電子信息機(jī)房建設(shè)

1、目 錄 機(jī)房建設(shè)概述 機(jī)房等級劃分 機(jī)房建設(shè)發(fā)展歷程 機(jī)房建設(shè)發(fā)展趨勢 機(jī)房建設(shè)內(nèi)容 機(jī)房建設(shè)重點(diǎn) 機(jī)房建設(shè)通病 機(jī)房供配電的幾種典型設(shè)計(jì) UPS工作原理一、機(jī)房建設(shè)概述我們將計(jì)算機(jī)機(jī)房、通訊機(jī)房、互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心IDC(InternetDataCenter)機(jī)房、屏蔽機(jī)房等統(tǒng)稱為電子信息系統(tǒng)機(jī)房，簡稱機(jī)房。機(jī)房系統(tǒng)工程是一項(xiàng)集建筑裝飾學(xué)、電工學(xué)、美學(xué)、環(huán)境保護(hù)、安全防范技術(shù)，空氣調(diào)節(jié)技術(shù)，暖通凈化技術(shù)，計(jì)算機(jī)專業(yè)技術(shù)，消防技術(shù)，弱電控制專業(yè)，抗干擾技術(shù)，防雷防過壓技術(shù)。智能化管理等綜合學(xué)科的系統(tǒng)工程，并涉及到綜合布線，網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)集成等技術(shù)領(lǐng)域的專業(yè)化學(xué)科。機(jī)房是數(shù)據(jù)大集中而形成的集成IT應(yīng)用環(huán)境

2、，是各種業(yè)務(wù)的提供中心，是數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)存儲和數(shù)據(jù)交換的中心。數(shù)據(jù)中心實(shí)現(xiàn)了IT基礎(chǔ)設(shè)施、業(yè)務(wù)應(yīng)用、數(shù)據(jù)的統(tǒng)一、安全策略的統(tǒng)一部署與運(yùn)維管理。機(jī)房建設(shè)工程是隨著信息化系統(tǒng)對環(huán)境的要求越來越高而出現(xiàn)的新興行業(yè)，涉及到電子工藝、建筑結(jié)構(gòu)、空氣調(diào)節(jié)、給水排水、電器技術(shù)和消防安全等多種專業(yè)，它是為解決諸如溫濕度、潔凈度、電磁場強(qiáng)度、防靜電、供配電、接地與防雷、消防安全等綜合技術(shù)問題，為電子計(jì)算機(jī)系統(tǒng)穩(wěn)定可靠運(yùn)行和工作人員提供良好的工作環(huán)境。二、機(jī)房等級劃分1 1 電子信息系統(tǒng)運(yùn)行中斷將造成重大的經(jīng)濟(jì)損失電子信息系統(tǒng)運(yùn)行中斷將造成重大的經(jīng)濟(jì)損失；2 2 電子信息系統(tǒng)運(yùn)行中斷將造成公共場所秩序嚴(yán)重混亂。電

3、子信息系統(tǒng)運(yùn)行中斷將造成公共場所秩序嚴(yán)重混亂。1 1 網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行中斷將造成較大經(jīng)濟(jì)損失網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行中斷將造成較大經(jīng)濟(jì)損失；2 2 網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行中斷將造成公共場所秩序混亂。網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行中斷將造成公共場所秩序混亂。不屬于不屬于A A級或級或B B級的電子信息系統(tǒng)機(jī)房為級的電子信息系統(tǒng)機(jī)房為C C級級。A級（容錯(cuò)型容錯(cuò)型）C級（基本型）（基本型）B級（冗余型）（冗余型）機(jī)房等級劃分主要是按照電子信息系統(tǒng)機(jī)房設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定，主要體現(xiàn)在供電等級的劃分，是根據(jù)計(jì)算機(jī)的工作性質(zhì)工作性質(zhì)及其重要性重要性來劃分，分為三級 A A級負(fù)荷計(jì)算機(jī)房。級負(fù)荷計(jì)算機(jī)房。此類機(jī)房是指如國防建設(shè)、生產(chǎn)、交通運(yùn)輸、金融財(cái)政、航空管理等部門的機(jī)

4、房。這些部門的機(jī)房如遇突然斷電使計(jì)算機(jī)中斷工作的話，將導(dǎo)致嚴(yán)重的人身傷亡等惡性事故，造成無法彌補(bǔ)的重大損失造成無法彌補(bǔ)的重大損失。所以這類機(jī)房應(yīng)采用一類供電不間斷供電系統(tǒng)不間斷供電系統(tǒng)。 B B級負(fù)荷計(jì)算機(jī)房。級負(fù)荷計(jì)算機(jī)房。此類機(jī)房是指如科研單位和一些應(yīng)用計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的生產(chǎn)單位的機(jī)房，這些單位的機(jī)房一旦突然中斷供電將使生產(chǎn)、運(yùn)輸、通信等受到一定程度的影響，給國民經(jīng)濟(jì)造成一定的損失造成一定的損失。這類機(jī)房一般采用二類供電需建立帶備用的供電系統(tǒng)帶備用的供電系統(tǒng)。 C C級負(fù)荷計(jì)算機(jī)房。級負(fù)荷計(jì)算機(jī)房。此類計(jì)算機(jī)房是指應(yīng)用計(jì)算機(jī)做些一般的統(tǒng)計(jì)、查詢、情報(bào)檢索工作單位的機(jī)房。這些機(jī)方如突然中斷供電

