昆明新機場數據中心機房技術安全的實現

文｜德特威勒電纜系統（上海）有限公司 譚飛軍

1 前言

昆明新機場是民航總局確定的“大型樞紐機場和輻射東南亞、南亞地區的門戶樞紐機場”，是繼北京首都、上海浦東、廣州白云機場之后的中國第四大機場，也是國家“十一五”期間唯一開工新建的國家重點機場工程。根據業務量預測，昆明新機場航站樓按2020年3800萬旅客運輸量需求一次性建成，面積約54萬平方米，為國內最大的單體建筑。

近年來，全球氣候異常，各地自然、人為災害頻繁。地震災害是群災之首，具有突發性、成縱性、續發性等特點。地震災害發生后，鐵路、公路受損，通信中斷，航空運輸成為向災區輸送救援物資和救災人員的重要渠道，空中通道甚至成為唯一的生命線，是許多國家抗震救援中普遍采用的方式。

機場是航空運輸系統的重要基礎設施，是航空運輸網絡中的重要節點。在面臨地震災害時，首先是機場設施的結構抗震性能能夠保證人員、設備安全；其次是通過各功能設施的協同運作，保障和發揮航空運輸“空中走廊”的橋頭堡作用。

2009年7月1日，國務院頒布實施《民用機場管理條例》，條例正式明確了機場是公共基礎設施的定位，這一定位表明，機場和鐵路、公路一樣，具有公益性的特點。為了保障機場系統在地震的環境下能夠處于正常運行狀態，發揮機場的“空中走廊”橋頭堡作用，需要各功能系統具有良好的抗震性能，這既是機場設施安全的需要，更是對機場在抗震救災中發揮作用的要求。而機場數據中心作為機場的心臟，其安全性尤為重要。

2 機場數據中心機房的技術特征

數據中心應是具有較高的技術水平，一年 365天、每天 24 小時連續高可靠運行，集實用性、先進性和安全性為一體的機場數據中心。以機場營運、未來管理為目標，在系統安全可靠的前提下，強調系統的可操作性、可維護性和開放擴展性，系統建設成本合理，技術先進，適應未來多航站樓格局樞紐運行的一體化管理。

昆明新機場的數據中心機房與其他建筑的數據中心機房的綜合布線系統結構相同，但因其建筑本身規模和功能特點存在很多不同之處，主要不同體現在以下幾點：

（1）內部應用系統多、服務器數量眾多

由于機場內部的應用系統眾多，如核心網（信息網）、安防網、廣播網等多種功能網絡存在于數據中心。

綜合布線系統須提供基礎鏈路用于滿足多種網絡的應用，數據中心內的信息弱電系統包括信息集成系統、離港系統、航顯系統、公共廣播系統、樓宇管理控制系統、停車場收費管理系統、安檢信息管理系統、辦公自動化系統（以下簡稱OA系統）、商業零售系統、時鐘系統、內通系統、無線網絡系統、安防網絡系統等，實時高效的數據交換傳輸顯得尤為重要。

（2）數據中心建筑面積大

如同上面提到的，由于機場內部的應用系統眾多，所以數據中心面積也就比較大，昆明新機場的兩個數據中心（航站樓主機房和機場功能中心機場）面積均約1000m2，標準機柜數量達到100多個。

（3）安全管理要求高

考慮到機場作為大型公共航運場所，大量的客流與物流來往于機場特別是航站樓中，人員、物資的安全及傳輸數據的安全、保密和穩定，使得機場對于各系統產品的材質以及能耗、環保上有著較高的要求，同時對數據中心在安全保障性和防破壞能力上也提出更高的要求。

（4）產品整體性能要求高

機場數據中心在綜合布線產品的選型中除了選擇更美觀、更高性能、具有完整產品系列、整體解決方案外，更傾向于選擇綜合布線傳輸介質及相應配件的抗拉抗壓能力、防震、防蟲咬、防腐蝕性能、防水防火等級、產品附加功能如防雷等安全系數較高的產品，安全因素在機場產品的選型中應重點考慮。

3 機場數據中心機房的安全威脅

3.1 自然災害

地震災害是群災之首，昆明新機場是我國西南地區的樞紐機場和國家重點工程，其建設場地位于近南北向小江地震帶西緣，屬地震高烈度區，地質情況復雜，跨越多個地貌單元，地形起伏。工程場地為半挖半填場地，填筑厚度差異大，地基極不均勻。新機場航站樓為地上四層、地下三層，主體結構采用鋼筋混凝土框架結構；屋頂采用鋼結構，主要由七條鋼彩帶支撐，屬于大型復雜結構，其縱、橫跨度不對稱。如何能保證整個機場的核心——數據中心的安全，給設計者們提出了挑戰。

3.2 人為因素造成的安全威脅

機場數據中心機房的人為安全威脅主要有：劣質的產品及不合格的施工質量造成的安全隱患；火災及其他人為因素引起的災害威脅到數據中心的安全；太多的人為因素可能性存在，使得機場數據中心的設計必須考慮周全，盡可能最大限度地消除各種影響到數據中心機房的威脅。

