大型機房建設系統全套設計方案

發布日期：2023-05-24 11:49　瀏覽次數：0

一、機房工程設計概述

數據中心基礎設施的建設，很重要的一個環節就是計算機機房的建設。計算機機房工程不僅集建筑、電氣、安裝、網絡等多個專業技術于體，更需要主富的工程實施和管理經驗。計算機房設計與施工的優紛直接關系到機房內計算機系統是否能穩定可靠地運行，是否能保證各類信息通訊暢通無阻。

由于計算機機房的環境必須滿足計算機等各種微機電子設備和工作人員對溫度、濕度、潔凈度、電磁場強度、噪音干擾、安全保安、防漏、電源質量、振動、防雷和接地等的要求。所以，一個合格的現代化計算機機房，應該是一個安全可靠、舒適實用、節能高效和具有可擴充性的機房。

本方案項目包括裝修工程、配電工程、空調工程、設備監控工程、閉路電視工程，安全工程、消防工程等七大部分。本方案書根據國家標準及行業標準設計和施工.

1.1 設計原則

*x*公司數據中心機房是***公司的基礎設施，數據中心的設計必須滿足當前各項需求應用，又面向未來快速增長的發展需求，因此必須是高質量的、高安全可靠靈活的、開放的。我們在進行設計時，遵循以下設計原則:實用性和先進性:

采用先進成款的技術和設備，滿足當前的需求，兼顧未來的業務需求，盡可能采用最先進的技術、設備和材料，以適應高速的數據傳輸惠要，使整人系統在一段時期內保持技術的先進性，并具有良好的發展潛力，以話應未來信息產以業務的發展和技術升級的需要。

安全可靠性:為保證各項業務應用，網絡必須具有高可靠性，決不能出現單點故，要對數據中心機房布局、結構設計、設備選型、日常維護等各人方面進行高可靠性的設計和建設、在關鍵設備采用硬件備份、幾余等可靠性技術的基礎上，采用相關的軟性技術提供較強的管理機制、控制手段和事故監控與安全保密等技術措施提高電腦機房的安全可靠性。

靈活性與可擴展性:

*x*公司一個快速發展的信息產業公司，所以其數據中心機房必須具有良好的靈活性與可擴展性，能夠根據今后業務不斷深入發展的需要，擴大設備容量和提高用戶數量和質量的功能。具備支持多種網絡傳輸、多種物理接口的能力，提供技術升級、設備更新的靈活性、標準化。

在教據中心機房系統結構設計，基于國際標準和國家頒布的有關標準，包括各種建筑、機房設計標準，電力電氣保障標準以及計算機局域網、廣域網標準，堅持統一規范的原則，從而為未來的業務發展，設備增容奠定基礎。T程的可分期性:

在該***項目設計中，數據中心機房工程和設備都為模塊化結構，相當于將該工程分期實施，而各期工程可以無縫結合，不造成重復施工和浪費

經濟性/投資保護：

應以較高的性能價格比構建****公司數據中心機房，使資金的產出投入比達到最大值。能以較低的成本、較少的人員投入來維持系統運轉，提供高效能與高效益。盡可能保留并延長已有系統的投資，充分利用以往在資金與技術方面的投入。可管理性:由于**公司數據中心機房，具有一定復雜性，隨著業務的不斷發展，管理的任務必定會日益繁重。所以在數據中心的設計中，必須建立套全面、完善的機房管理和監控系統。所選用的設備應具有智能化，可管的功能，同時采采用先進的管理監控系統設備及軟性，實現先進的集中管理監控，實時監控、監測整個電腦機房的運行狀況，實時燈光、語音報警，實時事件記錄，這樣可以迅速確定故障，提高的運行性能、可靠性，簡化機房管理人員的維護工作，從而為其數據中心機房安全、可靠的運行提供最有力的保障

1.2工程和設備的技術標準

嚴格參照的基本文件

ISO.IEEE,IETF等

數據中心機房的系統需求

國際標準:

