监控机房设计方案.doc

广州高新技术产业开发区民营科技园管理 委员会民科园核心区视频监控系统机房 施 工 设 计 方 案 编制单位 广州易城计算机信息技术有限公司 2015 年 4 月 5 日 目 录 一 工程说明一 工程说明 2 1 工程项目概况 2 2 工程范围 3 3 设计依据 4 4 设计原则 5 5 项目需求分析 5 6 工程项目设计分类 6 7 设计方案整体描述 6 二 设计方案说明 建筑装修工程部分 8 1 基本情况简介 8 三 设计方案说明 电气工程部分 9 1 机房供配电系统 9 2 机房照明设计 11 四 设计方案说明 综合布线部分 12 1 综合布线系统说明 12 2 设计说明 12 五 设计方案说明 防雷及接地保护系统 13 1 防雷保护系统 13 2 计算机机房的接地 14 六 设计方案说明 消防部分 15 1 消防报警灭火系统 15 1 1 消防报警系统设计 15 1 2 自动消防报警系统应具有的作用 15 2 机房灭火系统 16 2 1 设计依据 16 2 2 灭火设计条件 16 2 3 灭火设计方案 16 七 设计方案说明 附录部分 17 1 灾害防护措施 17 2 计依据及执行标准 19 一 工程说明一 工程说明 1 工程项目概况 广州高新技术产业开发区民营科技园管理委员会民科园核心区视频监控机 房建设工程 以下简称机房 总规划面积约 50 多平方米 是广州高新技术产 业开发区民营科技园管理委员会民科园核心区视监控中心 具有重要的作用和 地位 所以机房的位置选择非常重要 下面以三个文件中的要求为例说明如下 第 2 1 2 条 监控机房位置选择应符合下列要求 一 电子设备比较稳定可靠 操作简单方便 自然环境清洁 二 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 易爆物品的工厂 仓库 堆场等 三 远离强振源和强噪声源 四 避开强电磁场干扰 第 2 1 3 条 当无法避开强电磁场干扰或为监控系统安全 可采取有效的电磁屏 蔽措施 监控机房建设改造技术标准与管理规范实用手册 中国计算 机用户协会出版 一书中 对计算机机房选址有如下要求 监控系统的技术复杂 价格昂贵 其电子线路 存储器和插接件等易受电 磁场干扰 振动 冲击 温湿度的影响和有害气体和尘埃的侵袭 以致工作性 能不稳定或计算出现差错 严重时使零部件损坏 缩短机器寿命 设计一个良 好的计算机机房 选址工作是很重要的 选址时应注意以下几个问题 1 应避免或远离无线电干扰源和强电力源 如广播发射台 雷达站 高 压线等等 根据国家标准 无线电干扰场强应不大于 126dB 频率 0 15 500MHz 又如 根据有关资料介绍 对于 110kV 高压线距离 100m 以 上 150kW 的广播发射台距 1000m 以上 基本可以避免干扰 2 避开地震区或其它震源 这里所谓其它震源是指大型冲床 锻锤 铁 路 爆炸成型 通风设备等 3 避开环境污染区 如化工污染区 盐雾区 灰尘较多的工矿区或风沙 区等 4 远离容易发生燃烧 爆炸 洪水和低凹地区 如化工库 油料库及其 他易燃物堆料场 5 应选择电力 环境清洁 交通运输方便的地方 以上条件若某些确不可避免 而计算机机房场地又不能大范围移动时 应 针对具体情况 采取适当的人为措施 当然 这样做会增加建设投资或施工困 难 所以 在选择机房地址时 凡是能避开不利因素的尽可能避开 其中多数 条件不能满足要求时应考虑另选机房地址 若某一项不能满足要求 又不可避 免的 再考虑采取人为措施 参考规范 数据中心建设要遵循国家有关机房建设和管理的规定 达到国家有关防震 防磁 防火 防雷 的安全标准 要落实分区制度 运行 开发 维护 培训 生活和业务操作区域要严格分离 监控中心要建立安全控制制度 空调 消防系统既要满足运行要求 