机房国家标准及运用概述

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,机房国家标准及运用,内蒙古兴泰电子科技有限责任公司,目录,概述,机房相关的国家标准简介,机房设计国家标准,机房施工及验收国家标准,机房运行维护的要点,机房建设的要点,机房建设的节能与环保,机房的概念,机房主要为,电子信息设备,提供运行环境的,场所（140）,数据中心为传输、存储、处理,数据,提供可,靠保障的场所,机房工程的重要性,建筑业企业资质等级标准,（建设部2001年81号）,建筑智能化工程（合格的资质）,（1）计算机管理系统工程；,（2）楼宇设备自控系统工程；,（3）保安监控及防盗报警系统工程；,（4）智能卡系统工程；,（5）通讯系统工程；,（6）卫星及共用电视系统工程；,（7）车库管理系统工程；,（8）综合布线系统工程；,（9）计算机网络系统工程；,（10）广播系统工程；,（11）会议系统工程；,（12）视频点播系统工程；,（13）智能化小区综合物业管理系统工程；,（14）可视会议系统工程；,（15）大屏幕显示系统工程；,（16）智能灯光、音响控制系统工程；,（17）火灾报警系统工程；,（18）计算机机房工程。,建筑业企业资质等级标准,（建设部2001年81号）,电子工程专业（合格的资质）,（1）雷达、导航与测控系统工程；,（2）计算机及应用和,信息网络工程；,（3）通信和综合信息网络工程；,（4）监,控系统工程；,（5）电子自动化工程；,（6）电子声像工程；,（7）电磁兼容工程；,（8）电子机房工程；,（9）电子设备安装工程。,系统集成,(计算机信息系统集成资质管理办法 ),具有独立承担(xxx规模)的计算机信息系统建设的能力。,建筑业企业资质等级标准,（建设部2001年81号）,机电设备安装工程（不合格的资质）,工程内容包括：锅炉、通风空调、制冷、电气、仪表、电机、压缩机机组和广播电影、电视播控等设备。,建筑装修装饰工程（不合格的资质）,建筑室内、室外装修装饰工程（建筑幕墙工程除外）的施工,机房工程的主要内容,机房工程的主要过程,与机房相关的国家标准,电子信息系统机房设计规范（GB50174-2008）重新修编，改名为数据中心基础设施设计规范,电子信息系统机房施工及验收规范（GB50462-2008）,计算机场地通用规范（GB2887报批中）,计算站场地安全要求 （GB9361报批中）,电子信息系统机房环境检测标准(在编),数据中心综合监控系统工程技术规范(在编),数据中心通信基础设施标准TIA 942,电子信息系统机房环境检测标准,2009年2月召开第一次编制组会议,机房内的环境温度、相对湿度、空气含尘浓度、电源质量、防静电、防雷、接地等指标是否满足设计、施工规范，是否满足电子信息设备的使用要求，需要通过专业人员使用专门仪器进行检测才能确定。,不同的人，即使使用不同的仪器（但精度必须相同），对同一个机房，检测的结果都是一样的。,信息系统机房综合监控系统工程技术规范,主要针对机房环境监控系统进行规范化、标准化：,1）监控内容的标准化,：（应根据信息系统机房的等级，制定所需监控的内容）,2）系统结构的标准化,：（应采用集散或分布式网络结构，支持各种传输网络）,3）系统功能的标准化：,4）接口技术标准化,国家标准之间的关系,通用规范是总纲，适用于机房工程的 各个方面；,设计规范和施工验收规范是对通用规范的深化和具体表现；,设计规范是施工验收规范的基,施工验收规范是设计规范的具体实现；,环境检测标准是施工验收规范的补充,电子信息系统机房设计规范,GB50174-2008,机房组成,主机房、辅助区、支持区、行政管理区等功能区组成。