1.项目需求

某电子认证服务有限公司机房建设工程的机房建设位置位于大楼第16层，机房面积约123平方米，根据功能区别将机房划分为3个区域：监控区，用于人员监控机房及负责人员出入检查。模块化机房区：部署网络、服务器等设备机柜及配电、UPS供电区域。屏蔽机房区：CA核心设备区域。

我们针对某电子认证服务有限公司（以下简称“某公司”）机房建设的需求，全面、综合考虑了各种因素，充分展现了先进、完善、可靠的保障技术，完全能够满足机房系统以及工作人员对机房环境的温度、湿度、洁净度、风速度、电磁场强度、电源质量、噪音、照明、振动、防火、防盗、防雷和接地等要求。确保计算机系统充分发挥其功能、延长设备使用寿命，保证电子计算机等网络设备能够安全、可靠运行；满足工作人员操作过程的灵活、安全和方便等性能特点。

机房建设遵循较为先进、实用高效、安全可靠、节能环保的设计理念，不仅要达到国家《电子信息系统机房设计规范》[GB50174-2008] 和《电子计算机场地通用规范》(GB/T2887-2000) 规定的机房要求标准进行设计建设。同时满足国家相关消防要求。可以满足某公司当前及未来发展对机房实体环境的需求。

总体设计方案保证安全可靠，确保系统安全可靠的运行。保证计算机机房工作人员的身心健康，延长机房内各系统的使用寿命。通过采用优质产品和先进工艺，为网络信息、计算机设备、以及工作人员创造一个安全、可靠美观、舒适的工作场地。

2.总体设计

2.1 总体设计概况

为满足现代机房快速建设、功能齐全、灵活扩展、方便管理的需求，建设一个标准化机房，整合了供配电、制冷、监控、机柜、布线等多个系统的数据中心产品解决方案，各系统采用标准化设计，既相互独立又密切配合，能够全方位的满足您的需求。同时需设计机房供、配电系统（包括机房内的主设备用电、辅助设备用电）、防雷接地、机房新风系统、机房空调系统、机房综合布线、环境监控（漏水检测系统、温湿度探测、烟雾探测、配电柜、空调、UPS）、机房消防报警及灭火系统、机柜系统等几部分。本机房建设包括一个主机房,主机房中包含监控室(包括操作台,显示屏幕),一个模块化机房(包含配电列头柜,空调,网络机柜),一个屏蔽机房,一个市电配电箱。

2.2 总体设计规划

机房采用某品牌工厂预制模块化机房，共18个可用机柜，两台25KW空调l 在规划出的机房位置先砌出机房墙体，之后墙面与棚面涂刷防尘漆。l 进行机房的基础装修，包括金属夹芯板墙面、铝扣板吊顶、静电地板铺设、空调上下水、防雷接地。l 供配电系统采用国家B类信息机房建设标准。l 单机柜功率密度按照3kW设计，电池后备时间2小时。l 精密空调采用两侧送风方式进行制冷。l 机房内采用一套动环监控系统，包括门禁及视频监控等

2.3 机房平面布局图

2.3.1 机房平面图

2.3.2模块化单元

根据本机房面积及结构，本次提供的模块化机房单元为每组24个机柜，其中2个强电列头，2个弱电列头，18个服务器机柜。按每个服务器机柜3KW的功率，每个模块化机房单元的最大功率为54KW。

3.建设内容

3.1 供配电系统

供配电系统作为机房的动力保证系统，安全等级毋庸置疑，机房要求不间断运行，如何建设一套安全的供配电系统是本节的主要内容。按照GB-50174-2008《电子信息系统机房设计规范》中对机房供配电的要求，配电系统采用TN-S接地系统，重要设备必须采用UPS供电。机房供配电系统包括：市电输入配电、UPS系统、UPS输出配电三部分组成，为了实现对机房不间断供电，UPS系统是重点建设对象。又因为机房总是随着用户的需求而始终处于不断的发展当中，这就要求在供配电系统的建设中还要考虑到未来的扩展能力，尽量避免不必要的重复建设。

3.1.1 供电电源

低压配电系统采用380V/220V TN-S系统。机房配电按一级负荷进行设计，各自使用相对独立的配电系统。各用电设备进行分相负载，均匀合理配电，并留有扩展的余地。机房的供电向机房内各机柜及空调等基础环境设备和照明等提供可靠的电力供应，计算机主机、涉密设备、存储、网络等信息设备由UPS提供可靠的电力供应保证。由大楼一楼总配电室引一路市电至机房配电柜，供给UPS及动力用电。其中，某公司机房配置1套市电配电柜、1套UPS配电柜；机房用电设备按负荷性质分为计算机设备负荷和辅助设备负荷，计算机设备和动力设备应分开供电。市电主电缆采用一条ZR-YJV4*120+1*70电缆从大楼一楼总配电室引入机房市电配电柜。从市电配电箱引电缆到UPS主机，再由UPS输出电缆到UPS配电柜。市电配电箱主要为内、外网机房及相关操作间的空调及插座、办公用电和照明系统进行配电。UPS配电箱主要为机房的各列头柜和其它重要设备进行配电。选用智能配电柜，柜内部分器件使用高端电气产品。

