机房工程施工方案（精选8篇）
目录
第一章 概 述...2 1．1现状概述...2 第二章 改造方案...3 2．1改造目的...3 2.2 改造原则...3 第三章 实施方案...4 3.1.项目管理组织机构...4 3.1.1 项目各级人员分工职责...4 3.1.1.1 项目经理...4 3.1.1.2项目负责人...5 3.1.1.3专职质检员...5 3.1.1.4专业工程师...5 3.1.1.5施工班组长...6 3.2.施工相关准备...6 3.2.1.施工管理制度的建立...6 3.2.2.施工技术准备...6 3.2.3.施工准备...7 3.3.主要施工工艺措施...8 3.3.1墙面乳胶漆施工方案...8 3.3.1.1施工条件...8 1 3.3.1.2施工工艺流程...8 3.3.1.3施工要点...8 3.3.1.4质量标准...8 3.3.1.5 现场安装条件...9 3.3.2 综合布线系统施工方案...10 3.3.2.1施工现场检查...10 3.3.2.2布线...10 3.3.2.3测试...10 3.4.工期计划及工种配合...11 3.4.1 施工劳动力配备...11 3.4.2 各工种之间的配合...11 3.4.3 落实每日施工交底制度...11 3.4.5 严格执行工序检验程序...12
第一章 概 述
1．1现状概述
XXXX大楼是网络系统的航空公司信息管理是枢纽,每层楼都有几十个信息点位,由于布线较早、及原施工布线时6类布线标准未出台等历史原因。现在网线布局混乱，跟以后的维护和网络管理造成了很大的难度，由于原施工网络系统接入按照110配线架模块接入，对以后的设备升级及整个系统管理升级造成硬件上的脱离及不支持。
XXXX大楼信息集中点位接入层在大楼每层楼的弱电间内（2楼-9楼）共8个弱电井，光纤连接北投货运楼及机务楼（北投货运2楼，机务2楼和3楼）共3个弱电间，共计11个弱电间。中心机房暂不整理。
弱电间布置示意图：
注：
1、电话、网络为挂壁式安装，固定在110配线架上。
2、机柜设备通过110配线架与网络连接。
3、电话网络通过桥架连接各楼层。
第二章 改造方案
2．1改造目的
通过对弱电间的改造，使末端接入到交换机通过配线架接入，达到5类接入 标准，提高网络通讯质量。改造后，布线及标识完整，方便维护及调试。弱电间除尘清理及墙面刷漆后有效的地保障了设备工作环境。
弱电井内在原有的基础上电话110配线架保留，网络布线到信息末端的110配线架保留，取消网络末端110配线架至交换机连接的110配线架，增加标准超5类配线架及模块，安装进机柜内。增加机柜将设备固定安放在机柜内。
改造后整个网络系统达到5类标准接入水平，提高了网络运行效率，对网络的升级、管理、维护起到了决定性的支持作用。2.2 改造原则
改造不影响网络的正常使用，提高接入层效率。规范弱电间的布线及走线方式。增加走线槽。电话系统保持不变，网络系统增加机柜，将外置设备放入机柜内由于信息楼的办公及管理网络现处于工作状态，只有在不影响正常工作的情况下施工。所以选择夜间施工，施工难度较大。施工队伍由专业、有多年施工经验的队伍施工，保障工程的顺利进行。
改造弱电间工序为：
纪录原始数据----清理弱电间杂物、打扫卫生----整理弱电间布线----安装机柜----安装网络配线架、设备----测试线路、纪录及标识----墙面刮腻子、墙面找平----上乳胶漆（底漆）----上乳胶漆（面漆）----检查、移交
注：在墙面施工时，用纸板及报纸覆盖机柜、配线架外部，做好成品保护。防治施工污染。
第三章 实施方案
3.1.项目管理组织机构
本项目实行项目经理责任制。公司将委派一名从事多年机房类工程施工管理，具有丰富施工经验，业务能力强的人员出任项目管理。并由项目经理负责组织有丰富施工管理经验的人员组成本项目的项目管理部（详见项目管理部组织机构示意图）；对施工项目自开工准备至竣工验收，实施全过程、全面管理。其施工作业流程是：项目施工策划—资源需求计划—施工现场准备—项目施工过程的进度控制、质量控制、安全控制、成本控制—项目竣工验收。3.1.1 项目各级人员分工职责 3.1.1.1 项目经理
负责企业质量方针和项目质量目标在本项目工程的贯彻落实；实施企业质量手册和执行项目质量计划，保证质量体系持续有效运行；负责本项目配置合理资源，健全质保机构，建立各级质量责任制，强化质量管理，使建筑、安装生产和服务质量处于严格受控状态；对项目的工程质量、工作挂质量负领导责任，为项目第一质量责任者；负责执行本工程质量计划和施工组织设计，确保本工程质量目标实现。
3.1.1.2项目负责人
组织参与编制施工组织设计、施工技术方案、项目质量计划及工程进度计划；负责执行和落实各项技术管理制度和措施；负责各项检验和试验，正确选择取样、送检工作；负责工程施工全过程的测量工作；做好各项计量器具验收、登记、统计、送检工作；负责工程施工过程控制；负责工程技术文件资料、质量记录的管理和控制。
3.1.1.3专职质检员
开展好“三检”工作及全面质量管理；对工程质量进行监督、检查，对关键环节进行质量全过程控制，旁站检查。负责装饰工程过程检验和试验的控制； 负责不合格品的控制；负责检验和试验状态的控制；负责施工工程竣工交付； 3.1.1.4专业工程师
负责编制项目施工生产计划、检查生产计划执行情况；负责施工生产的协调、调度、现场文明的实施，处理更好施工生产的进度与质量问题；落实好工程过程产品保护保修服务；搞好劳动管理，及时调配人力资源，满足施工生产需要；负 责员工培训工作；负责管理评审、质量记录、文件和资料的控制、内部质量审核、统计技术的推广应用等要素文件贯彻实施。遵守各项技术质量管理制度和过程管理程序，进行分项技术、质量交底和组织贯彻落实，保证不合格项进入下道工序。3.1.1.5施工班组长
负责质量指标的分解、落实和完成工作；严格执行质量“三检制度”，做好产品标识或记录；认真执行各项质量控制程序，并做好原始记录；落实纠正和预防措施。严格执行技术交底、工艺中标准、操作规程；认真进行工序操作，坚持工序自检，确保工序质量；精心施工，规范作业，确保不出现不合格品。3.2.施工相关准备 3.2.1.施工管理制度的建立
按项目管理规定和ISO9000 质量体系文件规定而建立的项目管理制度是项目管理的基本制度。具体包括以下制度：
项目经理部组织机构及职责
项目现场标准化管理制度
项目安全管理制度
项目施工生产管理制度
项目质量管理制度
6 项目技术管理制度
项目材料管理制度
项目机械使用管理制度
项目技术资料管理制度
项目现场管理制度 3.2.2.施工技术准备
3.2.2.1由公司技术部门协助项目部有关人员熟悉场地及理解原系统工作原理、准确掌握施工细节和施工质量标准，明确工艺流程。应在规定时间内组织施工，施工采用分部、分项进行。
3.2.2.2 由公司技术部门配合对大楼的网络拓扑图进行描述,清理,整理原标识,标记；并做好相应的第一手原始资料。
3.2.2.3根据周围环境概况，制定环境保护方案和安全施工方案。3.2.3.施工准备 3.2.3.1现场准备
1)查勘现场，熟悉场地情况，根据相关部门移交的控制坐标点，按施工要求，在施工区域设置防破坏保护措施或安装必要的设备。
2)针对本工程主要设备的性质，安装要领、技术要求等进行资料的收集，对调试的要求进行收集并做好调试工具工作的准备。
3.2.3.2 施工队伍准备
1)从公司建立的施工队伍中选择高素质的施工班组，根据施工组织设计中的施工程序和施工总进度计划要求，确定各阶段劳动力的需用量。
2)为进场工作做准备，对工人进行技术、安全、思想和法制教育，教育工人树立‘质量第一，安全第一’的正确思想。使施工班组明确有关任务、质量、技术、安全、进度等要求。遵守有关施工和安全的技术法规和地方治安法规。
3)做好后勤工作安排，做好临时设施的修建为进场工作解决食、住、工作问题，以便进场人员能够进场后迅速投入施工，充分调动职工的生产积极性。
3.2.3.3 材料进场准备
1)根据施工组织设计中的施工进度控制计划和施工预算中的工料分析，编制工程所需材料用量计划，做好备料、供料工作，做好材料的进场计划。
2)根据施工总平面布置要求，合理布置材料堆放场地，并做好保管工作，并确定专业单位使用的范围，辅助设施及仓库，或由甲方指定使用统一的辅助设施及 10 仓库。
