數(shù)據(jù)中心機房基礎(chǔ)設(shè)施管理維護研究

沈鑫

（常州市住房和城鄉(xiāng)建設(shè)發(fā)展促進中心 江蘇省常州市 213000）

為進一步加快部門融合，提升全局信息化工作效能，2020年單位在上級部門的指導下啟動了信息化機房整合工作，將原先局系統(tǒng)內(nèi)分散的多個機房整合成一個數(shù)據(jù)中心機房。整合后的數(shù)據(jù)中心機房目前現(xiàn)有機柜48 個，各類服務(wù)器、存儲設(shè)備200 余臺，網(wǎng)絡(luò)和安全設(shè)備90 臺，并配有精密空調(diào)、UPS、柴油發(fā)電機、氣體消防滅火設(shè)備、環(huán)境監(jiān)測等配套設(shè)施。機房實行24 小時監(jiān)控，基礎(chǔ)配套完善，各業(yè)務(wù)系統(tǒng)在優(yōu)化的環(huán)境中進一步提升了可靠性。

1 數(shù)據(jù)中心機房基礎(chǔ)設(shè)施概述

數(shù)據(jù)中心機房基礎(chǔ)設(shè)施主要由一臺柴油發(fā)電機、一套滅火消防系統(tǒng)、一臺UPS 及兩臺精密空調(diào)組成，可保障機房備電、穩(wěn)壓穩(wěn)流、恒溫恒濕以及消防滅火等。目前數(shù)據(jù)中心服務(wù)器及網(wǎng)絡(luò)安全設(shè)備總負載約為35 kVA，UPS 最大負載100 kVA，余量充足。在斷電的情況下，UPS 備用電池組可續(xù)航80 分鐘，為切換至柴油發(fā)電機供電提供了寬裕的時間；兩臺精密空調(diào)配置了雙機聯(lián)動，在穩(wěn)定機房環(huán)境溫度的同時，也進一步優(yōu)化了效能，避免電力浪費；消防滅火告警系統(tǒng)由控制主機搭載4 臺七氟丙烷氣體瓶以及各監(jiān)測點組成，氣體容量共計340 公斤，達到了機房配置標準。此外，數(shù)據(jù)中心機房還全方位安裝了監(jiān)控攝像頭、環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)，確保機房各硬件設(shè)施都能實時監(jiān)控，進一步保障機房物理環(huán)境安全。

2 機房基礎(chǔ)設(shè)施維護要點

機房基礎(chǔ)設(shè)施維護分為以下幾部分，下面來進行逐一說明：

2.1 精密空調(diào)系統(tǒng)維護

精密空調(diào)系統(tǒng)具有高可靠性，保證數(shù)據(jù)中心機房物理環(huán)境全年不間斷運行在恒溫恒濕的環(huán)境下。機房中鋪設(shè)防靜電活動地板，精密空調(diào)采用下送上回式送風，使冷氣直接進入活動地板下，這樣在地板下形成靜壓箱，然后通過地板送風口，把冷氣均勻地送入機房中，送入設(shè)備機柜，采用足夠的風量把機房中的熱量帶走，使得機房中的各類設(shè)備工作在可靠的環(huán)境條件之中。

2.1.1 做到每月巡檢一次并提供巡檢報告

檢查機房專用精密空調(diào)的運行記錄，并根據(jù)運行記錄分析空調(diào)的運行狀態(tài)，作到預發(fā)現(xiàn)問題并及時分析解決問題。

2.1.2 制冷系統(tǒng)檢查維護

檢查壓縮機潤滑、吸排氣壓力，檢查壓縮電機性能是否完好，檢查氟利昂在系統(tǒng)內(nèi)流動情況，檢查過濾器是否暢通等；檢查制冷系統(tǒng)管路壓力是否達到設(shè)定值，如壓力異常則應(yīng)找出原因進行維修；檢查四臺空調(diào)室外機的運行情況，如室外機灰塵過多堵塞已影響制冷效率應(yīng)馬上清洗。