3.1.2 电源分类

一类电源为UPS供电电源，由UPS输出电源柜引至各机房，通过上走线桥架分路送到各模块内配电列头柜，再经柜内PDU分接计算机电源处，电缆用阻燃电缆敷设。

二类电源为市电供电电源，由市配电柜分别送至空调、照明配电和插座配电，再分路送至灯具及墙面插座。电缆用阻燃电缆，照明支路用塑铜线，穿金属线槽及钢管敷设。配电柜、箱应有短路、过流保护，其紧急断电按钮与火灾报警联动。配电箱、柜安装完毕后，进行编号，并标明柜、箱内各开关的用途以便于操作和检修。配电柜、箱内留有备用电路，作机房设备扩充时用电。

3.1.3 插座

机房内用电插座分为两大类，即UPS插座和市电插座。机房各工作间均留有备用插座安装在墙壁下方供设备维修时用。

3.1.4 电缆（电线）

电缆（电线）在铺设时应该平直，电缆（电线）要与地面、墙壁、天花板保持一定的间隙。不同规格的电缆（电线）在铺设时要有不同的固定距离间隔。电缆（电线）在铺设施工中弯曲半径按厂家和当地供电部门的标准施工。铺设电缆时要有留有适当的余度。

3.1.5 UPS

UPS系统能够为您解决的问题：

根据某公司机房建设，共计建设17个服务器机柜，每个机柜满配为3kw，总功率为51KW的负载，建议采用1台100KVA UPS为负载提供纯净的正弦交流电。

3.1.6 UPS后备电池

UPS配套电池组承担了在市电断电的情况下为UPS提供电源的工作，保障在市电断电的情况下机房内的计算机系统仍能在一定时间内正常工作，因此，电池组在UPS系统中充当着非常重要的角色。考虑到成本及使用性能，作为后备电源使用，电池多采用阀控式密封铅酸蓄电池，循环充放电次数达300次以上，使用寿命5年以上。电池计算公式：（恒功率法）电池恒定放电功率＝负载功率÷（n×单组电池数量×h）h-逆变效率n-电池单体格数，12V蓄电池为6。12V200Ah蓄电池恒功率放电时间表：

本方案采用64只12V200Ah蓄电池，能够满足UPS满载后备2小时以上的需求。

3.2空调制冷系统

3.2.1 送风方式的选择

1.密闭冷通道行级水平送风：如下图所示，两列机柜正面相对摆放，并对通道进行密封，行级空调与机柜并列安装，采用前送风后回风方式，确保制冷气流充满整个密闭通道内，保障对每个机柜的高效制冷。该制冷方式适用于中高热密度解决方案（单机柜功率≥5KW），与传统的下送风制冷方式相比，节能25%以上。

2.密闭冷通道下送风：

封闭通道下送风方式同样能获得很好的制冷效果，但是受通孔地板和送风压力的影响，在封闭通道的宽度为标准的1.2米时，单机柜的制冷量不超过5KW时可以采用该方案。多台精密空调集中部署，为多个模块单元制冷，每个模块单元为20个机柜，多台精密空调通过地板下风道为每个模块单元制冷，根据每个具体模块的实际总功率，可以通过调节模块化单元的风道大小的方式调节制冷量。

本次方案建议使用封闭通道下送风方式部署制冷系统，此方案比传统机房的制冷方式耗电量节省25%。杜绝冷热空气混合，提高机柜级的制冷效率，比常规的送风方式更高效节能，降低运维成本。空调负荷计算方法拥有足够的制冷量是调节机房温湿度环境的首要保证，合理的计算机房制冷量需求，不但能够保障机房合理的温湿度环境，还能节约成本。机房内主要热量的来源如下：

l 设备负荷（计算机及机柜热负荷）；

l 机房照明负荷；

l 建筑维护结构负荷；

l 补充的新风负荷；

l 人员的散热负荷等。

l 其他

1. 传统机房热负荷分析：

根据以上各部分对热负荷的计算要求我们可以知道，机房主要的热负荷来源于设备的发热量及维护结构的热负荷。因此，我们要了解主设备的数量及用电情况以确定精密空调的容量及配置。根据以往经验，除主要的设备热负荷之外的其他负荷，如机房照明负荷、建筑维护结构负荷补充的新风负荷、人员的散热负荷等，可根据计算机房的面积测算。根据本项目机房的用途，可考虑按照机房设备发热量和机房面积两部分进行测算。具体如下：

功率及面积法：Qt=Q1+Q2Qt：总制冷量（KW）Q1：室内设备负荷（设备铭牌功率×同时系数0.6~0.8）Q2：环境热负荷（=0.10～0.18kW/m2×机房面积）。

2. 模块化机房热负荷分析在模块化机房中，由于封闭了制冷通道，热负荷的主要来源为IT设备散热及结构热负荷，计算中可以不用考虑其他的负荷，如照明、人员等的散热。结构热负荷主要表现为模块温度（集中于冷通道）低于外部环境温度发生的热交换，考虑该因素，为了保证充分制冷，特别是在中高密度机柜功率（>5KW）设计时，需要额外增加10—20%的制冷冗余，确保充分制冷，避免局部热点的产生。