3.3.主要施工工艺措施 3.3.1墙面乳胶漆施工方案 3.3.1.1施工条件 刷涂涂料前，基层必须处理好，达到坚固密实、内外干燥、平整光洁。在一般情况下，施工时的含水率应小于10%，碱值应小于10%。为了满足工程的要求，经济合理地完成任务，施工前应按照设计要求选择好浆料。为了保证各种色浆在涂刷操作中互不沾染，还要准备相应数量的遮挡材料，如旧报纸及粘贴用的胶条等，以满足施工操作的需要。3.3.1.2施工工艺流程
清扫基层—基层处理—满刮腻子一遍—磨平—第二遍刮腻子—磨平—第三遍刮腻子—磨平—第一遍乳胶漆—复补腻子—磨平—罩面乳胶漆—罩面二遍乳胶漆 3.3.1.3施工要点
施工要点是腻子配合比，即：聚醋酸乙烯乳液（即白乳胶）：滑石粉式大白粉：2%羧甲基纤维 液=1：5：3.5 砂磨必须衬垫木枋、以保证打磨出的线、角、面平整顺直，涂刷时应掌握涂料的工作稠度，使涂刷色泽均匀、不透底、显刷痕、流坠、皱皮、污染，保证涂刷效果。3.3.1.4质量标准 3.3.1.5 现场安装条件
3.3.1.5.1配电设备安装前，建筑工程应具备下列条件：
（1）施工场地配备取电及相关的照明设施。
（2）屋顶、楼板，不得渗漏。
（3）场地应清扫干净。
（4）室内地面基并应在墙上标出抹面标高。
（5）环境湿度应达到设计要求或产品技术文件的规定。
3.3.1.5.2 设备安装完毕，投入运行前，建筑工程应符合下列要求：
（1）门窗安装完毕。
（2）运行后无法进行的和影响安全运行的施工工作完毕。
（3）施工中造成的建筑物损坏部分应修补完整。
3.3.2 综合布线系统施工方案 3.3.2.1施工现场检查
1.门洞尺寸是否影响设备搬运，设备间的接地装置和阻值是否符合设计要求。
2.设备间的面积、温湿度及通风是否符合设计要求。3.3.2.2布线
①缆线布放应自然平直，不得有扭绞打结等现象，不应受外力的挤压和损伤。
②线缆两端应有明确的标识，布放时与电源线分开，间距应符合设计要求。
③缆线终接应有余量，光缆布放宜有盘留，预留长度3~5米，且缆线的弯曲半径应符合相关规定。
④槽内缆线布放应顺直，尽量不交叉，在线槽进出和拐弯处应绑扎牢固，在垂直部分应每间隔1.5米固定在缆线支架上。3.3.2.3测试
①综合布线系统的性能测试分为电缆系统性能测试及光纤系统性能测试，各项测试应有详细记录，以作为竣工资料的一部分。
②测试仪器必须合格证书及计量年检证明。
③现场测试仪精度应达到二级标准，最低精度应达到相关的要求。
④测试仪对系统测试后，必须将测试数据保存出来，提供相关测试记录。
⑤点位测试率100%，确保工程质量。
3.4.工期计划及工种配合 3.4.1 施工劳动力配备 根据本工程的特点,进度计划做如下劳动力配备计划：
纪录原始数据，工期为 5 天
清理弱电间杂物、打扫卫生，工期为 2 天
整理弱电间布线，安装机柜、网络配线架、设备，测试线路、纪录及标识，工期为 13 天
墙面刮腻子、墙面找平，工期为 6 天
上乳胶漆（面漆，底漆），工期为 6 天
检查、移交，工期为 1 天
以上工序可以交叉施工，保守工期为 25 天
以上劳动力按照工程施工进度要求进场，各工种及人数按照各专业的需要进行调配。
3.4.2 各工种之间的配合
机房施工项目是一个多工种、多工序的项目，为保证工期、质量、尽可能节约工程成本，必须做到各工种之间的密切配合。3.4.3 落实每日施工交底制度
现场施工队长是各工种之间的总协调责任人。
班前施工队长应根据项目部进度计划将当天作业任务、作业环境等情况向各工种进行详细的书面交底，对各工种的配合做重点交代。在施工过程中监督其执行情况，发现问题，及时纠正、解决。
班后施工队长应对当天进度完成情况进行书面总结，编写施工日志，并对下一个作业日的各工种任务进行分解。3.4.5 严格执行工序检验程序
3.4.5.1 各工种之间互相监督，各工序的作业人员对上一工序的完工情况、质量情况等进行内部检验，发现问题后及时提交施工队长解决。这样，能保证及时发现问题并及时纠正，从而保证整体工期及质量目标。
随着数字时代的进步,数字化信息已与人类之生活密不可分。数字信息成长速度、储存数字数据需求大幅提高,置放IT设备机房需求量亦大幅提高。由于IT设备对于用电可靠行要求相当高,因而数据机房内IT设备均以UPS供电,以防电力中断。
一般使用的UPS设备多为6级脉波整流[1],但由于UPS属于非线性负载,若数据机房大量采用UPS将会直接影响系统供电的电能质量。此外,IT设备会随着快速成长的数字信息而增加,这就意味着数据机房所需的补偿量将会随着时间而有显著的改变。
2 谐波概论
2.1 谐波对设备的影响
数据机房除了采用大量UPS作为IT设备的电源,以提高供电可靠性之外,机房内还包含空调设备、照明设备及整流设备等。此类电力电子设备均属于非线性负载,而此类负载运转时产生的谐波会直接注入系统。当系统上谐波污染越来越严重时,对设备的影响亦越明显,如变压器、电力电缆、电动机、电子仪器及保护设备等。
(1)变压器:对变压器而言,谐波电流可导致铜损和杂散损增加,谐波电压则会增加铁损。谐波对变压器的整体影响为温升问题。
(2)电力电缆:由谐波所产生的额外损耗及温升,其为集肤效应和邻近效应所引起。
(3)电动机:对于旋转电机设备,谐波会引起噪声、机械振荡等问题。而机械振荡易导致机械损坏。
(4)电子仪器:对于数字电子设备,如可编过程控制器(PLC)或微控制器(MCU),可能导致电压零点侦测失误、通讯干扰以及控制讯号失灵等问题。
(5)保护设备:保护设备方面,谐波可能导致保护设备误动作。
2.2 谐波谐振
传统线性负载常直接以电容器作为无效功率补偿,由于线性负载无谐波污染、无谐波谐振问题存在。而数据机房常使用的整流设备、UPS设备、照明设备等皆为非线性负载,此类设备运转时会产生谐波污染并直接注入系统。若数据机房直接以电容器作无功补偿,可能会发生谐波谐振问题。由非线性负载所产生的谐波电流,对于电力系统不一定会立即产生影响。但若注入供电系统的谐波因谐波谐振而放大谐波时,即可能造成配电系统上设备过压或影响设备正常运转。例如系统电压上升、波形严重畸变、电容器过流或变压器过载等。典型数据机房采用电容器补偿的配电系统架构如图1所示。
非线性负载看入系统的等效电路如图2所示,图中电流源Ih(n)为非线性负载所产生的谐波电流;Xc(n)即为无功改善电容器回路的阻抗;Xs(n)即为变压器及系统回路的等效阻抗。其中,n为谐波阶次,即谐波频率除以基频。
而Xs(n)与Xc(n)的阻抗频率响应,如图3所示。Xc(n)于基波频率时阻抗较大,但随频率的增加,其阻抗将变小;由于Xs(n)为电感性,其等效阻抗则是随频率的增加而变大的。
由负载看入系统的驱动点阻抗ZIN(n),可表示为:
由非线性负载端看入系统的驱动点阻抗ZIN(n)与频率的响应,如图4所示。当系统阻抗值Xs(n)与容抗值Xc(n)相等,即Xs(n)+Xc(n)=0时,则ZIN(n)→∞,此时即为系统的并联谐振点,此时的频率即为其谐振频率。若将此频率除以基波的频率,即为其并联谐振点。
若某次谐波电流频率刚好落于此并联谐振点,则该次谐波流所产生的谐波电压可表示为:
当发生并联共振时,ZIN(n)→∞,即使该次谐波电流不大,但所产生的谐波电压亦相当大,理论上为无穷大。但实际上由于线路上电阻与等效的电阻,实际驱动点阻抗不会达到无限大,故不会产生无穷大的谐波电压。但发生系统并联谐振时,其过电压现象将可能导致系统过电压、设备烧毁或保护电驿跳闸等问题。
3 数据机房负载
典型数据机房负载包含整流设备、UPS设备、空调设备、照明设备与电动机等负载,其中以UPS为主要负载。而UPS设备主要供给IT设备用电,以防电源中断。在数据机房的负载电能中,IT设备约占85%,如图5所示。除了IT负载、照明设备及电动机设备之外,其余部份皆为电力损耗,约占8%。电动机设备系指电梯、空调设备的压缩机等旋转电机。
由于照明设备及电动机负载在运行时所产生的谐波量很小,且此类负载所占的容量亦较小,故其谐波对于系统的影响亦不明显。
在数据机房所有设备中,主要以UPS为主要谐波产生源,再加上安装的IT设备容量大,故UPS设备容量需求亦相当大,其运转时的谐波产生量亦提高。而目前常使用6级脉冲之UPS设备,其所产生的谐波电流,如图6所示。其中,主要以第5次与第7次谐波含量最高,而本文将以此谐波产生量作为分析的对象。
4 谐波治理方案