5、雖會使工作受一定影響，但一般不會引起太大的損失一般不會引起太大的損失。這類機(jī)房一般采用三類供電常規(guī)供電系常規(guī)供電系統(tǒng)統(tǒng)。 項(xiàng)目項(xiàng)目指標(biāo)指標(biāo)A級級B級級C級級供電電源供電電源兩個(gè)電源供電且兩個(gè)電源不應(yīng)同時(shí)受到損壞兩回路供電 后備柴油發(fā)電機(jī)系統(tǒng)后備柴油發(fā)電機(jī)系統(tǒng) N或（N+X）冗余（X=1N）N供電電源不能滿足需求時(shí)不間斷電源系統(tǒng)的供電時(shí)間滿足信息存儲要求時(shí)，可不設(shè)置柴油發(fā)電機(jī)不間斷電源系統(tǒng)配置不間斷電源系統(tǒng)配置2N或M（N+1）冗余（M=2、3、4）N+X冗余（X=1N）N空調(diào)系統(tǒng)配電空調(diào)系統(tǒng)配電雙路電源，末端切換，采用放射式配電系統(tǒng)采用放射式配電系統(tǒng)供配電主要配置指標(biāo) 項(xiàng)目項(xiàng)目指標(biāo)指標(biāo)A級級B

6、級級C級級穩(wěn)態(tài)電壓偏移范圍穩(wěn)態(tài)電壓偏移范圍（%）-5+5-10+10-15+10穩(wěn)態(tài)頻率偏移范圍穩(wěn)態(tài)頻率偏移范圍（Hz）-0.2+0.2-0.5+0.5-1+1電壓波形畸變率（電壓波形畸變率（%）5710允許斷電持續(xù)時(shí)間允許斷電持續(xù)時(shí)間（ms）0442002001500供配電主要質(zhì)量指標(biāo) 為單臺計(jì)算機(jī)為單臺計(jì)算機(jī)(大、中、小型機(jī)大、中、小型機(jī)) 專門建設(shè)專門建設(shè) 沒有標(biāo)準(zhǔn)、摸索建設(shè)沒有標(biāo)準(zhǔn)、摸索建設(shè) 只有降溫措施、沒有溫度控制只有降溫措施、沒有溫度控制 風(fēng)道送風(fēng)風(fēng)道送風(fēng) 沒有溫度控制，也沒有測試和指標(biāo)沒有溫度控制，也沒有測試和指標(biāo) 穩(wěn)壓器供電穩(wěn)壓器供電 沒有對電力干擾（尖峰、浪涌）的防范沒有對

7、電力干擾（尖峰、浪涌）的防范 沒有對除塵措施，限于換鞋、穿白大褂沒有對除塵措施，限于換鞋、穿白大褂 系統(tǒng)穩(wěn)定工作時(shí)間只有幾十分鐘到幾個(gè)小時(shí)系統(tǒng)穩(wěn)定工作時(shí)間只有幾十分鐘到幾個(gè)小時(shí)三、機(jī)房建設(shè)發(fā)展歷程早期機(jī)房早期機(jī)房(19601980)早期機(jī)房早期機(jī)房(19601980)(19601980)為單個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)為單個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)專用的機(jī)柜（大、中、小機(jī)柜）專用的機(jī)柜（大、中、小機(jī)柜）開始逐步制訂標(biāo)準(zhǔn)開始逐步制訂標(biāo)準(zhǔn)機(jī)房的集中冷卻到恒溫恒濕專用空調(diào)機(jī)機(jī)房的集中冷卻到恒溫恒濕專用空調(diào)機(jī)UPSUPS的引進(jìn)和應(yīng)用的引進(jìn)和應(yīng)用防靜電概念的引進(jìn)和防靜電地板的使用防靜電概念的引進(jìn)和防靜電地板的使用單個(gè)指標(biāo)的測

8、試和監(jiān)控單個(gè)指標(biāo)的測試和監(jiān)控大機(jī)房面積、寬設(shè)備運(yùn)輸通道大機(jī)房面積、寬設(shè)備運(yùn)輸通道自動(dòng)和半自動(dòng)消防系統(tǒng)應(yīng)用自動(dòng)和半自動(dòng)消防系統(tǒng)應(yīng)用新風(fēng)系統(tǒng)和機(jī)房正壓防塵新風(fēng)系統(tǒng)和機(jī)房正壓防塵系統(tǒng)穩(wěn)定工作時(shí)間為幾天系統(tǒng)穩(wěn)定工作時(shí)間為幾天中期機(jī)房中期機(jī)房(19801990)中期機(jī)房中期機(jī)房(19801990)(19801990)IT設(shè)備小型化設(shè)備小型化服務(wù)器逐步成為主體，多臺計(jì)算機(jī)服務(wù)器聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器逐步成為主體，多臺計(jì)算機(jī)服務(wù)器聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備大量使用網(wǎng)絡(luò)設(shè)備大量使用對數(shù)據(jù)存儲介質(zhì)，對數(shù)據(jù)的嚴(yán)格保護(hù)對數(shù)據(jù)存儲介質(zhì)，對數(shù)據(jù)的嚴(yán)格保護(hù)制訂了標(biāo)準(zhǔn)，用許多教訓(xùn)得到的標(biāo)準(zhǔn)制訂了標(biāo)準(zhǔn)，用許多教訓(xùn)得到的標(biāo)準(zhǔn)廣泛使用恒溫、恒濕空調(diào)廣泛使

