。傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心采用送風模式，在高密度工作時有可能會因局部熱點引起設備出現(xiàn)損壞。而通過全新的冷通道數(shù)據(jù)中心，可以采用就近順風、密閉冷通道等方案，確保其逆風以及回風屬于較小范圍內(nèi)，氣流組織互不干擾，可以極大提高制冷效率，實現(xiàn)精準制冷[4]。確保對高密度中心的制冷能力支持，根據(jù)整個密度分析，單機柜功率最高可達21km。傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心從規(guī)劃到建設完畢通常需要6～7 個月，而數(shù)據(jù)化數(shù)據(jù)中心，從部署至應用，僅需幾周時間，具備極高的節(jié)約優(yōu)勢，可以完成快速部署。且隨著后續(xù)任務的不斷發(fā)展，數(shù)據(jù)中心的管理任務也會越來越多。而通過模塊化數(shù)據(jù)中心能夠對整個監(jiān)控機房的運行情況實時監(jiān)管。根據(jù)燈光、短信等進行報警案件記錄，確定整個故障發(fā)生問題，簡化數(shù)據(jù)中心的維護工作，為系統(tǒng)的可靠運行提供合理保障。且具備綠色節(jié)能的有數(shù)，傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心能耗浪費較為嚴重。PUE 通常高于2.0。因此，在數(shù)據(jù)化中心中，通過密封通道方式可以全面隔絕冷氣流，避免無效熱交換。且行間級空調通過精準調整，全面減少能耗浪費。據(jù)有效數(shù)據(jù)統(tǒng)計顯示，在醫(yī)院數(shù)據(jù)中心機房建設中，通過模塊化建設，與傳統(tǒng)機房相比，能源節(jié)約25%以上。

2 機房擴容技術實施方案

2.1 機房擴容以及機房供配電技術

當機房處于擴容裝修過程中，可以根據(jù)我國提出的行業(yè)相關規(guī)定，以簡潔、耐用為核心，充分擴大中心機房的運行價值。作為海量的信息匯總中心，機房具有科技性強，且可靠安全的特點，在裝修過程中針對于地面、墻面、門簾、隔斷等進行設計，確保材料的施工合理，并保障整個施工細節(jié)精準。同時，使機房內(nèi)的梁柱、剪力墻等承重部件能夠發(fā)揮自身特性。通過實際應用證明，在電網(wǎng)保持過渡狀態(tài)期間，數(shù)據(jù)很有可能會發(fā)生漏洞。所以電網(wǎng)擾動會使打印輸出發(fā)生錯誤故障。隨著擾動時間的持續(xù)，計算機設備會因此出現(xiàn)停機問題[5]。因此，在機房供配電技術中，分析電流的整體變化，并分析電磁盤中的電磁組軸速度變化，以此在分析信號讀取頻率的基礎上作出相應的改變。如果出現(xiàn)了代碼錯誤或信息丟失等問題，需要根據(jù)設計方案將整個配電方法結合制配電母線，完成電力調控。例如，使配電母線通入380 伏的電壓，然后利用雙路供電電纜進行空調調試。而另一電路體系則根據(jù)UPS室內(nèi)機房空調設備進行設置，保證完成通信文件以及安保設備，提供全新的接入電源，使裝置能夠完成自動切換。在具體設計過程中，從各個方面分析了擴容機房的用電并對其供電配電線路進行了完善。隨后接入基礎電源，實現(xiàn)全方面的電源調試。隨后，根據(jù)電源復線以及技術要求，對整個UPS 供電系統(tǒng)、蓄電池等進行供電配置，以保障機房擴容技術能夠具備基礎優(yōu)勢。

2.2 機房擴容新風以及防雷接地系統(tǒng)

在機房擴容空調新風，必須要保證計算機設備和通信設備正常運行。在機房實際運行過程中，設備的良好運行與機房內(nèi)部的溫度和濕度有著不可分割的關系。如果機房內(nèi)部溫度較低，磁帶就會呈現(xiàn)脆裂狀態(tài)，影響正常運行；如果溫度偏高，也會大大增加元件失效的可能性，從而影響設備的使用壽命[6]。并且溫度在變動過程中還會產(chǎn)生一定的噪音，設備無法保持正常運作狀態(tài)；如果濕度較高，設備內(nèi)部的焊點將會失控失靈；此外電路漏電問題嚴重，則機器也無法穩(wěn)定運行，甚至還會破壞整個網(wǎng)絡系統(tǒng)。在建設過程中，需要對整個濕度進行控制，以防止產(chǎn)生靜電。保障室內(nèi)清潔，針對于灰塵等纖維性顆粒，由于其很容易對計算機網(wǎng)絡通訊設備出現(xiàn)影響，因此需要進行全面清理。對機房溫度、濕度、清潔度等進行調節(jié)，設定恒定的溫度。例如，可以依靠空調設備進行調整，選擇合理的空調系統(tǒng)，根據(jù)項目規(guī)范，可以設定合理的空調溫度，保障其濕度、溫度變化等符合建設需求。在防雷接地系統(tǒng)中，由于計算機網(wǎng)絡系統(tǒng)等精密構件的內(nèi)部結構高度集成，這就導致整個機器的耐電壓水準下降[7]。例如，對雷電所產(chǎn)生的浪涌承受能力下降。因此，在建設過程中，為了防止浪涌現(xiàn)象對機器設備造成危害，目前通過三方面進行防控。例如，通過接入電源380V、220V 的電線可以實現(xiàn)有效導入。另外，還可以引入信號傳輸通道和地電位反擊，這些均可以防止數(shù)據(jù)中心機房在接收過程中遭受雷擊，出現(xiàn)浪涌現(xiàn)象，導致機械設備損壞。此外，在整個電源系統(tǒng)中，防雷工作十分重要。根據(jù)電源防護原則可知，防雷工作可以采取三級防護措施：第一級控制總配電柜的輸出端口。其二，在配電室UPS 室控制配電柜輸入端口；其三，將防雷PDU 應用于服務器前端位置，在防雷器中設置失效警報裝置。當其中一個模塊遭遇雷擊失效之后，就可以進行單獨替換，而并不是更換防雷器。在設置機房接地裝置時，需要維持人身安全和機房運行安全。例如，可以設置四種激勵方式：其一交流工作接地；其二，安全保護接地；其三，直流工作接地；其四，防雷保護接地[8]。