也要充 分考虑工作人员健康和安全撤离的需要 监控和报警系统要达到公安部有关标准 要保障数据处理中心周边环境安全 远离加油站 化工厂等各类危险建筑和重要 军事目标 要做好数据中心的主机系统 操作系统 数据库系统的安全设计 充 分考虑系统备份或系统冗余 2 工程范围 本工程机房建设的主要项目 机房装修 低压配电系统 机房内综合布线系统 防雷及接地保护系统 消防系统 3 设计 建筑设计防火规范 GBJ 16 87 监控机房施工和验收规范 建筑内部装修设计防火规范 GB 50222 95 ISO9001 质量体系标准 GB T19001 1994 计算机机房用活动地板工地技术条件 GB 6650 86 低压配电设计规范 GB 50054 95 电气设计规范 工程建设标准规范 通用用电设备设计规范 GB 50055 9 电气装置安装工程电气设备交 4 设计原则 监控机房基础设施的建设 很重要的一个环节就是监控机房的建设 监控 机房的环境 必须满足监控等各种电子设备和工作人员对机房的温度 湿度 洁净度 电磁场强度 电源质量 振动 防雷和接地等要求 才能保证各类信 息畅通无阻 机房的设计除满足当前各项要求外 又要面向未来快速增长的发 展需求 因此我们在进行设计时 遵循以下的设计原则 实用性和先进性 采用先进成熟的技术和设备 达到数据高速传输的技术要求 满足当前的 需求 兼顾未来的发展要求 使整个系统在一段时期内保持技术的先进性 并 具有良好的发展潜力 以适应未来信息产业的发展和技术升级的需要 安全可靠性 监控安全运行应有很高的可靠性 决不能出现任何单点故障 因此对中心 机房布局 结构设计 设备选型及日常维护等各个方面提出了很高的要求 除 在关键设备上采用硬件备份 冗余等可靠的技术保障 同时在相关的软件技术 中 也应提供较强的管理机制 控制手段 事故监控及安全保密等技术措施 以提高监控机房的安全可靠性 灵活性与可扩展性 监控中心机房必须具有良好的灵活性与可扩展性 机房设计应根据今后业 务不断深入发展的需要 扩大设备容量和提高使用质量 具备支持多种网络传 输 多种物理接口的能力 提高技术升级 设备更新的灵活性 标准化 监控中心机房系统结构的设计 基于国际标准和国家颁布的有关标准 即 各种智能建筑 机房设计标准 经济性 应以较高的性能价格比设计中心机房 充分利用原有系统的设备与技术 使资金的投入产出比达到最大值 5 项目需求分析 5 1 机房功能区域的划分 详见设计图纸 5 2 主机房环境要求 温度 摄氏 23 度 2 度 夏季 20 度 2 度 冬季 温度变化率 5 h 不结露 电源频率 50HZ 0 2HZ 电源电压 380V 220V 5V 电源波形失真率 小于或等于己于 5 含尘量 粒径大于或等于 0 3um 粒数小于或等于 10000 粒 无眩光 无频闪 无噪音 距离地面 0 8 米高处 照度不低于 300lx 计算机系统供电系统零地电压小于 1 伏 交流工作接地系统接地电阻小于 4 欧姆 计算机系统安全保护接地电阻以及静电接地电阻小于 4 欧姆 防雷保护接地系统接地电阻小于 1 欧姆 均布载荷 大于 800Kg 6 工程项目设计分类 建筑装修工程 电气工程 综合布线 防雷及接地保护系统 消防系统 7 设计方案整体描述 在整个设计过程中 我们采用了先进的设计思想 先进的技术和设备 所 选用的设备及材料均具有较好的性能价格比 将机房设计建设成一个能够保证 网络设备良好运行 便于提高操作人员与设备的工作效率的现代化计算机机房 根据客户的要求 结合现场实际情况 我们依据中华人民共和国国家标准和行 业标准 对中心机房进行初步的设计 建筑装修工程 机房抗静电全钢活动地板的安装 机房微孔铝棚板的安装 各类设备安装 1 设计思路 在本方案设计中 我们认真了解了大楼的整体空间环境 依据客户提供的 