9、用恒溫、恒濕空調(diào)供電系統(tǒng)的完善供電系統(tǒng)的完善防雷標(biāo)準(zhǔn)的完善防雷標(biāo)準(zhǔn)的完善綜合監(jiān)控系統(tǒng)綜合監(jiān)控系統(tǒng)專門的機(jī)房裝修設(shè)計(jì)專門的機(jī)房裝修設(shè)計(jì)IT穩(wěn)定工作時(shí)間為幾十天穩(wěn)定工作時(shí)間為幾十天近期機(jī)房近期機(jī)房(19902000)近期機(jī)房近期機(jī)房(19902000)(19902000)ITIT設(shè)備的進(jìn)一步小型化設(shè)備的進(jìn)一步小型化所有設(shè)備進(jìn)機(jī)架，機(jī)架成為機(jī)房主體所有設(shè)備進(jìn)機(jī)架，機(jī)架成為機(jī)房主體合理的可用性設(shè)計(jì)合理的可用性設(shè)計(jì)實(shí)用性、先進(jìn)性實(shí)用性、先進(jìn)性安全可靠性安全可靠性靈活可擴(kuò)展性靈活可擴(kuò)展性標(biāo)準(zhǔn)化標(biāo)準(zhǔn)化可管理性，可維護(hù)性可管理性，可維護(hù)性更加重視數(shù)據(jù)的保存環(huán)境更加重視數(shù)據(jù)的保存環(huán)境更加嚴(yán)格的機(jī)房建設(shè)、檢測與監(jiān)

10、督更加嚴(yán)格的機(jī)房建設(shè)、檢測與監(jiān)督ITIT工作時(shí)間基本上連續(xù)的（工作時(shí)間基本上連續(xù)的（365365* *24)24)系統(tǒng)穩(wěn)定幾個(gè)月或連續(xù)穩(wěn)定系統(tǒng)穩(wěn)定幾個(gè)月或連續(xù)穩(wěn)定現(xiàn)代機(jī)房現(xiàn)代機(jī)房現(xiàn)代機(jī)房現(xiàn)代機(jī)房現(xiàn)代機(jī)房現(xiàn)代機(jī)房現(xiàn)代機(jī)房現(xiàn)代機(jī)房大功率的小型機(jī)大功率的小型機(jī)刀片式服務(wù)器刀片式服務(wù)器5KW/個(gè)機(jī)柜個(gè)機(jī)柜重視氣流組織的運(yùn)行重視氣流組織的運(yùn)行國際上出現(xiàn)相關(guān)建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)國際上出現(xiàn)相關(guān)建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)機(jī)房根據(jù)安全性和可用性分級機(jī)房根據(jù)安全性和可用性分級容錯(cuò)性設(shè)計(jì)容錯(cuò)性設(shè)計(jì)模塊化模塊化重視檢測和評估重視檢測和評估高密度機(jī)房高密度機(jī)房高密度機(jī)房高密度機(jī)房高密度機(jī)房高密度機(jī)房高密度機(jī)房高密度機(jī)房隨著相關(guān)技術(shù)的研究開發(fā)、規(guī)范標(biāo)

11、準(zhǔn)、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、功能應(yīng)用、產(chǎn)品特性、材料工藝以及管理要求等諸多方面的衍變與發(fā)展，涉及機(jī)房工程的技術(shù)演變與發(fā)展趨勢呈現(xiàn)多維多態(tài)特性，由此形成了新一代機(jī)房工程建設(shè)的理念(綠色、環(huán)保、節(jié)能、安全、可用）與策略NCPI（網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施） 四、機(jī)房建設(shè)發(fā)展趨勢現(xiàn)代機(jī)新理念設(shè)計(jì)的當(dāng)代機(jī)房現(xiàn)代機(jī)新理念設(shè)計(jì)的當(dāng)代機(jī)房新理念設(shè)計(jì)的當(dāng)代機(jī)房新理念設(shè)計(jì)的當(dāng)代機(jī)房新理念設(shè)計(jì)的當(dāng)代機(jī)房新理念設(shè)計(jì)的當(dāng)代機(jī)房NCPI四個(gè)基本要素四個(gè)基本要素新理念機(jī)房建設(shè)架構(gòu)新理念機(jī)房建設(shè)架構(gòu)輸入配電UPS系統(tǒng)供電系統(tǒng)IT設(shè)備機(jī)械支撐IT機(jī)架線纜管理管理系統(tǒng)運(yùn)行監(jiān)測管理環(huán)境設(shè)置監(jiān)測機(jī)房空氣調(diào)節(jié)局部通風(fēng)制冷新風(fēng)氣流組織輸出配電

