机房装修方案

二、技术方案

2.1 工程设计说明

2.1.1工程范围：

?精装修工程

?电气工程（机房供配电、UPS）

?通风工程（空调系统）

?机房集中监控系统

?机房防雷接地保护系统

2.1.2工程概况

随着计算机系统技术和设备的不断更新换代，安装计算机设备的场地技术，即机房工程也在不断地推陈出新。所采用的新材料、设备、工艺和技术，其目的是为了更好地保证机房的温度、湿度、洁净度、照度、防静电、防干扰、防震动、防雷电、及时监控等，能充分满足计算机设备的安全可靠地运行，延长计算机系统使用寿命的要求，同时又要给系统管理员创造一个舒适、典雅的环境。因此，在设计上要求充分考虑设备布局、功能划分、整体效果、装饰风格，体现现代机房的特点和风貌。

机房装修总面积见平面布置图。

2.1.3设计依据

?国家标准《电子计算机机房设计规范》(GB50174-93)

?国家标准《计算站场地技术要求》(GB2887-89)

?国家标准《电子计算机机房施工及验收规范》(SJ/T30003-93)

?国家标准《计算机机房活动地板的技术要求》(GB6650-86)

?国家标准《计算站场地安全技术》(GB9361-88)

?国家标准《电气装置安装工程接地装置施工及验收规范》

(GB50169-92)

?中华人民共和国公共安全行业标准GA/T75-94《安全防范工

程程序与要求》

?《中华人民共和国计算机信息系统安全保护条例》

2.2 机房精装修设计

2.2.1隔断工程

机房中的隔断采用不锈钢边框&12mm厚钢化玻璃。钢化玻璃隔断近年正逐渐引入到网络机房装修中。它具有隔音、隔热、耐压等特点，透视效果极佳，并增添机房的简练与豪华感。

整个机房四周的墙边、墙角均做防水处理。玻璃与吊顶、地板交接处安装亚光不锈钢踢脚板线。

机房及办工区内隔断采用不锈钢大框玻璃隔断，隔断与天花、地板交接处装不锈钢角线，具体隔断位见平面布置图。

2.2.2地面工程

机房地板采用架空地板，为使水泥砂浆地面达到不起尘、不产尘、

保证空调送风系统的空气洁净度，地面需要先涮防尘漆做防尘处理。

活动地板的种类较多，根据板基材料可分为：铝合金、全钢、中密度刨花板。它们的表面都是粘贴ＰＶＣ抗静电贴面。我们为本机房选用“华集”全钢防静活动地板，可与地面装饰效果相协调。地板安装高度为0.3M。地板与墙体交界处用不锈钢踢脚板封边。机房大门入口处做踏步铺塑胶地板。

机房专用地

2.2.3门窗工程

整个机房区及办公区的不锈钢无框玻璃隔断上的门均为不锈钢无框玻璃自由门。

1、设备间：单开玻璃门一套。

2、网络机房：双开防火防盗门一套。

2.2.4天花吊顶工程

根据网络机房的具体建筑结构情况，整个机房为了确保机房的保温和消防需要；全部采用规格为600×600×0.8mm的微孔铝制天花板进行铺设，该天花板美观、耐用，防火、防潮，同时与机房屏蔽网一起组成一个完整的屏蔽系统，具抗静电、抗干扰的作用。

为保持机房环境廉洁度和保持机房温度均衡，建议采用铝泊制保

温棉作天花、墙面、地面保温使机房具有防潮、防尘、保温的性能。

2.2.5墙面装饰工程

墙面处理是指采用在主机房建筑物的墙面、柱面上进行防尘、防潮、防水、保温处理，同时使房屋内部平整、光滑，清洁美观，改善采用光条件，增强保温、隔热、隔音、防尘等性能从而改善环境条件。主机房墙面、地面及梁面上刷防霉、防潮漆，涂防水油膏，进行防尘处理、确保洁净度高、不产生粉尘、耐久性高、不产生龟裂、眩光，同时起到防水、防潮、防霉的效果。