功能要求 进行平面布置设计 力争做到最合理的空间划分 展现空间简洁明 快的流畅感 体现现代化中心机房的良好环境 2 设计使用功能 根据客户提供的机房空间功能的要求 对机房空间进行合理的划分 机房 建筑面积得到充分的利用 电气工程 机房动力配电系统 配电柜的制作安装 各类用电设备安装 1 机房动力配电系统 机房供电系统设计为三相五线 TN S 系统 机房电源设计采用由市电加 UPS 不间断电源 最大限度的满足机房计算机设备对供电电源质量的要求 综合布线 采用安普六类非屏蔽双绞线 各终端利用六类双绞线跳接到安普六类配线 架上 形成一个完整的信息网络系统 防雷及接地保护系统 本工程设计的接地保护有 防雷接地保护系统 防静电接地保护系统 电气设备安全接地保护系统 机房直流工作接地极系统 根据有关统计资料表明 感应雷电过压幅值在无屏蔽架空线上最高标准达 20KV 所以监控机房时应做好防雷工程 以防患于未然 二 设计方案说明二 设计方案说明 建筑装修工程部分建筑装修工程部分 1 基本情况简介 机房总建设面积约为 50 平方米 建成后的机房包括 监控室 2 装饰装修部分介绍 2 1 地面设计 设计依据 监控机房设计规范 GB50174 93 第 4 4 1 条第二项 机 房应铺设活动静电地板 静电地板应符合现行国家标准 静电地板技术条件 的要求及现场实际情 况 敷设高度确定主机室为 20cm 机房工程的设计施工中 机房地面工程是一个很重要的组成部分 机房地 板一般采用抗静电活动地板 活动地板具有可拆卸的特点 因此 在活动地板 下的电缆导线的敷设 管道的连接及检修 更换 2 2 墙面设计 设计依据 监控机房设计规范 GB50174 93 第 4 4 2 条 机房基本 工作间室内装饰应选用不起尘 易清洁的材料 墙壁和顶棚表面应平整 减少 积灰面 第 4 4 4 条监控机房室内色调应淡雅柔和 机房内墙装修的目的是保护墙体材料 保证室内使用条件 创造一个舒适 美观而整洁的环境 内墙的装饰效果是由质感 线条和色彩三个因素构成 机房区四周采用乳胶漆饰面 2 3 吊顶设计 本次方案机房区采用 600 600 0 8mm 方形微孔铝棚板吊顶 将照明灯具等 的天棚上安装的物体隐藏 充分体现了机房的整洁美观 三 设计方案说明三 设计方案说明 电气工程部分电气工程部分 1 机房供配电系统 1 1 设计内容 机房附属设备如机房的空调 维修墙插电源 市电 供电设计 机房监控设备 电源供电设计 1 2 设计依据 电子计算机房供电标准应符合 监控机机房设计规范 GB50174 93 下 列规定 第 6 1 1 条 监控机房用电负荷等级及供电要求应按现行国家标准 供配 电系统设计规范 的规定执行 第 6 1 3 条 监控机房供配电系统应考虑计算机系统有扩展 升级等可能 性 并应预留备用容量 第 6 1 5 条 机房内其它电力负荷不得由监控主机电源和不间断电源系统 供电 主机房内宜设置专用动力配电箱 第 6 1 9 条 监控机房低压配电系统应采用频率 50Hz 电压 380 220V TN S 或 TN C S 系统 1 3 机房电源系统示意图如下 1 4 负荷等级 监控机房电源属于一类供电系统 供电要求不间断 安全可靠 机房供电电源设 计应达到一类供电要求 机房计算机设备包括监控主机 服务器 网络设备 由于这 些设备进行数据的实时处理与传递 所以对电源的质量与可靠性要求很高 因此该配 电系统按照一级负荷标准进行设计 1 5 机房电源设计 监控机房的建设必须要建立一个稳定可靠的供配电系统 这个系统首先要保障网 络设备正常运行的电源供电 还要保证其它附属设备如机房专用空调 照明系统 门 禁 监控及消防系统的安全用电 所以我们为机房提供一个安全可靠的电气设计方案 本次设计中 机房电源由市电供电同时采用 UPS 不间断电源 