功率冗余法：Qt=Q1（1+Q2）Qt：总制冷量（KW）Q1：室内设备负荷（设备铭牌功率×同时系数0.6~0.8）Q2：制冷冗余（设备负荷的10-20%）

3.2.2 制冷方式的选择

常规精密空调的制冷方式有风冷、水冷、冷冻水冷、乙二醇冷等四种，考虑到对环境的适应性，在数据机房中，主要运用的是风冷和冷冻水冷两种精密空调机组。现针对风冷和冷冻水冷机组的特点进行相关对比，以便提供最优的解决方案。

1. 风冷、冷冻水冷空调的原理

风冷机组分为室内机和室外机，管路循环制冷剂为R22/R410A等气液态混合冷媒，通过压缩机进行气态液态的转换来进行制冷，而冷冻水冷机组分为室内机、冷水主机和冷凝器/冷却塔，管路循环制冷剂为冷冻水，通过冷水主机制造冷冻水来进行制冷。

1. 机组特点对比：名称风冷机组水冷机组设备造价低较高建造工程量无需专业工程设计，工程量小，工期短需专业设计，工程量主要集中于管路建设，工期偏长安全可靠性机房内进水仅为加湿水管，对机房影响小循环冷媒为水，管路出现泄漏会严重威胁机房安全能耗适中较风冷节能。

风冷机组水冷机组设备造价低较高建造工程量无需专业工程设计，工程量小，工期短需专业设计，工程量主要集中于管路建设，工期偏长安全可靠性机房内进水仅为加湿水管，对机房影响小循环冷媒为水，管路出现泄漏会严重威胁机房安全能耗适中较风冷节能安装要求室外机相对于室内机的垂直高度在-5~20m以内，管程60m内为宜，增加需配延迟组件。无特别硬性要求，适应现场环境能力强后期维护仅室内机与室外机维护，工作量小室内机、冷却塔、水冷主机，管路、水泵都需要定期巡检维护，更换循环水，过滤器环境要求-40℃～＋45℃-35℃～＋45℃

综合考虑，冷冻水机组的建造成本和后期运维成本较风冷机组更高，同时因为在机房内引入了水源，降低了机房安全可靠性。本方案中我们推荐采用风冷型精密空调机组，普遍适用于各类机房，建造成本低，后期维护简单，安全可靠。

3.2.3 自热冷节能技术

机房内部常年维持在24度左右，且机房精密空调一年四季都在制冷，当室外环境温度低于机房内部温度时，自然界存在丰富的冷源，如何有效利用自然界冷源成为数据中心节能的重要途径。本次机房建设可自然冷节能精密空调，根据统计，北方地区，全年节能率达20%以上，长春节能可达近40%。

计算条件：空调回风温度按37度，机组按全年8760个小时不间断运行；计算全国主要城市全年平均节能率如图所示：

自然冷节能精密空调运行原理：夏天或者过度季节，室外环境温度高于机房内部温度或者室外环境温度低于机房内部温度但没有达到开启制冷泵开启条件，开启压缩机制冷运行；

• 冬季或者过度季节，室外环境温度低于机房内部温度且达到开启制冷剂泵开启条件，关闭压缩机，开启制冷剂泵制冷运行；

自然冷节能精密空调特点：

• 在一套制冷系统中实现了常规压缩机制冷循环，节能制冷循环两套循环系统；

• 氟泵自然冷节能精密空调作为一体化的设计，现场安装和普通的风冷精密空调差不多，只要焊接连接管即可，安装简单且安装成本较低。

• 氟泵自然冷节能精密空调作为一整套产品，现在安装的零部件很少，投入运行后几乎不需要专业的维护人员维护，且维护简单（只需清洗过滤网和室外机换热器即可）。

• 不引入新风，保持机房密闭性、洁净度，不需要在外墙上开设风口。

• 可在常规风冷直接膨胀式精密空调空调基础上进行改造，实现常规制冷、节能系统制冷双循环。

3.2.4 空调机组的安装

1. 室内机

室内机为IT机柜风格，配合密闭冷通道使用，因此室内机可直接与机柜并接在一起安置，但是要合理规划室内机在密闭冷通道中的位置，使整个冷通道内部送风均衡。

给水要求：

l 进水水质：洁净的自来水；电极加湿器不能使用去离子水或蒸馏水。

l 电导率：350～750μs/cm；

l 进水水温：0～40℃；

l 进水压力：0.1～0.8Mpa。

供电要求：机组采用三相五线制供电方式（3L+N+PE），根据机组满载电流合理选择电缆和断路器的规格；因机组启动电流较大，不宜接入UPS后端供电。

2. 室外机根据室外场地的不同情况，机组可由以下原则来确定室外机配置方案等。

1) 为保证冷凝器的散热性能，请将冷凝器安装于室外气流顺畅的场合，并且避开存在灰尘、积雪等可能造成冷凝器盘管堵塞的场所，同时确保机组周围无蒸汽、废热气、酸性或碱性气体等。

