中小商業(yè)銀行的數(shù)據(jù)機房設(shè)計

王旭明，周邦偉

WANG Xuming，ZHOU Bangwei

(廣東省信息工程有限公司浙江分公司，浙江 杭州310001)

1 概 述

中小商業(yè)銀行是我國金融體系的重要組成部分，對滿足社會公眾多層次、多元化的金融服務(wù)需求具有重要作用。然而，大多數(shù)中小商業(yè)銀行信息系統(tǒng)建設(shè)存在滯后問題，核心數(shù)據(jù)的安全沒有保障，數(shù)據(jù)機房設(shè)計及建設(shè)與國家標(biāo)準(zhǔn)的差距較大，機房安保措施嚴(yán)重缺位。中小商業(yè)銀行的數(shù)據(jù)機房設(shè)計及建設(shè)，對眾多中小商業(yè)銀行，已經(jīng)十分必要和緊迫。

2 設(shè)計方案

數(shù)據(jù)機房的設(shè)計方案，包括項目概況、設(shè)計范圍、設(shè)計思路、設(shè)計依據(jù)和具體設(shè)計內(nèi)容。

項目概況:主要介紹機房位置、面積、層高和電氣情況。

設(shè)計范圍:一般包括裝修工程、配電工程、空調(diào)及新排風(fēng)、綜合布線、環(huán)境監(jiān)控、安防系統(tǒng)、防雷接地、消防工程、KVM 系統(tǒng)等9 大基本系統(tǒng)。

設(shè)計思路:在遵循“安全可靠、節(jié)能高效”的原則下，一般按照Tier3 標(biāo)準(zhǔn)進行冗余設(shè)計，明確精密空調(diào)和UPS 的主備關(guān)系，明確綜合布線系統(tǒng)采用的布線標(biāo)準(zhǔn)，明確強弱電橋架的走線方式，明確精密空調(diào)的送風(fēng)方式等關(guān)鍵設(shè)計要點。

在設(shè)計依據(jù)中，列出設(shè)計所采用的最新國家或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，一般應(yīng)該包括《電子信息系統(tǒng)機房設(shè)計規(guī)范(GB 50174—2008)》《供配電系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范(GB 50052—2009)》《采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計規(guī)范(GB 50019—2003)》《建筑與建筑群綜合布線系統(tǒng)工程設(shè)計規(guī)范(GB/T 50311—2007)》《安全防范工程技術(shù)規(guī)范(GB 50348—2004)》《建筑物電子信息系統(tǒng)防雷技術(shù)規(guī)范(GB 50343—2004)》《建筑設(shè)計防火規(guī)范(GB 50016—2006)》《氣體滅火系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范(GB 50370—2005)》等規(guī)范。

具體設(shè)計內(nèi)容，是對設(shè)計范圍所對應(yīng)子系統(tǒng)進行分析和闡述，為設(shè)計圖紙和招標(biāo)文件提供準(zhǔn)確全面的數(shù)據(jù)。

3 設(shè)計內(nèi)容

根據(jù)數(shù)據(jù)機房的設(shè)計范圍，設(shè)計內(nèi)容9 大基本系統(tǒng)，其中防雷接地必須符合防雷驗收的要求，消防系統(tǒng)必須符合消防驗收的要求。這里重點闡述裝修工程、配電工程、空調(diào)及新排風(fēng)、綜合布線、環(huán)境監(jiān)控和防雷接地6 個系統(tǒng)。

3.1 裝修工程

(1)對機房區(qū)域進行平面布置設(shè)計，確定主機房、運營商機房、配電間、操作間等區(qū)域。

(2)對各區(qū)域的地面、墻面和吊頂?shù)难b修進行設(shè)計。地面必須采用抗靜電活動地板，規(guī)格一般為600 mm×600 mm×35 mm。墻面采用彩鋼板飾面或白色乳膠漆飾面，吊頂多數(shù)情況下采用微孔鋁塑扣板，規(guī)格一般為600 mm×600 mm。

