探讨高校校园IDC中心机房建设

陈华山等

摘要：随着Internet的快速发展，特别是高校新一轮数字化校园建设，对高校IDC中心机房提出了更高的要求。该文结合河海大学常州校区IDC中心机房的建设，重点探讨了部分关键性问题，可以为准备建设IDC中心机房的高校提供参考。

关键词：IDC；精密空调；不间断电源；综合布线；气体消防

中图分类号：TP308 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2015）13-0029-03

Abstract： With the rapid development of the Internet， the requirements for University IDC center are higher and higher， especially in a new round of digital campus construction. This paper focuses on some key issues to study the construction of the IDC center of the Hohai University（Changzhou）. The study provides reference for the construction of IDC center university.

Key words： IDC； precision air conditioning； UPS； cabling； gas fire

由于数字化校园建设的需要，现在的机房已无法满足设备扩展和机房规范化的要求，很多高校掀起了新一轮的机房建设。机房建设工程包括：机房装饰系统、机房供配电系统、机房UPS系统、机房空气调节系统、机房防雷接地系统、机房消防系统、机房机柜及布线系统、机房动力环境监控等项目。

机房工程的设计注重各系统（配电、空调、新风、消防、综合布线等）之间的融合、节能与安全。为保证高校校园IDC机房工程在建成后机房中精密设备能安全、稳定、可靠的运行，机房设计与施工实现的功能指标以达到国家级机房为标准。下面以河海大学常州校区IDC机房建设为例，探讨高校校园IDC中心机房的建设。

1 IDC中心机房的基本情况

1.1 中心机房布局情况

河海大学常州校区IDC中心机房位于学校图书馆，中心机房面积约170平方米，包含：主机房房间（约70平方米）；电源配电间；监控室；备品间（如图1所示）。机房层高约3.2米，梁下高度约3.0米。机房大方、简洁、不凌乱，整体感强，风格统一，符合最新机房设计规范[1]。

1.2 中心机房整体装修情况

总体布局上确保机房主要区域有3米以上的净空间，装潢选用气密性好、不起尘、易清洁的材料。

1.2.1地板

所有区域采用全钢防静电架空地板，地板架空高度0.35米，利于精密空调下送风。在安装地板前，将原地面进行防潮处理，在地面刷三层防尘漆，避免机房在今后的运行过程中产生灰尘，影响计算机系统的正常运行。机房地板下进行防尘、净化、保温处理，做到接头、接缝处连接密实，地板支架处双层保护。

1.2.2吊顶

机房内所有区域采用微孔铝板吊顶。机房室内天花具有防火、防水、吸音、耐腐蚀、干湿变化不变形、不起尘、不吸尘、易清洗等优点。装修处理方式采用螺杆吊顶形式，天花材料采用全铝喷塑微孔天花板，具体参数如下：规格600×600mm，厚度≥0.8mm。吊顶具有一定的承载能力，能够承受住全部安装设备的重量。

1.2.3墙面

机房内墙柱面刷三层防尘漆，并用做保温处理。安装轻钢龙骨和防火、隔热、隔音效果较好的抗静电彩钢板。

1.2.4隔断

机房内各功能区隔墙应考虑到墙体占地面积、隔音、防火、防潮、防尘等方面的要求，采用双层不锈钢框大玻璃隔断，防火玻璃厚度为12mm。既满足了美观的装饰效果和静音效果，也达到消防系统对隔断强度的要求。

1.2.5门窗

机房内玻璃隔断上的门采用铯钾玻璃门。为了保持机房的温湿度环境，封堵了机房所有窗户。对机房内所有窗户做到：从室外向内看，整洁美观，不影响整体美观，室内达到机房保温要求。

2 IDC中心机房的主要系统

2.1供配电系统

供配电系统是整个IDC中心机房安全运行的基础，充分考虑系统的可靠性。整个系统充分考虑在电力输入、配电、UPS电源、防雷、接地系统等各个环节合理匹配[2]。河海大学常州校区IDC中心机房的供电采用二路市电供电，总进线接入配电房的总配电柜。由总配电柜引入一路给UPS分配柜，给机柜及应急照明供电。由总配电柜引入一路至市电配电柜，给照明、插座等设备供电且预留备用线路。主设备间每个服务器机柜内配备2个PDU，机柜UPS电源布线，由配电柜中分别敷设2个独立回路电源到每台设备机柜的PDU内。每个PDU单独用一个空开控制，并适当留有冗余回路。视单相负荷的具体情况，注意三相平衡。机房内各设备电源线缆采用金属网格桥架敷设，强弱电分开。交叉时，以接近于垂直的角度交叉。