最大限度的满足机 房计算机设备对供电电源 市市 电电 电池柜电池柜 U P S 配配 电电 柜柜 设备插座等设备插座等 应急照明等应急照明等 照照 明明 设备墙插设备墙插 空调空调市 电 供 电 部 分 UPS 供 电 部 分 机房供电电源进线应作为专线引自本单位低压配电室 建议为引自不同变电所的双 路电源自动切换后 再与设置在地下室的备用发电机组成双路电源自动 或者手动 切换后最终引至机房市电配电柜 低压配电系统设计安装落地式配电柜一个 配电柜供电回路设计 UPS 主机 机 房空调系统等市电供电 计算机设备 网络设备等 UPS 供电设备 机房设备电源线采用 RVV 型电缆 沿地板下设计的金属线槽敷设接入电气设备 2 机房照明设计 2 1 设计标准和依据 监控机房照明的照度标准应符合 监控机房设计规范 GB50174 93 下列规 定 第 6 2 1 条 a 主机房的平均照度按 3001x 300lx 200lx 取值 b 基本工作间 第一类辅助房间的平均照度可按 150lx 取值 2 2 本工程机房照明设计 本工程依照规范设计平板灯 外形美观 满足照度要求 3 电源插座的设计 在机房的地板下根据机柜数量和设备使用要求安装专用 60A 单相三孔 UPS 插座 具体为设备下采用 UPS 插座 四 设计方案说明四 设计方案说明 综合布线部分综合布线部分 1 综合布线系统说明 机房的综合布线主要是连接机房区域设备的信息点 是监控中心中枢 机 房内监控视频接口与监控设备的连接采用五类屏蔽双绞线 各终端利用五类双 绞线跳接到配线架上 形成一个完整的监控系统 2 设计说明 本次工程设计机房内的配线柜用于机房配线管理 用于放置管理视频监控 交换 查询 五 设计方案说明五 设计方案说明 防雷及接地保护系统防雷及接地保护系统 1 防雷保护系统 雷电的危害 雷电具有高电压 大电流和瞬时性特点 强大闪电产生的静电场 电磁场 电磁辐射 雷电波侵入以及地电位反击等 统称为雷电电磁脉冲 LEMP 严重 干扰无线电通讯和各种电子设备的正常工作 在一定范围内造成许多微电子设 备的损坏 国际电工委员会统计数据表明 60 80 的感应雷和雷电入侵波 来自于电力传输线 雷电感应电流在信号线上也会产生对传输信号的干扰 并 损坏设备 因此在电力电源 信号线上必须加相应的防雷装置 将雷电压降至 设备能承受的安全范围以内 防雷系统设计方案 根据防雷系统要求 应将大楼保护的空间划为不同的防雷区 以确定各部 分空间不同的雷闪电磁脉冲的严重程度和相应的防护措施 依据防雷设计原理 大楼的防雷保护设计为 在总配电柜输入端为电源的一级防雷保护 在机房配 电柜进线处安装并联式电源避雷器构成二级保护 我们设计将电源避雷器并联于机房电源进线端的相线和零线 避雷器接地 端接入接地体 正常情况下 避雷器处于高阻状态 当电网由于雷击或开 关操作出现瞬时高电压及大电流时 避雷器立刻在纳秒级时间内迅速导通 使设备机壳 与地相联 的电位与四线电位同时提高 避免了二者之间可 能出现的大电位差 并将过电压产生的大电流短路后向大地泄放 从而保 护了机房设备 当雷击过后 避雷器又恢复到高阻状态 从而不影响机房 设备的正常使用 信号线的防雷原理与此相同 防雷安装 接地端接入大楼 的接地极 大楼的接地极的接地电阻应小于 1 欧姆 2 监控机房的接地 2 1 机房接地分类 交流工作地 也称功率接地 是指交流电路的工作接地 即 TN S 供电系统 的 N 线 由大楼配电室输入 直流工作地 也称逻辑接地 信号接地 为了确保计算机内部数字电路具 有稳定的基础电位而设置的接地 该接地属于独立的悬浮接地系统 保护接地 a 设备安全保护接地 PE 为保障人身及设备安全的接地 机房内所有电气 设备的不带电金属外壳均接入该接地保护系统 与接地装置做等电位连接 b 防静电保护接地 