淺談電子信息系統機房的設計與維護
——以武漢市仁義社區住宅休息平臺改造設計為例

李亞茹 陜西華億建筑裝飾工程股份有限公司項目經理、工程師

引言

21世紀是一個信息爆炸的時代，龐大的數據化數據量迫切需要相對穩定可靠的運行場所來滿足數據運算處理和運維監控的需要，電子信息系統機房正是伴隨著電子信息系統的發展而形成并不斷進步的。

現代計算機機房主要指2000年以后的電子信息系統機房，不僅僅需要考慮機房日常的供電和制冷，還要從如何才能提高機房的可用性，使機房使用起來靈活，并且后期擴展升級成本低，運行起來好管理等方面出發來規劃機房不同功能區的布局，使得設備更加標準化。現代機房的IT設備工作時間基本是連續的，常常需要保持數月甚至整年不停機。在高熱密度的機房環境下，氣流組織的合理分布和制冷方式能夠極大提升機房的能源效率。

作為現代化的電子信息系統機房，我們不僅僅要關注其供電建設怎樣更為穩定可靠的供電，保證設備的正常運行；機房環境工程必須達到防塵、放靜電、防火、防雷、防水、防鼠、防蟲害等一系列的要求。同時，注重電子信息系統機房的節能指標已是世界性的發展趨勢，計算機的效能比（PUE）是在相當長時期內影響機房建設技術走向的核心要素。如何降低機房的PUE值是我國電子信息系統機房建設所面臨的最大問題。

1 機房建設及維護標準和規范

GB/T 2887-2011《電子計算機場地通用規范》

GB/T 9361-2011《計算機場地安全要求》

GB/T 50174-2008《電子信息系統機房設計規范》

GB/T 50462-2001《電子信息系統機房施工及驗收規范》

2 電子信息系統機房構建

2.1 機房裝修

機房裝修主要是針對機房吊頂、墻面和地板工程，為達到防塵防靜電的效果，機房裝修材料應該選用不易起塵、光潔不積灰的防火材料。

正規的機房墻面用鋁塑板或者是彩鋼板都可以，如果是簡易的機房，用乳膠漆刷墻也是可以的。金屬微孔板可以吸音，用它來做機房的吊頂，還可以起到防塵、防靜電的良好效果。機房的地板，為了防止工作人員的出入與維護時產生靜電，一定要用防靜電的地板來鋪設，并在鋪設地板的地面上刷環氧樹脂漆，以達到不起塵之功效。為降低機房冷量的損失，同時防止因溫差問題產生的結露現象，以最大程度的節省能源，對于溫度要求嚴格的機房，一般需要對機房內墻面、樓面結構采取保溫隔熱措施，選用機房專用空調送風并采用如下保溫措施來提高房間的熱工效率。

(1)墻面保溫：墻面基層中采用離心玻璃棉保溫板。

(2)地面保溫：考慮到專用空調送風，地板下地面上貼橡塑保溫層。

(3)頂面保溫：考慮到專用空調均選用下送風、上回風的形式，故在鋁合金吊頂上做玻璃（或石棉）保溫層吊頂。

對于選用大樓輔助空調送風的區域一般僅采用墻面保溫措施來提高房間的熱功效率。

2.2 機房配電系統

是機房工程最重要的系統，是關系機房能否高效穩定運行的核心部分。

(1)每個機房都必須要備用UPS電源，并且UPS電源不能和其他設備電源的配電柜混用，要給它設置專用的柜子。它的電源是從大樓電源運用專線直接接入的。接入到UPS電源的輸入箱（柜），然后通過獨立專線接入各UPS設備，再通過獨立專線接入UPS電源輸出箱（柜）。

(2)機房動力供電，主要指機房內空調等重要負荷的供電。一般由大樓電源直接輸出兩路到機房內進行末端切換，再通過機房動力配電柜輸出到相關設備。

(3)機房照明供電，主要為機房區域內照明燈具、輔助電源插座等供電，機房供電由樓層市電供電箱直接供給，功率相對較小。輔助插座一般采用5孔15A的就足夠了，每十多平方米左右設置一組。每個電源插座都有配置漏電保護開關。