可能是一个独立的区域，也可能是混在一个大区域内。,区域的规划是机房设计的重要内容之一,术语和符号,电子信息系统机房,主要为电子信息设备提供运行环境的场所，可以是一栋建筑物或者建筑物的一部分，包括主机房、辅助区、支持区和行政管理区等。,静态条件（空态、静态、动态）,主机房的空调系统处于正常运行状态，电子信息设备已安装，室内没有人员的情况。,停机条件,主机房的空调系统和不间断供电电源系统处于正常运行状态，电子信息设备处于不工作状态。,N 基本需求 系统满足基本需求，没有冗余。,冗余,N+X冗余,容错,保护性接地,以保护人身和设备安全为目的的接地 。,防雷接地、防电击接地、防静电接地,功能性接地,用于保证设备（系统）正常运行，正确地实现设备（系统）功能的接地。,交流工作接地、直流工作接地、信号接地,机房分级,电子信息系统机房应划分为A、B、C三级。根据机房的使用性质、管理要求及其在经济和社会中的重要性确定所属级别。,根据TIA-942介绍：,级别 可用性(%) 对应国标级别 每年停机时间h,4 99.995 A 0.438(26min),3 99.98 - 1.752,2 99.75 B 21.9,1 99.67 C 28.908,同时还应综合考虑,建设投资,机房分级举例,A级举例：国家级信息中心、计算中心；重要的军事指挥部门；大中城市的机场、广播电台、电视台、应急指挥中心；银行总行；国家和区域电力调度中心等的机房,B级举例：科研院所；高等院校；三级医院；大中城市的气象台、信息中心、疾病预防与控制中心、电力调度中心、交通(铁路、公路、水运)指挥调度中心；国际会议中心；大型博物馆、档案馆、会展中心、国际体育比赛场馆；省部级以上政府办公楼；大型工矿企业等的机房,一个机房内的不同部分可按不同的标准进行设计,备份机房与主机房同等级,机房选址,*设备运输,*管线敷设,*雷电感应,*结构荷载,*空调室外机的安置位置,*楼层,环境条件：,1. 电力供给应稳定可靠，交通、通信应便捷，自然环境 应 清洁；,2. 应远离产生粉尘、油烟、有害气体以及生产或贮存具有 腐蚀性、易燃、易爆物品的场所；,3. 应远离水灾和火灾隐患区域；,4. 应远离强振源和强噪声源；,5. 应避开强电磁场干扰。(某 省会火车站机房),考虑多层或高层建筑物 、安装空调室外机 、设备搬运等因素，机房宜设置在大楼的第二层，或裙楼的中间层。,机房的净高,设备布置,原则,满足机房管理、人员操作和安全、设备和物料运输、设备散热、安装和维护的要求,具体要求,机柜的布置宜采用面对面、背对背（冷热通道）的方式,通道与设备间的距离要求,平面布局,环境要求,环境参数,温度（23 1）、相对湿度（40% 55% ）、,含尘浓度（在静态条件下测试，每升空气中大于或等于 的尘粒数应少于18000粒）、噪声（停机时，在主操作员位置测量的噪声值应小于65dB（A）、振动,电磁参数,无线电干扰场强 （126dB）、磁场干扰环境场（800A/m） 、静电电位（不应大于1kV）,不同静电电位产生的现象,平面规划,主机房等各区域的划分；,出入口宜单独设置，避免人流和物流的交叉,有人操作区域和无人操作区域宜分开布置,机房内外通道及门的宽度,尽量远离水源,防火与疏散,电子信息系统机房的耐火等级不应低于二级 ；,当A级或B级电子信息系统机房位于其它建筑物内时，在主机房与其它部位之间应设置耐火极限不低于2h的隔墙， 隔墙上的门应采用甲级防火门 ；,面积大于100m 的主机房，安全出口不应少于两个，且 应分散布置 ；,室内装修,应选用气密性好、不起尘、易清洁、符合环保,要求、在温度和湿度变化作用下变形小、具有,表面静电耗散性能的材料 ；,内墙壁和顶棚的装修应满足使用功能要求，表,面应平整、光滑、不起尘、避免眩光，并应减 少凹凸面 ；,活动地板的高度 （250mm，400mm）；,外窗（A、B级不宜设，气密性好的双层固定窗，区别有人、无人区）,活动地板,空气调节,影响负荷计算因素,热源：,1. 