机房应采用国产优质铝塑板，在选择墙面板材料时，要求能满足屏蔽系统和等电位系统的需求。国产优质铝塑板生产流程采用目前最新技术及工艺，外观光亮，且性能价格比优，因此国产优质铝塑板无疑是最佳的方案。在现代科技及工业的高速发展，材料领域的广泛应用中，国产优质铝塑板饰面光学效果，洁净程度、安全性，施工质量、施工条件均为最佳，国产优质铝塑板还能满足屏蔽系统的需求。

施工时，我们主要有以下四个步骤进行：

1、平整墙面，使用水泥沙浆找平，为下一步提供良好的工作

面；

2、采用2mm厚的轻钢龙骨，把它固定到墙面上，成为未来

装饰墙面的骨架，同时预留屏蔽接地的引出线，（分布在不同

位置的六处地方，形成多点连接）；

3、选取9mm的优质埃特板，固定到龙骨上；

4、选取3mm的银白色的国产铝塑板沾在埃特板上，接封处

采用银白色玻璃胶封边。

2.3 配电系统设计

2.3.1主要考虑因素及设计方案

一个系统能够正常工作，不仅需要有良好的主设备、性能卓越的UPS电源和安全舒适的工作环境，还需要有一个设计合理、可靠性高的供配电系统。我们为该项目考虑与设计的内容如下：