2.3 機房消防報警系統

機房消防系統是保證機房安全不可缺少的環節，發生火災時能第一時間發出報警信號的火災報警系統，火災一旦發生，不僅要求立即示警察更重要的是要迅速啟動消防滅火系統。阻止火災的蔓延擴大。火災報警系統：由火災報警探測器、火災報警控制器、手動報警按鈕和聲光警號組成。溫感探測器是探測溫度的，一旦發生火災，溫度必然會升高。光有溫度沒有煙度，是不能確定有火災的，因此，為了識別準確，還和煙感探測器配合使用。當某一機房區域的煙感、溫感探測器同時報警時，火災報警控制器輸出報警信號，此時，防護區內等候多時的聲光報警器就會立馬啟動，接到報警信號的人員就會迅速組織相關人員按照消防逃生通道進行撤離，并切斷動力電源，停止空調新風等設備的運行。報警系統經過設定時間的報警延時后，系統自動啟動（或手動）氣體滅火設備釋放滅火氣體完成滅火任務，并將信號網傳至火災報警控制器。

目前，常用的機房消防滅火系統有七氟丙烷滅火系統、氣溶膠滅火系統、煙絡盡以及高壓細水霧等。

(1)七氟丙烷通常人們又叫它HFC-227ea，它是一種無色無味的氣體，通常狀態下它既不導電，也沒有腐蝕性，不會對設備進行腐蝕，并且它最大的好處是滅火速度極快。在滅火時，產生的薄霧濃度只有8%，不會對人體產生任何傷害。同時，其噴射產生產生的薄霧不會嚴重影響機房的能見度，有利于人員的逃生。目前，七氟丙烷氣體火火為電子信息系統機房應周最廣泛的火災滅火系統。

(2)氣溶膠滅火速度很高，并且氣溶膠價格低，成本費用小。但是由于其在滅火時會釋放白色粉末，能見度低，有時會影響人員逃生，同時其含鹽成分會一定程度的降低空氣電阻率，對電子設備存在潛在的威脅，所以對重要的機房應用不多。近年來，隨著氣溶膠成分的改變，以上缺點在逐步減少，相信不久，氣溶膠將作為中小型機房最常見的滅火系統。

(3)高壓細水技術是一種新型滅火技術，它具有高效、無污染的優點，并且對人和設備無損害，但是系統的專業性很強，施工和維護的要求都很高，因此，現在沒有得到廣泛應用。

(4)煙絡滅火劑和高壓細水技術一樣，是一種綠色滅火劑，用它滅火時環保，不會產生任何分解物，滅火區域溫度變化小，可見度無影響，但是使用的時候噪聲很大，它必須在高壓狀態下存儲，高壓存儲的危險性很大，并且施工要求很高，這種滅火劑造價貴，因此，現在應用的也不多。

2.4 機房照明系統

包含一般照明，機房事故照明，機房應急照明三種。

(1)一般照明主要光源采用高效節能熒光燈。

(2)事故照明供電要與機房一般照明分開，要專線專用或者用蓄電池供電。常用的是UPS或者有些燈具是自帶蓄電池的可以用來做事故照明。

(3)當機房發生火災時，正常的一切電源就會切斷，人員逃散又不可能沒有照明，這時就要用到應急照明，應急照明就是指通道疏散照明，主機房疏散照明的照明度雖然很低，但是最低照度值不應低于5lx,其他區域通道的照明相對要高些，但是最低也不應低于5lx。

2.5 機房UPS系統

機房的電源要求是兩路電源供電，正常運行時，由市電電源供電，當市電停電時，啟用備用電源供電。發電機作為應急的供電措施，并配置UPS不間斷電源系統作為計算機設備及網絡通信設備的供電電源。UPS設備一般包含整流、儲能、變換和開關控制四個組成部分。整流部分起到穩壓的作用，儲能電池除了存儲能量，還可以消除整流器傳過來的脈沖信號，從而保證這中間段電壓的穩定。變換部分負責將整流或電池的電壓變換成交流電，變換成的交流電的幅度和頻率是按照需要事先規定好的。