2.2 UPS系统

UPS主机采用 UPS 集中供电的方式，IDC中心机房采用了 60KVA 双变换在线式 UPS 系统，确保整个系统的可靠运行，提供安全的供电使用环境。UPS系统后备电池延迟为至少1小时，UPS电池选用阀控式密封铅酸蓄电池。

2.3 空气调节系统

中心机房采用2台精密空调，湿度调节须达到相关标准B级以上机房的要求。精密空调采用地板下送风的模式，能够按要求自动调节室内温、湿度，具有制冷、加热、加湿、除湿等功能。机房的精密空调实现了高效率的1+1的模块备份，在一个模块损坏或维修时，空调可正常工作。

2.4防雷接地系统

中心机房进行全面防雷保护，除了机房所在建筑要有良好的避雷装置外，在机房内安装电源防雷器和信号防雷器，对电源系统、信号系统进行可靠、有效的防护。防雷接地工程实施措施主要为：在机房内采用3×30mm 铜带做等电位网；所有设备的交流供电地、安全保护地、直流地、防雷地分别采用电线与等电位网作等电位连接；等电位网采用电缆与大楼动力井内接地排可靠连接。

2.5消防系统

中心机房采用“七氟丙烷”气体自动灭火系统和烟感温感消防自动报警系统。地板上下空间均设置了烟感温感探测器。

2.6综合布线系统

机房内综合布线系统指网络系统布线，线缆选用开放式网络桥架敷设。中心机房采用弱电上走线，强电下走线的方式。充分考虑到今后的扩展性，机房内部布线系统在每个机柜上提供一个24口UTP配线架、每个机柜配置一个24口光配线架，用来提供服务器网络接入。采用UTP线缆采用六类非屏蔽四对双绞线，光纤通信选用单模室内光纤布线。

2.7安防系统

中心机房各出入口及每排机架都安装了视频监控，实现了对机柜及机房出入口的实时监控。视频监控系统配置了大容量硬盘，能够支持至少60天的不间断录像硬盘录像机。硬盘录像机基于TCP/IP结构，具有8路视频输入接口，实现IP网络和传统监视器两种方式浏览，中心机房一共配置了6台彩色红外半球摄像机。

2.8 环境监控系统

根据实际情况，机房采用“集中监控”监控模式，整个机房监控系统由机房内各种智能设备及探测器、智能模块、本地站监控系统、远程WEB浏览站组成。系统分为三层：机房本地监控中心、信息传输层及现场信号源。采用完全图形化的用户界面，可以有组织地管理机房各种设备。

3 IDC中心机房建设中关键问题探讨

在IDC中心机房建设过程中，会碰到一系列问题。下面结合河海大学常州校区IDC中心机房建设的实际情况，介绍IDC中心机房建设中的几个关键问题，可以给准备建设IDC中心机房的高校提供参考。

3.1 地板的选用及地面工程

防静电地板在计算机机房中是必不可少的。机房敷设防静电地板主要有两个作用：首先，在防静电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，防静电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。防静电地板安装时，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连接在一起，将静电泄漏掉。

河海大学常州校区IDC中心机房防静电地板敷设设计高度为0.35米，机房精密空调采用下送风方式制冷。机房采用了无边防静电地板，规格为600*600*35毫米。主要由两部分组成：抗静电地板板面；地板支承系统。在防静电地板安装过程中，地板与墙面交界处，防静电地板需精确切割下料，以利于地板密封形成静压箱，保证风口板送风的风力。地面须做保温处理，即地面刷防尘漆，然后铺设阻燃硬质保温棉，再在保温棉上铺设0.8mm的镀锌钢板。这样既做到了地面保温，防止空调冷量的损失，又便于防尘及清理维护，节能环保，从而保证空调送风系统的空气洁净。防静电地板必须牢固、稳定，拼装紧密，安装一定要做到非常严密，表面平整。