(3)對門窗、進門斜坡、防水等細節(jié)進行深化設(shè)計。

3.2 配電工程

配電的總功率，理論上由IT 設(shè)備的功率決定。在實際工程設(shè)計中，一般根據(jù)機柜性質(zhì)和數(shù)量來計算決定。每個服務(wù)器機柜的功率宜按3 kW 計算，每個網(wǎng)絡(luò)機柜按1～2 kW 計算。

根據(jù)總功率確定UPS 輸出功率，同時確定配電柜數(shù)量和功能分布，UPS 冗余與否、UPS 和市電的走線設(shè)計，確定輸出柜與配電列頭柜之間的聯(lián)接關(guān)系，以及配電列頭柜與機柜PDU 之間的聯(lián)接關(guān)系。

3.3 空調(diào)及新排風(fēng)

精密空調(diào)的功率由外圍發(fā)熱和IT 設(shè)備發(fā)熱決定，精密空調(diào)是否采用N +X 冗余由機房等級需求決定。為了保證對IT 設(shè)備的冷卻效果，精密空調(diào)一般采用下送風(fēng)方式，有時為了加強冷卻效果，還進行冷熱通道設(shè)計。

新風(fēng)系統(tǒng)的新風(fēng)量應(yīng)取下列兩項中的最大值:

(1)按工作人員計算，每人40 m3/h;

(2)維持室內(nèi)正壓所需風(fēng)量。

3.4 綜合布線

綜合布線采用Tier3 的設(shè)計方式，運營商機房通過光纖配線架與MDA 機柜連接，MDA 機柜通過光纖配線架與HDA 機柜連接。

運營商機房各網(wǎng)絡(luò)機柜建議采用萬兆多模光纖與MDA 機柜進行連接。MDA 至HDA 建議采用萬兆多模光纖進行連接。服務(wù)器區(qū)域HDA 至該列服務(wù)器機柜之間應(yīng)采用6 類非屏蔽網(wǎng)線進行連接，與其旁邊的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備柜(放置交換機)之間采用6 類非屏蔽跳線進行跳接。

3.5 環(huán)境監(jiān)控

機房環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)主要包括:市電參數(shù)監(jiān)測、UPS 監(jiān)測、空調(diào)監(jiān)控、精密配電柜監(jiān)控、溫濕度檢測、漏水檢測、視頻監(jiān)控和門禁監(jiān)控。其中

(1)市電參數(shù)監(jiān)測:監(jiān)測市電輸入的工作狀態(tài)和運行參數(shù)。

(2)UPS:監(jiān)測UPS 的工作狀態(tài)和運行參數(shù)。

(3)空調(diào):監(jiān)測主機房空調(diào)的運行狀態(tài)和運行參數(shù)。

(4)溫濕度:監(jiān)測機房內(nèi)重要區(qū)域的溫度、濕度數(shù)值及變化情況。

(5)漏水:配置漏水感應(yīng)繩，監(jiān)測機房內(nèi)有無漏水發(fā)生。

3.6 防雷接地

一般在數(shù)據(jù)機房市電配電柜輸入側(cè)安裝V25-B/3 +NPE 三相四模塊電源避雷器作為電源第二級保護;UPS 輸出配電柜主電源開關(guān)輸入側(cè)各加裝一套V20-C/3 +NPE 三相四模塊電源避雷器作為電源第三級保護。

機房設(shè)備金屬殼體、機房固定金屬構(gòu)件、交流地等最終連成等電位網(wǎng)。

4 設(shè)計案例

浙江省某中小商業(yè)銀行數(shù)據(jù)機房，建筑面積198 m2，包括主機房、運營商機房、配電間和操作間。機房供電為2 路市電電源和1 路發(fā)電機電源。機房的UPS 配電房設(shè)在6 樓，要求2 臺UPS 各自引一路電源至主機房內(nèi)的配電柜。

