屏蔽机房系统设计方案

第一章工程概述

一、工程概述

随着信息技术的发展，互联网已经成为人们日常生活中必不可少的一部分，越来越多的人利用网络进行沟通、工作甚至购物。对于网络中的信息，其安全性和保密性显得尤为重要。

计算机及其外围设备在进行信息处理时会产生电磁泄漏，即电磁辐射。现有的一些探测设备，能在一公里以外收集计算机站的电磁辐射信息，并且能区分不同计算机终端的信息。如“黑客”们利用电磁泄漏或搭线窃听等方式可截获机密信息，或通过对信息流向、流量、通信频度和长度等参数的分析，推出有用信息，如用户口令、帐号等重要信息。

机房是网络设备比较集中放置的地方，是放置重要数据交换设备和服务器设备的地方，网络中的大部分数据均会汇集到这些设备中进行数据交换。所以，机房基础设施的建设对于保护内部设备及数据有着举足轻重的作用。

根据电磁原理，我们可以知道，作为数据传输的通信线路，工作时都会在线缆周围形成不同强度的磁场，并向四面传播，我们可以利用相关的设备和仪器对其进行探测，再经过进一步处理，就可以获得线缆中传输的数据信息。整个过程我们可以称之为电磁泄漏。所以，网络和数据机房作为网络信息汇聚的中心，应该有较好的安全措施来确保各类信息的安全。为了满足网络机房的信息保密、防止电磁泄漏。防干扰、防辐射要求，本工程针对对网络机房的使用需求，现场实现情况，并结合国家的标准规范，我公司设计了此网络机房屏蔽系统工程设计方案。本网络机房净高3.8米，梁下高3.3米，面积约20平方米。

二、工程内容与范围

计算机屏蔽工程是一种涉及到屏蔽室抗干扰技术、空调技术、供配电技术、自动检测与控制技术、综合布线技术以及净化、消防、建筑和装饰等多种专业的综合性工程。本网络机房净高3.8米，梁下高3.3米，面积约******平方米。根据客户要求，本工程机房屏蔽系统主要包括机房基础环境屏蔽部分，主要内容如下：

1、机房整体屏蔽环境：包括地面、墙面、吊顶、通风口、出入口、窗户等作C级机

房屏蔽系统。

2、机房接地：包括屏蔽体的接地，防雷带接地，以及系统工作接地。

3、机房屏蔽设备柜：预留两台机房屏蔽设备柜，供以后设备使用

三、设计依据

1、技术依据

GB12190-90<高性能屏蔽室屏蔽效能设计方案>

BMB3-1999《处理涉密信息的电磁屏蔽室的技术要求和测试方法》

GB50222-95<建筑物内部装修设计防火规范>

GB8702-88<电磁辐射防护规定>

GB9361-88<计算机场地安全要求>

GB2887-89《计算机场地技术条件》

GJB20219-94《军用屏蔽机房通用技术要求检测》

GB6650-86<计算机机房用活动地板技术条件>

第二章技术设计方案

一、钢板焊接式电磁屏蔽室

钢板焊接时电磁屏蔽室结构：焊接式结构的屏蔽室是由不同规格钢板（钢板厚3mm）相互焊接成一体组成。根据屏蔽壳体不同部位承载力的不同而设计制作，不同截面积的矩形钢龙骨做屏蔽壳体的支撑龙门框架，其最大特点就是刚强度、抗震性、稳定性以及可靠性剩余其他结构的屏蔽室，而且屏蔽效能要高得多。

钢板焊接式电磁屏蔽室指标：

电磁屏蔽是针对电磁波的屏蔽，而经典屏蔽指的是对静电场的屏蔽。静电屏蔽要求屏蔽体必须接地。影响屏蔽体电磁屏蔽效能的不是屏蔽体接地与否，而是屏蔽体导电连续性。破坏屏蔽体的导电连续性的因素有屏蔽体上不同部分的接缝、开口等。因此，电磁屏蔽对屏蔽体的导电性要求要比静电屏蔽严格。