12、維護(hù)運(yùn)行服務(wù)新理念機(jī)房建設(shè)新理念機(jī)房建設(shè)規(guī)劃與設(shè)計(jì)、工程實(shí)施、工程驗(yàn)收規(guī)劃與設(shè)計(jì)、工程實(shí)施、工程驗(yàn)收中央監(jiān)控辦公空調(diào)新風(fēng)系統(tǒng)防火閥門照明天花系統(tǒng)電源配電柜機(jī)柜及附件UPS及PMM電源管理系統(tǒng)消防減壓氣體滅火系統(tǒng)冷凝水漏水監(jiān)控系統(tǒng)早期故障報(bào)警系統(tǒng)高密度制冷機(jī)柜氣體滅火報(bào)警網(wǎng)精密空調(diào)設(shè)備和冷凝器綜合布線系統(tǒng)高架地板隔斷布置，如石膏板、彩鋼板玻璃光纖電纜強(qiáng)、弱電纜槽門禁系統(tǒng)報(bào)警顯示系統(tǒng)保安監(jiān)控系統(tǒng)機(jī)房規(guī)劃設(shè)計(jì)機(jī)房供配電UPS供電系統(tǒng)機(jī)房空調(diào)制冷機(jī)房布線機(jī)房安全機(jī)房裝修機(jī)房妨雷系統(tǒng)管理數(shù)據(jù)中心數(shù)據(jù)中心UPSUPS供電系統(tǒng)典型結(jié)構(gòu)示意圖供電系統(tǒng)典型結(jié)構(gòu)示意圖UPSUPS輸入動(dòng)力配電諧波治理油機(jī)輸入配電輸

13、出配電電池容錯(cuò)（冗余）轉(zhuǎn)換STS 機(jī)架供配電冗余轉(zhuǎn)換 ATS智能管理系統(tǒng)：智能管理系統(tǒng)：自診斷及保護(hù)功能、通信功能、管理軟件企業(yè)管理:中央管理器容量管理器變化管理器物理威脅管理: 環(huán)境及安全分布式軟件: UPS監(jiān)控及操作系統(tǒng)安全宕機(jī)設(shè)備管理 : 監(jiān)控管理 電池監(jiān)控MGE UPS管理產(chǎn)品服務(wù)器訪問: 遠(yuǎn)程服務(wù)器操作-KMM、KVMNCPI設(shè)計(jì)理念的形成過程 -供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)理念的變化 生命周期成本問題：生命周期成本問題：優(yōu)化投資問題、裝配速度問題、服 務(wù)費(fèi)用問題、投資風(fēng)險(xiǎn)問題 適應(yīng)性和擴(kuò)展性問題：適應(yīng)性和擴(kuò)展性問題：系統(tǒng)和部件的標(biāo)準(zhǔn)化與規(guī)范 化、不可預(yù)測的功率密度問題、如何適應(yīng)不斷變化的其他需求

14、系統(tǒng)可用性問題：系統(tǒng)可用性問題：人為操作失誤問題、如何把UPS與關(guān)鍵 負(fù)載之間的故障點(diǎn)減至最少、減少大面積斷電的故障點(diǎn)、諧波干擾 問題、信息共享問題 管理性問題：管理性問題：分路管理問題、監(jiān)控負(fù)載機(jī)柜的電源狀態(tài)、線 纜管理的問題、預(yù)防性故障分析的問題 維護(hù)服務(wù)問題：維護(hù)服務(wù)問題：降低系統(tǒng)的復(fù)雜性問題、減少平均維修時(shí) 間MTTR的問題、帶電操作的問題、供應(yīng)商之間的相互推諉的問題一個(gè)完整的系統(tǒng)中除了UPS系統(tǒng)外，還可能有變壓器、瞬態(tài)電壓浪涌抑制器、電網(wǎng)進(jìn)線開關(guān)柜、負(fù)載配電柜、柴油發(fā)電機(jī)、交流穩(wěn)壓器、變壓器、電池系統(tǒng)、各種開關(guān)、斷路器、保險(xiǎn)、轉(zhuǎn)插，上百乃至幾百個(gè)級連接點(diǎn)和相應(yīng)的傳輸線。由于這些部件和

15、環(huán)節(jié)在可靠性模型中的串聯(lián)特性，以及它們之間的相互影響，就使得系統(tǒng)可靠性大幅度降低。研究工作從單臺研究工作從單臺UPSUPS設(shè)備向整個(gè)供電系統(tǒng)變化設(shè)備向整個(gè)供電系統(tǒng)變化設(shè)計(jì)理念變化設(shè)計(jì)理念變化(一一) 系統(tǒng)中各種設(shè)備和環(huán)節(jié)的相互匹配和可靠性問題； 系統(tǒng)可靠性和冗余配置問題； 可修復(fù)和降低修復(fù)時(shí)間問題； UPS設(shè)備的模塊化冗余系統(tǒng)結(jié)構(gòu)問題； 各種設(shè)備和環(huán)節(jié)連接技術(shù)的研究和規(guī)范化問題、 供電系統(tǒng)的布局（集中式、區(qū)域式、分散式）問 題等設(shè)計(jì)理念變化設(shè)計(jì)理念變化(2)越來越多的廠商和用戶已經(jīng)形成這樣一個(gè)共識：在UPS性能指標(biāo)已完全滿足計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備要求的情況下，真正能為用戶帶來價(jià)值的是其可用性。對系統(tǒng)可

16、靠性的研究向可用性研究變化對系統(tǒng)可靠性的研究向可用性研究變化 系統(tǒng)在使用過程中，可以正常使用的時(shí)間與總時(shí)間之比?？捎闷骄鶡o故障工作時(shí)間MTBF和平均修復(fù)時(shí)間MTTR表示，在概念上它包含了系統(tǒng)中設(shè)備的可靠性、可管理性和可維護(hù)性。可用性高意味著給用戶更多的正常使用時(shí)間，把故障后不可用時(shí)間降到最低限度。可用性定義為：可用性定義為：“不停電不停電”觀念的變化觀念的變化市電故障后延時(shí)1015分鐘供電，保證計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)存儲并安全關(guān)機(jī)。系統(tǒng)要求可靠性不停電保護(hù)系統(tǒng)不停電保護(hù)系統(tǒng) 市電故障后保證系統(tǒng)不間斷繼續(xù)供電。 系統(tǒng)要求可用性不停電供電系統(tǒng)不停電供電系統(tǒng)提高設(shè)備的可靠性措施提高設(shè)備的可靠性措施提高設(shè)備的MT