4.1 主要設(shè)計成果

4.1.1 項目內(nèi)容

項目內(nèi)容包括裝修工程、配電工程、空調(diào)及新排風(fēng)、綜合布線、環(huán)境監(jiān)控、安防系統(tǒng)、防雷接地、消防工程和KVM 系統(tǒng)。

4.1.2 裝修工程

機房區(qū)域樓層高3.1 m，梁高0.7 m。機房主要區(qū)域裝修標(biāo)準(zhǔn)見表1。

表1 機房主要區(qū)域裝修標(biāo)準(zhǔn)

其中精密空調(diào)室內(nèi)機組的下方地面砌防水圍堰，圍堰內(nèi)外做防水措施，并做閉水試驗，即使空調(diào)及其排水管發(fā)生漏水情況也不會馬上影響機房設(shè)備的運行。

機房主通道的出入口建造不銹鋼鋁紋板斜坡，以方便大型設(shè)備的出入。

本項目采用的門體有以下3 種類型:

(1)雙開甲級全鋼防火門，寬和高的規(guī)格為1500 mm×2200 mm。

(2)單開甲級全鋼防火門，寬和高的規(guī)格為1000 mm×2200 mm。

(3)單開甲級全鋼防火門，寬和高的規(guī)格為900 mm×2200 mm。

主機房、運營商機房、監(jiān)控室的窗戶全部用硅鈣板封堵，以保證良好的隔熱性能。

4.1.3 配電工程

主機房設(shè)置2 臺精密配電柜，為主機房、運營商機房的每個機柜提供兩路獨立的UPS 電源，并負責(zé)機房環(huán)境監(jiān)控設(shè)備、機房應(yīng)急照明(備用照明)的供電。監(jiān)控室設(shè)置機房環(huán)境監(jiān)控設(shè)備配電箱。應(yīng)急照明開關(guān)設(shè)在各個功能房的市電配電箱中。

主機房設(shè)置市電輸入總配電箱，主機房動力配電箱(供精密空調(diào)系統(tǒng)、新風(fēng)、排風(fēng)、機房專用空調(diào))，運營商機房市電配電箱(照明、維修插座)，監(jiān)控室市電配電箱(照明、維修插座)。

4.1.4 空調(diào)和新排風(fēng)

4.1.4.1 精密空調(diào)

按照Tier3 標(biāo)準(zhǔn)進行冗余設(shè)計，空調(diào)均為1 主1備，主機房的機柜采用雙電源供電(部分單電源設(shè)備運用ATS 開關(guān)轉(zhuǎn))。

精密空調(diào)的選型按以下計算方法確定:

①外圍發(fā)熱:Q1 = K × F

其中:K 為單位熱量，一般定為0.10～0.18 kW/m2，視建筑物結(jié)構(gòu)、材料、朝向、用途而取值。F 為機房面積(m2)。

②設(shè)備發(fā)熱:Q2 = W 設(shè)備

其中:W 設(shè)備為設(shè)備的耗熱量。

③總熱負荷:Q = Q1 + Q2

設(shè)備發(fā)熱按照每臺服務(wù)器機柜3.0 kW，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備機柜1.0 kW，運營商機柜按1.0 kW 計算。

機房采用精密空調(diào)供冷，其環(huán)境發(fā)熱估算為17.7 kW，機柜發(fā)熱估算為30.96 kW，總共發(fā)熱量約48.66 kW。

項目用2 臺50 kW 的精密空調(diào)可滿足1 +1 備份的使用需求。

4.1.4.2 冷熱通道布置

根據(jù)機房氣流組織形式與實際使用效果要求:空調(diào)送風(fēng)氣流方向應(yīng)與機柜排列方向平行，目前四排機柜面對面的空間用作空調(diào)的冷風(fēng)送風(fēng)通道，出風(fēng)口集中設(shè)置在該區(qū)域;機柜背部的空間作為氣流的熱通道，也是空調(diào)的回風(fēng)通道。