根据不同材料的相对电导率、相对磁导率、以及吸收算好、反射损耗等系数值分析，本次屏蔽室屏蔽体选择以铁为集体的金属材料，钢板厚为2mm。地面采用相同材质厚度3mm 钢板做屏蔽层。

考虑屏蔽体材料的屏蔽效能的因素同时还兼顾电磁屏蔽室整体的机械性能，设计要求达到：钢板不平度≤4mm/M2，屏蔽体垂直度≤10mm，以及屏蔽体抗震≥8级。

根据屏蔽壳体不同部位承载力的不同而设计制作不同截面积的矩形钢龙骨作屏蔽体的加固支撑，龙骨采用30*40mm矩形管依附屏蔽体钢板内壁焊接。

屏蔽体原材料（钢板）加工制作成单元模块，现场安装采用熔焊工艺进行连续的焊接（Co2二氧化碳保护焊），其特点：焊接热区范围窄，变形小，焊缝紧密，表面无熔渣。确保屏蔽层模块板接缝处的屏蔽效能保持一致，同事还能提高焊缝的抗电化腐蚀性。（电化腐蚀会造成降低屏蔽效能和互调效应，因为电化学反应产生的化合物是非线性的半导体物质，这回产生信号混频，导致产生新的干扰频率）。

屏蔽效能：对屏蔽物排除或约束电磁波的能力的度量。对于给定的外部源，屏蔽效能是指在测试时某定点放入屏蔽物之前和之后的电场或磁场的强度之比。通常用分贝的形式以入社和透射的信号幅值之比来表述。

壳体：有六面板体及壳体与地面之间的绝缘处理。六面板体是由厚度为1.5mm的冷轧钢板制成单元模块，镀锌喷塑后通过M8镀锌螺栓、螺母、垫片及导电衬垫组装而成。

屏蔽门：双电手动（或电动）锁紧屏蔽门，门洞尺寸为1800×850（mm）。采用铰链插刀式密闭屏蔽门，们的锁紧点为双点手动锁紧结构；采用单刀插入式电磁密封技术、复合刀口、可拆卸式幼稚铍青铜簧片，维护性好；内外门板为双层绝缘是机构，门表面采用亚光不锈板装饰。

通风波导窗：蜂窝型通风波导窗，尺寸为300×300（mm）。屏蔽通风窗成截止波导形式，其出啊如衰减应于屏蔽室指标一致，波导窗由许多个波导组成的波导束，小波导截面形状为六角形；波导片采用真空钎焊新工艺组成整件。

电源滤波器：单相高性能电源滤波器。进入屏蔽室的每根电源线均应配置电源滤波器，目前广泛采用低泄露电源的电源滤波器，其插入衰减值与屏蔽效能一致；所有电源滤波器应集中安装，滤波器的前端不能有过流保护装置但可设置过载保护装置；电话线进入屏蔽室可采用数据信号滤波器；电源滤波器（仪器、照明用电）220V 50Hz 80A

室内电气：标准配电箱，日光灯货白炽灯照明，室内按用户要求配饰插座盒。交流220V 50Hz配电箱（包括总电路控制及插座、照明分录控制）电缆走线及穿管俺设计要求，壁插座按用户要求。

室内电气设计、安装能满足以下要求：

（1）屏蔽室供电系统与屏蔽室壁间承受1500VC耐压实验；

（2）电源进线与屏蔽室壁间局人员电阻及导线与导线之间的绝缘电阻大雨2MΩ；

室内装饰：俺用户要求分别对顶、墙、地进行装饰处理。

顶：吊顶龙骨+微孔铝板

墙：轻钢龙骨+双面塑铝板

地：活动支架+全钢防静电活动地板

二、机房接地

因本大楼没有满足要求的接地电阻端子，本工程需要单独做接地极。在楼的后面绿化带地下做四个接地极，两个接地极作为屏蔽接地，达到接地电阻小于1欧姆。另外两个极作为工作接地。接地极通过95平方接地电缆上引至网络机房。在端接于接地铜排上。屏蔽接地和工作接地单独分开，机房内的接地设备再汇总于这两个接地铜排。