2) 建议用户在安装条件允许的情况下，采用水平安装，有利于提高进风效率，降低噪音。

3) 安装方向请参照KC风冷式冷凝器上安装指示箭头的标识。

4) 务必不能使电弧焊的地线与冷凝器接触，避免因产生电弧击穿盘管内的焊点。

5) 室内机与室外机不在同一水平面时，室外机一般不低于室内机5m，不得高于室内机20m，管路尽量避免转弯；连接铜管等效长度一般在30m以内，尽量避免超过60m；室外机水平安装要求：

安装距离及落差安装设计建议精密空调系统压缩机安装在室内机内，以压缩机为基点，系统安装形式分为正落差和负落差两种形式(该安装形式只适用于风冷系列机组)。正负落差取值(标配)

形式垂直高度取值备注正落差最大：+20m室内机低于室外机负落差最大：-5m室内机高于室外机

1) 正落差安装时，需在室外机的进气管和排液管上需加装反向弯，避免停机时液体的回流。安装反向弯时，必须保证反向弯顶端弯管要高于室外机盘管最高一排铜管；

2) 如正落差大于20m或连管长度超过30m时，需增加延长组件；

3) 安装垂直高度超过10m时,建议气管在每6m的垂直高度位置上安装存油弯；

4) 液管不得受阳光直射；

5) 室内机系统气管和凝结水排水管应按一定角度(排气管≥0.3°的水平倾角)倾斜走管；

6) 负落差安装时，冷凝器出口液管应按应按一定角度(气管≥0.3°的水平倾角)倾斜走管。

3.3 新风系统

3.3.1 新风量计算机房新风量计算机房建设面积约为175平方米房内空间净高2.5米，

机房的有效空气总容积：V=175×2.5=437.5m³通风换气量的计算：依照国家有关标准，工作间所需通风换气次数按每小时换气3～5次计算，机房所需新风量计算（换气次数按每小时换气4次计算）为：机房新风量为Q =4×V （m3/h）=4*437.5=1750（m3/h）

3.3.2 新风系统设计

根据计算，本次设计在主机房安装吊顶式新风机两台。新风机总换风量为1500m³/h，达到机房总面积所需新风量计算（1200 m³/h）要求。本工程新风机设计采用吊顶上送风方式，新风经新风管、百叶风口直接送到机房内，在排除室内污浊空气的同时，将室外新鲜空气经过滤后送入机房内，在机房内形成正压箱，达到良好的通风换气及防尘效果。

设计在主机房区域内的顶棚上安装风口作为风口，同时将吊顶的微孔铝板作为回风口。设计主机房区域的气压大于其他区域，以保证主机房区域的空气洁净度。

☆ 低噪音、高效能量回收☆ 适用于中心机房、办公室、实验室、宾馆、会计室、医院病房等场所☆ 采用吊顶暗装方式，不影响室内装修，安装维修简单新风换气机的六点要求1、双向换气室内外双向换气，新风等量置换。冬天通风，清新温暖

夏季换气，凉爽自然

2、过滤处理新风过滤处理符合建筑法规要求。配装不同的过滤器可有效阻止灰尘和有害气体等污染物进入室内。

3、高效节能内置静止热交换器，热交换效率大于70%，冷热负荷（室温）不受新风影响，大幅度降低新风处理所需能量，实现高效节能。荣获北京市节能认证证书。

4、应用简便多种机型，适合从15m2到1100m2的建筑单元，一体化结构，内置热交换器、双风机、过滤器，只需接通电源和风口（道）即可使用，不但简化设计，而且适应各种改造工程。

5、安全可靠低噪声风机和内部降噪处理，防止了对现场的干扰，整机除风机外无运动部件，几乎无需维护，可确保长期稳定可靠工作，一劳永逸。

6、低费用高效益替代新风处理设备，不必单设操作间，可减少设备投资和建筑面积，利用热回收技术节能降耗，大幅度降低运行费用，节约新风处理能耗30%以上，无冷热源供应，一体化结构减少维护工作量，节能人工费。

7、过滤器自动报警装置（可选）当空气过滤器积聚了大量灰尘，需要清洗或更换滤材时，机器自动显示报警提示。

8、智能控制（可选）先进的液晶智能控制显示技术，使室内空气品质状态一目了然，智能控制换气方式：冬夏使用热交换，春秋采用旁通式。

3.3.3 机柜及封闭通道系统

为了实现更好的制冷效果和更高的节能特性，仅仅在空调本身上下功夫已经难以满足日益苛刻的要求，因此对机房现场制冷的规划设计就显得尤为重要，传统机房多采用高架地板下送风制冷解决方案，虽然能保证IT设备能够得到充分的制冷效果，但是较低的制冷效率却增加了机房的能耗，如下图所示的传统下送风模型，可以看到通孔地板送出的冷风有一部分直接回到了精密空调中，降低了空调的冷量利用率和回风温度，从而增加了制冷能耗。

所以合理的设计机房现场及冷热通道，避免冷热气流非必要的混合能够实现更好的制冷效果和节能，封闭通道系统就是这样一种产品化的设计解决方案，它将空调的送风路径进行全密闭处理，确保制冷气流能够几乎全部到达机柜内，如下图所示：