即防静电地面 活动地板 工作台面必须进行静电接地 的接地保护 c 屏蔽接地 是为了防止干扰磁场与电子线路发生电磁耦合而产生相互影响 故将设备内外的屏蔽线及屏蔽房间的屏蔽体进行接地 称为屏蔽接地 d 防雷保护接地 为防止感应雷 侧击雷高脉冲电压沿电源线进入机房 损 坏机房设备的保护接地系统 e 防浪涌保护接地 为防止电源浪涌对机房服务器等网络设备产生冲击的保 护接地系统 f 防漏电保护接地 为防止移动电气工具漏电 保障维修人员的人身安全 设计在墙面维修插座的电源上安装防漏电开关的保护系统 2 2 机房接地系统设计 根据 监控机房设计规范 GB50174 93 中交流工作地 保护地 防雷 地 直流接地极是否单独设定视情况而定是否设置 宜共用一组接地装置 其 接地电阻按其中最小值 防雷接地电阻应小于 1 欧姆 确定的要求 机房接地 保护设计将保护接地做联合接地系统 即将机房电源线中的保护接地线 PE 直接接入机房总配电柜的 PE 排 机房内各电气设备的接地线及机房的金属构架 在机房总配电柜内直接与该接地线做等电位连接 严禁做接零保护 以保障人 身及设备的安全 机房电源线中零线 N 保护接地线 PE 应直接由大楼配电室引入 保 护接地线 PE 应接入大楼的接地极 该接地极的接地电阻应小于 1 欧姆 防 雷接地电阻为 1 欧姆 如大于 1 欧姆 应设计安装新的接地极 在机房电源配电线路的安装施工中 我们严格将机房市电电源线中的零线 N UPS 电源中的零线 N 与保护接地线 PE 分开安装 电源线中零线 N 与保护接地线 PE 的电位差应小于 1V 以确保机房网络设备用电安全 六 设计方案说明六 设计方案说明 消防部分消防部分 1 消防报警灭火系统 1 1 消防报警系统设计 从国内外的情况来看 火灾是各类机房可能遇到的各种灾害中 发生次数 最多 危害最大的灾害之一 一旦机房内发生火灾 将直接危及人员 设备和 珍贵资料的安全 特别是大型网络中心机房 其火灾的损失是巨大的 甚至是 无法估量的 在计算机房内 为了确保能正确的掌握异常状态 一旦出现火灾能够准确 迅速地报警和灭火 需要在机房内装置自动消防报警系统 自动消防报警系统应能自动监测火情 自动报警 自动切断电源和启动自 动灭火系统设备或通过其他应急设施 来实现消防系统的自动化 1 2 自动消防报警系统应具有的作用 可在监视人员不易觉察到的部位进行监测 尽早发现火情 及时采取消防 措施 尽快扑灭火灾 将火灾的损失减至最小 报警系统和自动灭火系统应与空调 通风系统联动 火灾自动报警系统应 设有自动和手动两种触发装置 能自动切断电源 关闭风门 从而使火灾控制 在最小的范围内 2 机房灭火系统 2 1 设计依据 GB50263 97 气体灭火系统施工及验收规范 DBJ15 23 1999 地方标准 七氟丙烷 HFC 227ea 洁净气体灭火系统 设计规范 GBJ16 87 建筑设计防火规范 GB50166 92 火灾自动报警系统设计规范 2 2 灭火设计条件 防护区的最低环境温度不应低于 10 防护区围护结构及门窗的耐火极限均不应低于 0 5h 吊顶的耐火极限不应 低于 0 25h 防护区围护结构承受内压的允许压强 不宜低于 1 2 KPa 防护区灭火时应保持封闭条件 除泄压口以外的开口 以及用于该防护区 的通风机和通风管道中的防火阀 在喷放七氟丙烷前 应做到自动关闭 防护区的泄压口宜设在外墙上 应位于防护区净高的 2 3 以上 防护区的门应向外开启 并能自行关闭 疏散出口的门 必须能从防护区 内打开 灭火后的防护区应通风换气 地下防护区和无窗或设固定窗扇的地上防护 区 应设机械排风装置 排风口宜设在防护区的下部并应直通室外 设有七氟丙烷灭火系统的机房 宜配置空气或氧气呼吸器 2 3 灭火设计方案 灭火方式 本设计采用手提式灭火器方式 