（1）接地体及降阻剂施工

挖1米宽接地坑，深度以达到当地冻土深度一下（无冻土时以1.5米深为宜），本工程根据不同土质，置于坑中，并在沟底将1.5米长、25mm的16根镀锌管垂直打入地下，且与接地网连接，在坑底用5~10厘米左右垫物垫平、浇水（水必须浇透）并叫板均匀，然后将搅拌成糊状降阻剂均匀连续地浇灌在接地体周围，待降阻剂凝固后将好的土壤如该接地体，然后再加添原土夯实。

（2）用量

水平接地：接地体湿状埋设，每坑用量为700~1000公斤。

（3）室外接地测量箱

接地体做完后，用5*50镀锌钢排与接地体用电焊连接，并做防腐处理，引至附近的墙上，并进入30*40*20mm接地测量箱，接地测量箱要求安装距地不小于30CM。

（4）接地降阻剂介绍

接地降阻济是用于防雷、防静电、防干扰接地工程中降低接地电阻的产品，随着科学技术的发展，对接地装置的接地电阻值要求越来越高，不少工程要求的接地电阻值在1Ω一下，传统的方法是加大接地网，形成多点接地，在高电阻率土壤地区，则还要再较大范围内换上低电阻率土壤，活在接地体周围埋入试验、水和木炭。这些方法有的要耗费大量的钢材，有的降阻效果有限，有的有效期短，如食盐法不仅在几个月内就是小，还严重腐蚀接地体。因此，国外自本世纪60年代开始了长效化学接地降阻济的研制，在80年代，固体畅销见足迹实现了商品化。

研究表明，金属接地体直接埋入土中时，其有效接触面积受土壤颗粒大小影响而仅有40%~70%，土壤颗粒愈大，有效接触面积愈小。此外，由于金属接地体与土壤的电阻率相差太大，两者之间存在着电阻率突增带。这种电阻率突增将会导致对电流的阻抗增加，这对雷击过电流的疏导是十分不利的，有可能出现小电流测试时接地网电阻值不高，但雷击时电气设备暂态电位激增，从而损坏设备，影响工作人员的人身安全。

同时，土壤中存在着空气和水份，天长日久，将会导致金属接地体腐蚀，从而造成整个接地网的报废。这种情况在低土壤电阻率地区尤为严重。

为解决上述问题，在分析了国内外各种降阻剂的优缺点之后，取长补短，我们采用了高科技的表面改性技术，生产的接地降阻剂，其本身的电阻率低，仅1~3Ω/M,比规定值低40%~80%。而且颗粒极细，凝固前对土壤有良好的渗透性，将其施用于接地体和土壤之间，在凝固后，降阻剂就紧密地包裹在接地体周围，并与土壤层程“树根”

状交叉连接，延伸到土壤层深处。因此由于金属接地体的有效接触面增大，以及降阻剂本身也成为接地体，从而增加了接地体的几何尺寸，起到了扩大地网的作用，降低了接地电阻。由于接地体周围的土壤电阻率降低，使电阻率的变化也趋于平缓，消除了电阻率突增带，便于雷击过电流在低电位下迅速进入大地，从而保证了设备、设施和工作人员的安全。

二、抗腐蚀降阻剂产品性能

外观：灰黑色至黑色粉末；

PH：＞9；

粒度：200目筛下≥95%

室温电阻率：≤3Ω/M

完全凝固时期：小于24小时；

降阻率：30%~85%；

腐蚀性：抗腐蚀；

污染性：无毒，无污染；

有效期：＞30年。

三、其他部分

1、屏蔽门

手动锁紧屏蔽门：一扇

采用铰链插刀式密闭屏蔽门，们的锁紧点为双点手动锁紧结构；采用单刀插入式电磁密封技术、复合刀口、可拆卸式幼稚铍青铜簧片，维护性好；内外门板为双层绝缘式机构，门表面采用亚光不锈板装饰。

2、通风及空调系统

屏蔽室通风系统采用屏蔽室专用通风波导窗，其插入衰减与屏蔽室指标响应，它是由许多小波导组成的波导束，其截面形状设计制作为六角形，在同等插入衰减能力条件下，六角形波导的通道面积大于方形波导，从而扩大了通风面积，减少换气阻力。