冷空氣從機柜正面，由設(shè)備自帶的風(fēng)扇將冷風(fēng)吸進機柜內(nèi)，對機柜設(shè)備進行熱交換后排至氣流的熱通道，熱空氣由空調(diào)下方回風(fēng)口的負壓區(qū)回流至空調(diào)機組再進行處理，如此周而復(fù)始。合理安排機柜下部線纜地板開孔的位置，漏風(fēng)處需加蓋密封。

4.1.4.3 新風(fēng)系統(tǒng)

機房區(qū)域的面積約為139 m2，層高為2.8 m。按維持室內(nèi)正壓所需風(fēng)量計算，取換氣次數(shù)為2 次/h，需要的新風(fēng)量不小于139×2.8×2=778.4 m3/h。

選用1 臺風(fēng)量為1000 m3/h 的新排風(fēng)一體機。按每個工作人員40 m3/h 新風(fēng)量校核，1000 m3/h 可滿足需求。

本項目機房新風(fēng)系統(tǒng)通過管道組織送風(fēng)，風(fēng)管必須安裝防火閥并采取保溫措施，與專用空調(diào)機組形成一套空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)。

4.1.5 防雷接地

根據(jù)被保護建筑物所在地區(qū)的地形地質(zhì)和氣象條件情況，以及建筑物內(nèi)各樓層及樓頂被保護的電子信息系統(tǒng)設(shè)備的分布狀況，本設(shè)計方案確定本項目的雷電防護等級為C 級。

建筑物防雷系統(tǒng)由大廈建設(shè)單位完成，本工程主要針對電源進行防雷保護，電源防雷按三級防護進行，第一級在市電配電房中完成，不包括在本工程中，本工程所有配電柜的輸入端安裝二級電源防雷器，輸出端安裝三級電源防雷器。以將雷擊對電源的影響減到最低。

機房防雷接地系統(tǒng)設(shè)計為多點聯(lián)合接地方式。將強電、弱電、安全保護、防雷共用接地由匯流接地排重復(fù)引入大地。用戶在相關(guān)樓層提供相對獨立的強電接地點和弱電接地點。聯(lián)合接地的接地電阻應(yīng)≤1Ω。實測值小于1Ω 方可接入接地匯流排。

主機房采用2 根BVR 50 mm 地線作為接地主干線，引至大樓提供的兩處接地點。

機房中使用3 ×30 mm 的紫銅排安裝組成等電位接地銅網(wǎng)，機房內(nèi)所有設(shè)備的金屬外殼和金屬線管、龍骨等金屬部件都必須接地處理，采用ZR-BVR 6 mm2的等電位接地線與銅網(wǎng)連接。

本大樓機房各區(qū)已有預(yù)留多個點接地端，可作為機房專用接地之用。

在裝修工程中的防雷接地主要是共用接地系統(tǒng)、屏蔽(隔離)和等電位連接。

4.1.6 設(shè)計成果

此機房建設(shè)項目于2014年底竣工。在全面驗收時，業(yè)主和專家一致認為:此數(shù)據(jù)機房設(shè)計合理，性能突出，管理簡捷，性價比高，項目功能達到了預(yù)期目標(biāo)。

圖1～5 是主要的設(shè)計圖紙。

圖1 機房平面布置圖

圖2 配電總體框架圖

圖3 市電輸入配電柜SD01 系統(tǒng)圖

圖4 地面材料安裝大樣圖

圖5 部分系統(tǒng)圖

5 結(jié) 語

中小商業(yè)銀行數(shù)據(jù)機房由于規(guī)模和預(yù)算限制，一方面不可能達到國有銀行的巨額投資，另一方面由于業(yè)務(wù)需求必須達到數(shù)據(jù)機房的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。

上述數(shù)據(jù)機房的設(shè)計方法和內(nèi)容，較好地實現(xiàn)了兩者的和諧統(tǒng)一。上述案例項目也成為業(yè)界的經(jīng)典工程，具有良好示范作用和推廣意義。