典型数据机房负载,一般皆为非线性负载,如UPS、交换式电源设备等。数据机房大量采用此类设备,所产生的谐波若不经由改善补偿,直接注入电力系统会导致谐波含量超出谐波管制标准,而影响公用电网上其他用户的用电质量。因此,为了不使上述情形发生,须针对非线性负载所产生的谐波进行改善。目前常见的改善方式为采用无源滤波器,即在可补偿无效功率的同时,亦可吸收系统上的谐波电流。但采用无源滤波器并入系统后,滤波器会与系统产生谐振点。此外,有源滤波器亦是常见的补偿设备,除了可滤除谐波,亦可补偿无效功率与不平衡。而且有源滤波器并入系统后并不会影响系统既有的谐振点,亦不会产生新的谐振点,但其成本相对比无源滤波器高。
4.1 无功补偿电容器
采用无功补偿电容器主要为补偿系统上的无效功率,并非以滤除谐波为目的。直接使用电容器作为无功补偿会与系统产生并联共振问题,故通常会使用调谐电抗电容器以避开谐振点。
(1)电容器:一般为了补偿系统上的无效功率,会直接采用电容器进行补偿。但采用电容器并接于系统后,会与系统产生并联谐振点。当系统上的谐波含量相当少时,即使存在并联谐振点,亦不会有明显并联谐振现象。因此,直接采用电容器作为系统补偿之方案,较适于无谐波污染系统。
(2)调谐电抗电容器:为了避开此谐振点,串联一组电感器,而形成一组调谐电抗电容器(blocking filter),其目的主要为补偿无效功率并非滤除谐波。故调谐电抗电容器适用于谐波污染较小的场合。此外,由于其主要目的并非滤除谐波电流,故其串联电抗器的容量与体积皆比单调谐滤波器小。
4.2 谐波滤波器
(1)无源滤波器
无源谐波滤波器(passive harmonic filter)由多组单调谐滤波器(single-tuned filter)所组成,其等效架构如图7所示。每一组滤波器是由补偿电容器串联一个电感器而形成的,并藉由串联电感值大小的不同,设定该组滤波器的调谐点。
当滤波器产生串联共振时,将提供谐波电流一低阻抗路径。即当电容器阻抗等于电感器阻抗时,可表示为:
L:电感值(mH),C:电容值(μF)。n:谐振点,ω:角频率(rad),而谐振点可由上式推得:
若已知电容器大小与调谐点,则电感器大小可由(5)式计算出。
如图5所示,其分别可滤5次与7次谐波,而此两个回路滤波器的补偿电容器总和即为总虚功率补偿量。一般而言,滤波器的调谐点并不会直接将调谐点设置于5或7,由于当设备运转一段时间后,可能会有电容器组老化或部份组件故障后使有效电容值降低,则可能导致滤波器调谐点往后产生偏移,即调谐点变大。当调谐点偏移后大于某阶次谐波,有放大谐波之虑,则此滤波器不但没有将该次谐波滤除,还会将该次谐波电流放大。
(2)有源滤波器
由于采用无源滤波器常会有谐波谐振问题,为了避免谐波放大问题,谐波改善可考虑采用有源滤波器。由于电力电子技术进步快速及制造成本降低,其应用越来越多,而有源滤波器即是将电力电子应用于谐波改善的设备。有源滤波器的改善原理是藉由侦测设备取得负载电流的谐波含量大小及相位,再由内部产生一个大小相同但相位相反的谐波电流,以抵消谐波电流。由于采用有源滤波器,只要其输出容量可满足欲补偿的谐波电流皆可达到改善效果。一旦谐波电流超出有源滤波器可补偿的容量,只须要再增加设备或提升有源滤波器的容量即可,不必像无源滤波器那样须再经过计算或重新调整所有滤波器。此外,由于无源滤波器长时使用后,可能导致调谐点偏移、组件劣化或系统参数改变而导致滤波效果明显下降,但若采用有源滤波器无此问题。
有源滤波器除了谐波改善、无效功率补偿、电压波动与电压闪烁改善之外,对于负序电流的滤除与三相不平衡亦有改善效果。而有源滤波器目前的应用可分为并联型、串联型与混合型,本文是采用并联型有源滤波器(shunt active filter)作为后续谐波补偿方案。并联型有源滤波器与系统连接架构,如图8所示。
并联型有源滤波器为目前常见的类型,其补偿原理是撷取负载电流的讯号,接着傅利叶转换计算出基频电流大小与相位,接着将基频电流与负载电流相减即可获得补电流讯号。由于所须的讯号处理较少,故其计算的延迟时间较短。本文有源滤波器的控制架构如图9所示。
本文采用四种补偿方案,补偿方案1至方案4分别为电容器、调谐电抗电容器、无源滤波器及有源滤波器。此四种补偿方案的参数设定如表1所示。
5 仿真分析
本文将建立一典型数据机房范例系统,其负载含有UPS、整流设备、空调设备与照明设备等。将利用此范例系统进行谐波分析,探讨10kV侧的谐波含量。最后通过各项补偿方案分析其补偿的结果,并各别探讨各补偿方案的补偿特性与补偿效益。
5.1 范例系统参数设定
如图10所示为典型数据机房系统单线图。此范例系统10kV侧的短路容量为100MVA,变压器容量为2MVA,百分阻抗为6.39%,采用△-Y结线。
本文所设定的负载相关详细参数设定,如表2所示。使用6级脉冲的UPS,其单台额定容量为800kVA,需量因子为0.5。机房负载的整流设备功率因数为0.8,负载运行率为0.5。其余机房负载包含空调设备、照明设备与电梯等,本文假设运行功率因数皆为0.8。
5.2 分析结果
数据机房范例系统架构谐波改善分析,补偿方案分别为电容器、调谐电抗电容器、无源滤波器、有源滤波器。Bus1的分析结果,如图11与表3所示。其中,VFund及IFund分别为基频电压与基频电流之有效值,并以中国国家标准GB/T 14549-1993所制订的暂行标准作为参考,如表4所示。本文中以谐波下降率作为谐波改善效益的评估,谐波下降率的定义如式(6)所示。
THD改善前:改善前的总谐波电压(电流)畸变率,THD改善后:改善后的总谐波电压(电流)畸变率。
Bus1各阶次谐波电压/电流含有率分析结果如表5所示。使用电容器作为无功补偿,会因为并联共振问题而造成第5次与第7次谐波放大现象。虽然可改善功率因数,但谐波含量反而增加,总谐波电压/电流畸变率变大。而发生共联共振会造成系统的电压上升,可能导致设备过压而烧毁。
采用调谐电抗电容器作为补偿方案,可补偿系统的无效功率。由于串联6%之电抗器,其并联谐振点落于第3阶次,而系统上最低次谐波为第5阶次,因而避开发生并联谐振现象。此外,采用调谐电抗电容器主要目的并非滤除谐波电流,由仿真结果可知系统上的第5次谐波含量仅略变小,对于谐波改善的效益并不高。
采用谐波滤波器作为补偿方案可明显改善第5次与第7次谐波含量,且同时可提供无效功率补偿,其谐波滤除效果相当明显。与有源滤波器比较,无源滤波器的谐波滤除效果仅略小于有源滤波器。由分析结果可知,无源滤波器与有源滤波器的谐波下降率分别为61%及66%(THDV)。但采用有源滤波器的成本比无源滤波器高,且设备运转维修成本亦较高。
数据机房采用无源滤波器的优缺点:
(1)滤波效果佳,由分析结果可知其滤波效果与有源滤波器差异不大,其滤波效益不逊于有源滤波器。
(2)设备成本及日后维修成本相较于有源滤波器,无源滤波器低于有源滤波器。
(3)由于有源滤波器采用数字电子电路组件,相较于无源滤波器为采用电抗与电容的被动组件,无源滤波器的稳定性高于有源滤波器。
(4)相较于有源滤波器,若采用相等的滤波器容量,无源滤波器所需的装设空间较大。
数据机房采用有源滤波器的优缺点:
(1)使用有源滤波器的滤波效果佳,且同时具有补偿系统的负序电源以及三相电压不平衡等功能。
(2)数据机房装设滤波器的空间有限,采用有源滤波器所需的装设空间较小。
(3)由于有源滤波器是使用数字电子作为滤波器之控制电路,易受到工作环境的噪声、温度等因素干扰,其运转稳定性较差。
(4)采用有源滤波器所需的设备成本以及维修成本较高。
6 结论
典型数据机房负载产生的谐波电流,最大谐波电流为第5阶次,其次为第7阶次。采用无源滤波器与有源滤波器皆可有效滤除谐波电流,系统上的总谐波电流含量可明显获得改善。采用无源滤波器的滤除效果与有源滤波器差异不大、且皆能满足谐波管制值,但有源滤波器的设备成本及维修成本皆高于无源滤波器。无源滤波器由电感器与电容器所组成,在设备运转的稳定性方面高于有源滤波器。但采用无源滤波器所须的装设空间较大,数据机房的滤波器装设空间须纳入设计考虑。有源滤波器除了可滤除谐波电流之外,尚有负序电流及电压不平衡之综合补偿。机房的谐波治理方案中,采用无源滤波器及有源滤波器各有其优势,但各亦有须取舍之处,故于数据机房谐波的治理方案可依环境需求采用无源滤波器或有源滤波器。
参考文献
[1]Ba口jan,L.,“Total current harmonic distortion analyses of industrial UPS's with SCR input converter working in redundant mode,”Electrical Machines(ICEM)[R].XIX International Conference,pp.1-4,2010.