封闭通道系统主要由机柜、通道门、顶板天窗等组成，并且可以在内部集成行级空调、配电柜、UPS等设备。各部件采用一体化设计，确保相互之间无缝衔接，并且该系统还提供自动门、手动门、消防联动、顶部走线部件等选配功能，更好的适应不同用户的需求。

本方案中，IT机柜采用600*1100*2000mm的尺寸，配套的列头柜和行级精密空调尺寸统一为600*1100*2000mm，实现微模块整体的外观统一，提升美观性。服务器机柜，前后门通孔率达75%，配合行级空调实现更好的制冷效果，机柜采用九折型材，静态承重达1300KG，满足高密度的设备安装需求。模块化机房承重需求：本次模块单元共计24个机柜，2个弱电列头，两个强电列头，18个网络机柜，机房承重需求如下表：

设备名称单位重量(KG)数量(pcs）总重量（KG)机柜180223960.00配电柜2102420.00桥架32472.00单扇门304120.00门槛604240.00设备300226600.00模块单元总重量（公斤）11412.00模块单元总面积（平方米）31.68承重（公斤/平方米）360.23

根据上表所示：本次机房承重需大于360.23公斤/平方米。

3.4 机房智能化系统

3.4.1 数据中心可视化

以3D形式展现数据中心机房所在建筑、机房布局、设备及网络链路，实现3D场景中设备及网络链路的可视化管理。实现以机柜为单位的数据中心机房容量管理，对于机柜的空间、电力和承重等容量信息进行统计和展现，并与主机监控、网管监控和日志监控系统集成，实现对设备性能、告警的实时监控。

3.4.1.1 资产可视化

可采用Excel导入方式，将各个机柜及机柜内设备的基本配置信息纳入可视化平台，通过任何物理可见的设备就可查找到相关的配置信息，通过任何一条配置信息也可以查找到相关设备，完成资产配置可视化。l 信息查询：支持在3D可视化环境中通过鼠标点击操作实现对设备台帐信息的直观查询。l 机柜搜索、定位:通过输入机柜模糊查询条件检索机柜，系统在当前视图范围内列出符合条件的机柜名列表。根据用户选择的机柜进行定位，未被选择的机柜以虚化表示。机柜模糊查询的条件包括此机柜所有资产信息属性名称。

l 设备搜索、定位：通过输入设备模糊查询条件，系统在当前视图范围内列出符合条件的设备ID列表，并根据选择的设备进行设备定位，未被选择的设备以虚化表示。设备模糊查询的条件包括此设备所有资产信息属性名称。

l 设备位置跟踪：当上架设备物理位置发生变化时，在3D场景中自动变更设备物理位置。

l 设备信息管理：支持基于现场实际机柜布局和已有设备台账数据自动生成机房3D场景。在相关场景中，机柜间的位置关系、设备在机柜中的位置与实际中的布局一致。

l 设备端口管理：以3D可视环境中直观展现实现配线架，和设备前后面板、端口占用情况的直观展现和信息查询。

配线可视化

可采用自管理或集成其它资源管理系统的方式，将各个机柜内设备的连接信息信息纳入可视化平台，通过任何物理可见的设备就可以查找到相关的链路信息，通过任何一条链路信息也可以查找到相关设备端口信息，完成链路配置可视化。

l 按设备连接查看：查看一个设备的所有对外的网络连接，包括经过的每一个中间设备的每一个端口信息。

配线可视化可采用自管理或集成其它资源管理系统的方式，将各个机柜内设备的连接信息信息纳入可视化平台，通过任何物理可见的设备就可以查找到相关的链路信息，通过任何一条链路信息也可以查找到相关设备端口信息，完成链路配置可视化。按设备连接查看：查看一个设备的所有对外的网络连接，包括经过的每一个中间设备的每一个端口信息。

l 按线路连接查看：查看一条网络链路的所有跳线信息，包括经过的每一个中间设备的每一个端口信息。

l 设备端口管理：以3D可视环境中直观展现实现配线架和设备前后面板和端口占用情况的直观展现和信息查询。

l 设备链路管理：以3D可视环境中管理设备之间的物理连接关系。包括：跳线查询和展示、基础布线查询和展示、链路查询和展示。

3.4.1.2 容量可视化

将数据中心机房机房的机柜剩余空间、机房的各个区域的承重情况、电力负荷等以图景形式展现，以便数据中心机房应用运维人员快速掌握机房情况。支持对机房容量的可视化管理，包括机位、U位、承重与功耗等，对相关的容量数据需要按图形进行可视化展现，并能进行容量统计，包括总容量与已用容量。

l 空间统计及查询：在3D可视化环境中支持对机房中所有机柜的连续可用空间分布查询，统计结果能够在3D环境中以柱状图方式直观表现。

l 功率统计可视化：在3D可视化环境中支持机房机柜额定功率分布统计，能根据不同的颜色区分相关的机柜功率大小；支持对机房机柜功率的分布图可视化渲染展现。

l 承重统计可视化：在3D可视化环境中支持对机房承重分布情况统计，能够以柱状图方式直观展现数据中心机房机房中每个机柜的承重状态，方便管理员实时了解机房布局并进行有效调整。