2.1.3 對電氣系統(tǒng)檢查維護

全面檢查電氣柜狀況，重點檢查交流接觸器電氣特性是否完好；檢查風機電機、加濕器、加熱器靜態(tài)阻值及絕緣特性；檢查冷凝電氣箱內(nèi)調(diào)速器是否完好；校正高、低壓保護器是否與設(shè)定值相符。

2.1.4 對風道系統(tǒng)檢查維護

檢查風機皮帶及皮帶輪的運行情況，如有誤差應(yīng)調(diào)校，根據(jù)使用情況每年至少更換皮帶一次；檢查空氣過濾網(wǎng)情況，如有通風不暢影響效能應(yīng)及時清洗更換，根據(jù)使用情況每年更換濾網(wǎng)不少于一次。

2.1.5 對空調(diào)機組功能部件進行獨立系統(tǒng)調(diào)試，使之達到運行要求

檢查蒸發(fā)器、冷凝器清潔度；核定面板顯示功能和準確度；檢查各告警功能，如有報警要檢查報警記錄，并分析報警原因，嚴重的要及時進行維護；檢查加濕系統(tǒng)中進排水管路，如有污垢或不正常情況應(yīng)予排除。

2.1.6 定期巡檢精密空調(diào)漏水情況、銅管密封情況

加濕托盤和室外機工作情況每月至少檢查一次，加濕托盤和室外機每季度清洗一次，有問題及時處理。

2.2 柴油發(fā)電機組維護

數(shù)據(jù)中心機房存放了大量對外服務(wù)的系統(tǒng)，提供對外公眾服務(wù)，不能出現(xiàn)長時間的停機故障。雖然配置了UPS 不間斷電源，能支持1 小時以上的續(xù)航時間，但如果在接到供電公司提前通知，需要進入超過30 分鐘以上的長期停電狀態(tài)時，應(yīng)立即考慮采取適時切換成柴油發(fā)電機供電。操作可參考如下步驟：

（1）關(guān)閉機房精密空調(diào)的電源開關(guān)；

（2）開啟柴油發(fā)電機；

（3）切換到柴油發(fā)電機供電；

（4）打開機房精密空調(diào)的電源開關(guān)。

2.2.1 對發(fā)電機組每年至少進行一次全面檢修

主要進行柴油發(fā)電機常規(guī)保養(yǎng)，內(nèi)容包括：對發(fā)電機組水、電、油、濾芯等進行全面的檢查，檢查機油是否泄漏，確認機組是否正常。

（1）檢查柴油箱中的燃油量是否足夠（燃料應(yīng)足夠運行8 ～12 小時）。檢查燃油是否有泄漏。

（2）檢查風機皮帶、充電機皮帶的張力，必要時進行調(diào)整。檢查機器螺栓是否有松動。檢查柴油機機油油位。當油位低于低“L”或高于標記“H”時，請勿操作柴油發(fā)電機。

（3）空載試機25 ～30 分鐘，使機組得到充分的潤滑；通過聽、看、聞等方法判斷機組使用狀況，檢查運行過程中是否漏油。傾聽機器是否有異響。

（4）每年至少更換一次空氣濾、柴油濾、機油、機油濾等耗材。

（5）每兩年更換散熱水箱冷卻液，檢查防凍液是否足夠，是否泄漏。

（6）保養(yǎng)完成后，對機組進行再一次檢查，并進行清潔打掃；對機組各項性能參數(shù)進行記錄，做出書面的保養(yǎng)記錄和建議。

（7）定期對發(fā)電機蓄電池進行監(jiān)測電量是否充足，一塊蓄電池電壓12 ～13V，兩塊蓄電池電壓24 ～26V，蓄電池連接是否松動或腐蝕。發(fā)現(xiàn)問題及時處理和更換。長時間不更換電池，發(fā)電機不能正常啟動工作，甚至接通會造成電池爆炸，應(yīng)充分重視。