[2]国家技术监督局.GB/T14549-1993电能质量-公用电网谐波[S].北京:中国标准出版社,1993.
[3]Jing Yong,Liang Chen,Shuangyan Chen.Modeling of Home Appliances for Power Distribution System Harmonic Analysis[M].IEEE Trans.Power Delivery,vol.25,pp.3147-3155,2010.
正如康普在去年推出的新型超高密度配线架，可以在1U的机架空间内提供144个LC连接密度。对于某些用户来说，如此超高密度的好处多多，因为这些用户机房内的导向器几乎占据了机柜中所有的可用机架空间。而可喜的是,目前相关厂商正致力于开发高密度解决方案以满足市场的需求，并尽可能地简化配线管理。
但顾名思义，高密度解决方案可能会造成操作空间更为紧张。经常听到有人说，连接器尺寸缩小了，而且更多光纤放入了更紧凑的空间，空间的利用率倒是提高了。但是双手的大小变不了，在更小的空间内处理更多的连接器可能会增加操作难度。应该如何取舍呢？
下面我们将目前机房配线方案大体分为3类，让你快速分清，哪种方案更适合你。
在以下情况下选择超高密度配线架：
o用于配线的机架空间小于或等于四个单元
o配线架必须支持整个机柜的电子设备
o每个机架空间单元的密度必须大于96芯光纤
选择安装24芯光纤MPO模块或配线架是为：
o使每个机架空间单元的密度达到96芯光纤
o在不跨越光缆配线架分割卡的前提下，容纳3个40G导向器卡的连接
选择低密度配线架（每个配线架6芯或12芯光纤）的配线架是：
o为技术人员提供更多操作空间
o为现场端接或熔接尾纤提供更多空间
机房防辐射(电磁屏蔽)工程方案
计算机机房的电磁屏蔽工程是将机房内的辐射限制于一个特定区域的范围内，或者是防止辐射能进入机房一个特定的区域内。为了达到这个目的，在这个特定区域所进行的工程叫作机房电磁屏蔽工程。计算机电磁屏蔽机房建设，是一门集建筑、电子、安装、网络等多方面技术的学问，计算机机房设计与施工的优劣直接关系到机房内计算机系统是否能稳定可靠地运行，是否能保证各类数据信息安全保密。由于计算机机房的环境必须满足计算机等各种微机电子设备和工作人员对温度、湿度、洁净度、电磁场强度、噪音干扰、安全保安、防漏、电源质量、振动、防雷和接地等的要求。所以，一个合格的现代化计算机机房，应该是一个安全可靠、舒适实用、节能高效和具有可扩充性的机房。
计算机机房电磁屏蔽工程的一般规定和要求
计算机机房电磁屏蔽工程是一项复杂、慎重的建设项目，随着计算机机安全等级要求不同，对机房电磁屏蔽的效果要求也不一样。
一般机房对电磁干扰应达到国家标准 GB2887-89《计算机站场地技术条件》提出的要求；． 4 ． 5 电磁干扰． 4 ． 5 ． 1 无线电干扰环境场强
机房内无线电干扰场强，在频率范围为 0.15~1000兆赫兹时不大于120dB。． 4 ． 5 ． 2 磁场干扰环境场强
机房内磁场干扰场强不大于 800A/m（相当于 100e）。
特殊计算机机房对电磁屏蔽效果有更高的要求。即要建设专用计算机屏蔽机房。
屏蔽计算机机房在建设时技术要求高，建设投资大，稍有不慎，便不会达到预期设计的效果，一般屏蔽机房从基础建设起都要认真的施工。为了达到屏蔽的效果，在整个机房
建设中，要求如下：
一、在机房的结构体建设时要采取屏蔽措施
1．在机房基础地面施工中要增设屏蔽措施。
2．在机房墙面施工中要增设屏蔽措施。
3．在机房顶面处理中要增设屏蔽措施。
4．对机房的进出洞或孔要预留并做衔接处理。
5．对机房墙、顶、地间接缝处做衔接处理。
二、机房电磁屏蔽工程在施工中的一般要求
1．机房电磁屏蔽壳体地焊接施工中应采取有效的排烟通风措施。
2．机房电磁屏蔽壳体在焊接时应遵守《钢结构工程施工及验收规范》
（GBJ205-83）中第三章-四章中有关规定。
3．在机房内装修或其它项目施工时，严格禁止损坏屏蔽壳体，要采取必要的保护
措施，不得使屏蔽壳
体各个方面受损伤。
4．在机房施工中,如确实需要并按设计要求在屏蔽壳体上安装紧固件时,应将其与壳
体的接触处焊封。
5．各种屏蔽壳体与原建筑墙体、楼板、地面应安装牢固，绝缘可靠。
6．在施工过程中，严格按照工序检验，合格后，下道工序方能施工。
三、机房电磁屏蔽工程的保护
1．在施工中不得在屏蔽壳体内喷洒水或其它有腐蚀性的液体。
2．对施工结束的机房屏蔽体及其它安装附件要及时做防腐处理。防腐要求应符合《建筑防腐工程施工
及验收规范》（TJ212-76）中的有关规定的要求。
3． 对于焊接缝应按规定检查焊接效果，合格后对焊缝应及时作防腐处理。
4． 对电磁屏蔽体有关的各种管道、电缆等应按有关规定进行保护处理。
四、机房电磁屏蔽工程的测试。
1．机房屏蔽壳体与原建筑的地面、墙体、楼板的绝缘性能测试应符合要求。
2．机房屏蔽效能的测试。
3．电磁屏蔽效能的测试应按设计要求确定.测试的方法应按《高效能屏蔽室屏蔽效
能测试方法》执行.计算机机房屏蔽工程的类别
计算机机房屏蔽工程有两种：计算机机房固态屏蔽工程和计算机机房非固态屏蔽工
程。
计算机机房固态电磁屏蔽工程一般有三种形式：即焊接式电磁屏蔽壳体、装配式电磁屏蔽壳体和薄膜屏蔽，还有多层屏蔽体。焊接式电磁屏蔽壳体是按设计将预加工的单元金属板块在机房内焊接成整体，形成电磁屏蔽壳体。装配式电磁屏蔽壳体是预先将屏蔽壳体制成组件，在机房内进行组装成整体，形成电磁屏蔽壳体。薄膜屏蔽是一种金属膜附着在一支撑金属膜结构上，而不是靠金属膜本身之支撑力，以金属薄腊抵挡电磁场的干扰。多层屏蔽是将屏蔽面作成多层，表面与金属之间留很小的空间，而不是紧密的接触在一起，在很小的空间中充满空气或其它电介质，多层屏蔽能起到很好的屏蔽效果。
计算机机房的非固态屏蔽是在机房屏蔽体上，由于某些理由必需进行的一种屏蔽。如：
机房屏蔽体需要开门、窗。
机房屏蔽体需要开通风口。
机房屏蔽体需要开孔让电线、电缆、水管、仪表、设备进入。
由于机房的某些需要造成机房屏蔽外壳出现不连续处。如两个金属紧触接触表面之间接合处（两片金属被铆钉或螺丝钉锁紧在一起和两金属表面以金属垫材料的连接处或开
口）。
非固态屏蔽工程在屏蔽工程建设时必然进行的工程，施工的难度比较大。非固态屏蔽在施工中常用的屏蔽材料有屏蔽网、纺织材料、蜂巢材料。非固态屏蔽的种类有： 1、屏蔽门。2、波导风口和观察窗。3、滤波器。4、电缆和连接头的屏蔽。
计算机机房电磁屏蔽方法的选择
计算机机房的电磁屏蔽应根据机房内设备工作的性能和安全的要求来选择。一般有以
下三种方法：屏蔽机房、屏蔽工作间、设备专项屏蔽。
屏蔽机房是为了保障国家和部门的政治、经济、军事上的安全，需要用屏蔽的手段来防止计算机泄密。屏蔽工作间是为了保密和防止减少电磁场的干扰，在局部范围内采取的屏蔽手段。设备专项屏蔽是为了保证电子仪器设备调试维修正确，需要在一个无电磁信号
干扰的场合来进行，这种屏蔽专门为设备调试准备的屏蔽场所。
一、地面装修
地板下水泥地面做以平整，地面涮防尘漆做防尘处理；地板采用四周支撑式铺设，安装高度离水泥地面约为0.25M，地板采用防水、防火、抗静电铝质活动地板，地板下支托多点接地，色彩为灰白理石花纹，与吊顶及墙面色彩相配合，承地面柱接保护地，地板与墙体交界处用不锈钢踢脚板封边。机房门入口处放置小块踏步铺塑胶地毯。
二、天花吊顶装修
根据机房的具体建筑结构情况，棚顶墙面进行防水处理，采用轻钢龙骨，主龙骨采用专用轻钢龙骨按标高线吊平，靠墙边安装专用边龙骨。天花板采用微孔吸音铝天花方板，安装在龙骨上，对缝顺接，靠墙边处按实际尺寸裁剪，色彩为灰白理石花纹，安装隔温棉，起防潮隔温作用。
三、门窗
机房安装单开防盗门，窗采用铝合金玻璃窗，安装防盗窗，做窗帘盒并配垂摆窗帘。
四、墙面装修
主机房墙面、梁面上涂不起尘材料，喷刷高档乳白色胶
漆。
五、机房空调系统
机房空调是系统恒湿、恒温和洁净度的关键，根据机房内的面积和设备容量要求，机房选配2匹吸顶式空调。
六、供电系统
机房的供电系统主要分为设备、UPS、空调照明三部分。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，而空调照明用电由市电供配。
