信息設備通用支架的研究與應用

馬傳國　鹿一鳴　張倩紅　孫宏君　陳雪華

摘 要：隨著信息化建設的不斷深入，信息機房部署的硬件設備越來越多。各類設備安裝支架不統一，給信息設備上下架帶來了極大的不便，本文創新性的提出了研制信息設備通用型支架取代設備專用支架的解決方案。信息設備通用支架的研制和應用，解決了基礎運維工作中支架安裝不便和支架備件不足的問題，縮短了運維時間，提高了運維效率，降低了安裝運維費用，取得了良好成效。

關鍵詞：信息設備;通用;支架

引言

信息運維部門運維大量的信息設備，包括安全設備（防火墻，IPS，IDS，行為審計，終端準入等）、網絡設備（路由器，交換機等）、主機設備（服務器，磁盤陣列等）等，設備類型較多，各類設備均需上架安裝在機柜內。據統計，國網東營供電公司各信息機房內共有435臺信息設備，涉及結構各異的支架共計19種。目前，各廠商間缺少統一的設備支架制式、標準，每類設備廠商自行設計，導致設備支架安裝方式千差萬別，造成各類設備的安裝復雜程度不一，運維人員每次安裝新設備時均需了解新設備的支架安裝方式，十分不便。另外，由于設備支架不統一，無法為每類設備準備支架備件，當設備遷移過程中出現支架損壞或者支架部件丟失的情況時，設備將無法正常上架安裝，給信息運維人員造成困擾。針對信息設備支架存在的此類問題，從支架的通用性、安裝簡易性、支撐穩定性和經濟性等方面著手，開展信息設備通用支架研制，設計開發能夠滿足各類信息設備上架安裝需求的通用性支架，解決信息運維人員在設備安裝過程中存在的困難。

1 現有設備支架存在的不足

現有設備支架因為種類眾多，結構不同，安裝方式各異，給信息設備上下架帶來了極大的不便，主要體現在以下三個方面：

（1）設備自帶支架不能通用，損壞后難以獲得備品備件。例如，IBM服務器支架不能用在DELL服務器上，并且同一品牌不同型號的服務器支架也不通用，如IBM X3850服務器與IBM X3650服務器的支架不能相互通用;每臺設備僅配備一套支架，一旦支架損壞，單獨購買原廠支架花銷較大，周期較長。

（2）前固定角鐵式的支架有設計缺陷。網絡設備、安全設備通常使用這種支架，固定的設備的后部下垂比較嚴重，長期使用會使設備發生不可逆的形變，導致設備損壞。

（3）機柜自帶托盤需占用較大空間。機柜自帶托盤優點是通用性強，直接將需要上架的設備放上即可，但其無法對設備進行固定，并且因其結構問題安裝時需要占用較大空間，不利于在設備已經相對密集的機柜中安裝。

2 信息設備通用支架的設計

通用設備支架應能滿足絕大多數信息設備安裝需求，結構合理便于運維人員安裝，所選用材質剛性能承擔絕大多數設備重量，能夠牢固固定信息設備。為滿足通用支架的需求，項目組成員進行了相關設計和研發。通用設備支架選用分離式框架結構，相比整體式結構，分離式結構安裝更加簡便、存放占用空間小、質量較輕便于運維人員攜帶;由于支架主要起到設備平面支撐的作用，所以支架采用三角式結構，一側用于機柜固定，另一側作為設備支撐面，結構簡單且滿足支撐需求（如圖1所示）;項目組成員對機房內的信息設備進行了測試，全部設備最大質量為60KG，即每根支架設計承重為30KG，受力線為折彎處，經過對支架承載設備時進行受力分析，發現4cm是一個比較合理的寬度，在這個寬度時，可以實現對絕大多數設備支撐的同時滿足對折彎處受力線上的力矩最小，因此選擇4cm作為支架支撐面的寬度;材質方面可以采用鑄鐵、鋁合金、不銹鋼、銅合金等材料，考慮到折彎處應能承受 >9N*M的力矩，抗拉強度>420MPa的應用需求以及經濟性等指標，最終選用304不銹鋼作為制造支架的材料，同時項目組成員對厚度為1mm、2mm、3mm、4mm的304不銹鋼進行了耐壓測試，當厚度>2mm時即可滿足60KG設備的支撐，當選用4mm的不銹鋼時支架加工難度增加，所以最終選用3mm厚的304不銹鋼作為制作支架的基本材料;不銹鋼加工工藝主要包括剪切、氧乙炔焰切、數控激光切割三種，使用數控激光切割精度較高，能夠滿足美觀、加工牢固等要求，所以最后選擇數控激光進行支架的加工制作;安裝牢固性包括兩方面，一方面是支架安裝牢固性，另一方面是設備安裝牢固性，為加強支架安裝牢固性，在支架豎向側面開槽使用浮動螺絲固定的同時，前后增加固定安裝孔，確保支架安裝后不會因為側面螺絲的松動造成支架的整體松動，對于設備的固定，則是加裝扣具組件，通過扣具將設備固定，同時支架上增加了防滑墊，進一步加強設備固定的穩固性。