2.2.2 特殊應(yīng)急開機保障

在接到停電通知后到現(xiàn)場進行開機保障工作（需提前24 小時通知維護服務(wù)人員）。

2.2.3 每個月開展一次的柴油發(fā)電機組空載開機運行測試檢查，編寫巡檢報告

根據(jù)需要不定期開展柴油發(fā)電機開機、常見故障判斷等現(xiàn)場培訓。

2.2.4 UPS 不間斷電源無法帶動精密空調(diào)的運轉(zhuǎn)

因此凡是室溫大于25 度的日子，一旦發(fā)生供電故障或通知要停電，應(yīng)按應(yīng)急方案立即啟動柴油發(fā)電機發(fā)電并完成供電切換。

2.3 動力環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)維護

2.3.1 軟件檢查

（1）針對軟件各項功能檢查；

采集功能：對系統(tǒng)的采集功能進行檢查，確保數(shù)據(jù)采集功能正常。

告警功能：對值班室喇叭播放語音告警功能進行檢測，確保語音報警功能正常。

（2）數(shù)據(jù)完整性檢查，系統(tǒng)所記錄的各種報表，歷史記錄顯示正常；

（3）性能指標檢查，點擊各項功能運行流暢；

（4）軟件可用性與安全性檢查，確保中間件采集程序（配電采集軟件模塊、UPS 采集模塊、精密空調(diào)采集模塊）、平臺管理軟件、數(shù)據(jù)庫運行正常；

（5）圖像系統(tǒng)檢查；

（6）門禁系統(tǒng)檢查檢查，通過軟件點擊是否可以正常開關(guān)門；

（7）對系統(tǒng)服務(wù)器進行安全檢查和維護，及時修補安全漏洞。

2.3.2 硬件檢查

（1）配電系統(tǒng)檢查：

市電檢查：檢查配電柜的電壓電量儀表，監(jiān)測機房市電輸入的供電質(zhì)量；

開關(guān)檢查：檢查各級開關(guān)的工作狀態(tài)，檢查插座接觸情況；

空調(diào)供電：檢查配電柜空氣開關(guān)的狀態(tài)，檢查空調(diào)供電情況；

UPS 供配電：檢查各路接口的狀態(tài)，檢查UPS 供電情況；

配電線路：檢查機房電力線路是否存在老化等問題。

（2）接地系統(tǒng)檢查：

工作接地檢查：工作接地可靠性檢查，接地測試；

靜電接地檢查：系統(tǒng)接地值測試。

（3）智能數(shù)據(jù)采集器檢查

（4）傳感器（溫濕度、漏水、煙霧）檢查：

對煙感探測器、溫感探測器、漏水探測器、消防報警器及其它探測器進行檢查，如發(fā)現(xiàn)問題則進一步查明原因并排除故障。

（5）智能電量儀現(xiàn)場檢查

（6）協(xié)議轉(zhuǎn)換器檢查

（7）監(jiān)控服務(wù)器檢查

（8）視頻系統(tǒng)檢查：

檢查視頻監(jiān)控主機、監(jiān)控攝像頭等是否工作正常；

檢查視頻主機是否實時錄制并存儲機房監(jiān)控圖像；

檢查物業(yè)值班室終端是否能與機房監(jiān)控聯(lián)動；

檢查監(jiān)控主機的各項功能是否正常。

（9）門禁主機檢查：

檢查門禁控制器、讀卡器、電控門鎖及開門按鈕等是否正常；

檢查門禁控制系統(tǒng)的工作狀態(tài)，所有日志是否能正常記錄。

2.4 UPS不間斷電源維護

數(shù)據(jù)中心機房采用的不間斷電源是一臺三進三出的高頻模塊化UPS，容量為100 kVA。在市電正常時，UPS 電源就相當于一個交流市電穩(wěn)壓器，將市電穩(wěn)壓后供應(yīng)給終端負載設(shè)備使用，同時它還向自己的內(nèi)置電池充電；當市電發(fā)生故障或線路切換停電時，UPS 能自動切換到蓄電池供電，使負載維持正常工作并保護負載的軟、硬件系統(tǒng)不受損壞。

