機房實驗室環境平臺建設探討

摘 要:高等學校機房實驗室承擔著計算機實驗教學和學生自主上機學習的任務，機房是整個網絡系統的中樞。由于機房的特殊性和重要性，機房實驗室環境平臺就顯得尤為關鍵，其建設的合理性將直接影響到整個系統的安全穩定運行。簡要介紹了機房實驗室環境平臺的基本要求與維護策略。

關鍵詞:機房環境;電源穩定性;防雷防塵;溫度;濕度

中圖分類號:G47

文獻標識碼:A

文章編號:1672-3198(2010)17-0362-02

機房實驗室對于環境平臺有著極為嚴格的要求，其各種環境條件和技術操作直接關系到計算機設備的正常運轉和正常的教學環節，在建設和管理計算機機房的過程中，必須依照科學標準，嚴格遵循技術要求規范。為了保證計算機設備的正常運行以及工作人員能有良好的工作環境，機房實驗室建設主要應注意以下幾個方面:

1 供電系統安全性

我國市電的質量不高，電壓不穩、雜波、干擾等現象較為嚴重，電源一直是計算機產生故障的主要因素，因此電源穩定是機房實驗室最重要的環境因素之一。

鑒于機房設備的重要性，一般采用獨立負載供電方式，以盡量減少其它線路出現問題對其產生影響。機房電源電壓應在180-264V AC，頻率在47-63Hz，其它單一諧波不得高于3%。電源穩壓器或不間斷電源的容量應為設備總容量外加30%的安全容量(若考慮以后的擴容，其容量也應計算在內)。機房用電應使用獨立的電線，專用變壓器、電源穩壓器(AVR)。若考慮穩定性與資料的重要性，還需增設穩壓電源和不間斷電源(UPS) 。UPS具有穩頻穩壓功能和抗干擾能力，能夠很好地保護機電設備，并且當電網供電突然中斷時，UPS可滿負荷供電一個小時以上，同時可啟用應急電源發電機組，保障電力的供應。如果沒有條件配備穩壓電源，則應盡量避免在電壓波動大的時候使用計算機。

電源進線應按照《建筑物防雷設計規范》的要求，采取過電壓保護措施，禁止將機房電源與大型電梯、升降機、復印機等共用同一電源或同一地線，以避免受到干擾。在機房內應安裝適當數量的普通插座，以供維修人員使用，并且這些插座不宜與電源系統共用電源。每一組成單元中各設備的電源插頭，應插入同一條供電線路中，有利于減少各單元之間產生的噪聲相互干擾，也有利于提供一個公共接地點。

機房應設置專用的配電箱，由低壓系統提供獨立的供電回路。計算機設備的電源線路與其他輔助設備的配電線路必須分開設置，以減少對計算機的電磁干擾。配電箱的位置應盡量靠近機房，便于操作。專用配電箱電源應采用電纜進線，不得不采用架空進線時，應在低壓架空電源進線處或專用電力變壓器低壓配電母線處設置低壓避雷器。

2 防雷和防塵措施

雷電對機房內的主機、服務器等終端電子設備的危害不容忽視，為防止雷擊危害，應制做防雷接地系統。防雷接地在理論上要求接地電阻越小越好，相關規定計算機機房實驗室的接地電阻值應小于4Ω。防雷技術要求:一、防雷接地的下引線盡量利用現有自然導體，制做時各金屬之間必須有可靠金屬相連。二、若以建筑物混凝土柱子中的鋼筋柱作下引線，則至少應用4 根柱子，每根柱子至少有2 根主鋼筋接點被全部焊接。三、下引線以最短距離接到防雷接地體上，地上部分應該全部涂漆，地面上2.5 m ，地面下200 mm 范圍內作機械保護裝置，同時盡量避免彎曲。此外在材料選擇上應注意選取鍍鋅的鋼材作接地體或接地體連線，且不可用鋁材代替鋼材。注意材料強度，選用銅材作連線時，要做搪錫處理以防止銹蝕，銅與銅連接用銅焊，在接地系統中禁止用銅和鋼焊在一起使用，特別是在埋入地下的部分。同時用以下辦法可有效降低接地電阻:用食鹽作添加劑減少土壤電阻系數;采用高效降阻劑降低接地電阻;增加接地體及其連線，改變布局降低電阻。