1、机房内用电设备供电电源均为三相五线制及单相三线制，采用

双回路供电；

2、用电设备作接地保护，并入土建大楼配电系统；

3、机房用电设备、配电线路装置过流过载两段保护，同时配电系

统各级之间有选择性地配合，配电以放射式向用电设备供电；

4、机房配电系统所用电线为深圳联嘉祥阻燃聚氯乙烯绝缘导线，

敷设喷塑桥架、镀锌铁管及金属软管。

5、机房的设备供电和空调照明供电分为两个独立回路，其中设备

供电由UPS提供并按设备总用电量的1.3倍进行预留，而空调照明用电由市电提供并按空调设备的要求供配。

6、机房内照明装置宜采用机房专用无眩光灯盘，照明亮度大于

300LUX，事故照明亮度应大于60LUX。

7、机房内的配电系统考虑了与应急照明系统的自动切换。

8、该机房电源进线正常时由市电供电,市电故障时由UPS供电，

进线直接引入机房专用配电柜总输入开关。

9、机房设计了一个市电配电箱，对机房的市电进行配电，配电箱

为机房专用标准配电箱，配备低压开关。柜内配有市电备用回路，安装防雷保护器。

10、机房设计了一个UPS配电箱，对机房的UPS电进行配电，配

电箱为机房专用标准配电箱，配备低压开关。箱内配有UPS电源备用回路，安装防雷保护器。

11、机房所有插座均采用普通电源插座和弹起式铜插座，普通电源

插座安装在墙壁上，弹起式电源插座安装在防静电地板上，美观大方。

2.3.2配电设备及材料选型

机房配电工程设计采用以下公司的产品：

1、配电柜：国际落地式柜体，电气元件

2、灯具：无眩光灯盘

3、单相插座：

4、跷板开关：

5、多联万用插座板：

6、导线、电缆：深圳联嘉祥

以上产品均为国产或进口的电气优质产品，经实践证明产品质量可靠。

2.3.3配电系统设计

1、空调照明部分：该部分采用的机房专用配电箱来完成，它

接到总配电室送过来的市电电源，通过总电源开关，输出到分

支回路中，我们为该部分设计了十三条回路：排气扇回路2条，照明回路3条，2匹专用空调回路1条，维修插座回路2条，

其它辅助插座回路2条，饮水机回路1条，备用回路2条；此

外，5匹吸顶空调回路1条（63A／3P）。

2、UPS电源部分：该部分采用的机房专用配电箱来完成，它

接到UPS送过来的单路电源，通过100A总电源开关，输出到

分支回路中，我们为该部分设计了十三条回路：服务器回路3

条，监控报警回路2条，交换机回路2条，工作站回路2条，消防回路1条，备用回路3条；

3、详细情况请见电气回路系统图。

2.3.4 UPS不间断电源设计

2.3.4.1 UPS总体供电方案

随着各行业信息化的广泛深入，中大规模的数据中心已逐渐成为业务系统的信息平台，起着业务支撑的重要作用，而为电子类设备供

电的UPS 系统的可用性又极大的影响着数据中心的可用性，因此在数据中心的设计、建设中，高可用性的UPS 供电系统始终是用户追求的目标。

在UPS 供电保护方式上，历来存在两种典型的供配点方式：分散式与集中式；可以说，以上两种方式各有优劣；分散式具有配置灵活、允许逐步投资、不容易产生大面积瘫痪的优点，但是却由于设备数量众多，造成管理困难、实际后备时间参差不齐的缺点；而集中式由于设备数量相对较少，因此易于管理，但是很难实现系统容量的按需配置，容易出现由于系统容量估计过高造成资金投入的浪费，或由于估计过低造成不能满足负载要求而被迫另行建设；

总结集中式与分散式的优缺点，同时融合UPS 技术的发展趋势，APC 推出了基于一种新型的供电方式---区域供电方式的新型数据中心供电系统PowerStruXureTM 系统。比较以往的数据中心建设和采用APC PowerStruXureTM 的系统有什么不同？

传统的数据中心

可以看到，以往在数据中心中占据了10-15%实用面积的UPS系统似乎是不见了，从而使得负载机架数量可以增加了20-30%，实际上这是采用PowerStruXureTM B类系统取代了以往的UPS供电系统，B类可采用60KW输出功率的机柜式电源阵列（具有N+1冗余能力），UPS系统完全融入了负载机柜中，这同样也使得UPS输出与负载之间的距离最短，减少了故障的可能性。

2.3.4.2方案特点及优势

1、高系统可用性

首先，采用N+1的集中式供电系统，实现99.99%的总体供电可用性，对于局部的关键性负载增加1套PowerStruXureTM B类冗余供电系统，最终实现99.9999以上得可用性。

2、优化投资和可用空间

随着数据中心环境中功率密度的增加，客户将会发现可用的IT 空间和基础支撑空间之间的可接受比例变得越来越难以维持。基础支撑空间可能会被机械和电力基础设施所占用。电力基础设施包括发电机组、UPS 系统、电池系统、静态开关、PDU 等等。如果客户属于服务提供商，优化空间则是其迫切问题，因为它直接关系着客户潜在的现金收入。在许多的传统数据中心中，有更多可用空间就就意味着可以降低它们的租用成本。

3、加快装配速度

这不仅指在构建数据中心电源系统的各个组件上所花费的交货周期，还指在设计大型复杂设备方面所花费的时间、在安装系统时

所花费的时间等等。大型多模块UPS 系统、柴油发电机、液体电池系统和大型开关设备等需要很长的交货周期，这一点已是不争的事实。客户被迫提前6 个月购买这些系统和设备，有时客户甚至会发现他们所购买的这些设备已经由于市场条件的变化而无法使用了。最近业界的萧条便是很有说服力的例证。有些客户曾被迫提前6个月购买拟建中的数据中心，但现在他们这些设备困住了，因为他们的项目已经因为资金限制而被迫取消或缩减了规模。根据系统的进度和可用性，数据中心的实际建设时间一般要3到18个月不等。客户们希望能够缩短从作出决定进行修建到实际建成使用之间的时间。

4、降低设计复杂系统的风险和资源

客户希望得到构成电源系统基础设施的标准化组件。诸如多模块UPS 系统、并联开关装置等电力基础设施的传统构件的复杂性导致了大量的现场工程。这就会大大增加顾问工程师和最终用户的负担。顾问工程师会因为设计的复杂性和资源配备问题而承担极大的风险。而且，客户也不得不承担这种风险以及巨大工程量所造成的成本。