UPS不间断电源系统，市电输入端应设有专控开关，在UPS电源输入处设稳压电源或隔离变压器。
七、防雷接地工程
（一）防过电压防雷保护系统
由于机房设备的特殊要求，为了消除雷击和过电压的危险影响，在机房的配电柜内单独安装灵敏度高的电源防过电压、防雷保护系统。
（二）接地系统
机房通信和供电电缆从室外引入机房，易遭受雷电的侵袭，为了能保证计算机系统安全、可靠、稳定地运行，保证设备、人身安全，采用交流接地和安全工作接地合二为一的综合接地方式。
八、消防设施
沈阳XX集团共建设一个机房，机房分3个区域，分别是计算机机房（IT室）设在办公楼二层，面积50平米。UPS、电信工作室，面积各30平米，另外增加IT库房30平米。
IT机房、电话机房和电源室要安装一套单独的门禁系统。IT机房安装监控系统。
2.8.2机房环境的重要性
信息中心机房内装有整个公司生产、运行的重要服务器、网络安全设备。如有服务器停运或损坏，将给整个公司生产造成重要影响。
2.8.3 机房建设目的
沈阳XX集团机房需要具备完善的机房设施，高速可靠的网络环境及其系统化的监控支持手段等，机房将按照现代化标准机房进行建设，为公司内部提供主机、维护等数据中心业务，通过现代化的管理手段，提高信息化管理服务水平。
新建机房位于办公楼二楼，面积约50平方米。主要设备包括服务器机柜、网络设备机柜、精密空调、消防等外围设备。
2.8.4机房建设原则
本项目涉及机房装饰、电气、空调、UPS设备及环境监控等方面。为满足公司的信息化建设要求，机房建设以先进性、实用性、经济性为前提。 先进性
中心机房及视频监控机房所要求提供的设备、材料是目前较为先进的知名品牌，质量具有可靠的保证；实施工艺要求按国家要求标准实施。 实用性
中心机房及视频监控机房因以实用性为基础，着重体现系统的应用，能够满足房间
第1页/共20页
内设备的使用需求，并有一定冗余，可满足设备增加需要。 经济性
在满足使用需要的前提下，尽量节约项目费用。
2.8.5机房设计依据
1．《电子计算机机房设计规范》（GB50174—2008）2．《电子计算机机房施工及验收规范》（SJ/T30003—93）3．《计算机机房用活动地板技术条件》（GB6650—86）4．《计算场站安全要求》（GB9361—88）5．《民用电气设计规范》（JGJ/T16—92）
6．《电气装置安全工程施工及验收规范》（GBJ32—82）7．《建筑内部装修设计防火规范》（GB50222-95）8．《建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范》 9．《建筑与建筑群综合布线系统工程施工及验收规范》 10．《采暖通风与空气调节设计规范》（GBJ19-87）11．《建筑设计防火规范》（GBJ16-87）
12．《二氧化碳灭火系统设计规范》（GB50193-93）
13．《火灾自动报警系统施工及验收规范》（GB50116—920）14．《供配电系统设计规范》
15．《不间断电源技术性能标定方法及试验要求》 16．《建筑物电气装置》（国际电工IEC要求）17．《雷电电磁脉冲的防护》（IEC 61312）18．《民用建筑照明设计标准》
19．《建筑给水排水设计规范》（GBJ15-88）20．《工业管道工程施工及验收规范》（GBJ235）
2.8.6机房建设项目
根据使用需求，主要有下面几个分项目组成：
第2页/共20页
机房电气布线及配电柜安装 机房内综合布线 30KVA UPS电源
5P 柜式空调及下通风精密空调安装 机房电源防雷、接地 机房监控及门禁系统 机房环境检测系统 静电地板的铺装 墙面大白及乳胶漆制作 铝制天花制作及灯具安装
2.8.7机房建设方案 2.8.7.1机房装饰
机房装饰将采用统一风格，以冷色调为主，具体表现为：以简洁明快的白色调为主，配备黑色的设备机柜，二者形成明显对比，提高机房的洁净度。
天棚
天棚拟采用采用微孔铝板材质，为可拆卸棚面。主要作用体现在三方面：
第一，机房为线缆进出交汇场所，时常增减线缆、光缆等，可拆卸棚面满足了线路变化的需求，增减线缆时，只需要摘下棚板即可；
第二，微孔铝板为金属材质，可有效屏蔽无线信号及电波的干扰，对机房数据信息有间接保护的作用；
第三，微孔铝板颜色为乳白设，因是金属材质，不已产生灰尘等尘埃，利于房间卫生。第四，二层天棚之间可做为回风通道；
第3页/共20页
在机房高度要求上，尽量要求达到宽敞，不压抑，一般正常要求为装修后净空高度（指活动地板面至天花顶棚高度）为2.8米左右较为理想，这样既能满足人的视觉效果，又不至于使人感到压抑，又能减少空调的制冷量，以节约能源。
考虑计算机房的技术要求以及机房高度要求，整个机房天花吊顶建议采用全铝喷塑微孔天花板，规格600×600mm,厚度δ=0.8,乳白色哑光，此天花的特点是：色调柔和，不产生眩光、防火、防潮、易清洁、吸音。是目前在计算机房装修工程中采用的天花材料。该材料与国产同类材料相比，具有价格适中，品质优秀的长处，它同时具有平整度高、色泽一致的特性，照明灯具均匀分布于天花吊顶上。
墙面
为了机房清洁及屏蔽安全，机房内内禁止有对外窗户、如有可以通过隔墙采用轻钢龙骨石膏板贴面工艺，内充隔音棉进行密封；
机房装修墙面采用普通的大白处理，外饰乳胶漆墙面，颜色为乳白色。
第4页/共20页
地面
机房地面使用防静电地板敷设。机房敷设防静电地板主要有两个作用：首先，在活动地板下形成隐蔽空间，可以在地板下敷设电源线管、线槽、综合布线、消防管线等以及一些电气设施（插座、插座箱等）；其次，由于敷设了活动地板可以在活动地板下形成空调送风静压箱。此外，活动地板的抗静电功能也为计算机及网络设备的安全运行提供了保证。我们选用“沈飞”品牌有边防静电地板，厚35mm，均载达到1750公斤，点负荷达到750公斤；
防静电地板安装时，同时要求安装静电泄漏系统。铺设静电泄漏地网，通过静电泄漏干线和机房安全保护地的接地端子封在一起，将静电泄漏掉。
静电地板安装高度为500mm，方便走线及送风；
空调、UPS、电池等超重设备均焊有钢架并通过“工”字钢散力装置固定于原地面上（具体工艺由相关设计院出具权威的报告而定）；
具体施工程序为：
清扫地面—>喷防尘漆—>铺接地导电网—>引出地线—>铺贴地板—>铺设修整—>表面清洁—>交工验收
第5页/共20页
2.8.7.2机房电气 配电系统设计
根据使用需求不同机房电气主要可分为两部分：机房插座和机房照明。其中机房插座可分为UPS电源插座和市电插座，机房照明也可分为市电照明和UPS电源照明。
机房电气布线是指根据机房内设备的使用需求，进行设备的电气布线、配线。机房电气布线要求采用下走线方式，即在地板下敷设线缆。
电源回路的概念：电流通过器件或其他介质后流回电源的通路。通常指闭合电路，我们所说的电源回路是指从配电柜最后一个输出开关开始（220V输出），沿电源线缆，至地板下电源插座截止的，包括输出开关、电缆、插座在内的一整套电源传输及控制设备。机房回路线缆宜采用4平方线缆进行敷设；每个回路可带负载约为5KW。
根据机房面积要求，机房需要提供电力支持的设备如下：
因现在精密设备多为双电源供电，故每个设备机柜我们设计2条电源回路，如安装机柜6台，则需12个UPS电源回路； 空调设备，共2台（并留有备用）； 市电维修插座，2个市电回路； 机房照明，1个市电电源回路； 应急照明，1个UPS电源回路； 门禁设备，设计1条UPS电源回路； 冗余、预留电源回路，10个。 市电预留备用5个回路；
配电系统开关配置
主要开关需求如下： 电源入户总开关；
UPS进出配配电柜总开关及旁路开关（三进三出） 门禁设备开关；
第6页/共20页
机房环境监控设备开关； 机房各设备机柜回路开关； 备用冗余开关。 柜体采用GGD标准柜体
机房插座供电
机房插座供电在地板下敷设，并由金属桥架保护的电源回路。根据设计要求，每个机柜设备配置2条UPS电源回路。市电回路在机房地板下预留。
第7页/共20页
UPS电源回路配备航空插座，市电回路配备标准五孔插座。下图所所示为航空插座。根据每个机柜负载约5KW计算，每条电源回路都选择YC-3*4橡套电缆敷设。在机房内设计配电柜1台，柜体为GDD标准柜体改造，其长X宽X高分别为800X600X2000（mm），电气开关为ABB系列。