将保护区内的火扑灭 六 机房新旧设备过渡方案六 机房新旧设备过渡方案 1 新系统前端摄像头接入 新系统前端摄像头通过光纤接入机房 开始正常录像 2 旧系统拆迁 数据备份 数据备份需要过渡负责人和系统管理人员在设备过渡前对硬盘 数据重点保存登记 保留原来系统中数据 方便查阅 旧系统设备处理 旧监控中心除硬盘以外设备拆下之后由我方自行处理或 移交到民科园指定位置 并做好移交登记 3 机房装修 4 新系统机房设备安装及调试 5 完成新系统接入 七 设计方七 设计方 案说明案说明 附录部分附录部分 1 灾害防护措施 计算机房的防灾系统的作用主要为计算机提供一个安全可靠的运行场所 该场所既要保证计算机系统的各个设备能可靠的运行 不因意外事故而导致停 机甚至毁坏 还要保证操作人员和维修人员有一个安全 舒适的工作环境 根据我公司经验及国内外情况看 对监控设备构成灾害的原因大致上可 以分为以下几类 天灾 洪水 地震 风灾 电击 火灾等 人灾 非法闯入 工作不慎 盗窃 电击 人为水灾火灾 事故 监控设备故障等 干扰 静电干扰 磁干扰 电磁干扰等 其他 蚂蚁 老鼠 及其他虫害 化学污染 腐蚀等 针对以上各类主要灾害 建议采取如下防范措施 非法闯入 在机房建筑结构设计 平面设计中考虑人流的进出路线 并采用门禁系统 闭路电视监控系统等安全保卫措施 电击 电机危险主要来自带有危险电压的设备和零部件 为了防止电击的发生 在配电设计 施工时 应严格按照电气设备设计 安装的规范执行 做好接地 安全保护工作 以确保人身和设备的绝对安全 静电危害 产生静电原因分析 静电产生的根本原因就是物体与物体之间的相互摩擦 即摩擦起电 在计算机房内与产生静电有关的因素主要包括以下几个方面 机房内的相对湿度 机房内的高架地板 机房内的办公设施 机房内的工作人员服饰 计算机静电故障的特点 偶发行 随机性 重复性极差 于家具 工作人员 地板 空气湿度等因素有密切关系 由于静电是摩擦产生的 故机房内欲完全消除静电是不可能的 我们的 目标是将静电电压限制在计算机能够承受的范围内 使计算机的正常运行不至 于受静电的影响而遭到破坏 欲减少静电对监控设备的危害 需从以下四个方 面入手 监控系统自身的抗静电能力 在机房设计上 建议采用屏蔽措施 并良好接地 接地与屏蔽 接地与屏蔽是防静电的基本措施 单纯从防静电角度考虑 接地电阻越 小越好 使静电不通过半导体器件放电 首先确保对计算机设备进行检测与维修的仪器 设备 工具应具有良好 的安全保护接地 尽量使它们的外壳不带有静电电荷 计算机设备 零部件的 维修台应有接地的金属板做台面 维修人员应戴上特制的接地手套或手环 尽量减少静电电荷的产生 控制机房湿度在 55 5 范围内 采用防静电地板 抗静电的装修材料 良好接地 屏蔽 工作人员服装以选用不易产生静电的衣服 火灾 机房内的防火措施使大致从四个方面着手 机房建筑上的防火措施 消防分区的划分 建筑材料的选择 从消防角度考虑机房整体布局 出入口与排烟口 电气设备和供配电方面的防火措施 设置电源应急开关 电气器材选择 设置火灾探测系统 消防报警及联动系统 灭火系统 防火管理 2 计依据及执行标准 建设工程监理规范 GB5031 监控机房静电防护通则 YD T754 95 监控机房静电防护通则 YD 通风与空调工程施工及验收规范 GB50243 9 室内装饰工程质量规范 GB1838 93 工业企业通讯基地设计规范 GBJ97 85 中国工程建设标准化协会标准 建筑与建筑群综合 布线系统工程设计规范 修订 建筑与建筑群综合布线系统工程施工及验收规范 CCEC 89 97 火灾自动报警系统设计 GBJ116 92 火灾自动报警系统施工及验收规范 GB50116 92 火灾自动报警系统安装使用规范 中国工程标 准化协会标准 建筑内部装修设计防火规范 GBJ79 8