5、规划正在增加且无法预测的功率密度

对于功率密度的加大速度和程度，尽管每个人都有自己的一套理论，但几乎所有的人都认为它们是无法预见的。大多数人都相信功率密度正在不断增加。查看机柜是检查数据中心环境中的功率密度的最准确的途径。在讨论每平方英尺的瓦特数时存在的问题是，

功率密度可以通过许多不同方式计算，以致于难以相互比照。即使我们在谈到每个机柜的瓦特数或每个机柜的千瓦数时，听到一些数字后得出的结果可能会存在2 到10 倍的差异。这是由机柜中设备的数量不同、铭牌功率额定值与实际功率额定值不同等而造成的。而且，许多数据中心都分成多个区，在某个区中每平方英尺的瓦特数可能是静态的，而在其它区则可能是动态变化的。这样会在数据中心内形成一些非常密集的区域或“过热点”。在当前的数据中心规划中，规划者必需预测今后5 到10 年内的功率密度，而且由于对本设备连规划都做不到，更不用说购买了，所以变成了一种推测。由于对低端、小规模成本的推测产生了巨大的成本，所以许多规划者倾向于高端、大规模的设备。我们可以例举许多公司：在使用数年之后，当所有规划的IT 设备全部连接或所有空间都被使用时，数据中心的占用率才不过30%、甚至更低。客户希望获得能处理不可预测的功率密度而不浪费前期投资的解决方案。

6、适应不断变化的需求

技术革新通常每隔1.5 到3（行业平均值）年就发生一次。随着数据中心环境的变化，电力基础设施和物理基础设施都必需适应并满足这些要求。更换机柜上的设备会导致诸多问题，如：重量密度不同、安装要求不同、单电源设备与双电源设备不匹配、交流设备与直流设备不匹配等等。例如，双电源服务器不容易得到为单电源服务器设计的基础设施的支持，反之亦然。

7、解决断路器数量增加/断路器质量问题

在传统的集中式UPS 设计中，UPS 和关键负载之间安置了许多断路器。每个断路器都代表一个单路径故障点。最近已经详细调查了断路器的质量。断路器有制造商选择的跳闸设置值。业界已经发现制造商列出的标准存在很大的偏差。例如，一个原本设计在20A 时跳闸的20A 断路器在17A时就跳闸了。这在很大程度上影响了数据中心内的短路保护机制。情况最糟糕时，下游断路器可能不会跳闸，而导致上游断路器跳闸，结果发生大片负载掉电。在许多其他国家和地区，特别是在新加坡和香港都采用接地故障保护断路器（接地漏电断路器或接地故障断路器）。这些断路器对漏电非常敏感，以致于许多时候会在实际并没有发生故障时跳闸，从而导致让人心烦的跳闸和宕机。客户希望能够减少UPS 和负载之间的断路器数目。

8、减少人为故障

根据Uptime Institute 提供的信息，54% 的宕机时间都是人为故障造成的。还有许多其它组织对这一数据的估计值甚至高达75-80%。无论确切的百分比是多少，大家都一致认为造成关键负载宕机的首要原因是人为故障。客户所要求得到的是能够降低人为故障危险的简便且智能化的电源系统。其中大部分是目前数据中心复杂性极高而又缺乏处理这类复杂系统的专业技术等原因所造成的。除此之外，针对这些复杂系统对人员所进行的培训没有达到所需要的水平。这些机要数据中心的复杂性与诸如飞机、军舰、宇宙飞船等许多其它机要任务应用的复杂性类似或更加复杂。使用这些

机要任务应用和设备的飞行员或舰长都经过成千上万小时的培训性运行实践，而且培训初期都采用了模拟装置。但是对数据中心的领导者和管理人员的培训在任何组织内都没有达到这种水平，而且多数是“在职”培训。把这一点同行业的高更新率结合考虑，就会看到人为故障是宕机或可用性丧失的首要原因。

9、把UPS 和关键负载之间的故障点减至最小

大多数导致关键负载宕机的故障一般发生在UPS 和关键负载之间。过去，客户通常在UPS 和发电机之间引入冗余设备，而忽略配电一级的单路径故障点。在UPS 和关键负载之间存在多个断路器（单路径故障点）。客户希望冗余设施距离负载更近一些，从而减少UPS 和关键负载之间的断路器数量。