屏蔽室进出风采用换气机通过截止波导窗实现通风目的，首先在屏蔽壳体预订部位预留安装通风截止波导窗的孔口，波导窗与客体焊接，并制作与换气机相符的法兰框（便于通风管安装），室内封口部位采用铝合金百叶窗装饰。

屏蔽室通风设备除了设置中央空调通风外，还可在屏蔽室内配置柜式或挂壁空调机。

3、空调屏蔽处理：一套

空调屏蔽处理包括

1）、空调电源的屏蔽处理：

电源滤波器220v 50Hz 50A

2）、信号线的屏蔽处理：

信号滤波器

3）、空调三管（气管、液管、滴管）的屏蔽处理

4、供配电系统

根据各设备用电负荷的大小、选用合适线径的供电电缆和不同容量的电源滤波器。

广泛采用低泄露电源的电源滤波器，插入衰减能力与屏蔽室综合效能一致。

电源滤波器测试标准负荷：MIL-STD-200A

大容量（50A以上）的供电尽可能采用三相四线制供电方式。

尽可能做到三相平衡供电，降低零-地电压。

屏蔽室的强电部分采用机房专用滤波器引入屏蔽室：额定电压220/380V，工作频率50/60Hz，输入损耗14KHz~10GHz≥100dB,最大泄露电流1.5A。滤波器适应环境温度-25℃至+50℃，相对湿度＜85%。

室内电缆沟货管线走线，俺要求为止配置电源插座。（按现场环境和用户要求分布）供配电系统的技术指标应负荷GB2887-89“计算机场地技术要求”中规定的C级标准。

所有电源滤波器应集中安装，滤波器前端不能有过流保护装置但可设置过载保护装置。

5、屏蔽室通讯系统及信号接口装置

1）、多模、单模光缆均可通过专用光纤滤波导管引入屏蔽室内。

2）、数据线可通过屏蔽接口箱（多次波导并穿铜管处理，辅以吸波材料）处理引入屏蔽室内。3）、电话线进入屏蔽室可采用数据信号滤波器。

6、屏蔽壳体接地

屏蔽地：为使屏蔽体壁面上的感应电流（静电）都能迅速入地，有效地降低避免对地的高频点位，屏蔽体需与大地相连，形成电器通路，为屏蔽体上的电荷提供一条低阻抗的泄放通路。一般屏蔽地的电阻要求≤1Ω。

7、室内装饰

机房内装饰材料必须是阻燃、防水材料，墙壁和室内顶部常用的材料有：铝塑型扣板、铝塑微孔天花板、双面铝塑板、阻燃防水复合板等作饰面，地面采用防静电全钢活动地板，地板支架高110~300mm。

装饰层的固定搭建龙骨架支撑，龙骨架搭建必须要有足够强度，可以利用屏蔽体增加强度。

整个内饰要美观大方，开口位置虚位应量减少，增加做工精度，材料的选择均需有合格检测报告的防火材料。

8、室内电器系统

屏蔽室内配置开关插座日光灯或白炽灯、应急灯，需合理安排灯具开关、插座、数量及位置，以确保照度达到要求。

屏蔽室内所有电缆管线都应从防静电地板下面放线，室内强弱电线缆不可合并扎捆，应按线缆类别分开铺设。

相关电器配置按工艺要求执行，无要求则按GB2887-90执行。

9、机房配电箱

为保障各种设备的用电安全，屏蔽室外制作一个电控箱作该机房的电源总控，内设空气开关，熔断器，指示灯，接地线柱等。

信号类传输装置（设备）单独制作电控箱，根据设备外型尺寸在电控箱内制作桥架。10、消防报警系统

屏蔽室设1个感烟探头，感烟探头经屏蔽专用火警传递器引出屏蔽室接入值班室的报警控制器。因屏蔽室内全部采用耐阻燃材料，采用自动报警人工消防形式，屏蔽室内放置1组气体灭火设备即可

11、绝缘

电磁屏蔽室底部采用80×80mm绝缘垫块将电磁屏蔽室主体支起与地面绝缘。

12、监视系统

从安全性考虑可为机房内安装视频摄像头，与监视系统相连，预留2个波导口作为视频监视接口。