2.4.1 日常檢查

（1）檢查人員應(yīng)每天記錄UPS 電源的運行情況，電壓、電流值，發(fā)現(xiàn)問題及時處理；

（2）檢查主機各信號燈工作是否正常；

（3）保持蓄電池外部清潔；

（4）蓄電池組運行狀態(tài)檢查運行溫度提升是否正常；

（5）檢查蓄電池組的連接點，接觸是否嚴密，有無氧化，并涂以凡士林油；

（6）UPS 電源外觀檢查：是否有機械性損壞，設(shè)備內(nèi)是否有小蟲尸體；設(shè)備表面和內(nèi)部堆積的灰塵不能影響散熱。

2.4.2 年度檢查

建議每年對蓄電池核對容量一次，測量一次蓄電池組的電壓及單體電池的電壓。對市電電源切換裝置和模塊進行校驗，檢驗進線切換模塊動作的準確性，確保切換動作無誤。

2.4.3 定期檢查

（1）檢查控制的顯示模塊顯示與運行情況是否一致，顯示無黑屏及亂碼，如遇異常應(yīng)盡快更換顯示模塊。

（2）測試控制屏是否有異常聲響，如有報警及其他異常現(xiàn)象及時處理。

（3）檢查顯示控制屏操作按鈕，確認各按鈕功能正常，切換檢查有關(guān)功能和參數(shù)，如遇異常及時上報處理。

（4）檢查電池組至UPS 的導線是否老化，老化的應(yīng)及時更換相同載流面積的導線，盡量避免增加不必要的長度。

（5）檢查通信是否正常、數(shù)據(jù)是否準確，異常情況，電池有條件的應(yīng)經(jīng)常檢查溶液的比重及電液量是否合格。

2.4.4 注意事項

UPS 不間斷電源應(yīng)避免頻繁的開機關(guān)機，最好長時間處于開機狀態(tài)。確實需要關(guān)機的，應(yīng)在關(guān)機后5 秒鐘以上再開機。

因UPS 不間斷電源無法帶動精密空調(diào)的運轉(zhuǎn)，切忌將UPS 接入精密空調(diào)供電。

要確保所連接的負載容量不超過UPS 電源容量的三分之二。儲能電池的工作全部是在浮充狀態(tài)的，要定期充電放電，間隔2 ～3 個月放電一次為宜，至少應(yīng)每年進行一次放電。放電前應(yīng)先對電池組進行均衡充電，以達全組電池的均衡。一般每季度應(yīng)徹底清潔一次。其次就是在清潔除塵時，檢查各連接件和接插件有無松動和接觸不牢的情況。

2.5 消防滅火系統(tǒng)維護

由于數(shù)據(jù)中心機房內(nèi)存放的各類信息化系統(tǒng)和業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的重要性，機房內(nèi)設(shè)備絕大部分都是高精密的電子器件，因此在機房內(nèi)禁止使用泡沫、水、二氧化碳等滅火材料的滅火器，只適合使用氣體滅火系統(tǒng)。要達到快速滅火的功效，又要保障工作人員在消防系統(tǒng)啟動時的安全，同時還要考慮盡量對機房內(nèi)的設(shè)備不產(chǎn)生破壞，從而將火災(zāi)損失降到最低。七氟丙烷滅火劑在一般狀態(tài)下是一種無色無味的氣體，密度約為空氣的6 倍，釋放后不含粒子和油狀殘余物，滅火后不留殘渣而且不導電，具有良好的穩(wěn)定性和可儲存性，是較為理想的滅火藥劑。消防滅火系統(tǒng)由控制主機搭載4 臺七氟丙烷氣體瓶以及各監(jiān)測點組成，采取管網(wǎng)組合分配，在各個保護區(qū)域設(shè)置了煙感探測器和溫感探測器和氣體噴嘴。當某個保護區(qū)內(nèi)有明火發(fā)生時，煙感、溫感兩路探測器會把火警信號發(fā)送到氣體滅火主機，聲光連動開始發(fā)出報警聲并閃爍警示，按照預設(shè)模式自動啟動滅火。建議消防滅火系統(tǒng)做到每月巡檢一次，編寫巡檢報告。