2.3 機房擴容布線以及監(jiān)控系統(tǒng)

在機房布線以及監(jiān)控系統(tǒng)中，有很多數(shù)據(jù)中心線纜，其部件系統(tǒng)要保證良好的科學性，避免對未來機房性能產(chǎn)生影響。從機房使用情況來看，當布線選擇吊頂時，保證整個布點得到合理布置，在布線經(jīng)過綜合考量之后。與傳統(tǒng)布線系統(tǒng)相比，綜合部件具有較強的綜合性和拓展性以及經(jīng)濟性。例如，根據(jù)項目提前規(guī)劃出網(wǎng)絡配線柜、服務器機柜以及儲存機柜數(shù)量等布置。為了使施工管理和維修更加方便，可以設計機房子系統(tǒng)和管理系統(tǒng)等。根據(jù)工作系統(tǒng)，在安裝的機柜內(nèi)部以及墻上的配件信息模塊進行設備相連。在水平布線子系統(tǒng)中，可以將信息插座以及管理子系統(tǒng)等子系統(tǒng)有效銜接在一起。在整個水平布線的一段，可以將信息插座作為中心內(nèi)容，而另一端則在接線間配電機架，在管理子系統(tǒng)中完成互相交流，實現(xiàn)輸入輸出，完成配電管理，提供全新的技術手段[9]。

而在整個安防系統(tǒng)中，安保系統(tǒng)可以有效保證主機房的安全性，在智能化技術的幫助下，完成機房設備出入口的監(jiān)控與記載。在整個安保體系中，主機房的保安系統(tǒng)由門禁系統(tǒng)、防盜系統(tǒng)以及監(jiān)控系統(tǒng)組成。在主機房監(jiān)控室中，可以利用先進的指紋識別技術，其他信息可以通過大樓安保系統(tǒng)的整合，在正確識別的基礎上，確保相關持卡人的身份證指紋卡等信息，判斷其是否符合，以配置的信息要求。在終端現(xiàn)實出入人身份信息，結合要求記性綜合分析。通過防盜系統(tǒng)，在關鍵部位設置傳感探頭，記錄不法分子的相關行為并給予處理。

在監(jiān)控保安系統(tǒng)的顯示報警控制終端中，可以結合全新的功能設置模式。例如，啟動全新的消防設施。此外，對現(xiàn)有的門禁系統(tǒng)進行全面的優(yōu)化更新。監(jiān)控中由于整個主機房將實現(xiàn)系統(tǒng)的集中運行維護，在醫(yī)院主機房建設時，可以針對機房的環(huán)境配置。例如，供配電UPS 空調消防等進行配置，如一旦機房環(huán)境出現(xiàn)故障，不影響計算機以及網(wǎng)絡通訊系統(tǒng)的正常運行。對于數(shù)據(jù)的傳輸、儲存造成嚴重威脅，因此可以采用全新且智能的動力監(jiān)測系統(tǒng)，對機房基礎設備進行統(tǒng)一監(jiān)管，做到提前預防，使整個系統(tǒng)的安全性和可靠性更高。在整個動力監(jiān)控系統(tǒng)中，能夠對動力系統(tǒng)參數(shù)進行集中管理，具體包括電源、電流以及UPS 輸入輸出電壓的進行調節(jié)，以確保電池各項參數(shù)能夠實現(xiàn)合理監(jiān)測。

在監(jiān)控系統(tǒng)中，根據(jù)整個機房的煙感等氣體進行監(jiān)視，以實現(xiàn)紅外信號檢測。而針對于門禁系統(tǒng)，可以對整個數(shù)據(jù)進行查詢以及聯(lián)動控制，確保機房的溫度正常。針對于機房漏水等常規(guī)問題，進行報警檢測，并通過TCP/IP 協(xié)議，對整個醫(yī)院進行全方面的監(jiān)控，確保合理性[10]。

3 結束語

綜上所述，針對于整個機房智能監(jiān)控軟件，其監(jiān)控系統(tǒng)的核心部分具備以下特性。如整個機房的設備監(jiān)控指標能夠完成統(tǒng)一化，且可以實現(xiàn)與現(xiàn)實環(huán)境一致的位置設備以及相關的數(shù)據(jù)。在模塊化控制以及綜合處理中，能夠實現(xiàn)即時的信息，支持全新的警告方式，并將其數(shù)據(jù)發(fā)送的指定人員，能夠快速的找出定位問題根源，實現(xiàn)機房拓撲。且隨著大數(shù)據(jù)、云計算以及物聯(lián)網(wǎng)體系數(shù)據(jù)中心，機房設備會快速增加。因此，其要求數(shù)據(jù)中心機房在設備以及構件上，注重整個細節(jié)，使其整體更加智能化、環(huán)?；?。使整個數(shù)據(jù)中心能夠穩(wěn)定運行，成為未來支持醫(yī)院能夠實現(xiàn)全新發(fā)展的核心動力。使醫(yī)院能夠更符合未來的發(fā)展需求，進行全面的管理。