4 機場數據中心技術安全的實現

4.1 對抗自然災害

為確保新機場數據中心的地震安全，保障機場的正常運行，機場建設指揮部針對昆明新機場航站樓所處的特殊地震地質環境和工程特點，設計單位開展了減隔震專項技術課題研究。在課題研究和實際工程設計中，充分借鑒國內外先進的抗震設計理念和技術，通過理論分析、減震裝置研發、結構優化和實驗驗證，科學、經濟、合理地解決了昆明新機場航站樓的抗震設計難題。根據組合隔震結構體系的設計方法，研究設計人員采用新技術、新材料、新工藝，設置了1800多個隔震墊，極大地減輕了航站樓上部結構的抗震負擔，使其抗震設防從8度（0.28g）降低為7度（0.1g），提高了航站樓結構的抗震安全；同時可節約大量建筑用材，使航站樓結構造價可降低5%～8%。建成后的昆明新機場航站樓將作為國家重大建設工程首次應用減隔震技術，也是世界上首次在機場旅客航站樓大規模采用減隔震技術。在航站樓建設中使用14800個抗震墊安裝在主要柱子下，還安裝大量阻尼器。根據目前的模型模擬抗震試驗，機場航站樓可確保在8.2級地震中不倒不壞。

通過以上措施可以確保機場數據中心在大震中仍能正常工作，為“生命線”提供強有力的支撐。

4.2 對抗人為災害

區別于常規布線系統的星型拓撲結構，機場數據中心在各個機柜之間采用星型結構的基礎上，根據實際需求，組成銅纜星型+光纜星型的雙星型拓撲結構。雙星型拓撲結構可以做到維護管理、故障隔離和易檢測。雙星型結構可以為業務傳輸提供有效的保護和互為備份，且各節點數據可互為查看和調用，使得整個數據中心綜合布線系統更穩定、高效的運行，確保機場數據中心信息系統的基礎平臺暢通無阻。

在昆明新機場的綜合布線系統材料設計中，對傳輸介質及相應配件的抗拉抗壓能力、防震、防蟲咬、防腐蝕能力、防水防火等級、產品附加功能等，都在機場產品的選型中重點考慮。另外，考慮機場內部數據傳輸的安全保密性、以及做到高效的系統可管理程度，機場項目需采用大量的光纖系統。綜合布線產品在機場中的使用都是國外知名的品牌，在應用標準上都是緊貼當期技術主流。

德特威勒公司的unilan?綜合布線產品在許多機場項目中有著大量的使用和成功的經驗。針對機場項目，德特威勒公司的unilan?解決方案的安全優勢集中體現在以下幾個方面：

（1）“綠色”、安全、環保產品

機場環境中特別是數據中心包括綜合布線在內的各系統的電纜，一旦有火災發生，大量電纜護套的燃燒將產生大量的有毒氣體和有害物質，因此，這些要求使得數據中心綜合布線系統需要提供相應級別的防火產品以適應機場數據中心的特殊環境。

德特威勒公司為昆明機場提供的unilan?產品全部為LSOH/阻燃、低煙無毒無鹵產品，可以有效的避免數據中心在萬一發生火情時，阻止火勢不蔓延或產生很少的煙霧，而且不會產生致命的毒氣。這樣就可以使數據中心的設備能夠正常運轉，保證機場信息的傳遞，同時可以使在數據中心身陷火場的工作人員能夠看得清逃生道路，不會吸入致命的毒氣，得以迅速撤離機房，保證人身安全。

德特威勒公司為機場數據中心提供的產品完全滿足國家有關的綜合布線系統和電線電纜標準，也符合相關公安部標準（GA 306.1-2007）的要求，對萬一起火的人身安全具有極大的幫助。

（2）防雷、防鼠的安全光纜

雷電是影響機場以及旅客安全的重要因素，防雷工程相當重要。通過分析雷電災害對機場建筑物和導航等設備電源、通信系統的影響，對機場數據中心的室外光纜，自身具備防雷功能當然是優先考慮。德特威勒公司為昆明新機場提供玻璃纖維防鼠咬光纜，這是一種無金屬結構的防雷光纜，可以有效的防止雷擊通過光纜的鎧裝層進入數據中心，同時其中抗拉伸效果的玻璃纖維層又是一種物理防鼠咬方法，所以它是既防雷又防鼠咬，非常適用于機場，從而保護數據中心的安全。

（3）現場監理、施工指導

以上這些只為整個數據中心的安全打下一個堅實的基礎，數據中心還有一個很重要的隱性安全因素就是布線施工，布線系統工程質量的好壞直接影響到數據中心信息通信網絡的正常運行。如果一個模塊未完全端接正確，在接下的使用過程中就有可能出現致命的錯誤，影響整個信息系統。

綜合布線系統的安裝施工必須由經過廠家培訓、認可的施工人員來完成，這也是國內外知名布線廠家的常規要求，也是取得德特威勒公司20年的質量安全保證的前提。應昆明新機場指揮部的要求，德特威勒公司從項目設計階段開始即派駐一名現場工程師在項目部，負責協助弱電總包方對布線的施工人員進行專業的技術培訓、現場施工指導等工作。

昆明新機場的數據中心也是按照德特威勒公司的施工工藝標準嚴格實施，從而盡可能的消除施工方面的安全隱患，為機場布線系統及整個弱電信息系統保駕護航。