2.6 機房環境監控系統

機房環境檢控主要是對機房內的供配電進行檢控，看是否正常供電，是否有異常情況發生；對UPS進行監控，對機房內的空調進行監控，監控機房內的溫度、濕度是否在規定的范圍內；對消防、保安進行監控，監控到一旦出現異常在第一時間內以電話、短信、電子郵件等多種報警方式及時通知相關人員進行處理，從而為各類應用系統提供正常的運行環境并減輕機房管理人員的負擔。

機房環境監控系統一般分為三個層次：1、現場監控站：數據庫和網絡服務組件與現場監控軟件安裝在現場的某臺電腦上，用于監控現場設備的運行情況并且能通過網絡將現場的情況實時傳送給遠端監控站。2、遠端監控站：一般安裝在管理人員辦公室的電腦中，管理人員坐在自己的辦公室就能實時瀏覽現場的各種信息，以便對現場的設備進行控制。3、智能探測網絡：連接現場監控站和遠端監控站之間的紐帶，現場的各種視頻、數據要通過此網絡傳輸給遠端監控站。

2.7 機房空調系統

由于計算機機房內計算機設備、網絡設備和各種設備在長期不間斷的運行工作，消耗電能的同時會產生許多熱能，還有照明設備和其他發熱設備產生的熱量，這類熱量積累起來會對機房產生一定的溫升。如果不能有效緩解機房的熱量，就有可能造成機房溫度過高，影響設備運行甚至造成火災。對于重要的機房，我們不僅要考慮溫度問題，而且要考慮機房濕度，空氣質量。

機房專用空調不同于家用空調，它具有長時間運行、斷電重啟、恒溫恒濕等性能。它還應具有大容量、小焓差。兩級過濾（可使機組送出的冷氣滿足潔凈要求。）可靠性高等特點。

2.8 機房接地系統

設立機房接地系統有利于將危及人身或設備的電流易于流到大地，確保機房的安全。同時接地系統有利于增強電源設備以及用電設備的電磁屏蔽效果，確保服務器、存儲、交換機等各類電子設備獲得盡可能高的電磁兼容性。

2.9 機房KVM系統

KVM系統：就是機房內的鼠標、鍵盤、顯示器等外設裝置，在機房內不用每臺電腦都配置一套KVM，有一套就足夠了，通過管理軟件，可以將這套設備在各計算機間進行切換，對機房內的所有計算機進行操作，這樣就可以免去操作人員進入機房在多臺計算機間進行插拔連接的麻煩。

3 電子信息系統機房運行管理與維護

3.1 機房內軟件的管理

電腦上的操作系統，各種應用程序、操作軟件、數據庫等都屬于軟件系統。軟件的管理者要定期對數據庫進行備份，備份和原數據最好存在不同的磁盤上，為了防止計算機受到病毒的感染，還要定期的對計算機的殺毒軟件進行升級對病毒進行檢查，發現病毒及時處理。作為服務器的計算機一般不得訪問外網，不能安裝無關軟件，使用外來存儲設備時，一定要事先進行殺毒處理。

3.2 硬件的管理

和軟件一樣，要指定專人進行管理。對硬件進行定期檢修，準備備用件，以保障硬件發生故障時能快速修復或更換，使系統能在最短的時間內能迅速恢復正常。如果機房內的設備出現故障，要由技術精湛的電腦管理技術人員或專業人員進行維修。

3.3 日常維護

應該安排專人值守，對機房進行日常維護。機房內是嚴禁吸煙的，為了保證機房的衛生環境，機房內也是不允許飲食的。進入機房時，要穿戴防靜電鞋套，并且要避免穿容易起靜電的衣服。如果天下雨，要記得關窗，防止雨水進入機房使機器發生短路損壞。

一個設計良好的機房，出現故障的概率是比較低的，即使出現故障，人為因素占大部分，因此對機房的管理，首先我們要做好人員的管理，提高人員的專業技術水平，做好防火、防短路、防潮，讓機房保持無塵潔凈。

[1]廖建明.重慶大學碩士論文[D].基于LonWorks技術的機房集中監控系統在地稅行業的應用研究，2008

[2]毋向輝,桂敏 .現代建筑電氣[J].數據中心機房電氣系統設計, 2014

[3]張廣明,陳冀生.智能建筑與城市信息[J].供配電系統設備的布局設計與安裝 ,2013

[4]盧逸夢.智能建筑與城市信息[J].談談機房消防系統 ,2011