17、BF-提高功率器件的規(guī)格和檔次（IGBT等）改進(jìn)控制技術(shù)，提高邏輯控制電路規(guī)格和檔次（CPU,DSP）采用更先進(jìn)的主電路結(jié)構(gòu)嚴(yán)格生產(chǎn)工藝，加強(qiáng)質(zhì)量管理（ISO9000）此方法有效，但是困難大，效果有限此方法有效，但是困難大，效果有限因?yàn)椋航M成UPS主機(jī)的上千個(gè)元器件和幾千個(gè)接點(diǎn)，在可靠性等效圖上是串連的，整個(gè)系統(tǒng)的可用性是這上千個(gè)元器件和幾千個(gè)接點(diǎn)可用性的乘積受其它元部件工藝和技術(shù)革新和發(fā)展的限制系統(tǒng)不可用時(shí)間比例提高可用性的措施之二提高可用性的措施之二-冗余配置冗余配置21AAA系統(tǒng)運(yùn)行總時(shí)間=1系統(tǒng)可用時(shí)間比例A1A2A1A2A211AAA兩個(gè)系統(tǒng)串聯(lián)兩個(gè)系統(tǒng)冗余并聯(lián)21AAA（空間狀態(tài)圖

18、）AA1保證計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)IT設(shè)備正常運(yùn)行的條件除了配置UPS供電設(shè)備外，還必須有與之配套的完整的供電系統(tǒng)、空調(diào)及通風(fēng)系統(tǒng)、機(jī)架及IT設(shè)備線纜的支撐系統(tǒng)、消防及門禁系統(tǒng)、基建及裝修裝飾等，統(tǒng)稱為網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵物理基礎(chǔ)設(shè)施，即NCPI（NetworkCriticalPhysicalInfrastructure），這些設(shè)施都會在一定程度上影響信息系統(tǒng)的可用性，所以研究工作自然地就由單純的電力供應(yīng)擴(kuò)展到空氣調(diào)節(jié)（包括IT機(jī)架微環(huán)境）、IT設(shè)備機(jī)械支撐、系統(tǒng)的集中管理。從UPS設(shè)備到一體化供電系統(tǒng)，再到NCPI，是供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)思維模式的重大變化。從對單純的供電系統(tǒng)研究向從對單純的供電系統(tǒng)研究向整個(gè)整個(gè)IT基礎(chǔ)

19、物理設(shè)施（基礎(chǔ)物理設(shè)施（NCPI）變化）變化設(shè)計(jì)理念變化設(shè)計(jì)理念變化(三三)-系統(tǒng)：相互關(guān)聯(lián)-實(shí)質(zhì)：IT微環(huán)境是終極目標(biāo)人員/流程/信息空調(diào)電力IT微環(huán)境管理ITIT系統(tǒng)對系統(tǒng)對NCPINCPI的終極要求的終極要求IT微環(huán)境狀態(tài)是衡量NCPI質(zhì)量的最終標(biāo)準(zhǔn)Decoration裝修空調(diào)Ceiling天花板Grounding接地RaisedFloor地板Shielding屏蔽消防動(dòng)力配電計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)物理設(shè)施機(jī)房機(jī)架、微環(huán)境系統(tǒng)管理IT設(shè)備廠商N(yùn)CPINCPI與整體機(jī)房與整體機(jī)房機(jī)柜（架）機(jī)柜（架）-數(shù)據(jù)中心中與數(shù)據(jù)中心中與ITIT設(shè)備直接發(fā)設(shè)備直接發(fā)生聯(lián)系的基礎(chǔ)物理設(shè)施要解決的問題：生聯(lián)系的基礎(chǔ)物理

20、設(shè)施要解決的問題： 對不同廠家不同型號設(shè)備的兼容；對不同廠家不同型號設(shè)備的兼容； 機(jī)架級電源分配和線纜管理；機(jī)架級電源分配和線纜管理； 機(jī)架微環(huán)境通風(fēng)散熱問題；機(jī)架微環(huán)境通風(fēng)散熱問題； 機(jī)架電源狀態(tài)和環(huán)境（溫度、濕度、煙機(jī)架電源狀態(tài)和環(huán)境（溫度、濕度、煙霧等）狀況的監(jiān)測和管理。霧等）狀況的監(jiān)測和管理。提高提高UPSUPS供電系統(tǒng)的供電系統(tǒng)的“適應(yīng)性適應(yīng)性”設(shè)計(jì)理念變化設(shè)計(jì)理念變化(四四)當(dāng)經(jīng)濟(jì)環(huán)境的變化周期小于設(shè)備的生命周期時(shí)，就會對設(shè)備的適應(yīng)性提出要求。由于技術(shù)發(fā)展和經(jīng)濟(jì)環(huán)境的不確定性和不可預(yù)測性，要求一臺設(shè)備能夠自動(dòng)而有準(zhǔn)備地適應(yīng)新的需求是根本不可能的。 經(jīng)濟(jì)形勢的變化； IT設(shè)備技術(shù)革新