机房内设备的散热（耗电量中的97%都转化为热量）,2. 建筑围护结构得热,3. 通过外窗进入的太阳辐射热,4. 人体散热,5. 照明装置散热,6. 新风负荷,7. 伴随各种散湿过程产生的潜热,湿源：人、新风,物体吸热或放热后，只改变物体的温度，而不改变物体的质量，这种热量称,显热,物体吸热或放热时，只改变物体的状态，而物体的温度不变，这种热量称,潜热,1kg,水从,30,加热到,80 ,，水吸热了,209.38kJ,1kg100 ,水改变成,100 ,的水蒸气需吸热,2257.2kJ,气流组织,下送风、上回风的应用场合（冷热通道）；,1.,热密度大：单台机柜的发热量大于,3kW,；,2.,热负荷大：单位面积的设备发热量大于,300W/,；,3.,机柜过高：单台机柜的高度大于,1.8m,。,10KW(,风冷）,2030KW,（局部风冷） 柜内冷却,地板开孔率,蜂窝风口：开孔率为22%,百叶风口：开孔率大于70%,空气调节,系统设计,空调设计应根据当地气候条件采取下列节能措施：,1,大型机房宜采用水冷冷水机组空调系统；,2 北方地区采用水冷冷水机组的机房，冬季可利用室外冷却塔作为冷源，并应通过热交换器对空调冷冻水进行降温；,3 空调系统可采用电制冷与自然冷却相结合的方式（自然换热)。,节能设计,资料表明空调系统的用电量占机房总用电量的3050%，甚至更多，下图是美国APC公司给出的美国2006年的情况,设备的选择,1. 空调和制冷设备的选用应符合运行可靠、经济适用、节能和环保的要求,2. 空调机应带有通信接口，通信协议应满足机房监控系统的要求，显示屏宜有汉字显示,3. 过滤器和加湿器应便于清洗和更换，设备安装应留有相应的维修空间（新风室）,机房环境和舒适型环境的区别,一般办公环境的显热负荷只占总热负荷的60-70（SHR=0.6-.07），因此舒适性空调的显热比SHR设计的比较低,计算机房有90-100的显热负荷（SHR=09.-1.0）,因此精密空调必须按高显热比SHR而设计,机房的供配电,机房应由专用配电变压器或专用回路供电，变压器宜采用干式变压器,机房低压配电系统不应采用TN-C系统。（干扰、安全）,电子信息设备应由不间断电源系统供电。应有自动和手动旁路装置。确定基本容量时应留有余量。,UPS基本容量（E）1.2x设备计算负荷（P） 机房内的动力电与UPS电应由不同回路供电,机房内双路供电,机房UPS配电,UPS电源插座应与市电插座严格区别，并应有明显标识。,UPS容量与机房设备、级别、系统搭（n+x)有关,主机房内单独使用一套UPS系统,辅助区宜单独设置UPS系统 。,UPS的电路分类及其功能,在线式-OnLine,后备式-OffLine,StantBy,互动式,任何一个损坏的电池单元都可能损坏整个电池组,中、小容量UPS的电池最好分组配置！,蓄电池监测系统,1.蓄电池监测系统必须考虑安全因素。,2.数据获取必须同步且具备高精确性。,3.监测必须与控制相分离。,4.用户界面对初学者来说应简单易懂，对专家来说则应详尽深入。,磁悬浮式飞轮储能UPS,低压配电系统接地方式,TN-C系统 又称四线制系统,TN-S系统 又称五线制系统。