EEE802.3 Ethernet

EEE802.5 TokenRing

EIA/TIA568 工業標準及國際商務建筑布線標準

ANSI X3T9.5

FDDI

其他重要標準

建筑部分參照標準

國家標準《電子計算機機房設計規范》 (GB50174-93)國家標準《計算站場地技術要求》(GB2887-89)

國家標準《計算站場地安全技術》 (GB9361-88)

國家標準《計算機機房用活動地板的技術要求》 (GB6650-86)國家標準《電子計算機機房施工及驗收規范》 (SJ/T30003)

電力保障部分參照標準

《低壓配電設計規范》 (GB50054-95)

《電了計算機機房設計規范》(GB50714-93)《計算站場地技術要求》(GB2887-89)《供配電系統設計規范》 (GB50052-95) 《高層民用建筑設計防火規范》 (GB50045-95)《電氣裝置安裝工程接地裝置施工及驗收規范》 (GB50169-92) ;綜合布線部分參照標準

中國工程建設標準化協會標準- 建筑與建筑群綜合布線系統工程設計規CECS72: 95Lucent SYSTIMAX結構化布線系統設計總則

1.3工程范圍

****公司數據中心機房的施工范圍和主要項目是

建筑部分

國產沈飛抗靜電全鋼活動地板敷設

不銹鋼飾邊框大玻璃隔斷安裝或乳乳膠漆飾面石膏板隔墻高級乳,膠漆裝飾墻面

各類門安裝

電氣工程部分機房動力配電系統

機房UPS電源配電系統

機房照明及應急照明系統

機房直流地極、直流地網及靜電泄漏地網

配電柜、配電箱制作安裝

各類用電設備安裝

配電系統消防聯動部分

空調新風系統

空調機安裝

新風系統制作安裝、新風機安裝

排風系統制作安裝、排風機安裝

門禁系統

入口門處設置不同的進入等級保安監控系統

設置攝象接頭，監控設備。監控設備設在中控室.

漏水檢測系統

對空調機及其上下水管設置定位漏水檢測系統

消防報警及自動滅火系統

采用智能型火災報警系統，設置煙感、溫感探測器.采用FM200全淹沒式氣體滅火系統，使用自動、手動及機械操作*場地監控系統(監控)對下述系統及設備提供24小時全天候監控

UPS不間斷電源

配電柜

柴油發電機(如有)

保安監控

消防與自動報警系統

氣體滅火系統

門禁系統

漏水檢測系統

其他

1.4項目需求分析

1.4.1工程簡介

****數據中心機房可用總面積約為1600平方米

前廳接待區

會議室

演示廳

辦公室

配電室

網管計費中心

客戶辦公室

企業形象、公司背景說明

辦公家具、電子黑板及空調機等

視頻演示系統、PC機及空調機等

辦公家具和設備、空調機等

UPS電源、后備電池、配電柜、空調機等計費系統、視頻系統、空調機等

辦公設備、PC機空調機等

監控室

氣體鋼瓶間

值班室

1號機房區

圖像、動力監控系統、空調機等

氣體鋼瓶、支架管路、啟動鋼瓶

火災報警控制盤、聯動控制盤

機柜、計算機及網絡設備、精密空調等

2號機房區

機柜、計算機及網絡設備、精密空調等若: 機房層高為3.6米，梁下高為3.1米，活動地板高0.4米，機房設計凈高2.7米.1.4.2需求分析

*x**數據中心機房項目建設的目標為:為今后的業務的進行和發展提供服務。數據中心機房項目建設要求提供可靠的高品質的機房環境.方面機房建設要滿足計算機系統網絡設備，安全可靠，正常運行，延長設備的使用壽命。提供一個符合國家各項有關標準及規范的優秀的技術場地。另一方面，機房建設給機房工作人員網絡客戶提供了一個舒適典雅的工作環境。說到底，計算機房是一個綜合性的專業技術場地工程。機房具有建筑結構、空調、通風、給排水、強電、弱電等各個專業及新興的先進的計算機及網絡設備所特有的專業技術要求同時又要求具有建筑裝飾，美學，光學及現代氣息。因此機房建設需要專業技術企業來完成。從而在設計和施工中確保機房先進、可靠及高品質。只有既滿足機房專業的有關國標的各項技術條件，又具有建筑裝飾現代藝術風格，有新的立意的機房，才能充分滿足業主的使用要求。

