机房建设及监控中心改造方案

机房建设及监控中心改造方案

导读：本章提出了机房建设及监控中心改造的详细技术方案，主要内容包括工程设计及范围、土建改造与装饰工程、配电照明与动力系统、防雷接地系统、空调新风系统、消防系统、机房环境综合监控系统、机房综合布线和KVM 系统设计、坐席控制台等。

目录

1.1工程设计依据及范围 3

1.1.1概述 3

1.1.2设计依据 3

1.1.3设计原则 4

1.1.4设计范围 5

1.2土建改造与装饰工程 6

1.2.1系统概述 6

1.2.2机房功能区划分 7

1.2.3机房装修设计 10

1.3配电照明与动力系统 12

1.3.1系统概述 12

1.3.2机房配电动力系统设计 13

1.3.3线路敷设工程设计 14

1.3.4过流保护设计 15

1.3.5机房照明设计 16

1.3.6UPS设计 17

1.3.7备用电源设计 22

1.3.8设备选型 22

1.4防雷接地系统 24

1.4.1系统概述 24

1.4.2接地系统设计 26

1.4.3静电泄放系统设计 27

1.4.4防雷系统设计 27

1.4.5设备选型 29

1.5空调新风系统 29

1.5.1系统概述 29

1.5.2空调容量设计 31

1.5.3精密空调机设计 32

1.5.4带新风系统的风管式空调系统设计 35

1.5.5空调系统安装实施 36

1.5.6设备选型 40

1.6消防系统 42

1.6.1系统概述 42

1.6.2消防系统设计 43

1.6.3设备选型 44

1.7机房环境综合监控系统 47

1.7.1系统概述 47

1.7.2系统构架设计 48

1.7.3监控系统功能设计 50

1.7.4监控系统设计 54

1.7.5门禁管理系统设计 54

1.7.6闭路监控系统 55

1.7.7消防监控系统设计 56

1.7.8精密空调监控系统设计 56

1.7.9漏水检测系统设计 57

1.7.10温湿度监测系统设计 58

1.7.11配电监测系统设计 59

1.7.12UPS监测系统 60

1.7.13设备选型 61

1.8机房综合布线和KVM系统工程 65

1.8.1系统概述 65

1.8.2综合布线系统设计 65

1.8.3KVM系统设计 66

1.8.4设备选型 68

1.9座席控制台 72

1.1 工程设计依据及范围

1.1.1 概述

未来的计算机信息网络系统是一个综合性信息管理系统,系统运行的稳定性将直接牵涉到广大民众的切身利益，而这些业务系统的正常运行必须依赖一个稳定而可靠的计算机系统,而机房又是计算机系统的一个重要组成部分。因此建设一个合理、稳定、可靠的计算机环境是整个计算机管理系统正常运作和不断发展所必备的先决条件。

计算机机房是计算机网络系统是基于小型计算机系统的区域性计算机网络中心，因此新建的主机房在设计和施工中都应严格按照小型计算机机房标准并符合如下规范：

●GH50174-93 《电子计算机房设计规范》；

●GB2287-89 《计算机站场地技术要求》；

●GB9361-88 《计算机站场地安全要求》。

每天的无数电子交易数据都依赖先进的计算机系统进行处理。新建的计算机主机房内将容纳包括机型服务器、刀片服务器、存储阵列系统、备份系统、网络安全系统、通讯系统在内的许多重要设备，是数据处理、存储中心，机房的安全性和可靠性直接影响到整个业务的正常运作，所以对其提出了很高的要求。