2.5.1 滅火劑儲存容器的檢查

（1）儲存容器應(yīng)涂紅色油漆，無碰撞變形及其他機械性損傷，表面保護涂層完好。

（2）正面應(yīng)標明設(shè)計規(guī)定的編號、重量、容積、滅火劑名稱、充裝量、充裝日期和儲存壓力。

（3）保護同一防護區(qū)的儲存容器，其規(guī)格尺寸、充裝量和儲存壓力均應(yīng)相同。

（4）查看儲存容器上的壓力表是否正常，正常應(yīng)保持在綠色區(qū)域。

（5）儲存容器的充裝量不應(yīng)小于設(shè)計充裝量，且不得超過設(shè)計充裝量的1.5%。

（6）七氟丙烷滅火劑儲存容器內(nèi)的實際壓力不應(yīng)低于相應(yīng)溫度下的儲存壓力，且不應(yīng)超過該儲存壓力的5%。

2.5.2 集流管的檢查

（1）集流管應(yīng)采用焊接方法制作，焊接完成后應(yīng)進行內(nèi)外鍍鋅處理。

（2）集流管應(yīng)固定在支、框架上。支、框架應(yīng)固定牢靠，且應(yīng)做好防腐處理。

（3）集流管外表面宜涂紅色油漆

（4）裝有泄壓裝置的集流管，泄壓裝置的泄壓方向不應(yīng)朝向操作面。

2.5.3 高壓軟管和單向閥的檢查

（1）單向閥的外觀應(yīng)無加工缺陷、無碰撞損傷，銘牌標志齊全，螺紋密封面良好。

（2）高壓軟管與儲存容器出口、液體單向閥及集流管或主管道之間的連接應(yīng)牢固可靠。

（3）液體單向閥的安裝方向應(yīng)與滅火劑流動方向一致。

2.5.4 選擇閥的檢查

（1）選擇閥的公稱直徑應(yīng)與主管道的公稱直徑相等，采用螺紋連接的選擇閥與管網(wǎng)連接處宜采用活接頭。

（2）選擇閥操作手柄應(yīng)安裝在操作面一側(cè)且應(yīng)便于操作，高度不宜超過1.7m。

（3）選擇閥上應(yīng)設(shè)置標明防護區(qū)名稱或編號的永久性標志牌，并應(yīng)將標志牌固定在操作手柄附近。

2.5.5 閥驅(qū)動裝置的檢查

（1）電磁驅(qū)動裝置的電氣連接線應(yīng)該沿固定滅火劑儲存容器的支、框架或墻面固定。

（2）電磁驅(qū)動裝置電源電壓應(yīng)符合設(shè)計要求。電磁鐵心動作靈活，無卡阻現(xiàn)象。

（3）驅(qū)動氣瓶內(nèi)氣體壓力不應(yīng)低于設(shè)計壓力，且不得超過設(shè)計壓力的5%。氣動驅(qū)動裝置中的單向閥芯應(yīng)啟動和關(guān)閉靈活，無卡滯現(xiàn)象。

（4）驅(qū)動氣瓶的支、框架或箱體應(yīng)固定牢靠且做防腐處理。

（5）驅(qū)動氣瓶正面應(yīng)標明驅(qū)動介質(zhì)的名稱和對應(yīng)防護區(qū)名稱的編號。

（6）氣動驅(qū)動裝置的管道應(yīng)采用支架固定，管道支架的間距不宜大于0.6m。平行管道宜采用管夾固定，管夾的間距不宜大于0.6m，轉(zhuǎn)彎處應(yīng)增設(shè)一個管夾。