1.4.3方案描述

**數據中心機房機房面積1600平方米，設有三個數擺機房、客戶辦公室、監控室、UPS配電室、網管及計費中心、演示廳、辦公室、會議室及前臺接待廳等。

機房設配電室，安裝UPS電源，并設有主配電柜、電池柜、計算機配電柜、照明配電箱，對機房配電系統全面管理.

機房配電設UPS電源配電、空調動力及照明配電，并做直流地網和靜電泄漏地網。

機房單獨設空調系統寨機房專用空調方案，選用德國STULZ公司型號為MRD-1324A/MRD-993A空調機機房采用門禁系統，機房大門、工作間、網絡配線室、設置門禁。

機房設置消防與自動報警系統，并設置FM200氣體火火系統

1.4.4對士建結構方面的要求

1.電子計算機機房的建筑平面和空間布局應具有適當的靈活性，主機房的主體結構宜彩大開間大跨度的柱網，內隔墻宜具有一定的可變性

2.主機房凈高，應按機械高度和通風要求確定，宜為2.4~3.0M3.電子計算機機房的樓板荷載可按5.0 7.5KN/M2設計。UPS電源室的樓板荷載可按8.0~1.2KN/M2設計4.電子計算機機房主體結構應具有耐久、抗震、防火、防止不均勻沉陷等性能。變形縫和伸縮縫不應穿過主機房.5.主機房中各類管線宜暗敷，當管線需穿樓層時，宜設技術豎井。6.室內頂棚上安裝的燈具、風口、火災控測器及噴嘴等應協調布置，并應滿足各專業的技術要求7.電子計算機機房圍護結構的構造和材料應滿足保溫、隔熱、防火等要求。8.電子計算機機房各門的尺寸均應保證設備運輸方便

1.5方案總體介紹

1.5.1建筑部分

*xxx數據中心機房是高科技產業類ISP/ASP用機房。為了機房的安全可靠、正常運行，對該機房的設計必須符合國家標準、行業標準及規范:在防火安全方面，要按照一級防火要求設計。

機房采用恒溫恒濕的專用空調，送風方式為下送風上回風的循環送風方向，這樣可保證網絡通訊設備在恒溫恒濕的環境下工作。為了防止精密空調機的加濕器漏水，在每臺空調機周圍安裝了漏水檢測報警系統。

為了保證電腦機房內工作人員有一個舒適的工作環境，和保證機房內的空氣潔凈程度，我們設計了新風系統送入機房，這樣既可保持機

房內的空氣新鮮，同時也能維持機房內的正壓需要在進入電腦機房的地方給工作人員分別設置了進入權限和歷史記錄的門禁系統。主機房、工作區、網絡配線間及機房入口大門均安裝門林

1.5.2機房動力配電保障系統

機房輔助設備動力配電系統機房輔助動力設備包括計算機專用精密空調系統、計算機機房照明配電系統、計算機機房新風系統及市電輔助系統(市電插座等)。由丁機房輔助動力設備直接關系到計算機設備、網絡設備，通訊設備以及機房其他用電設備和工作人員正常工作和人身安全，所以要求面電系統安全可靠，因此該配電系統按照一級負荷考慮進行設計。

電源進線采用電纜或封閉母線(電源取自建筑物本體低壓配電室線)進電柜 (AP) 與出線電柜 AP1、AP2) 并排安裝于機房JPS面電室，采以集中控制，便于管理機房空調設備、各用瘋訓房及其房間專用空調電源直接引自開關AP1，舒活空調及新風，插座引自多用途配電箱AX，體現出集中控制與就地操作相結合的設計原則。機房計算機設備動力配電系統