1.1.2 设计依据

根据计算机机房的应用要求及招标说明，我们将严格按照中小型计算机房的标准进行工程设计，并严格遵循以下国标规范：

●《电子计算机机房设计规范》（GB50174-93）；

●《计算站场地技术要求》（GB2887-2000）；

●《计算站场地安全技术》（GB9361-88）；

●《计算机机房用活动地板的技术要求》（GB6650-86）；

●《电子计算机机房施工及验收规范》（SJ/T30003）；

●《建筑装饰工程施工及验收规范》（GJ 73-91）；

●《高层民用建筑设计防火规范》（GBJ 45）；

●《建筑设计防火规范》（TJ 16）；

●《建筑内部装修设计防火规范》（GB 50222-95）；

●《高层民用建筑设计防火规范》（GB50045-95）；

●《低压配电设计规范》（GB50054-95）；

●《供配电系统设计规范》（GB50052-95）；

●《低压配电设计规范》（GB50054-95）；

●《电气装置安装工程接地装置施工及验收规范》（GB50169-92）；

●《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》（GB 50150-91）；

●《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》（GB 50236-98）；

●《火灾报警控制器通用技术条件》（GB4717-93）；

●《消防联动控制设备通用技术条件》（GB16806-97）；

●《火灾自动报警系统设计规范》（GB50116-98）；

●《火灾自动报警系统施工及验收规范》（GB50166-92）；

●《七氟丙烷洁净气体灭火系统设计规范》（送审稿）；

●《洁净气体灭火剂灭火系统设计规范》（NFPA－2001）；

●《气体灭火系统施工及验收规范》（GB50263-97）；

●《信息技术设备的无线电骚扰限值和测量方法》（GB9254-1998）；

●《建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范》（GB/T50311-2000）；

●招标文件及相关图纸。

1.1.3 设计原则

1、实用性和先进性

当今科技水平发展迅猛，新技术、新产品层出不穷。对于计算机机房建设中存在的盲目追求先进性而浪费大量资金，或者为节省投资而一味选用质次价廉的产品这两种极端都是应该避免。我们认为，应该在实用性和先进性之间寻求最佳的平衡点，使整个机房系统在一段时期内保持技术先进性，同时又能够节省业主资金投入。

2、安全性和可靠性

计算机机房建设的目标是为了给信息系统创造一个良好的运行环境，是为信息系统服务的。因此机房本身需要具备极高的安全系数，应该尽量避免因为机房自身的缺陷或者故障影响信息系统的正常运行。在设计中应该在机房布局、结构设计、设备选型、施工安装、日常维护等各个方面进行安全性和可靠性的考虑。

3、设计标准性

市城管局计算机机房，系统整体设计，基于国际标准和国家颁布的有关标准，包括各类机房设计标准、电气标准、消防标准以及计算机局域网、广域网标准，坚持统一规范的原则，从而为未来的业务发展，设备增容奠定基础。

4、可管理性

计算机机房具有一定复杂性。随着业务的不断发展、网络管理也将会日益繁重，所以在计算机机房设计中，必须建立一套全面、完善的机房管理和监控系统。所选用的设备应具有智能化、可管理的功能，同时采用先进的管理监控系统设备及软件，实现集中管理监控，实时监控、监测整个机房的运行状况，实时记录事件，这样可以迅速确定故障，提高运行性能、可靠性，简化机房管理人员的维护工作。

1.1.4 设计范围

市城管局计算机机房，位于市城管局大楼内，保证机房系统安全、可靠对信息系统正常地运行极其重要。

我们认为，计算机机房建设不等于室内装修及其内部设备的简单相加，而应当从系统工程的观点出发，充分结合业主的使用需求，严格执行国家相关标准和技术规范，在基本建筑的平台上充分融合建筑装饰学、美学、光学、电学等各种工程技术手段，将市城管局计算机机房，建设成为一个功能完备、经济可靠、美观实用的现代化计算机机房。根据招标文件的要求，计算机机房设计的具体范围：