配电柜上安装电流表、电压表，要求可可以通过表盘显示个相电流、电压。机房所有电气设备统一在配电柜内接点，因此配电柜内的电源开关数量考虑机房整体设备的需求。机房总体负载及相关电缆规格根据机房实际需要配置并考虑30%冗余要求。
机房防雷模块安装在此配电柜中。
电源回路敷设
电源回路全部选用国标电缆。其中机房精密空调、UPS进出电缆为三相电源。各机柜采用YC-3*4橡套电缆。所有电缆敷设全部采用保护措施，在地板下采用金属桥架+金属镀锌管的方式实现保护。金属桥架的规格根据电缆数量、地板高度而定，桥架内有20%左右冗余，拟选用100X200喷塑电缆桥架。
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，用电设备作接地保护；
机房配电系统中，所有UPS电源均采用亚龙YC-3X4橡套电缆，市电维修插座采用沈阳津诚阻燃聚氯乙烯绝缘导线，敷设镀锌铁管及金属软管。
机房所有市电维修插座均采用普通五孔电源插座，UPS插座为16A单项航空插座，两者均安放在静电地板下。
航空插座及电源PDU的使用
机柜下端电源回路终点全部选用航空插座接口，航空插座接口在地板下架起固定，每个机柜内配置标准8口PDU插排2个，共12个，实现机柜设备双回路供电。
第8页/共20页
机房照明
机房照明分为市电照明和UPS照明两种。以市电照明为主，UPS照明为辅的设计原则。每组照明灯箱有三根灯管组成，在电路设计时，第三组灯箱选出一组灯箱，在三根灯管中选择一根为UPS电源照明，保证在市电断电情况下，机房照明不受影响。
本项目选择1200*600标准3管格栅灯，每个灯管为40W，平均照度高于500Lx。每个房间配备各自的电源开关，分户管理；
机房配电柜
由于机房设备较多，涉及电源回路很多，因此需要配备合理的配电柜来管理众多的电源回路。
配电柜为前面板维护，在配电柜上安装电流表、电压表、万向开关等设备，可时时观察机房的电流、电压。
第9页/共20页
机房UPS供电系统采用两台UPS并机供电的形式，即两台UPS的输出端并接在一起，为机房设备提供安全可靠的电源。每台机柜均为双电源供电，即每台机柜均保证由两路不同相的电源回路，这样，即便某一回路或某一相出现故障时，系统设备仍能正常工作（系统设备需为双供电模式）。
本方案中，为防止机房地面出现积水情况而引发供电故障，所有线管及插座底盒均架空铺设，电缆桥架及线管下方以25X25X2角铁做支撑，线管固定在角铁上，插座底盒采用自制防水型底盒，规格为水100X100X50mm，盒底距地面高20mm。
2.8.7.3 机房电源防雷
为保证机房设备用电安全，机房必须设置防雷、接地系统。
雷电侵害主要是通过线路侵入。对高压部分电力局有专用高压避雷装置，电力传输线把对地的电力限制到小于6000伏（IEC62.41），而线对线则无法控制。所以，对380v低压线路进行过电压保护，按国家规范分三部分：
建议在高压变压器后端到建筑总配电盘前端的电缆内芯线两端对地加装电涌保护
第10页/共20页
器，作一级保护；在建筑总配电盘至各楼层分配电箱间的电缆内芯线两端对地加装电涌保护器，作二级保护；在所有重要的、精密的设备以及UPS的前端对地加装电涌保护器，作为三级保护。目的是用分流（限幅）技术即采用高吸收能量的分流设备（电涌保护器）将雷电过电压（脉冲）的能量分流泄入大地，达到保护目的，所以，分流、等电位技术中采用防护器的品质、性能的好坏是直接关系网络防护的关键，因此，选择合格优良的电涌保护器至关重要。
在的建设中，一定要求有一个良好的接地系统，因所有防雷系统都需要通过接地系统把雷电流泄入大地，从而保护设备和人身安全。如果机房接地系统做得不好，不但会引起设备故障，烧坏元器件，严重的还将危害工作人员的生命安全。另外还有防干扰的屏蔽问题，防静电的问题都需要通过建立良好的接地系统来解决。然而，各地必须独立时，如果相互之间距离达不到规范要求的话，则容易出现地电位反击事故，因此，各接地系统之间的距离达不到规范的要求时尽可能连接在一起，如实际情况不允许直接连接的，可通过地电位均衡器实现等到电位连接。
第一级防雷器，安装在机房总配电柜的进线端（一层变电所内），分别对相线、零线进行防雷保护。设备型号为ZGB153A-60；最大导通能力为60KVA。
第二级防雷器，安装在UPS电柜总开关前；设备型号为ZGB153A-40；最大导通能力为40KVA。
第三级防雷器，安装在机房UPS配电柜内UPS输入开关前端；设备型号为ZGB148A-20；最大导通能力为20KVA。
2.8.7.4机房接地
室外设计独立接地网 独立地网使用材料如下：
50*50*5*1500热镀锌角钢 4根/2根 40*4*6000热镀锌扁钢 1条 做法如图：
在可以做地网的地方，比如花坛，树坑等有土的地方打入角钢，角钢长度以方便施
第11页/共20页
工为宜，一般在2米半。
考虑到地网使用的长期性和耐腐蚀性，设计使用XS系列非金属接地模块制作地网。地网布置依据地形进行设计。水平接地体使用40×4mm镀锌扁钢，埋深0.6米；垂直接地体使用XS-I圆柱型非金属接地模块，孔深2.5米，地网总长度8米。地网引出地网测试极到地面上，以便以后检测地网情况。
机房内设等电位连接装置，载面积不小于200M2；
机房内所有电气、和电子设备的金属外壳、机柜、机架、信息设备等采用6mm2双色铜芯导线以最短距离与等电位连接网络连接；
接 地 汇 流 排230V100kV100kV引 下 线230V1Ω地 网100kV接 地 环
建 筑 物 内 接 地 系 统
2.8.7.5机房网络布线
通过本次布线，彻底解决机房因网络端口过多，专线过多造成的无序管理的现象。机房网络布线采用六类布线标准，在网络配线机柜内安装网络配线架，通过网络线缆的跳接，实现任意机柜内设备的网络连接需求。
第12页/共20页
本次布线采用六类布线标准，实现机房内服务器机柜与网络机柜千兆数据传输。另外，由于机房格局的调整，需要将进入机房的光纤重新熔接，采用先进的光纤ODF架管理进入机房的光纤，使光纤的运用更加合理。
2.8.7.6机房监控门禁系统
为保证机房的安全，考虑到机房的安全性和重要性，正常出入门设置密码门禁系统一套，门禁系统采用密码液晶屏幕控制器，输入密码即可进入机房内，保证了机房的安全性。并且在重要机柜上方安装监控摄像系统，记录保存人员调试过程的行为。
第13页/共20页
密码门禁读卡器示意图
2.8.7.7 机房空调及UPS 推荐使用精密空调加民用空调做备份双空调制冷系统。
精密空调采用水冷方式，能够实现机房的恒温恒湿需求，具有功率大、支持24小时连续开机等功能。
本次项目中IT机房精密空调及民用空调各1台，采用下送风方式制冷，精密空调与民用空调相结合使用。既节约成本，又可以满足机房制冷需求。
精密空调上下水引至1楼卫生间。
选择1楼承重较好的楼层作为UPS电池摆放间，并建议安装普通空调。
第14页/共20页
UPS主机安装于信息中心机房，主机与电池之间敷设电池线缆。
2.8.7.8气体消防系统
为保证机房设备的使用安全，为防止火灾的发生，机房应安装消防系统。因机房内安装大量用电设备，机房消防应采用气体灭火方式实现。
气体灭火是指通过安装在天棚顶端的感温、感烟探测器，监控机房内的温度、环境变化情况，当房间内出现火情时，感温、感烟探测器采集信号，传送至消防报警主机，消防报警主机发出警报，同时启动气体灭火装置，实现气体灭火。
目前，原机房设有气体灭火设备，因机房面积扩大，需要增加气体灭火装置，因此在利用原有灭火装置的前提下，增加气体灭火钢瓶、感温、感烟探测器，控制主机等设备。
2.8.7.9机房环境测控
为保证机房设备运行安全，设计安装机房测控系统，机房测控系统可监控包括机房温度、湿度、漏水、电流、电压、UPS运行情况等信息量。
通过WEB浏览方式，或短信报警实现机房的管理。
第15页/共20页
设计原则
1、先进性：系统软件、硬件均采用国际/国内在技术上、市场上成熟的专业厂家产品。
2、准确性：采用计算机技术、通信技术、智能控制技术和精密传感器技术，准确采集和检测系统各项运行参数。数据采集通信采用校验、滤波、多次确认和加权平均等多种容错技术处理方法，以保证其所采集数据的准确性、稳定性和可靠性。
