信息设备通用支架的研究与应用

马传国　鹿一鸣　张倩红　孙宏君　陈雪华

摘 要：随着信息化建设的不断深入，信息机房部署的硬件设备越来越多。各类设备安装支架不统一，给信息设备上下架带来了极大的不便，本文创新性的提出了研制信息设备通用型支架取代设备专用支架的解决方案。信息设备通用支架的研制和应用，解决了基础运维工作中支架安装不便和支架备件不足的问题，缩短了运维时间，提高了运维效率，降低了安装运维费用，取得了良好成效。

关键词：信息设备;通用;支架

引言

信息运维部门运维大量的信息设备，包括安全设备（防火墙，IPS，IDS，行为审计，终端准入等）、网络设备（路由器，交换机等）、主机设备（服务器，磁盘阵列等）等，设备类型较多，各类设备均需上架安装在机柜内。据统计，国网东营供电公司各信息机房内共有435台信息设备，涉及结构各异的支架共计19种。目前，各厂商间缺少统一的设备支架制式、标准，每类设备厂商自行设计，导致设备支架安装方式千差万别，造成各类设备的安装复杂程度不一，运维人员每次安装新设备时均需了解新设备的支架安装方式，十分不便。另外，由于设备支架不统一，无法为每类设备准备支架备件，当设备迁移过程中出现支架损坏或者支架部件丢失的情况时，设备将无法正常上架安装，给信息运维人员造成困扰。针对信息设备支架存在的此类问题，从支架的通用性、安装简易性、支撑稳定性和经济性等方面着手，开展信息设备通用支架研制，设计开发能够满足各类信息设备上架安装需求的通用性支架，解决信息运维人员在设备安装过程中存在的困难。

1 现有设备支架存在的不足

现有设备支架因为种类众多，结构不同，安装方式各异，给信息设备上下架带来了极大的不便，主要体现在以下三个方面：

（1）设备自带支架不能通用，损坏后难以获得备品备件。例如，IBM服务器支架不能用在DELL服务器上，并且同一品牌不同型号的服务器支架也不通用，如IBM X3850服务器与IBM X3650服务器的支架不能相互通用;每台设备仅配备一套支架，一旦支架损坏，单独购买原厂支架花销较大，周期较长。

（2）前固定角铁式的支架有设计缺陷。网络设备、安全設备通常使用这种支架，固定的设备的后部下垂比较严重，长期使用会使设备发生不可逆的形变，导致设备损坏。

（3）机柜自带托盘需占用较大空间。机柜自带托盘优点是通用性强，直接将需要上架的设备放上即可，但其无法对设备进行固定，并且因其结构问题安装时需要占用较大空间，不利于在设备已经相对密集的机柜中安装。

2 信息设备通用支架的设计

通用设备支架应能满足绝大多数信息设备安装需求，结构合理便于运维人员安装，所选用材质刚性能承担绝大多数设备重量，能够牢固固定信息设备。为满足通用支架的需求，项目组成员进行了相关设计和研发。通用设备支架选用分离式框架结构，相比整体式结构，分离式结构安装更加简便、存放占用空间小、质量较轻便于运维人员携带;由于支架主要起到设备平面支撑的作用，所以支架采用三角式结构，一侧用于机柜固定，另一侧作为设备支撑面，结构简单且满足支撑需求（如图1所示）;项目组成员对机房内的信息设备进行了测试，全部设备最大质量为60KG，即每根支架设计承重为30KG，受力线为折弯处，经过对支架承载设备时进行受力分析，发现4cm是一个比较合理的宽度，在这个宽度时，可以实现对绝大多数设备支撑的同时满足对折弯处受力线上的力矩最小，因此选择4cm作为支架支撑面的宽度;材质方面可以采用铸铁、铝合金、不锈钢、铜合金等材料，考虑到折弯处应能承受 >9N*M的力矩，抗拉强度>420MPa的应用需求以及经济性等指标，最终选用304不锈钢作为制造支架的材料，同时项目组成员对厚度为1mm、2mm、3mm、4mm的304不锈钢进行了耐压测试，当厚度>2mm时即可满足60KG设备的支撑，当选用4mm的不锈钢时支架加工难度增加，所以最终选用3mm厚的304不锈钢作为制作支架的基本材料;不锈钢加工工艺主要包括剪切、氧乙炔焰切、数控激光切割三种，使用数控激光切割精度较高，能够满足美观、加工牢固等要求，所以最后选择数控激光进行支架的加工制作;安装牢固性包括两方面，一方面是支架安装牢固性，另一方面是设备安装牢固性，为加强支架安装牢固性，在支架竖向侧面开槽使用浮动螺丝固定的同时，前后增加固定安装孔，确保支架安装后不会因为侧面螺丝的松动造成支架的整体松动，对于设备的固定，则是加装扣具组件，通过扣具将设备固定，同时支架上增加了防滑垫，进一步加强设备固定的稳固性。