1、机房装饰与土建改造

机房层高工程；

●机房地面工程；

●天花板吊顶工程；

●墙面工程；

●机房门窗工程。

2、机房配电照明、动力系统

●动力配电系统；

●照明及应急照明系统；

●UPS电源配电系统。

3、防雷接地系统

●接地系统；

●静电泄放系统；

●屏蔽与防雷。

4、空调新风系统

●机房专用空调系统；

●带新风系统的风管式空调。

5、消防系统

●火灾自动报警和气体灭火控制系统。

6、机房环境综合监控系统

●综合保安系统；

●机房环境监控系统。

7、机房综合布线和KVM系统工程

●综合布线；

●KVM系统。

8、座席控制台

1.2 土建改造与装饰工程

1.2.1 系统概述

机房装修在计算机机房建设中无疑有着举足轻重的地位。计算机机房布局

应根据建筑物的结构和承重能力进行合理设计，不改变原建筑结构；合理布局各功能分区，缩短布线距离，有利于减少干扰和信号延迟，提高计算机运行速度；减少机柜间的相互影响，各部件之间应留有适当的间隔。

除满足服务器、工作站、交换机等设备运行环境的各项技术指标外，还要考虑机房整体的美感，使机房具有可展示性，主要设备要留出较大的空间，形成一定的纵深和平衡感。内部装修应注重材料和色彩关系，大方简洁，选择质量好，长期不变色不变形的材料，通常采用浅色暖调并且具有一定的防火效果。

机房装修包括地板工程、天花工程、墙面工程、门窗工程等，机房装修的目标就是要按照国家的标准规范为设备提供一个良好的运行环境，为操作人员提供一个舒适安全的工作环境，同时机房本身应具有一定的可展示性。

1.2.2 机房功能区划分

市城管局新建计算机机房共370㎡，我们根据不同的功能区域和设备的功能特性划分为不同的区域，划分方法应该考虑以下几个方面：

1、根据管理的需求不同和功能设备不同分区安置；

2、不同之间的功能区域应明确划分；

3、有干扰的设备远离服务器、网络设备、磁盘阵列等设备；

4、主设备区域应尽量减少人员流动，其他区域应便于操作和管理。

招标文件中给出的机房功能区划分参考图如下：

的呼叫中心坐席位置分布做了必要的调整，调整后的机房功能区划分图如下：

1.2.3 机房装修设计

1.2.3.1 机房层高工程

市城管局计算机机房，层高除去楼板和结构梁的厚度后为5m左右。考虑到一定的设计余量，机房净高（地板到装修后的天花）设计为 3.50m，足以保证整个机房具有较为开阔的视野，满足机房层高的设计规范。

1.2.3.2 地面工程

机房工程施工中，地面工程是一个很重要的组成部分。机房地板一般采用具有抗静电功能的地板。地板高为300mm，地面刷防尘漆，地板切边加涂防水胶增加地板的防潮性能。各板块间隙不大于0.5mm；相邻板块高度差不大于0.5mm；各区整体不平度不大于0.2mm。地板光滑、平整，走线口边必须磨圆滑。施工完毕后将地板下清理干净。