21、和功率密度的變化； 維護(hù)人員操作水平的變化、組織管理模式的變化； 設(shè)備運(yùn)行場地的變化等。五、機(jī)房建設(shè)內(nèi)容n保障計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)設(shè)備可靠運(yùn)行保障計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)設(shè)備可靠運(yùn)行n延長計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的使用壽命延長計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的使用壽命n保障管理人員的身心健康、方便管理和維護(hù)保障管理人員的身心健康、方便管理和維護(hù)n特殊的業(yè)務(wù)需求特殊的業(yè)務(wù)需求機(jī)房使用要求機(jī)房使用要求土建工程空調(diào)工程弱電工程電氣工程消防工程 六、機(jī)房建設(shè)重點(diǎn)供供配電系統(tǒng)配電系統(tǒng)機(jī)房的設(shè)備屬計(jì)算機(jī)系列設(shè)備，供電質(zhì)量的好壞，將直接影響信息機(jī)房設(shè)備的正常運(yùn)行，當(dāng)電網(wǎng)處于過度狀態(tài)時(shí)，數(shù)據(jù)會出錯(cuò)，電網(wǎng)擾動(dòng)在工頻一周內(nèi)，會引起錯(cuò)誤的打印輸出。電網(wǎng)擾動(dòng)時(shí)

22、間較長則計(jì)算機(jī)設(shè)備就要停機(jī)。頻率的改變，造成同步感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速變化，磁盤機(jī)中磁盤主軸的角速度隨之變化，引起信號存取頻率改變，產(chǎn)生錯(cuò)誤，甚至丟失信息。由此可見，供電系統(tǒng)提供電能的質(zhì)量對計(jì)算機(jī)及其附屬設(shè)備的正常運(yùn)行是非常重要的，為確保信息機(jī)房的設(shè)備可靠運(yùn)行，必須建立良好的供配電系統(tǒng)。供配電系統(tǒng)供配電系統(tǒng)- -市電負(fù)載市電負(fù)載依據(jù)機(jī)房建設(shè)等級確定供電級別后，選擇一個(gè)切合實(shí)際的供電方式。對供電方式的選擇應(yīng)在了解各種供電方式的特點(diǎn)基礎(chǔ)上，根據(jù)設(shè)備、場合、環(huán)境和供電條件等實(shí)際情況進(jìn)行設(shè)計(jì)與施工。 機(jī)房供配電系統(tǒng)需要向以下設(shè)備提供電源機(jī)房供配電系統(tǒng)需要向以下設(shè)備提供電源 不間斷電源（UPS） 空調(diào)、新風(fēng)（

23、包括機(jī)房專用精密空調(diào)、普通空調(diào)、新風(fēng)） 照明維修電源插座及辦公等其他電源負(fù)載供配電系統(tǒng)供配電系統(tǒng)-UPS-UPS負(fù)載負(fù)載而不間斷電源系統(tǒng)（不間斷電源系統(tǒng)（UPSUPS）又需要向以下設(shè)備提供電源）又需要向以下設(shè)備提供電源 小型機(jī)（甚至更高級別的計(jì)算機(jī)） 服務(wù)器 存儲設(shè)備 核心信息設(shè)備（交換機(jī)、路由器、防火墻等） 應(yīng)急照明 消防系統(tǒng) 動(dòng)環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)機(jī)房門禁、安防監(jiān)控等系統(tǒng)供配電系統(tǒng)供配電系統(tǒng)-B-B級機(jī)房級機(jī)房B B級機(jī)房配電系統(tǒng)框圖級機(jī)房配電系統(tǒng)框圖變壓器1ATS配電總柜市電配電柜UPS輸入配電柜UPS2UPS1UPS3UPS輸出配電柜列頭配電柜STS配電柜ATS切換柜UPS4發(fā)電機(jī)1變壓器2AT

24、S切換柜發(fā)電機(jī)2雙回路負(fù)載單回路負(fù)載供電設(shè)備：精密空調(diào)、新風(fēng)機(jī)、市電照明等市電設(shè)備變壓器1ATS配電總柜市電配電柜UPS輸入配電柜UPS2UPS1UPS3UPS輸出配電柜列頭配電柜STS配電柜ATS切換柜UPS4發(fā)電機(jī)1變壓器2ATS切換柜發(fā)電機(jī)2雙回路負(fù)載單回路負(fù)載供電設(shè)備：精密空調(diào)、新風(fēng)機(jī)、市電照明等市電設(shè)備UPS輸入配電柜供配電系統(tǒng)供配電系統(tǒng)-A-A級機(jī)房級機(jī)房A A級機(jī)房配電系統(tǒng)框圖級機(jī)房配電系統(tǒng)框圖末端精密配電示意圖精密配電柜機(jī)架式PDU（同一網(wǎng)絡(luò)機(jī)柜內(nèi)）防濺防塵工業(yè)接插件（安裝于機(jī)柜下方）雙路電源雙電源電子設(shè)備機(jī)架式機(jī)架式STS方案方案單電源電子設(shè)備供配電系統(tǒng)供配電系統(tǒng)- -機(jī)柜末