10、低谐波干扰

APC PowerStruXureTM B类供电系统本身均具有了电流谐波的控制能力，UPS输入环节是一个采用IGBT功率器件实现的有源功率因数校正电路，相当于市电电网与负载之间的一个谐波隔离器，当负载有无功电流和高次谐波成份时，它可以全部补偿掉，使输入电流保持良好的正弦波，并与输入电压同相，输入功率因数为1(0.99)，谐波成份<3%。

11、降低柴油发电机的容量配置

柴油发电机与UPS连接时，存在着相互匹配问题，从柴油发电机的外特性来看，柴油发电机的输出内阻是电感性的，影响其工作稳定的因素有以下几种情况：

①、柴油发电机启动正常后UPS输出电流由电池突然转到柴油发电机时；

②、柴油发电机--UPS正常工作情况下，UPS负载电流发生突然变化；

③、UPS输入电流中谐波成分过大时。

高输入功率因数的Ups系统自然避免了UPS输入谐波电流对柴油发电机的干扰，优良的慢启动特性同时避免在状态转换、负载变化时对柴油发电机的冲击。

2.3.4.3主要组成部分介绍

1、Symmetra 3-Phase 10-40kW UPS

Symmetra?PX UPS 由下列部件组成：

机柜

Symmetra?PX 机柜最多能够支持5 个

功率模块，本方案中推荐使用3个功率模块,电源

系统可提供总共20KVA/20KW N+1 的容量；

最终可扩容至40KVA/40KW N+1可以从每个机

柜的前面对电源模块、静态开关、MIM 和RIM

进行操作。

功率模块

功率模块实质上是一个不带电池的独立UPS。每一个功率模块最大可支持10 KVA/10 KW的功率。用户每添加一个功

率模块，就可使Symmetra?PX UPS 增加10 KVA/10 KW容量（或使UPS 的冗余度得到提高）；

Symmetra?PX 功率模块在输入端使用了IBGT 驱动的高频率整流器。这将提供小于2% 的THD，在满负载时小于5% （非线性负载），因此不需要额外安装谐波滤波器；此外，使得系统与柴油发电机连接时，能够更好的匹配。每个功率模块都含有一个输入和输出开关以及一个数字信号处理（DSP）监控器；如果某个功率模块出现了问题，它可以自动从总线（以及其它功率模块）中隔离出来并进行自我诊断。每个功率模块都有三个大型的散热风扇将气流排出；风扇是按N+1 的配置进行排列的，因此可以使可用性达到最优。这就使得Symmetra?PX 可以利用目前典型机架安装IT 设备上常见的散热技术。

功率模块的主要部分包括：

?带输入PFC 的电路

?带有交流断路开关的输出逆变器

?电池充电器

?微处理器控制的容错逻辑电路

主智能模块

主智能模块(MIM) 就是系统的“大脑”，它监视输入功率，使不同模块的输出同步，与外界进行交互并执行故障检测和管理。MIM 是SY3P UPS 系统的协调器；它负责收集和报告状态信息、配置系统、进行系统诊断、电源和电池管理、系统状态控制和输出电压调节/均流等；MIM 通过串行数据线与外界进行接口，该线路通过通信卡分配到最多2 个SmartSlot 端口、其中一个是计算机端口，和最多2 个PowerView 显示器。通过使用RIM，MIM 可以进行热插拔操作而不会给负载带来任何风险；还可以通过将系统切换到维护旁路（如果没有使用RIM）来取下这个模块。冗余智能模块

这是一个确保智能冗余的“备用大脑”，冗余智能模块和主冗余模块一模一样（使用相同的部件号：SYMIM4）；当MIM 出现故障或被取下时，就由它来负责系统的运转；通过使用MIM，该模块可以进行热插拔而不会对负载构成任何威胁；也可以通过将系统置于维护旁路再取下该模块（如果没有使用MIM）；