1.2.3.3 天花板吊顶工程

天花板吊顶是机房中重要的组成部分。机房内吊顶主要作用是：吊顶以上到顶棚的空间做为回风风库、可布置通风管道；安装固定照明灯具、走线、各类风口、自动灭火探测器等等。

本机房工程以大楼原有的楼板面作天花板吊顶，不做另行改动，在上面完成各管道、线路及自动灭火探测安装后，再喷涂防尘防潮漆。

1.2.3.4 墙面工程

机房外围建议采用砖墙隔断（由甲方实施），内墙采用金属复合彩色钢板（0.7毫米）做为50毫米厚的箱型凹凸的壁板，内部垂直粘贴50毫米的优质岩

棉。安装时，在顶上和地面先安装马槽，然后依次把壁板推入后固定。其表面为钢板漆面，安装后接口缝隙小于1毫米，美观、整齐，缝隙均匀。该壁板隔音、保温、密封效果好。

在工作区和主机房之间采用12mm钢化玻璃隔断，上下饰面采用150mm不锈钢边框。

墙面彩钢板：

采用“万理”彩钢板

1、设计性：

●建筑载荷小；

●坚固、耐震、防火；

●墙体内设夹层可配管、配线；

●综合造价合理。

2、实用性

●建筑实用面积增加；

●美观、清洁、舒适；

●隔音、断热、吸音。

3、施工性

●规范化施工、质量可靠；

●施工工期短；

●施工工序单一。

1.2.3.5 机房门窗工程

机房门首先要考虑消防分区的要求，必须有效地起到防尘防潮防火作用，其次应保证最大设备能进出，此外应保持与周围环境的协调。工作区大门采用1500×2100双开不锈钢防火门，主机房门采用1500×2100双开推拉玻璃门，监控中心拆除原有的门，采用采用2个1500×2100双开玻璃门。

机房区域内的窗从统一外观的角度考虑，采用彩钢板包饰处理。在机房气体室区域内加装一层8mm铯钾单层防火玻璃窗，考虑到消防效果，防火玻璃窗不可开启。

不锈钢质防火门

●防火门一律外开；

●隔音效果----产品的隔音指标RW＞50dB；

●门体钢板----采用优质哑光不锈钢板；

●隔热性------填料阻热性能高，能使制冷或取暖损失降到最低点。

1.3 配电照明与动力系统

1.3.1 系统概述

根据市数字城管系统机房的特点及要求，应在本机房内建立计算机设备不停电供电系统，按照国家有关标准，即为一级负荷采取一类供电。同时计算机电源条件应满足计算机设备运行的国家标准。

市数字城管系统机房计算机机配电照明、动力系统应严格按《电子计算机机房设计规范》（GB50174---93）要求设计，如下表：

供电电源质量分级：

另外，电子设备事故的大多数原因是过大的谐波电流和谐波电压、过大的对地泄漏电流、以及电源电压的扰动。在此方面，我国有关标准规范尚未与国际标准规范接轨，但设计中仍应采取防范措施，本方案采用A级规范。

工程须以独立的380V/220V、50Hz、TN-S（三相五线）电源系统星形放射式为机房区域设备供电，包括计算机设备（UPS设备）、照明、空调、普通维

修市电以及办公区域的照明、市电插座、空调等部分。

机房低压配电供电要求

●采用TN-S系统供电；

●频率50Hz；

●电压380V/220V；

●进线为三相五线制；

机房低压配电供电项目

●空调、新排风系统；

●计算机设备用电负荷（UPS电源）；

●照明系统（灯具带补偿）；

●插座；

●其它.。

按20%盈余计算：考虑到将来需要扩容2台30KV A冗余备份的UPS电源。

1.3.2 机房配电动力系统设计

机房供配电系统由两部份组成：计算机设备供电（UPS）系统、机房辅助设备供电系统，分别由独立的配电柜控制：计算机设备用电由UPS配电柜控制，辅助设备用电由市电配电柜控制。

1、设置2个低压配电柜，放置在主机房中

●市电输入配电柜：对空调、UPS、新排风、照明、等市电动力插座进

行控制；市电总柜主开关上加MX（分离脱扣）和OF装置，消防动作

后切断非消防电源供电的用电设备。在配电室门口墙面上设一紧急跳

闸按钮必要是可手切断进线电源，紧急跳闸按钮设玻璃罩防护，开启

先击碎玻璃，防止误操作。

●UPS输出动力配电柜：分别对网络设备及需要使用UPS设备供电的设

备进行控制。

2、配线

要求UPS输出配电线路全部采用防潮、阻燃软电缆配线，金属线槽以架空

的形式安放于天花上面，所在位置及高度应能方便使用。

3、辅助设备用电系统

为了防止机房辅助设备在启动、制动及在正常运行时可能对计算机系统构成的干扰，《电子计算机机房设计规范》规定：“机房内其它电力负荷不得由计算机主机电源和不间断电源系统供电”。因此机房内空调、照明、新风机、临时维修电器等设备直接采用市电电源，电源为三相五线。本方案将上述用电设备自成体系，与计算机设备电源相互独立，形成辅助设备供配电系统。照明系统在火灾报警时应有消防联动控制回路。