3、稳定性：系统设计充分考虑了系统运行稳定的重要性，故软件和硬件设计采用了高度集成和模块化，使系统具有良好的电磁兼容性，确保系统长期稳定地运行。
4、可靠性：系统各模块间互相独立，互不干扰，将故障影响范围降至最小，保障系统全天候正常运行。各项参数变化的灵敏度可进行调整设定，确保系统环境和设备各项参数变化引起的报警得到响应。系统的各种报警信息均可经多次确认才发出，紧急事件可以减少确认次数，从而提高报警信息的可靠性。
5、可扩充性：系统采用模块化设计，有利于系统扩容与扩展，扩展成本低廉。可任意增减环境和设备各项参数的检测，并有与其它应用程序的接口。
6、易使用性：系统采用可视化界面设计、多媒体技术，在计算机显示器上一目了然地看见系统环境和设备运行的各项参数，并有在线帮助系统和报警智能分析提示系统，使用操作简单方便。
7、易维护性：系统硬件设计采用了集成化和模块化，软件设计采用模块化可视化，使得系统的维护相当简单和容易。
8、低成本性：系统硬件和软件由于使用模块化和结构化设计，使得系统的设计成本、材料成本和系统运行成本降低，设备选型性价比高，减少用户投资。
第16页/共20页
系统检测指标
★交流电压检测：0—500V、检测精度：≤0.5% ★交流电流检测：0—500A、检测精度：≤0.5% ★交流频率检测：45—65Hz，检测精度：≤0.5% ★UPS参数检测：根据UPS通信协议提供的内容，检测UPS的工作参数和工作状态。★环境温度检测：-20—60℃、精度：±0.5℃ ★环境湿度检测：0—100％RH、精度：±5％RH ★漏水检测：定位式检测，本次机房环境设备智能测控系统设计方案
测控系统包含了4个子系统检测模块,即温湿度检测子系统、漏水检测子系统、供电参数检测子系统、UPS检测子系统。
1、温湿度检测子系统
第17页/共20页
检测目标：对机房内温湿度进行实时检测。
实现方法：在机房的墙壁或棚上安装数字化一体温湿度变送器BYT-TH485，数字化一体温湿度变送器用RS485总线与测控主机相连，将温湿度信息传送到测控主机内，实现对机房内的温湿度检测。
检测性能：实时显示并保存机房温湿度参数，实时判断温度或湿度参数是否发超出设定上下限范围，当某个参数发生越限时，测控主系统自动发出汉语语音提示报警、图提示报警、电话拨号汉语语音报警、手机汉字短信报警信息和电子地图等方式通知值班人员。
检测内容：
实时参数：机房内的温度、湿度；
报警信息：温度越限报警、湿度越限报警等； 设备配置：温湿度变送器ZHT-TH485、电源等。
2、漏水检测子系统
检测目标：对机房的空调机漏水进行实时检测。
实现方法：在机房专用空调机容易漏水位置下的地面上铺设1条BYT-LSJCX/10CM漏水检测线，在其它防水堰内部选两点设置2条BYT-LSJCX/10CM漏水检测线，用玻璃胶粘贴在地面上，漏水检测线BYT-JSJC/10CM与漏水检测报警器BYT-LSJC用2芯RVVP屏蔽线缆连接，漏水报警信息通过通信模块BYT-TXMK/8信号输入端将漏水报警信息传送到测控主机，实现漏水检测和报警。
检测内容：
实时状态：空调机漏水等；
报警信息：漏水报警指示报警点等；
设备配置：漏水检测线、漏水检测报警器ZHT-PF010和通信模块等。
3、供电参数检测子系统
检测目标：对机房1路市电供电的电量参数进行实时检测。
实现方法：在配电柜内的导轨上安装1个电量变送器和3个互感器，供电电压信号直接接到电量变送器的电压输入端口，供电电流经过互感器产生0-5A的电流信号接到电
第18页/共20页
量变送器的电流输入端口。电量变送器将采集的供电电压、电流和频率等信息通过RS485总线传送到测控主机内，实现对1路市电供电电压、电流和频率等的检测。
检测性能：实时显示并保存供电电量参数检测，实时判断各种参数是否超出报警设定范围，当某个参数超出报警设定范围时，测控主系统自动发出汉语语音提示报警、图提示报警、电话拨号汉语语音报警、手机汉字短信报警信息和电子地图等方式通知值班人员。
检测内容：
实时参数：输入电压、输入电流、输入频率等；
报警信息：电压越限报警、电流越限报警、频率越限报警； 设备配置：ZHT-IMPower03电量变送器、互感器和电源等。
4、UPS参数检测
检测目标：对机房内的UPS工作参数和报警信息进行实时检测。
实现方法：通过UPS自带RS232或RS485通信接口，经过通信转换模块转换成485总线直接连到测控主机通信卡上一个通讯口，实现与测控主机进行通信，经UPS通信协议，测控主机可以查询UPS的各种工作状态、参数和报警信息。
检测性能：实时显示并保存UPS通讯协议所提供的能检测的运行参数和各部件状态。实时判断UPS的部件是否发生报警，当UPS的某部件发生故障或越限时，测控主系统发出报警。工作状态以指示灯图标显示，绿色表示该状态启动，灰色表示该状态没有启动；报警信息以指示灯图标显示，红色表示报警状态，绿色表示正常状态, 当某个参数发生越限时，测控主系统自动发出汉语语音提示报警、图提示报警、电话拨号汉语语音报警、手机汉字短信报警信息和电子地图等方式通知值班人员。
检测内容：
报警信息：电压越限报警、电流越限报警、频率越限报警等；
实时参数：输出电压、输出电流、输出频率、电池总电压、电池总电流等； 工作状态：旁路工作状态、在线状态、电池供电状态、电池充电状态等； 报警信息：输入越限报警、输出过载报警、电池异常报警、整流器故障报警、逆变器故障报警、电池电压越限报警、温度越限报警等；
第19页/共20页
注：UPS检测的内容需根据UPS所提供的协议而略有变化，上面的内容只作参考。
1 服务器备份技术
服务器备份包含两个方面的内容,一个是服务器数据的备份,另一个是服务器本机包括其运行系统、软件、服务的备份。数据备份可以通过本机备份、FTP异地远程备份、文件服务器备份、磁盘阵列备份等方式实现。服务器本机的备份则比较复杂,通常的备份技术有硬件方式双机热备、软件方式双机热备、虚拟化镜像备份等。
1.1硬件方式双机热备
硬件方式双机热备采用的是心跳信息原理,即在两台安装相同应用的服务器间周期性地发出检测数据包,备机在规定的时间内没有收到来自主机的检测包后,会认为主机出现故障,备机按照设定的策略,启动与主机匹配的相关服务,完成热备切换。根据这一原理,主备两台服务器同时工作,当主机出现故障时,另外一台备用服务器就可以自动接管其工作。因此,一台服务器出现故障,另外一台服务器可以实时接管其服务,从而保证整个系统对外的服务正常运行,为企业的关键业务提供有效的保障。
1.2软件方式双机热备
软件方式双机热备采用的是浮动IP工作原理,即客户端访问服务的IP地址为始终不变的虚拟地址,而两台服务器的IP地址各不相同。正常情况下,由主服务器IP地址对应客户端访问服务的IP地址,当主服务器出现故障后,服务发生了切换,双机热备软件会自动把客户端访问服务的IP地址映射到备用服务器的IP地址上。根据这一原理,软件方式双机热备可以是两台配置、系统完全不同的服务器,平时各自为客户提供服务,两台服务器任意一台出现故障,都可以切换到另外一台服务器上,期间会有一个短暂的通信中断,但是不会影响用户使用。
1.3虚拟化镜像备份
虚拟化镜像备份就是采用当前流行的虚拟化技术,将需要备份的服务器迁移到虚拟机上,在虚拟机上虚拟一台同样配置的服务器,将实际的服务器整个操作系统、服务软件镜像到虚拟机上,实现服务器的备份。
2 服务器综合备份方案
综合各种服务器备份技术,如果全部采用硬件双机备份成本太高,采取虚拟化备份操作又过于繁琐。因此可以考虑采取多种备份技术综合运用的服务器备份方案,对于关键应用采取实时切换的硬件方式双机热备,对于重要业务采取软件方式双机热备,而其他业务可以采取虚拟化镜像方式备份。
2.1数据库双机热备方案
数据库服务器双机热备是将两台服务器设置为单工模式(Active/Standby),一台服务器运行数据库系统,另一台服务器为备机,安装相同数据库系统,数据集中存储在磁盘阵列,磁盘阵列采用RAID5 技术。两台服务器间相互监测对方的运行状况。当主机出现故障时,备机立即接管其工作,保证工作不间断。整个过程包括三个阶段:a.自动检测阶段。由两台服务器通过冗余检测机制,经过复杂的监听程序、逻辑判断,来相互侦测对方运行的情况。b.自动切换阶段。经过心跳协议判断,如果确认主机发生了故障,则备机将依据容错备援方案接管预先设定的程序,并进行后续的数据库服务。c.自动恢复阶段。在备机接替出现故障的主机工作后,故障主机可以离线进行修复。在故障主机修复以后,透过心跳检测机制再次与备机连接,切换回修复完成的主机。