由于工作人員、機房條件和機器設備本身的因素，不可避免地會在機房內產生灰塵。灰塵對機電設備的影響很大，特別是對一些精密設備和接插件影響最為明顯，附著在電路板上的灰塵積聚到一定程度，就會引起機器內部線路斷路，引發故障。國家標準《計算站場地技術要求》GB2887 - 89 規定機房含塵量標準為A 級粒度(μm) ≥0.5，個數(粒/ dm3) ≤1 000;B 級粒度(μm) ≥0.5，個數(粒/dm3) ≤1 8000(注:A 級相當于3.229 ×106粒/m3 ;B級相當于5.382×106粒/m3。)為了防止機房內塵埃增多，可以采取以下措施:一、在機房入口安裝風浴通道，防止工作人員把灰塵帶入機房;二、采用不吸塵、不發塵材料裝修，對圍護結構嚴格處理，防止墻壁、天花板脫皮、起塵;三、對新風系統選入機房內的新鮮空氣進行高效或亞高效過濾;四、盡量減少設備發塵量，不使發塵源擴大，使機房保持一定的正壓;五、機房工作人員應穿著無塵工作服。

3 溫、濕度控制

溫度對電子設備產生影響的各種因素中是非常重要的影響因素，我國《計算機站場地技術條件》GB2887-89中規定:開機時機房內溫度要求為:A級在夏季為(22±2)℃，冬季為(20±2)℃;B級為15～30℃;C級為10～35℃。溫度變化率最高不得超過15℃/h且不得結露。停機時機房內溫度要求

為:A、B級5～35℃;C級10～40℃(溫度變化率同上)。

一般情況下，計算機工作的溫度在18～24 攝氏度，機房的最佳工作溫度環境為20℃左右的室溫。據實驗得知，室溫在規定范圍內每增加10℃，半導體器件的可靠性約降低25%，如果環境溫度過高且計算機長時間工作，因熱量較難散發將導致計算機運行出錯、死機等現象、甚至燒毀芯片。器件周圍的環境溫度大約超過60℃時，就將引起設備故障。溫度過低則會產生結露，使軟盤、磁盤等讀寫信號減弱，工作不穩。此外溫度變化率一般不得超過15 ℃/ h，因溫度的非正常增加也會引起電阻值、電容值變化，若變化超出許可范圍，也會引起機電系統運行不穩定，故障率增加;同時還會影響絕緣材料和記錄介質的正常工作，甚至引發故障，造成數據丟失或無法存取等嚴重后果。

不良的相對濕度不僅會影響機器設備的可靠性和壽命，而且會影響工作人員的身體健康。為了確保機房內計算機設備的正常運轉，除了嚴格控制溫度以外，還應把濕度控制在規定的范圍內。我國《計算站場地技術條件》國家標準中規定:開機時機房內相對濕度:A 級:45 %～65 %;B 級:40 %～70 %;C 級:30 %～80 %。停機時機房內相對濕度:A 級:40 %～70 %;B 級:20 %～80 %;C 級:8 %～80 %。機房工作環境的相對濕度宜在40 %～60 %之間。如果濕度過高，會使計算機電子元件表面吸附一層水膜，引起內部元件、觸點及引線銹蝕，造成斷路或短路。低濕度的危害有時比高濕度甚至更加嚴重。低濕度狀態下機房易積累靜電電荷，靜電荷大量積聚將引起磁盤讀寫錯誤，并可能燒毀半導體器件。實驗表明:當計算機機房相對濕度為30 %時，靜電電壓為5 000 V;當相對濕度為20 %時，靜電電壓為10 000 V;而降至5 %時，靜電電壓則高達20000 V ，靜電不僅會使計算機設備的運算出現故障，而且威脅操作人員身心健康。此外，高濕、潮濕、低溫、干燥等交替變化的環境也會由于材料毛細管的呼吸作用進一步加速材料的吸潮和腐蝕過程，其危害尤為嚴重，因此長期不使用的機器要定期加電去濕。

4 總結

機房內除必須滿足計算機設備對供電系統、防雷防塵、溫、濕度、空氣潔凈度等方面技術要求外，還必須考慮工作環境對照明度、空氣流通性和流速及噪聲等。要求綜上所述，計算機實驗室良好的環境平臺是保證教學工作順利進行的前提。我們在機房建設過程中要充分考慮建設的合理性，以便建立安全、穩定、標準、舒適的機房環境，更好的為教學服務。

參考文獻

[1]關光福.計算機機房環境設備監控系統與設計分析[J].電工技術雜志，2004，(02):31-33.

[2]孫洪濤，等.機房環境參數遠程監測系統的設計[J].科學技術與工程，2008，(18):5272-5274.