空调、照明、新风等设备用电开关、插座安装在墙面上。维修和测试设备采用单相二、三极五孔插座（市电）。

市电插座主要用于维修设备用电，为便于区分，全部安装在墙面。

4、UPS供电系统：

根据项目的要求，UPS的总需求功率规划为30KV A，为2＋1冗余并机系统，要求每套配备延时8小时的后备时间，当机房正常市电供电中断时，由UPS供8小时。

1.3.3 线路敷设工程设计

机房电源甲方用电缆引至机房市电动力配电柜总开关上，向机房内使用市电的设备供电，UPS动力配电柜电源由甲方用电缆引入；UPS输出至机房UPS 配电柜主开关，由UPS配电柜向各计算机设备供电。

机房内市电、UPS电源走线布于离地面30mm的墙面上，作好识别标记；插座面板也相互区别；通信线缆桥架布于天花板上，下引至用电设备。线槽、线管接头两端均用6mm2接地线就近连接至保护地接地箱上，所有电源线均在金属管槽内敷设，具有良好的屏蔽效果。

为保证电源运行时三相能基本平衡，应尽可能将单相负荷均匀分配在各相上，机房低压配电系统三相负荷不平衡度应控制在5-20%。为防止闪电雷击及过电压带来的危害，机房电源进线应采用地下直接埋设电缆；机房专用动力配电箱内低压配电母线上应装设分级浪涌抑制器，用以消除线路上产生的瞬时高压尖峰脉冲。

导线的载流能力一定大于断路器的额定电流值。导线或电缆应按低压配电系统的额定电压、电力负荷、敷设环境及其与附近电气装置、设施之间能否产生有害的电磁感应等要求，选择合适的型号和截面面积。本机房内所有绝缘电线和电缆选择耐压500V以上的GB--BV铜芯产品。

电线颜色区分：

●相线：黄、绿、红；

●零线：黑或蓝；

●地线：黄绿色（双色线）。

1.3.4 过流保护设计

机房低压配电线路的保护主要包括：短路保护、过载保护和接地保护。由于机房内设备较多，在确定配电系统及选择断路器时，应尽可能做到在某一回路发生线路故障时，只切断该供电回路，而不影响其它回路的正常用电。配电线路上下级断路器的动作应具有选择性，各级间能协调配合。

由于漏电保护开关灵敏度较高（微安级），易引起线路经常掉电，这对于计算机和通信系统、精密空调系统等正常运转是不利的，故机房内UPS电源、空调通风设备等线路不加装漏电保护开关。

本方案配电室安装2台带玻璃门“华通”配电柜。主开关选用Compact NS 系列塑壳开关，分路开关选用C65N系列低压空气断路器。其Compact NS系列塑壳开关，标准配置有电子脱扣器，具有可调试LT（长延时）过负荷保护、ST （短延时）短路电流保护、INST（瞬时）电流保护。另外开关可配监控模块或监控辅助模块，能较好地接入监控（BA）系统。以上产品均符合IEC 898，GB 10963标准和CCEE安全认证要求。