25、端配電機(jī)柜末端配電七、機(jī)房建設(shè)通病 “設(shè)計(jì)缺陷設(shè)計(jì)缺陷”帶來的問題帶來的問題 “管理缺陷管理缺陷”帶來的問題帶來的問題機(jī)房機(jī)房電氣系統(tǒng)電氣系統(tǒng)的常見問題的常見問題 諧波大的問題（電網(wǎng)或原因）諧波大的問題（電網(wǎng)或原因） 零地電壓高的問題零地電壓高的問題 不是自動(dòng)旁路的問題不是自動(dòng)旁路的問題 不是真正的雙路供電系統(tǒng)不是真正的雙路供電系統(tǒng) 柴油發(fā)電機(jī)組的容量不夠柴油發(fā)電機(jī)組的容量不夠 ATS切換時(shí)間設(shè)定不合理切換時(shí)間設(shè)定不合理 UPS 電流整定不合理電流整定不合理機(jī)房機(jī)房空調(diào)系統(tǒng)空調(diào)系統(tǒng)的常見問題的常見問題 氣流組織設(shè)計(jì)的問題氣流組織設(shè)計(jì)的問題 漏水問題漏水問題 加濕的問題加濕的問題 缺少備機(jī)或運(yùn)行

26、模式不合理缺少備機(jī)或運(yùn)行模式不合理 室外機(jī)的安裝條件不合理的問題室外機(jī)的安裝條件不合理的問題 室外機(jī)的運(yùn)行條件與環(huán)境條件不匹配室外機(jī)的運(yùn)行條件與環(huán)境條件不匹配 新風(fēng)系統(tǒng)不能保證機(jī)房正壓的問題新風(fēng)系統(tǒng)不能保證機(jī)房正壓的問題機(jī)房機(jī)房其他其他的常見問題的常見問題 網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)不是真正的冗余網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)不是真正的冗余 塵埃指標(biāo)超標(biāo)塵埃指標(biāo)超標(biāo) 局部溫點(diǎn)高局部溫點(diǎn)高 能耗浪費(fèi)能耗浪費(fèi)機(jī)房維護(hù)管理的常見問題機(jī)房維護(hù)管理的常見問題 人員管理人員管理 網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的線纜網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的線纜 UPS電池電池八、機(jī)房運(yùn)營維護(hù)為保證機(jī)房的業(yè)務(wù)連續(xù)性和信息安全性，應(yīng)制定有效的運(yùn)行維護(hù)策略來保證服務(wù)的質(zhì)量，兼顧運(yùn)行維護(hù)過程（及時(shí)和規(guī)范）

27、和運(yùn)行維護(hù)結(jié)果（可用和安全），實(shí)現(xiàn)“事前防范，風(fēng)險(xiǎn)前移；事中控制，快速響應(yīng)；事后改進(jìn)，持續(xù)評估”的原則。機(jī)房運(yùn)行維護(hù)內(nèi)容包括例行操作、響應(yīng)支持、優(yōu)化改善、調(diào)研評估等四部分內(nèi)容 機(jī)房運(yùn)行維護(hù)涉及的對象包括：機(jī)房基礎(chǔ)設(shè)施環(huán)境、網(wǎng)絡(luò)及網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、基礎(chǔ)服務(wù)器系統(tǒng)環(huán)境、應(yīng)用環(huán)境四大類，具體包括機(jī)房基礎(chǔ)設(shè)施、網(wǎng)絡(luò)及網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、服務(wù)器、存儲、數(shù)據(jù)庫、中間件、數(shù)據(jù)、應(yīng)用軟件等等具體對象。機(jī)房基礎(chǔ)設(shè)施技術(shù)支持人員要求分供配電、空調(diào)、消防、安防、弱電智能配備相應(yīng)的專業(yè)技術(shù)支持人員。熟練掌握機(jī)房基礎(chǔ)設(shè)施相關(guān)設(shè)備的安裝、調(diào)試和維護(hù)，擁有相關(guān)設(shè)備系統(tǒng)的培訓(xùn)和認(rèn)證。 九、機(jī)房供配電的幾種典型設(shè)計(jì)單機(jī)雙總線供電系統(tǒng)單機(jī)雙總線供

28、電系統(tǒng)并機(jī)雙總線供電系統(tǒng)并機(jī)雙總線供電系統(tǒng)變壓器1ATS配電總柜市電配電柜UPS輸入配電柜UPS2UPS1UPS3UPS輸出配電柜列頭配電柜STS配電柜ATS切換柜UPS4發(fā)電機(jī)1變壓器2ATS切換柜發(fā)電機(jī)2雙回路負(fù)載單回路負(fù)載2N模式供電系統(tǒng)模式供電系統(tǒng)2（N+1）模式供電系統(tǒng)）模式供電系統(tǒng)變壓器1ATS配電總柜市電配電柜UPS輸入配電柜UPS2UPS1UPS3UPS輸出配電柜列頭配電柜STS配電柜ATS切換柜UPS4發(fā)電機(jī)1變壓器2ATS切換柜發(fā)電機(jī)2雙回路負(fù)載單回路負(fù)載UPS輸入配電柜十、UPSUPS工作原理工作原理市電負(fù)載逆變器電池組充電器175264V220410V功率等級0.25-

29、3KVA左右后備式后備式UPSUPS基本原理（一）基本原理（一） - - 市電正常時(shí)，它向負(fù)載提供的是抽頭變壓器稍市電正常時(shí)，它向負(fù)載提供的是抽頭變壓器稍 加穩(wěn)壓處理的加穩(wěn)壓處理的“低質(zhì)量低質(zhì)量”交流電，交流電，逆變器不工逆變器不工 作作，蓄電池由獨(dú)立的充電器充電。，蓄電池由獨(dú)立的充電器充電。 - - 當(dāng)市電超出規(guī)定范圍時(shí)，負(fù)載由繼電器轉(zhuǎn)為當(dāng)市電超出規(guī)定范圍時(shí)，負(fù)載由繼電器轉(zhuǎn)為電電 池逆變供電池逆變供電。后備式后備式UPSUPS基本原理（二）基本原理（二）市電負(fù)載低通濾波器逆變器/充電器降壓繞組升壓繞組電池組175264V150175V264276V功率等級0.7-20KVA左右互動(dòng)式互動(dòng)式U