2.5.6 噴嘴的檢查

（1）噴嘴外觀無機械損傷，內(nèi)外表面無污物，噴嘴應(yīng)有表示其型號、規(guī)格的永久性標志。

（2）噴嘴的安裝位置和噴孔方向應(yīng)與設(shè)計要求一致。噴嘴的安裝間距不宜大于6m，距墻面的距離不宜小于2m且不大于4m。

（3）吊頂下的不帶裝飾罩的噴嘴，其連接管管端螺紋不應(yīng)露出吊頂，吊頂下的帶裝飾罩的噴嘴，其裝飾罩應(yīng)緊貼吊頂。

2.5.7 滅火劑輸送管道的檢查

（1）滅火劑輸送管道的外表面宜涂紅色油漆。

（2）管道及管道附件的外觀應(yīng)平整光滑，不得有碰撞、腐蝕及加工缺陷。

（3）管道及管道附件內(nèi)外表面應(yīng)進行鍍鋅處理。無縫鋼管采用法蘭焊接連接時，應(yīng)在焊后進行內(nèi)外鍍鋅處理。

2.5.8 自動控制操作和控制的檢查

選擇少量充有氮氣或壓縮空氣的存儲瓶取代氣體滅火存儲設(shè)備進行測試。用火災(zāi)探測器試驗器分別對火災(zāi)探測器送煙、加溫使其報警，嘗試啟動滅火系統(tǒng)。

（1）防護區(qū)內(nèi)的火災(zāi)自動報警系統(tǒng)在收到設(shè)定的溫度過高和煙霧濃度過高的信號時，應(yīng)正常進入工作狀態(tài)。

（2）滅火系統(tǒng)接到滅火指令延時30 秒后，試驗氣體能噴入被試驗防護區(qū)內(nèi)，且應(yīng)能從被試驗防護區(qū)的每個噴嘴中正常噴出。

（3）各控制閥門工作正常。

（4）消防聲音、燈光報警信號正確。

（5）儲存容器和相應(yīng)管道沒有產(chǎn)生明顯晃動和扭曲損壞。

2.5.9 建議每半年對消防滅火系統(tǒng)做一次全面綜合檢查、試驗和維護保養(yǎng)。

2.6 機房保潔

因數(shù)據(jù)中心機房全年無休連續(xù)工作，在運行過程中，空調(diào)制冷采取下送風，地板下的一些微小的建筑垃圾、空氣中漂浮的粉塵、金屬顆粒、潮氣等綜合污染物長時間的摩擦累積會造靜電，通過靜電的吸附作用，顆粒會沉積在機房內(nèi)的服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、安全設(shè)備的表面，使得設(shè)備散熱能力下降。另外，這些污染物小顆粒累積靜電會不同程度地引起機房設(shè)備的接觸不良、短路漏電、傳輸信號減弱、傳輸質(zhì)量不穩(wěn)定、故障頻發(fā)、線路板損壞等現(xiàn)象。

建議每年進行兩次機房全面保潔，主要包括：墻面、地面、門窗清潔；橋架，靜電地板，網(wǎng)絡(luò)機柜，配電柜，服務(wù)器機柜等開展一次全面的除靜電，除灰塵、除污染物的保潔。保潔的清洗順序可以是從高到低，從外到內(nèi)，從外圍到核心。機房保潔使用的清洗工具，如吸塵器、噴槍等設(shè)備必須是防靜電材料或做了防靜電處理。通過消除機房內(nèi)的各類有危害的粉塵和靜電，可以有效的減少硬件的損壞和更換次數(shù)，降低設(shè)備的故障率，同時降低設(shè)備運行產(chǎn)生的電能消耗，降低人力物力的投入，從而有效降低運營成本。另外在保潔過程中，需要對防火門、防火玻璃、鋼化玻璃、地腳線等密閉情況檢查，保潔全過程中需注意機房的用電安全。機房保潔完工后，驗收可以使用專業(yè)的儀器做機房指標測試，以保證機房環(huán)境適合各種標準的要求。

2.7 機房照明檢查和故障排除

不定期進行機房內(nèi)的各類照明設(shè)備進行開關(guān)檢查和清潔，若發(fā)現(xiàn)燈光不亮，則進行故障排除或更換燈管或整流器等配件，確保機房照明均勻度。

3 結(jié)束語

本文主要針對數(shù)據(jù)中心機房內(nèi)部署的各項基礎(chǔ)設(shè)施的維護進行了細化研究，為確保各業(yè)務(wù)系統(tǒng)安全可靠運行，需要對機房基礎(chǔ)設(shè)施持續(xù)開展維護工作。除了加強日常、定期檢查之外，還需要對設(shè)備進行維護保養(yǎng)，及時更換磨損、廢舊配件，制定相關(guān)制度，配備維護人員，保障數(shù)據(jù)中心機房物理環(huán)境整體高效運行。