3 信息设备通用支架的创新点

信息设备通用支架获得了国家实用新型专利，专利号为ZL 201520208336.9。该支架相比传统设备专用支架具有以下特点：

（1）通用性强。该支架能够固定设备尺寸范围为长度：300mm～680mm，宽度：445.5mm，高度：40mm-1000mm的信息设备，能够支持机房内绝大数设备的固定安装，解决了设备支架难于匹配的难题，便于运维人员进行安装，在设备迁移过程中不必再进行原有支架的拆装工作，只需要进行设备的迁移固定即可，大大缩短了设备安装时间，提高了运维人员工作效率。

（2）安装简易。该支架采用分离式结构，在机柜两侧分别安装，采用前面和侧面固定的方式，前面为安装孔，安装后十分牢固，支架不会晃动位移。侧面为安装槽位，机柜固定架位置对安装无影响，安装灵活便捷。一副支架总重量不超过3.5kg，非常轻便，可一个人独立完成上架，且安装时间不超过3分钟。

（3）支撑性好。该支架具有大于等于60kg的承重能力，长度为70cm，能够完全支撑目前信息机房中所有主流设备，而且后端采用灵活、方便的扣具对设备进行设备固定，能有效防止设备前后移动。

4 信息设备通用支架的应用及效益分析

信息设备通用支架研制成功后，在东营供电公司范围内进行了应用。在供电所（营业厅）信通机房内新装机柜26面，安装不同品牌交换机、路由器等设备128套，应用信息设备通用支架128套，安装快捷、简便，通用性较好，满足全部新装设备的安装固定需求，缩短了项目实施时间，在项目实施过程中取得了较好的应用效果。

本项目是以提高信息运维效率、降低信息运维费用为主要特点的基础性研究工作，主要体现了经济效益，其成果在行业内将产生很大影响。本项目紧密结合信息基础运维工作重点，在满足信息设备安装的要求下，设计研发设备通用型支架实现了结构合理、费用经济、安装简单、通用性强、机械强度高、外观美观等特点，对于提高信息运维人员基础运维效率和降低公司信息运维费用有重要意义。

东营供电公司各类信息机房内需支架固定安装的设备为435套，按每套设备在运周期内需更换支架1次进行计算，原设备支架本体费用平均约为200元/套，施工安装费按定额取本体费用15%，拆卸施工费为施工安装费60%，则全部设备需费用435*200+435*200*15%+435*200*15%*60%=107880，通用设备支架本培费用平均约为120元/套，施工安装费按定额取本体费用15%，由于支持全部设备安装所以不需要拆卸施工，则全部设备需费用435*120+435*120*15%=60030，费用节省47850元。

结束语

综上所述，本文围绕信息日常运维工作中设备安装支架不统一，难以规范信息设备安装的问题进行深入研究，创新研制了通用型信息设备支架，提高了信息设备安装的规范性和运维效率，在东营供电公司范围内进行了推广应用，取得了较好的经济效益，填补了市场空白，为信息化建设工作作出突出贡献。