,TN-C-S系统 又称四线半系统,TT系统,照明,主要照明光源应采用高效节能荧光灯，灯具应采取分区、分组的控制措施 。,照明均匀度不应小于0.7，非工作区域内的一般照明照度值不宜低于工作区域内一般照明照度值的1/3 。,照明均匀度=最小照度/平均照度,主机房和辅助区应设置备用照明,应急照明=安全照明+备用照明+疏散照明,照明的布置方式,静电防护,地板或地面应有静电泄放措施和接地构造，防静,电地板、地面的表面电阻或体积电阻应为,2.5 *10 1.0 *10 ，且应具有防火、环保、耐,污耐磨性能 。,机房内所有设备的金属外壳、各类金属管道、金,属线槽、建筑物金属结构等必须进行等电位联连结接并接地。,防雷与接地,机房内的电子信息设备应进行等电位联结可采用S型、M型或SM混合型。,S型适用于小规模、工作频率较低的电子 设备；,M型或两种结构形式的组合适用于工作频 率较高的电子设备。,25 mm 和107mm 铜导体在空气中的电阻和感抗,机房布线,与综合布线国标的区别,1、适用范围不同(通用和专用)；,2、程度不同；（机房布线要求比综合布线国标要求高,GB50311是基础，机房布线是GB50311的提高,根据功能要求划分成若干区，工作区内信息点的数量应根据机房等级和用户需求进行配置。,当机房内的机柜或机架成行排列或按功能区划分时宜在主配线架和机柜或机柜之间设置配线列头柜。,A级机房宜采用电子配线设备对布线系统进行实时智能管理。,存在下列情况时，应采用屏蔽布线系统、光缆布线系统或采取其他相应的防护措施。（环境要求、用户要求、安装要求）,线缆的防火要求,A级机房、隐蔽通风处敞开敷设应采用CMP级或OFCP、OFNP防火线缆。,普通线缆(铜缆CMX，光缆E),CMP阻燃数据电缆的构造,CMP的低发热特性,即使强制使其燃烧所产生的热量也相当低（只是PE的），并能够防止由于火焰向周围蔓延而导致的2次火灾,机房布线的结构图,与公用电信业务网络互联时，应根据机房的等级确定运营商的数量，并保证网络出口的安全。,线槽高度,缆线采用线槽或桥架敷设，线槽或桥架的高度不宜大于150毫米，线槽或桥架的安装位置应与建筑装饰、电气、空调、消防等协调一致。,限制线槽高度的主要原因是：,1、当机房空调采用下送风方式时，活动地板下敷设的线槽如果太高，将会产生较大的风阻，影响气流流通；,2、如果线槽太高，维修时将造成查线不便；,机房布线特点,1、数据点占绝大多数,2、品质高、可靠性高,3、密度大,4、防火要求高,5、安装位置受限制,实例,卡博菲桥架,叠压式线缆固定装置,综合布线系统工作区的配置,使用方有要求时，以使用方要求为准。使用方无要求或要求不明确时，参照如下配置进行,A 级,以不少于12个信息点，其中冗余信息点为总信息点的二分之一。,B 级,容错配置不少于8个信息点，其中冗余信息点不少于总信息点的四分之一。,C级,不少于6个信息点,工作区以一个机柜或一个功能区划分,机房监控与安全防范,系统宜采用集散或分布式网络结构；,监控系统与安全防范系统可设置在同一个监控中心内，宜采用独立UPS供电；,监控范围：环境、设备、安全，KVM,系统结构,电子信息系统机房施工及验收规范,GB50462-2008,施工场地要求,1、常规要求（机房结构工程应施工完毕、通电、有水，建筑墙（柱）面抹光，材料设备搬运通道，办公区和仓库等）,2、围护结构做防水、保温。,3、机房区域内不得有无关管道、线槽通过 。,4、接入电缆的分割界面，电缆通道是否畅通？,5、楼板承重是否达标,6、外窗是否封闭,7、空洞是否预留（新风、排水）,主要内容,目的：为加强各类电子信息系统机房工程质量管理，统一施工及验收要求，保证工程质量，制订本规范。