30、PSUPS基本原理（一）基本原理（一）DaltaDalta變換式變換式UPSUPS基本原理（二）基本原理（二） 市電正常時(shí)，市電正常時(shí)，8585能量有市電直接提供，能量有市電直接提供，1515能能 量由一個(gè)逆變器提供量由一個(gè)逆變器提供 當(dāng)市電異常時(shí)，當(dāng)市電異常時(shí)，100100能量有電池提供。能量有電池提供。 無法解決市電上的諧波污染，比如：頻率無法解決市電上的諧波污染，比如：頻率 異常、浪涌、噪聲等，將直接輸入到重要負(fù)載。異常、浪涌、噪聲等，將直接輸入到重要負(fù)載。ACDCACDCACACACAC3 phaseinput3 phaseoutputMain inverterDelta invert

31、erNeutralNeutralBatteryBattery整流逆變充電器電池組輸入EMI輸出EMI負(fù)載市電維修開關(guān)旁路輸入空開市電輸入空開切換開關(guān)1234功率等級0.7-1500KVA左右在線式在線式UPSUPS基本原理（一）基本原理（一）在線式在線式UPSUPS基本原理（二）基本原理（二） 不管電網(wǎng)電壓是否正常，輸出交流電壓都要經(jīng)過不管電網(wǎng)電壓是否正常，輸出交流電壓都要經(jīng)過逆變器，即逆變器始終處于工作狀態(tài)。逆變器，即逆變器始終處于工作狀態(tài)。-UPS輸出RECINV旁路輸入主路輸入 靜態(tài)開關(guān)Q3BP Q5 TR2 Q2 Q1 KM 蓄電池 靜態(tài)開關(guān) 在主路市電正常時(shí)，在主路市電正常時(shí)，UPS

32、UPS一方面通過整流器、逆變器給負(fù)載一方面通過整流器、逆變器給負(fù)載在線提供高品質(zhì)交流電源；另一方面通過整流器為電池充電，將在線提供高品質(zhì)交流電源；另一方面通過整流器為電池充電，將能量儲存在電池中能量儲存在電池中 ，如圖：，如圖：-MainsoutputBypass 在線式在線式UPSUPS市電逆變工作模式市電逆變工作模式 當(dāng)主路市電掉電或不正常時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)無間斷地切換到電池當(dāng)主路市電掉電或不正常時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)無間斷地切換到電池工作模式，由電池逆變出用戶所需的三相四線交流電源向負(fù)載供工作模式，由電池逆變出用戶所需的三相四線交流電源向負(fù)載供電。市電恢復(fù)后系統(tǒng)自動(dòng)無間斷地恢復(fù)到正常工作模式電。市電恢復(fù)

33、后系統(tǒng)自動(dòng)無間斷地恢復(fù)到正常工作模式 ，如圖：，如圖：-outputBypassMains 旁路工作方式有兩種，一種能自動(dòng)恢復(fù)到正常工作模式；另旁路工作方式有兩種，一種能自動(dòng)恢復(fù)到正常工作模式；另一種需人工干預(yù)才能回到正常工作模式。一種需人工干預(yù)才能回到正常工作模式。在在逆變器過載逆變器過載延時(shí)時(shí)間到、逆變器受大負(fù)載沖擊等情況下，系統(tǒng)延時(shí)時(shí)間到、逆變器受大負(fù)載沖擊等情況下，系統(tǒng)自動(dòng)無間斷切換到靜態(tài)旁路電源向負(fù)載供電。自動(dòng)無間斷切換到靜態(tài)旁路電源向負(fù)載供電。 在逆變器恢復(fù)正常在逆變器恢復(fù)正常后，系統(tǒng)自動(dòng)恢復(fù)正常供電方式。后，系統(tǒng)自動(dòng)恢復(fù)正常供電方式。 當(dāng)用戶關(guān)機(jī)，或主路市電掉電（或不正常）且電池儲能耗盡，當(dāng)用戶關(guān)機(jī)，或主路市電掉電（或不正常）且電池儲能耗盡，或發(fā)生嚴(yán)重故障等情況下，逆變器關(guān)閉，系統(tǒng)會停留在旁路工作或發(fā)生嚴(yán)重故障等情況下，逆變器關(guān)閉，系統(tǒng)會停留在旁路工作模式。此后若需恢復(fù)到正常工作模式，則需要用戶重新開機(jī)，如模式。此后若需恢復(fù)到正常工作模式，則需要用戶重新開機(jī)，如圖：圖：-BypassMainsoutput 需要對需要對UPSUPS電源及電池等進(jìn)行全面電源及電池等進(jìn)行全面檢修檢修或設(shè)備故障需或設(shè)備故障需維修維修時(shí)，時(shí)，可以通過閉合維護(hù)開關(guān)可以通過閉合維護(hù)開關(guān)Q3BPQ3BP，將負(fù)載轉(zhuǎn)向維修旁路直接供電