3.4.1.3 设备上架可视化

l 上架设备时，系统根据设备型号对应的U高、功率、承重，自动找到符合条件的可选机柜空间l 在3D场景中直观进行上下架操作l 上下架操作后，系统可自动更新CMDB、资管系统或台帐表

3.4.1.4 IT架构管理可视化

l IT架构端到端可视化

n 从业务交易到应用、软件、数据库、系统、主机、网络的全面可视化

l 系统无缝整合

n 与系统无缝整合，为系统提供强大的可视化能力

l 整合多种监控工具

n 集成各层次监控系统，汇聚多种告警和监控信息l 提供故障影响分析和根源诊断能力

3.4.1.5 监控信息可视化

l 集成多种监控系统

n 环境监控

n 视频监控

n 网络监控

n 系统监控

n 应用监控

l 状态可视化

n 直观显示设备告警信息和可用性状态

n 快速定位故障设备，缩短排障时间l 性能可视化

n 从监控子系统提取设备的性能数据集成展现

n 采用可视化手段优化提升信息交互效率

3.4.1.6 演示可视化

在物理环境仿真再现的基础上，提供灵活强大的可视化展示功能，可以实现数据中心机房基础设施多样化的展示需求，如逻辑关系表达、模拟故障、PPT整合及自动巡检及演示路线定制等。

l 自定义动画：系统要提供非常易用的动画制作功能，用户可以自定义生成流畅生动的演示动画，可用于数据中心机房介绍、巡检路线示意和应急预案展示等日常运 维工作。

l 交互式演示汇报：系统要支持用户将多段动画嵌入PPT演示文档中，实现PPT与三维仿真场景的双向互动，以丰富生动的手段实现最佳演示汇报效果。

l 工作视角管理：用户保存虚拟仿真环境中的任意视角，然后进行点击后即可马上进行视角切换（跳跃模式），从而提升信息查找的效率。每一种用户角色可以自定义自己的视角。可以将默认视图放置虚拟仿真桌面形成快捷方式。

3.4.2 动力环境监控系统

3.4.2.1 监控系统概述

全能型一体化机房动力环境监控系统解决方案的实施能实现机房一体化管理，从而实现“集中化、网络化、智能化、无人化”的科学管理模式，让信息化建设迈上一个新的台阶，让机房的运行更为稳定、可靠，管理更为简单、方便。监控系统采用先进的B\S架构的动力环境集中监控管理平台、嵌入式网络型并辅以相关的环境采集模块，通过TCP/IP协议方式进行数据传输，实现对该项目机房动力与环境系统进行365*24小时全方位的统一集中监控管理。提供美观友好的WIN8监控画面。发现异常系统自动及时弹出报警窗口、并附有多媒体语音广播报警和本地声光进行本地报警，同时通过手机短信、E-mail方式远程通知机房运维人员，以让运维人员及时采取相应措施确保各机房设备的可靠运行。

3.4.2.2 监控系统设计原则根据机房的现实情况和机房物理环境，结合机房宝科技对于机房与UPS动力环境管理监控的最新研究成果和解决方案，

提出如下设计原则：

1、先进性、实用性：充分考虑到机房的重要性和高科技的特点，在进行系统设计时，满足了现有基本需求的基础上，考虑到信息技术的发展，我司监控系统设计先进、实用性体现如下：

ü 所有的动力环境监控产品都是自主研发和制造，简单、易用、产品兼容性好，标准化接口设计，产品化的系统构成使安装、调试、维护工作变的更加轻松简单；

ü 本监控系统采用先进的B/S架构，可远程对监控系统进行查看、控制和管理，不需要安装任何客户端软件和第三方插件；

ü 采用TCP/IP协议方式进行数据传输，支持多种网络传输架构；ü 具备大容量锂电池，超长续航能力，外部供电中断之后，还能正常监控报警工作12个小时

2、高度集成化：一站式采购，只需一台主机，即可轻松搞定机房里的动力环境系统3、便捷实用：免工具对插，安装式方便快捷，清晰明了，标准化功能轻松实现

4、稳定性、可靠性：

ü 本监控系统符合电磁兼容性和电气隔离性能设计要求，不影响被监控设备的正常工作；

ü 本监控系统具有自诊断功能，对通信故障、软硬件故障功能能够自动诊断出来并及时告警；

ü 双网口设计，冗余配置，大幅提升链路可靠性

5、安全性：

ü 本监控系统与被监控对象间具有可靠的电气隔离，本系统的软硬件在任何情况下，均不影响被监控对象运行的安全性。

ü 具有两路零地电压检测，扫除机房接地漏电的威胁，提升机房安全度。

ü 双电源输入设计，提高监控系统安全等级。动环监控系统是一款专为中心机房开发的，集UPS监控与扩展动力环境于一身的网络监控主机。该产品采用1U19英寸机架式设计风格，220V交流供电，更符合现代机房的设计要求。监控主机提供2路220V交流电的接入，并监控2路220V交流电是否接入、零地电压检测，内置后备电池。实现同时支持对4台主串口设备进行监控(4路UPS，或者2路UPS+2路精密空调等的组合)。支持8路的485扩展设备和智能设备连接接口，4路USB口可连接语音模块，支持8路开关量输入检测、4路继电器输出控制，内置短信模块，机身带LCD显示和按键输入功能，人机交互界面更为方便直观，极大的满足了中小机房的监控需求，是建设现代无人值守机房的最佳选择。