,范围：本规范适用于建筑中新建、改建和扩建的电子信息系统机房工程的施工及验收。,基本要求：,1、严格按图施工,2、施工中堆放的物品不得超过楼板的荷载,3、合格材料、设备，现场分类存放。,4、交接验收应由相关各方共同参与并签字,对改建、扩建工程的施工，需改变原建筑结构时，应进行鉴定和安全评价，结果必须得到原设计单位或具有相应设计资质单位的确认。,电气,电缆接入配电箱（柜）时，应捆扎固定，不应对配电箱（柜）内部产生额外应力。电缆的弯曲半径宜大于电缆最小允许弯曲半径,防雷与接地,防雷技术分为室外避雷和室内防雷二部分,室外避雷由接闪器（避雷针或避雷带）、引下线和接地体组成。,室内防雷由浪涌抑制器（SPD）、均压等电位网、引下线和接地体组成。,室外避雷的关键是有一个可靠的接地体。地线杆应插入地下两米左右。如果是岩石地形，就要确保地线杆插入松土中；在沙土地，地线杆要确保与含水物充分接触。,室内防雷较为复杂，保护性接地和功能性接地宜共用一组接地装置。,要采用多级浪涌抑制器防护,均压等电位网要与接地干线可靠连接；被防护设备要用两根不等长导线与之相连。,如大楼综合接地体不能满足应用系统对接地电阻值的要 求，最佳的方法是改善大楼的接地系统而不是单独做一组接地体。,正常状态下外露的不带电的金属物必须与建筑物等电位网连接；,安装多级限压型,SPD,时，两级之间的线缆长度,5m,，不能满足时，须有退偶措施,接地电阻值无法满足设计要求时，应采取物理,(,扩大接触面、改变接地体材料、改善土壤电阻率,),或化学（改善土壤电阻率）降阻措施。,综合布线,*线缆弯曲半径,*线缆终接余量长度,装修,吊顶上空间作为送回风静压箱时，其内表面应按设计做防尘处理。,吊顶板上铺设的防火、保温、吸音材料应包封严密，板块间应无缝隙。,玻璃隔断安装 后至竣工验收前应在玻璃上粘贴明显标志,沿墙单块活动地板的最小宽度不宜小于整块地板边长的1/4。(稳定、便于支撑),铺设风口地板和开口地板时，需现场切割的地板，切割面应光滑、无毛刺，并进行防火、防尘处理。,在活动地板上安装设备时，应对地板面进行防护 （陶瓷面钢地板）,当环境温度低于 时，安装门窗前应在室温下放置24h。,综合测试,测试前应对整个机房和空调系统进行清洁处理，空调系统运 行不少于48h,电子信息系统机房竣工后信息系统设备应未安装（空态）,综合测试应由建设单位主持，并应会同施工、监理等单位或部门进行,接地电阻测试前应将设备电源的接地引线断开,验收与交接,各项施工内容全部完成并已自检合格后，施工单位向建设单位提出工程竣工验收申请报告,工程竣工验收应由建设单位组织设计单位、施工单位、监理单位、消防及安全等部门进行,工程文件的整理归档和工程档案的验收与移交，应符合现行国家标准 GB/T50328 的规定,竣工验收应进行综合测试，并应按本规范附录H填写电子信息系统机房综合测试记录表,现场验收应对工程质量做出结论，填写并签署工程质量竣工验收表。,电子信息系统机房运维要点,机房管理,一流的设计、二流的施工、三流的管理”,“三分建设、七分管理”,建设是基础，管理是保障,IT系统宕机因素,机房管理内容,值班 日常维护，保持系统正常工作巡查,定时定点维护，发现和查找故障隐患点,甄别定事维护，发现问题，确定如何处理,处理,总结,机房管理现状,机房容量管理,通过能耗监测与运维管理（资产管理）实现对机房容量的监测与管理，容量监测的内容可包括有：,1、机柜空间容量；,2、机房总负载容量；,3、UPS负载容量；,4、空调容量,运维服务的选择,1、外包,2、自己管理,运维服务商的选择,设备提供商,原工程承包商,第三方专业运维服务提供商,外包管理,机房管理,日常维护：,及时发现设备故障而进行的设备状态监控和日常巡视等维护行为。