機房計算機設備包括計算機主機、服務器、網絡設備、通訊設備等，由于這些設備進行數據的實時處理與實時傳遞，關系重大，所以對電源的質量與可靠性的要求最高。設計中采用電源由市電供電加備用發電機這種運行方式，以保障電源可靠性的要求，系統中同時考慮開用UPS不間斷電源，最大限度滿足機房計算機設備對供電電源質量的要求。市電電源供電與備用發電機供電在機房配電室進行切換，再經過UPS不間斷電源對計算機設備供電。

電源進線采用電纜或封閉母線，雙路切換柜、UPS輸入輸出配電柜并排安裝于機房配電室。配電系統采用集中及分散控制，輸出配電分柜JAP1-JAP4安裝于負荷集中區域(電腦機房及控制室)，以便于就地控制、管理設備計算機用電。1.5.3機房照明配電系統

a.照度:

機房按《電子計算機機房設計規范》 (GB50174-93) 要求，度為400Lx; 同時設機房疏散指示、安全出口標志燈:應急備用照明照度不小于40Lx。

b.燈具選擇:

燈具選用亞光不銹鋼三管格珊燈燈組并帶電容補償:

3*40W(1200*600)/3*20W (600*600)

接地系統

a 交流工作地、保護地采用建筑物本體地極，設計考慮為直流邏輯地設一組新的接地極，接地電阻小于10，機房配電系統的交流工作地、安全保護地采用建筑物本體綜合接地(其電阻小于0.5Q)。b為防止感應雷、側擊雷高脈沖電壓沿電源線進入機房損壞機房內的重要設備，在電源配電柜電源進線處安裝浪涌防雷器正如您所知道的，機房內的供配電系統是機房中建設規劃中最重要的內容。所以我們為***數據中心機房提供的是一個完全解決方案.在設計上我們采用了模塊化寬幾余的設計理念，既符合電腦機房配電系統的靈活性，又不會對未來擴容造成瓶領。由于目前國內大容量的電氣開關各方面性能很難達到電腦中心完全安全意義上的要求，所以我們建議所有核心電氣產品一律使用法國梅蘭日蘭/施耐德的電氣設備。從直接成本上看可能會增加一部分投資，但從**數據中心機房的重要性和安全性以及未來發展考慮，這一投資是非常合理和科學的。

1.5.4空氣質量保障系統

為確保機房內計算機系統的安全可靠、正常運行，在機房建設中為機房提供符合要求的場地環境，我們推薦采用梅蘭日蘭公司德國生產的STULZ恒溫恒濕機房專用空調機。

機房專用空調采用下送風、上回風的送風方式。我們為您選擇的機房專用空調是模塊化設計的，可根據需要增加或減少模塊，也可根據機房布局及幾何圖形的不同任意組合或拆分模塊，且模塊與模塊之間可聯動或集中或分開控制等機房內的新風系統是必不可少的。清新的新風提高機房的潔凈度，使機房保證正壓，并提供新鮮空氣。新風應滿足兩人指標，其一，是人每小時40立方米，其二，是應占空調系統總風量的5~10%.

本機房四周密封，新風極為重要。根據國家有關規范和標準規定，計算機房內應設排風系統，用以排除可能出現的煙霧及滅火后出現的氣體。1.5.5綜合布線(方案另述)

1.5.6門禁系統

在方案中我們設計了多套門禁系統，分別用于電腦機房的入口處和主控機房，是電腦機房安全的保障。可以根據貴方的需要，對各門禁系統進行分級授權，從而實現人員進出的的電子化管理。

1.5.7機房專用空調

根據此數據中心機房的實際情況，我們建議選用恒溫恒濕機房專用精密空調。推薦使用的產品為德國生產的STULZ (史圖斯)空調機，可以保證電腦機房擁有一個恒久的良好的機房環境。

1.5.8防雷工程(參考)