3 信息設備通用支架的創新點

信息設備通用支架獲得了國家實用新型專利，專利號為ZL 201520208336.9。該支架相比傳統設備專用支架具有以下特點：

（1）通用性強。該支架能夠固定設備尺寸范圍為長度：300mm～680mm，寬度：445.5mm，高度：40mm-1000mm的信息設備，能夠支持機房內絕大數設備的固定安裝，解決了設備支架難于匹配的難題，便于運維人員進行安裝，在設備遷移過程中不必再進行原有支架的拆裝工作，只需要進行設備的遷移固定即可，大大縮短了設備安裝時間，提高了運維人員工作效率。

（2）安裝簡易。該支架采用分離式結構，在機柜兩側分別安裝，采用前面和側面固定的方式，前面為安裝孔，安裝后十分牢固，支架不會晃動位移。側面為安裝槽位，機柜固定架位置對安裝無影響，安裝靈活便捷。一副支架總重量不超過3.5kg，非常輕便，可一個人獨立完成上架，且安裝時間不超過3分鐘。

（3）支撐性好。該支架具有大于等于60kg的承重能力，長度為70cm，能夠完全支撐目前信息機房中所有主流設備，而且后端采用靈活、方便的扣具對設備進行設備固定，能有效防止設備前后移動。

4 信息設備通用支架的應用及效益分析

信息設備通用支架研制成功后，在東營供電公司范圍內進行了應用。在供電所（營業廳）信通機房內新裝機柜26面，安裝不同品牌交換機、路由器等設備128套，應用信息設備通用支架128套，安裝快捷、簡便，通用性較好，滿足全部新裝設備的安裝固定需求，縮短了項目實施時間，在項目實施過程中取得了較好的應用效果。

本項目是以提高信息運維效率、降低信息運維費用為主要特點的基礎性研究工作，主要體現了經濟效益，其成果在行業內將產生很大影響。本項目緊密結合信息基礎運維工作重點，在滿足信息設備安裝的要求下，設計研發設備通用型支架實現了結構合理、費用經濟、安裝簡單、通用性強、機械強度高、外觀美觀等特點，對于提高信息運維人員基礎運維效率和降低公司信息運維費用有重要意義。

東營供電公司各類信息機房內需支架固定安裝的設備為435套，按每套設備在運周期內需更換支架1次進行計算，原設備支架本體費用平均約為200元/套，施工安裝費按定額取本體費用15%，拆卸施工費為施工安裝費60%，則全部設備需費用435*200+435*200*15%+435*200*15%*60%=107880，通用設備支架本培費用平均約為120元/套，施工安裝費按定額取本體費用15%，由于支持全部設備安裝所以不需要拆卸施工，則全部設備需費用435*120+435*120*15%=60030，費用節省47850元。

結束語

綜上所述，本文圍繞信息日常運維工作中設備安裝支架不統一，難以規范信息設備安裝的問題進行深入研究，創新研制了通用型信息設備支架，提高了信息設備安裝的規范性和運維效率，在東營供電公司范圍內進行了推廣應用，取得了較好的經濟效益，填補了市場空白，為信息化建設工作作出突出貢獻。