3.4.2.3 监控系统拓扑图

3.4.2.3 UPS监测

对UPS内部整流器、逆变器、旁路、负载、电池等各部件的运行状态进行实时监视，一旦有部件发生故障，系统会自动报警。并且实时监视UPS的各种电压、电流、频率、功率、电池后备时间等参数。监控可全面诊断UPS状况，监视UPS的各种参数。一旦UPS报警，应自动切换到相关画面。越限参数将变色，并伴随有报警声音，有相应的处理提示。对于重要的参数，可作曲线记录，并可显示选定某天的最大值，最小值，使管理人员对UPS的状况有全面的了解。监控界面如下：

3.4.2.5 精密空调监控

机房监控系统能实时监视空调各部件（压缩机、风机、加热器、加湿器等）的运行状态与参数，并可远程修改设置与开关空调。（根据生产厂提供的全部监控功能）此系统所实现功能如下：压缩机状态、风机状态、加湿器状态、去湿器状态、加热器状态、空调的温度、湿度值。

3.4.2.6 精密配电监控

监测馈线回路和电源进线的电气参数，提供主电源进线及每条分支回路运行的电流、电能及谐波等完整信息。精密配电柜可配合漏电采集单元实现在线漏电监测功能，同时配合温度传感器附件对列头柜内温度进行实时监视，完善了机房供电系统的安全性。

3.4.2.7 温湿度监控

根据机房实际面积，加装温湿度传感器，实时监测机房和机柜的温度和湿度数值，在监控界面上以电子地图的方式直观地显示现场的温湿度，并可对温湿度进行实时和历史查询。并且当机房的温湿度超过预定值时，系统将对管理人员电话短信报警；管理人员则可通过远程监控系统对机房内的空调进行调节，以完成对机房的控制。

3.4.2.8 消防监控系统

在机房布置烟雾传感器，对机房的烟雾做实时感应，监控室内的烟雾情况，减少或者避免火灾的发生而产生的危害。一旦出现火灾，系统立即做出反应，对机房管理人员实现短信、语音、声光等报警，以第一时间通知人员，达到减少甚至避免损失。

3.4.2.9 漏水监控

计算机房是大楼的心脏地域，计算机房的设备必须保证大楼正常运营，保证网络和计算机等高级设备能长期而可靠地运行。由于地板下强电、弱电、地线、电缆纵横交错，一旦漏水，后果将不堪设想。设备房漏水危害大，又不容易发现，对设备房内的漏水状态进行实时的检测是十分必要的。由于用户机房面积大，且漏水水源一般在机房地板下，为了方便用户今后的维护，建议采用非定位式漏水检测系统，其工作原理为：采用耐腐蚀，强度高的感应线缆与控制器及其他附件，将有水源的地方围起来，一旦有液体泄漏碰到感应绳，感应绳通过控制器将接点式信号输到工控机，及时通知有关人员排除。系统本身包括：漏水控制器、漏水感应绳及其他辅助设备，系统可检测感应线上任何点的漏水位置并有语音报警。系统还可检测机房洁净度，当感应上的尘埃集结到一定厚度，系统会报警提示管理人员派人清洗感应线。

3.5 机房综合布线系统

建立一套先进、完善的机房综合布线系统，为机房管理各种应用，包括数据、语音、图像、控制等应用系统提供接入方式、配线方案，实现系统配置灵活、易于管理、易于维护、易于扩充的目的。布线系统的灵活性，为升级及扩展都提供了方便。模块内部机架间线缆的连接均通过机柜顶置走线架布放，走线架的宽度为300mm至600mm。垂直干线系统的设计与数据中心整体布线系统配合，模块为垂直干线系统提供接口。本次数据中心布线，建议使用网络交换机前置的方案，将交换机部署在每个模块单元内，不同模块单元间只部署光纤即可，大大减小了布线难度，同时节省网线约30%。

3.6 辅助照明系统

3.6.1 辅助照明需求

机房照度不够，选配模块内辅助LED照明3.6.2 辅助照明方案《GB50174-2008电子信息系统机房设计规范》中规定，主机房设备区照明应满足在离地0.75m水平面照度500LX的要求，若客户使用现场不满足，可考虑选配微模块内LED辅助照明,如下图所示：