,预防性维护（定期例行维护、健康检查）：,在故障形成之前预先采取的主动维护操作，包括一般性警告信息核查、易耗易坏部件定期更换等 （日、周、月、季、年）,应急维护,：,更换备件、备机等应急措施,机房管理制度,一、值班制度,二、巡视制度,三、日常管理制度,四、运行维护制度,五、安全保密制度,.,应急预案,一旦发生XXX现象或故障，YYY应该在ZZ时间内采取如下措施：,1、,2、,。,XXX现象或故障可能导致的后果。,YYY的顺序,电子信息系统机房建设要点,机房建设的要点,1、机房的重要性越来越高，故障的承受能力降低,（某证券数据中心UPS采用2+1模式，停电8秒.笔记本导致机柜停电）,2、涉及专业多（建筑、电气、空调、暖通、计算机、机械、电子、预算、项目管理等）、各专业面窄点深 、对建设和管理机房人员要求高,3、经验（某银行机房、漏电保护器）,4、技术更新快(新材料、新技术、新工艺),机房建设的要点（具体）,1、电源问题（供电线路质量、单点故障、谐波、 相平衡）,2、空调问题（保温隔热、热均衡、室外机放置、正压、制冷效率）,3、噪音问题（机房内、外）,4、机房的过度装修和承重问题,5、防水、防鼠害,6、防雷（防雷器、等电位连接、接地）,7、其它（选址、管理、维护、安全、扩展空间）,8、节能,机房节能与环保,机房是耗能大户！,机房能耗形,2010年美能源部称，美国信息技术及通讯设备年用电量约为1200万亿千瓦时，占美国总用电量的3%(原来预测到2011年2.5%)。,国家机关数据中心耗电量占机关总耗电量的40%70%。,GB50174的节能条款,电子信息系统机房设计规范GB50174-2008中把建设绿色机房放到非常重要的位置。在总则第一条中明确规定：“为规范电子信息系统机房设计，确保电子信息系统设备安全、稳定、可靠地运行，做到技术先进、经济合理、安全适用、节能环保，制订本规范。”,何为绿色数据中心,绿色建筑是在全寿命周期内兼顾资源节约与环境保护的建筑。,绿色建筑评价标准(GB/T50378 2006)对建筑环境性能的评价归纳为：场地、材料、能源、水资源、室内环境质量、创新与性能改进（管理）等六个方面,PUE=1.61.8,机房节能的原则,建设“绿色数据中心”是一个系统工程，牵涉到机房建设的方方面面。作为信息建设的核心基础设施，保证信息系统安全可靠的运行是其第一要务。,节能不能以牺牲安全性和可靠性为代价！,节能技术,1、硬件设备本身功耗的降低（网络、存储、服务器等）,2、服务器整合,3、虚拟化技术,4、管理技术的提高（基础设施与信息设备的联动、个性化管理等）,5、采用直流供电,6、高压分层直接供电方式（节电5%）,7、冰蓄冷。（电价节约20%）,8、选用高效能的设备（空调、模块化UPS、机柜、背板冷却等）,9、节能化设计（选址、布局、照明、保温、新风处理、线缆布放等）,10、优化气流组织形式(冷热通道、封堵漏风),11、空调节能添加剂（节电18%）,12、空调节能添加剂（节电18%）,13、空调室外机（雾化喷淋8%，遮荫）,14、冷热通道封闭（节电22%）,冷通道封闭技术,冷通道实际图1,冷通道实际图2,热通道隔离效果图,节能措施,最经济、最容易实现的节能措施：,选址、保温、节能设计、利用自然冷源、提高基准温度、冷热通道和机房效率等,数据中心绿色节能有效性的保障,组织、财力保障,标准制度保障,技术保障（新技术、规划、设计、施工、,验收、运行管理 ）,统计检测 （能源审计）,执行力（管理）,谢谢！,