机房专用配电柜能够满足机房电气设备扩容要求，另外还具有以下功能：配电柜具有防浪涌、防雷击过流保护能力。配电柜内采用质量可靠的进口电源防雷器（德国“OBO”）。

●配电柜内设置电流表、电压表、频率表、以便检查电源电压、电流、

三相间平衡关系和电源输出频率变化；

●配电柜内根据计算机设备及辅助设备的不同要求，设置了中线和接地

线。设备安装运行后零地电位差< 1V；

●配电柜内采用的母线、接线排、各种电缆、导线、中性线、接地线等

符合国家标准，并按国家规定的颜色标志编号，线缆均采用阻燃型；

●配电柜内各种开关、手柄、操作按钮，标志清楚，防止使用中出现误

操作；

●配电柜绝缘性能符合国家标准，要求不小于0.5 MΩ。

1.3.5 机房照明设计

1、机房照明的特点

本机房采取全封闭屏蔽结构，主机房内只能采用人工光源；因此对机房内照明系统质量提出了较高的要求。

2、机房照明主要要求

机房区内照明的设计按主机房平均照度300—500Lux取值，基本工作区照度应不低于200—300Lux，其余区域应不低于150Lux。

3、设计方案

根据要求机房主要采用3×40W：600×1200mm无眩光隔栅日光灯具，光管采用光色、光指数高的“飞利浦”荧光灯管。采用电子整流器，灯具有幅翼型配光曲线，使被照面照度均匀。本机房内照明分为两类：一般照明、应急照明、安全出口标志灯。

一般照明系统，在正常情况下荧光灯由市电供电，市电停电时，应急照明由UPS供电。照明灯具选用镜面(雾面无眩光) 3×40W反射格栅日光灯。灯具暗装于天花上，光带应平直、整齐，同一排灯具中心偏差不大于5mm。

应急备用照明是考虑到停电情况下或在火灾情况下，照明用电会被切断。这时，如果有人在机房内进行某些操作（如关机、备份、保存等）或者撤离，就会带来不便。因此在机房重要区域（除气体室外）均需设置应急备用照明，事故照明为一般照明的1/8，灯具为适当位置的荧光灯组。

A：将UPS照明供电控制开关、电路从计算机配电中独立出来；

B：只有在市电停电时，才转换使用UPS为部份照明供电。平时正常情况下仍用市电供电。

灯具配电线径不小于2.5mm2，接线和接地保护线须与灯具接触良好；所有照明线都须穿金属管并留有余量，电源线应通过绝缘垫圈进入灯具，各回路绝缘电阻值不小于0.5 MΩ。

机房出入口和走廊拐弯处设置疏散指示和安全出口标志灯，其照度不应低于10Lux；吊顶内的照明管线穿镀锌铁管明敷。

本方案机房各房间照度计算参见下表：

带反射罩荧光灯单位面积安装功率（W/m）

1.3.6 UPS设计

1.3.6.1 容量估算

目前在UPS业界有两种冗余并联输出的方法：

●一种是采用两台UPS并联，每台UPS各接一套N小时电池。为了保证

在一台UPS故障时也能提供8小时延时，就要求每台UPS都接8小时

电池；

●一种是采用单台模块化、热插拔、单机内部模块冗余并联设计方式的

UPS电源，配一套N小时电池。当一个功率模块故障时，还能支持负

载并提供8小时的延时能力。

根据负载的情况，实际负载不超过24KV A/24KW。UPS功率定为30KV A N+1冗余输出。

监控中心、机房用电量统计表：

UPS预留负载：30KW - 23.58KW =6.42KW。

6.42KW / 30KW = 21.4% > 20%（要求最少预留负载）。

其他需UPS负载设备，可考虑由原有两台10KW UPS分别负载。原10KV UPS 一：

UPS预留负载：10KW – 6.5KW =3.5KW。

3.5KW / 10KW = 35% > 20%（符合要求最少预留负载）。

原10KV UPS 二：

UPS预留负载：10KW – 7.9KW =2.1KW。

2.1KW / 10KW = 21% > 20%（符合要求最少预留负载）。

1.3.6.2 系统结构设计

对于计算机机房内的服务器、网络设备、磁盘阵列等设备而言，干净、不间断的电源供应是极端重要的，但市电系统不可能提供不间断的高质量电源，因此可靠的解决办法是采用不间断电源（UPS），UPS不仅保证可靠的连续的供电，而且经过UPS输出电源绝对稳定、没有瞬间和谐波。UPS设计容量应满足所有设备的正常运行，同时要考虑到适当的冗余及适当的使用率（0.8，UPS 在此负载上工作，状态最好）。

信息控制器

由一台1U的服务器和一台24口的HUB组成，与各个部件之间构成内部的IP网络，整个系统只需要一个IP地址，就可以观察到每个部件的工作状态与参数。