静态转换开关

一旦在SY3P 系统内出现灾难性的故障（即：多个电源模块同时出现故障），该开关可以为客户提供一个“安全网”。静态转

换开关重新设置电源输入回路，并在激活时直接向输出配电提供振荡保护。静态开关的转换时间是4 ms 并额定为125% 的持续工作方式。这就意味着无需任何机械接触器就可持续运转，从而防止熔断组件的保险丝。静态转换开关只能由经过训练的人员进行热插拔。

系统电源卡

SYPX UPS 包括两个系统电源卡，并以N+1 的方式配置向主智能模块和冗余智能模块供电。与双电源服务器内的电源功能类似，电源卡以并联方式供电，一旦出现故障，每个电源卡都可支持满负载；当电源卡出现故障时，用户可通过软件和PowerView 获得告警信息；系统电源卡也是可热插拔的组件。PowerView 显示器

PowerView 显示器是一个LED 显示模块，安装在每个SY3P UPS 机柜前端的铭牌处；该模块带有一个4 x 20 LCD，4个按钮以及基础状态灯和蜂鸣器；该模块可以通过RS232 UPS 链路与SY3P UPS 进行通信。

SmartSlot

每个SY3P UPS 都装有一个Web/SNMP 卡和两个空的SmartSlot，用户可以利用APC SmartSlot 附件进行配置。这些SmartSlot 位于机柜系统I/O 单元前端的下部。

直流断路器

直流断路器控制Symmetra PX 系统的直流总线上的直流

电流；该断路器是为了保护系统不受直流总线故障影响的一个过流设备。

2、UPS输出分配+系统旁路：

两个42 孔配电盘

每个带系统旁路的PDU 都装配有两个42孔配电盘；42 孔”就是指每个板上有42 个孔，在PDU 上总共有84 个孔可以用来安装断路器。每个孔都可以提供230 伏的单相电源；每个孔可提供的安培数则取决于每个所用断路器的规格。位于配电盘上的零线排是额定规格的200%；

3个维护旁路面板

当与Symmetra_ PX UPS 系统结合使用时，带系统旁路的PDU 会装配有一个维护旁路面板。维护旁路采用一种三断路器机制，能够使SYPX 与公共市电隔离。维护旁路系统采用了与Silcon 类似的形式。输入旁路断路器标记为Q1，输出旁路断路器标记为Q2，而旁路断路器被列为Q3，在前面板上有一个示意图，用于说明电气途径。一旦维护旁路系统需要进行维修或更换，则必须关闭PDU 的电源，并同时断开变压器的主输入断路器。维护断路器采用的是自螺纹孔的固定方式。因此，当需要维修或

更换断路器时，只需要打开前面板即可。

计量部件

APC PDU 提供了各种不同的监视和管理的功能。信息监控器和集线器位于PDU 前面顶部的两个U 位置上。在PDU 内部，有几个电流和电压监视板。这些板子将数据传输到一块中心板单元中，该中心板位于PDU 后面上半部分的一个金属盒内，紧急电源关闭装置(EPO) 也在这里。中心板单元和信息控制器之间有一个单线10BaseT (CAT5) 连接，用于PDU 所有的管理报告。PDU 能够支持4 个电流互感器监控板。每个监控板包含有21 个电流互感器并装在配电盘一侧。电流互感器可监视通过配电盘每个插孔的电流量。这样，PDU 就能够准确地获知有多少电流正通过每个分支电路。这些板的输出将被直接导向“主板”。

3、机房环境管理组件：

环境监控单元使客户可通过接点闭合来监控温度、湿度及其它环境条件，用户可选择阈值让客户决定应何时向其通知潜在的环境故障以防止其发生；总共有4 个用户可定义的输入，它们和传感器结合，用来检测失火、发水、烟雾、未经授权的进入、物理安全，或任何可通过接点闭合来测量的外部条件；EMU 可安装在机柜中或作为单独的模块，当在机柜中使用

时，APC 建议客户为每个机柜安装一个EMU

以及2 个探测器，一个在机柜顶部，第二个在