3.7 模块化机房特点

核心特点

n 快速部署

u 一体化集成小型模块化数据中心，集成了IT主机柜（集成UPS、配电、监控）、精密空调、蓄电池柜；

u 解决方案产品化、模块化，各部件遵循国内、国际标准，即插即用，安装简便，高效配置，大大缩短业务上线周期；

u 无需专业机房，可直接安装在楼宇水泥地面上，减少外配套工程

n 高效节能

u 密封冷通道（热通道）设计，相比开放式的设计，其用于温度调节的能耗大幅降低

u 高密部署，单柜典型额定功率5kW、8kW、10kW、15kW，满足客户不同业务需要

n 智能管理

u 集中式监控平台方式实现对各节点机房运行状态、市电状态、环境温度等进行监控；

u 强大的报表功能，对机房进行精细化管理；

u 365天7×24小时无人值守，远程监控以及智能人性化管理。最大限度降低IT部署及运维成本。

n 安全可靠

u 关键设备支持N+1/2N设计，断电后蓄电池持续供电，最大限度保障IT设备稳定运行；

u 完善的监控系统，具有多级自动报警功能，提供本地语音告警、本地处置，电话语音告警和网络视频监视、远程处置，紧急状态自动保护处置三种告警处置方式，可随时远程了解机柜内的情况，提升机柜的防护能力；

u 电动天窗可与消防系统联动打开。模块化机房与传统机房对比

名称传统机房模块化机房设备造价适中设备大小，高、低端不同，品牌不一，价格无法平衡一致高质量统一，品牌统一，价格均衡设备质量不同设备质量不同，高中低各有不同质量一致，统一质保安全可靠性一般高能耗大设备能耗比不一，无法统一协调低设备统一管理，厂商可平衡调整故障响应速度慢视各家厂商不同，不同厂商响应不同快及时响应，全部为一个品牌，一个工程师即可解决服务流程视各家厂商不同统一标准操作规范标准视各家厂商不同统一标准精密空调常规精密空调丢冷量，损耗大行级空调定向制冷，无损耗管理协调难度大易管理，统一性强PUE3-5小于3维护成本高各种设备维保时间、维护费用不同，分散低设备统一，可整体打包机柜数量206个300个设备占地面积视机房面积而定空间浪费较大视机柜而定，占据面积小，节省空间前期投入成本相对少、估算不准投入较大可扩展性一次性投入，阶段扩展难度大，设备可扩展空间小，投入成本大阶段性投入，灵活扩展，减少投入成本模块化机房每年相对传统机房每100kw可节省直接电费约60万元（每度电按1元计算）

3.8 屏蔽机房建设

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。本屏蔽机房面积约30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，机房内的通信线缆、机房设备、供配电部分由其它专业来考虑。本工程主要内容如下：

1、机房整体屏蔽环境：包括地面、墙面、吊顶、通风口、出入门、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。钢板焊接式电磁屏蔽室钢板焊接式电磁屏蔽室结构：焊接式结构的屏蔽室是由不同规格模块钢板（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载面积的矩型钢龙骨作屏蔽壳体的支撑龙门框架，其最大特点就是刚强度，抗震性、稳定性以及可靠性胜于其它结构的屏蔽室，而且屏蔽效能要高得多。

钢板焊接式电磁屏蔽室指标：

指标项目 频率 屏蔽效能磁场 14KHz-150KHz ≥75dB

电场 200KHz-50MHz ≥100dB

平面波 50MHz—1GHz ≥110dB

微波 1GHz—10GHz ≥100dB

电磁屏蔽是针对电磁波的屏蔽，而静电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、以及吸收损耗、反射损耗等系数值分析，本次屏蔽室屏蔽体选择以铁为基体的金属材料，钢板厚为2mm。地面采用相同材质厚度3mm钢板作屏蔽层。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，现场按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，表面无溶渣。确保屏蔽层模块板接缝处的屏蔽效能与整块单元屏蔽层的屏蔽效能保持一致，同时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，这会产生信号混频，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射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：双点手动（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，门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、可拆卸式优质铍青铜簧片，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，其插入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，日光灯或白炽灯照明，室内按用户要求配置插座盒。交流220V 50Hz配电箱（包括总电路控制及插座、照明分路控制、）电缆走线及穿管按设计要求，壁插座按用户要求。

室内电器设计、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1500 VC耐压实验；

（2）电源进线与屏蔽室壁间绝缘电阻及导线与导线之间的绝缘电阻大于2MΩ；

其它屏蔽部分

1、屏蔽门

低阻电动插刀门：两扇插刀式密闭屏蔽门，门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、可拆卸式优质铍青铜簧片，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，指标相应，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，首先在屏蔽壳体预定部位预留安装通风截止波导窗的孔口，波导窗与壳体焊接，同时并制作与换气机相符的法兰框（便于通风管按装），室内风口部位采用铝合金百页窗装饰。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：空调电源的屏蔽处理：信号线的屏蔽处理：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。广泛采用低泄漏电流的电源滤波器，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符合：MIL-STD-200A大容量（50A以上）的供电尽可能采取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。屏蔽室的强电部份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，最大泄漏电流1.5A 滤波器适应环境温度-25℃至+50℃，相对湿度＜85%。室内电缆沟或管线走线，按要求位置配置电源插座。（按现场环境和用户要求分布）供配电系统的技术指标应符合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。本部分由供配电系统专业负责。

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波导管引入屏蔽室内。

2）、超5类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

1、屏蔽地：为使屏蔽体壁面上的感应电流（静电）都能迅速入地，有效地降低壁面对地的高频电位，屏蔽体需与大地相连，形成电气通路，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，防水型材料，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承，龙骨架搭建必须要有足够的强度，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。

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