3.2 UPS不间断电源的选用

为机房内的网络设备和服务器提供干净、不间断的电源供应是极其重要的。但公用供电系统由于电网受各种因素的影响，时常有不正常的现象发生，往往会对网络设备和服务器造不利的影响。为此，采用UPS不间断电源，它不但能提供稳定可靠的高质量的电源，没有瞬变和谐波。即使当电网断电时，它也可由后备电池支撑，继续供电，使机房设备有一定的时间进行处理。确定不间断电源系统的基本容量时应留有余量，不间断电源系统的基本容量可按下式计算：E≥1.2P，式中E为不间断电源系统的基本容量，P为电子信息设备的计算负荷[3]。不间断电源系统具有自动和手动旁路装置。

河海大学常州校区IDC中心机房按B类设计建设，IT设备功率共48KVA，因此机房UPS设计负荷需要超过 50KVA。考虑将来负载系统的安全性、稳定，系统的灵活扩容，采用了一台 60KVA 双变换在线式 UPS 系统。确保整个系统的可靠运行，提供安全的供电使用环境。电池选用了12V-200AH的密封铅酸蓄电池32块，UPS系统后备电池延迟至少1小时，保证给现有机房设备提供稳定、干净电力。

3.3 精密空调漏水检测

由于地板下强电、地线、电缆纵横交错，一旦漏水，后果将不堪设想。机房漏水危害大，又不容易发现，对机房内的漏水状态进行实时的检测是十分必要的。必须对机房内的精密空调的冷凝水出水管的位置进行监测，且实时报警。具体方案是在机房精密空调所在地板下方砌筑规格为50X100mm矩形挡水坝，并且在挡水坝中预留下水口，以防止机房精密空调漏水托盘水满溢出的情况。排水管必须向排水方向倾斜1%坡度，以保证排水顺畅，避免阻塞，并在最容易出现水源的挡水坝周围敷设漏水绳。一旦有水泄漏碰到漏水绳，漏水绳上的监测点通过控制器将信号输到监控主机，系统在第一时间报警，监控界面自动切换到漏水监测画面上，相应的区域的变红色闪烁并发出语音报警，及时通知有关人员排除漏水故障。

3.4 机房气体消防系统

IDC中心机房的灭火方式采用无管网七氟丙烷自动灭火系统。该系统具有轻便、可移动、安装灵活的特点，外表美观，不破坏防护区内的整洁。当火灾发生时，本装置可通过顶部喷头向防护区喷射灭火剂，具有灭火效率高、速度快等优点。设置了电源应急开关，在火灾发生时立即切断机房总配电柜电源。火灾报警设备选用联动报警控制器。温感和烟感设置于天花板向室内一侧。当火灾报警系统检测到有火情时，灭火剂钢瓶将自动开启阀门，灭火剂由喷头喷射而进行灭火。设置了气体灭火紧急启动停止按钮，安装在主机房外墙上。设置了声光报警器及气体喷放指示灯，安装在主机房出口。根据实际需要，河海大学常州校区IDC中心机房采用柜式灭火系统一套，七氟丙烷（HFC227-ea）120公斤。烟感火灾探测器6个和定温火灾探测器6个。并且与学校消防系统对接，完成了联动报警响应。

4 总结与展望

本文结合河海大学常州校区IDC中心机房的建设，先介绍了机房的整体情况，然后对其中的关键问题给出了具体的解决方法。本文提及的一些具体方法，希望能给准备建设中心机房的学校提供帮助。随着发展，中心机房需要改进的地方还有很多，比如：目前智能机房概念的引入让机房建设上了一个新台阶，随着网络、通信和计算机系统的大规模应用和发展，作为其核心的各种机房的重要性越来越突出[4]。顺应时代发展的需要，逐步建设绿色环保的节能机房，越来越多的机房建设使用了节能设备和新的节能技术，如采用高效能的UPS电源系统、低能耗的机房专用空调系统和机房智能照明系统，降低了机房的能耗。另外，洁净消防灭火系统也使机房在使用中减少了对环境的危害。

参考文献：

[1] GB50174-2008. 电子计算机机房设计规范[S]

[2] 林小村. 数据中心建设与运行管理[M]. 北京：科学出版社， 2010.

[3] 王德才. 高校数据中心建设方案与体会[J]. 中国教育信息化， 2008（13）： 42-43.

[4] 莫洁. 水利数据中心建设数据质量控制方案研究[J]. 水利信息化， 2012， 10（5）： 20-24.