2.2重要业务服务器双机热备方案
重要业务服务器双机热备是在两台服务器上安装相同的服务器热备软件,服务器需要有两个网卡,其中一个网卡将两台服务器直连,作为心跳测试和数据实时复制与共享,另外一个网卡作为服务IP使用。例如:客户端访问服务的IP地址是A和B,而两台服务器的IP地址为C和D。正常情况下,由服务器E和F各自对外提供服务,双机热备软件把IP地址A挂载到服务器IP地址C上,把IP地址B挂载到服务器IP地址D上,当服务器E出现故障后,服务发生了切换,双机热备软件会自动把IP地址A挂载到服务器F的IP地址D上,用户访问的仍然是IP地址A。这样,用户只会在切换的过程中发生短暂的通信中断,就可以恢复正常的使用。
3 服务器虚拟化备份方案
服务器虚拟化备份方案,是在虚拟机服务器上虚拟一台相同配置的服务器,并在其上镜像一个服务器的操作系统以及相同的应用软件,并通过实时数据备份的方式实现数据的同步。这样既保证了原有服务器的运行方式不变,又增加了一个备份的虚拟机,虽然不能进行实时热备,需要发生故障时人为进行切换,但是不需要增加新的服务器以及备份软件,为企事业单位节约了大量的备份成本,也为未来的机房虚拟化架构奠定了基础。
4 结束语
机房服务器综合备份方案的采用,可以简化备份方式,降低备份成本,在保持服务器原有工作环境不变的基础上,满足服务器备份的需求,保证业务稳定高效的运行。随着云服务以及虚拟化技术不断发展,未来的机房服务器建设以及备份方式还将迎来新的变革。
摘要：中小企事业单位的机房建设一般都是随着业务的不断发展来进行的,这就使得机房服务器的配置各不相同,操作系统各异,给服务器的备份工作带来很多不便。本文针对这一情况提出了一套机房服务器的综合备份方案,在满足服务器备份的基础上,尽量简化备份方式,降低备份成本。
关键词：计算机；机房；防雷
中图分类号：TU856 文献标识码：A文章编号：1674-0432（2011）-10-0231-1
在计算机网络系统中，为保证其稳定可靠的工作、保护计算机网络设备和人身安全，解决环境电磁干扰及静电危害，需要一个良好的接地系统。
接地系统是防雷的基础，所有的防雷措施都是建立在一个完善的接地系统之上。通过我们的考查，发现中心机房接地不太规范。根据《计算机信息系统防雷设计规范》要求：采用“共地”方式的地线接地电阻不应大于1Ω，对于地处少雷区时其接地电阻可放宽至4Ω。本方案的提出是建立在地阻符合规范的前提之下。
1 等电位连接
将机房内所有金属物体，包括电缆屏蔽层、金属管道、金属门窗、设备外壳等金属构件进行电气连接，以均衡电位。
等电位连接的要求：实行等电位连接的主体应为设备所在建筑物的主要金属构件和进入建筑物的金属管道；供电线路外露可导电部分；防雷装置；由电子设备构成的信息系统。
实行等电位连接的连接体为金属连接导体和无法直接连接时而做瞬态等电位连接的电涌保护器(SPD)。
通过星型(S型结构或网形M型)结构把设备直接地以最短的距离连到邻近的等电位连接带上。小型机房选S型，在大型机房选M型结构。机房内的电力电缆(线)、通信电缆(线)宜尽量采用屏蔽电缆。架空电力线由终端杆引下后应更换为屏蔽电缆，进入大楼前应水平直埋50m以上，埋地深度应大于0.6m，屏蔽层两端接地，非屏蔽电缆应穿镀锌铁管并水平直埋50m以上，铁管两端接地。
接地是分流和排泄直接雷击和雷电电磁干扰能量以及各类线路瞬间过电压的最有效的手段之一。没有接地装置或接地不良的避雷设备就成了引雷入室的祸患；而避雷装置接地不好又很可能提供了雷电电磁辐射干扰对落雷点附近电气和电子设备的电感性、电容性等干扰耦合发生的机会。因此，防雷系统工程接地的目的就是把雷电流通过低电阻的接地体向大地泄放，从而保护建筑物、人员和设备的安全。
2 配电系统雷电过电压的防护
对于从低压配电系统引入的雷电过电压我们采用分区防护多级限压的原则，因此SPD保护必须是多级的，同时根据YD/T 5098-2001条文说明3.7.5条：在各类SPD能满足各级所需的标称放电电流前提下，为了保障SPD的可靠性，一般选择大量级通流容量的SPD。通流容量是指SPD不发生实质性破坏而能通过规定次数、规定波形的最大电流峰值，冲击通流容量较小的SPD在通过同样的雷电流条件下其寿命远小于冲击通流容量大的SPD，根据有关资料介绍：“MOV元件在同样的模拟雷电流8/20μs,10KA测试条件下，通流容量为135KA的MOV的寿命为1000-2000次，通流容量为40KA的MOV的寿命为50次，两者寿命相差几十倍”，由于配电室入口处的SPD 要承受沿配电线路侵入的浪涌电流的主要能量，因此其SPD在满足入口界面处标称放电电流要求的前提下，可根据情况选择较大通流容量的SPD。
对于有人或无人值守场合，可选用OBO之带有遥信触点和带有声光报警之电源SPD，所有OBO电源防雷器都具有老化显示。
山东省防雷气象局信息中心机房位于办公大楼的第三层。办公大楼是三相四线供电，由室外架空引入大楼，信息机房由大楼总配电单独供电，有三路UPS为各子网作后备电源。
根据《计算机信息系统防雷设计规范》要求，电源线防雷保安器(简称电源防雷保安器)的设置：电源(三相或单相)防雷保安器一般安装在：计算机房所在建筑物的总电源配电柜输入端；计算机所在机房低压配电柜后、稳压电源或UPS前；计算机终端电源插头前。特做出如下配置：
第一级电源防护：在信息机房或营业网络所在建筑物的总电源配电柜输入端加装第一级三相电源防雷器UN-100－DX。
第二级电源防护：在大楼的各楼层配电箱处安装第二级三相电源防雷器UN-50保护大楼内的用电终端；在计算机所在机房UPS前加装第二级单相电源防雷器V20－C/1+NPE保护UPS；
第三级电源防护：网络服務器、路由器、卫星收发机、程控交换机等重要设备电源插头前安装UK-30插板型防雷器对重要设备进行精细防护。
3 信号线的防护
信号线传输各种信号进出机房信号SPD应满足信号传输速率、工作电平、网络类型的需要，同时接口应与被保护设备兼容。信号SPD由于串接在线路中，在选用时应选用插入损耗较小的SPD。在选用SPD时，应让OBO指定供应商提供相关SPD技术参数资料。正确的安装才能达到预期的效果。SPD的安装应严格依据厂方提供的安装要求进行安装。
济南地区农业中心信息中心机房和各营业网络信号都是利用电信局的公用电话网作为信号接入方式且接入方式较多，经我司技术人员考查有如下几种不同的信号格式：
光缆：中心机房宽带信号接入。
DDN专线：网络的信号接入方式之一。
E100格式：中心机房局域网传输格式。
X.25专线：网络的信号接入方式之一。
卫星接收天线、高频电话：中心机房备用数据信号和电话会议信号。
以上几种信号多为室外引入机房,，成为引雷的重要途径，对此我们分别采取如下防雷配置：
3.1 光缆的防护
出入住宅楼的光缆应将缆内的金属构件，在终端处接地。接地线应采用大于16mm2的多股铜线直接引至设在交换机柜旁的总接地排上。
3.2 DDN专线及X.25专线防护
机房内的MODEM、路由器是沿信号线侵入的雷电感应过电压袭击的首要目标，对于有一定屏蔽措施的架空数据线，根据有关的实测资料，雷电感应过电压的幅值仍可高达1－2KV。而对于屏蔽不完整的线缆该感应电压就高达2－3KV。为了不使网络设备受损，在信号传输线上应加装相应的保护器―数据防雷器。在此选用防雷器型号为RJ45S-V24T/4-F。
3.3 中心机房局域网交换机的防护
中心机房局域网有四台24端口、三台16口3COM网络交换机，通讯机房有16口交换机。我们必须对其电源口各网口进行防护，在此我们采用UR-E100/4-FD对交换机的电源和信号进行综合防护。
3.4 天馈线的防护
【机房工程施工方案】推荐阅读：
机房改造工程施工方案10-04
机房工程施工进度管理06-01
机房工程应急预案07-17
机房装修工程简要说明10-27
机房布线施工方案10-17
机房建设工程施工的协议书07-04
通信工程机房搬迁表扬信11-22
机房监控系统施工方案09-19
网络机房搬迁方案06-03
机房环境监控方案06-28