根據有關統計資料表明，感應雷電過壓幅值在無屏蔽架空線上最高標達20KV，所以在建設計算機房時應做好防雷工程，以防患于未然

機房防雷工程一般要做以下幾步

1.做好機房接地

根據國際GB50174-93《電子計算機房設計規范》，交流工作地、直流工作地、保護地、防雷地官共用一組接地裝置，其接地電阻按其中最小值要求確定。如果計算機系統直流地與其他地線分開接地，則兩地極間應間隔25米.2.做好線路防雷

1)在動力室電源線總配電盤上安裝并聯式專用避雷器構成第一級衰減

2)在機房配電柜進線處，安裝并聯式電源避雷器構成第二級衰減

3)機房布線不延墻敷設，以防止雷擊時墻內鋼筋瞬間傳導墻雷電流時，瞬間變化的磁場在機房內的線路上感應出瞬間的高脈沖浪涌電樂

把設備擊壞。

1.5.9機房設備監控系統(參考)

隨著科學技術的日益發展，計算機在金歌、保險、證券、鐵路、郵電、電辦、海關、稅務、國防等領域得到廣泛的運用，為保計算機系統時時刻刻地正常運行，各單位投入了大量的環境設備，諸如低壓配電設備、備用柴油機組、UPS、專用空調、消防、漏水報警、門禁設施等等，一日這些設備出現故境，對計算機系統的運行，對教據傳輸、存儲的可靠性構成威脅。如故不能及時排除，可能會造成的經濟損失是無法估量的，故計算機房的管理工作就顯得尤為重要。

目前許多計算機房采用24小時專人值守，定時巡查機房內的環境設備，這樣不僅加重了管理人員的負擔，造成人力的浪費，而目對事故的發生時間及責任無科學的認定。更重要的是人為的疏忽或值守人員對設備缺乏必要的了解，即使發生故障也不能作出及時的處理，那么損失是無可避免的了。

機房場地設備監控系統不僅對機房供配電系統(分為一次配電、二次配電)，不間斷電源(UPS)系統:空調系統，消防系統，保安系統(分為門禁系統、閉路監視系統、通道報警系統)，漏水檢測系統等環境設備具有完善的監控和控制功能，更為重要的是融合了機房的管理措施，對發生的各種事件都結合機房的具體情況給出處理信息，提示值班人員進行操作。實現了機房設備的統一監控，實時語音電話報警，實時事件記錄。減輕機房維護人員負擔，有效提高系統的可靠性，理清事件關系，實現機房可靠的科學管理.根據***對計算機房動力及環境設備提出的監控項目及具體要求，選用智能集中監控系統。(見系統結構圖)。各前端智能儀器XB-DM8(通用控制器)，XB-DIRIS (電量監控儀表)，XB-AM17(模擬量采集器)，空，UPS等，通過直接或傳感器不斷采集前端設備(如進線柜、母聯柜、出線柜，消防報警系統，門禁系統，各漏水檢測點，環境溫濕度測量，電池組，各空調機，各臺UPS等)的數據(如電量，電壓，溫度，濕度，信號狀態等等)，各前端智能儀器以RS485遠程控制網絡的型式與工控機的設備驅動板直接相連，實時地將前端智能儀器收集到的設備數據傳遞到控制中心計算機內進行分析處理，在顯示器上顯示出來。然后又把監控計算機發出的下一步監控指令進行必要的轉換后傳送到各前端智能儀器以便執行這些監控指令，從而指揮現場的各設備工作，通過這種高效率、有條不紊的過程，令整個監控系統實現了全自動化.

由于UPS和空調產品經歷了幾代的變化，從而在功能上也不新增加，致使監控的方式有所不，早期的產品只有工作信號輸出監控的功能就十分簡單。近期智能型的即帶有通訊接口產品，監控UPS內部各部份的工作狀態及工作參數，梅蘭日蘭UPS、SICON UPS、EXIDEUPS等UPS都是采RS232訊接口。因此得先過RS232/RS485轉換果變RS485總線。UPSRS232通信接口通過RS232/RS485車換器將轉換后的信號直接傳送到工控機的設備驅動板的UPS通訊口。從而完成****聽要監控設備的監視與控制功能，實現所有設備的統界面管理，因此操作和維護起來非常的簡單、方便