智能化弱电系统方案

浙江中工机器有限公司厂区智能化弱电系统设计方案 1 序 浙江中工机器有限公司是国内著名的多缸柴油机生产企业 国家级重点高新技术企 业 技术领先 行业排头兵 具有 40 多年的发动机生产历史 培养和造就了一大批发动机专业 人才 目前公司拥有员工 1000 多人 资产总额 10 亿元 占地 面积近 500 亩 具备年产 30 万台柴油机的生产能力 浙江中工机器有限公司中心机房是整个浙江中工机器有限公司信息交换的重要组成 部分 由于计算机技术的高速发展 电子交易应用的全面普及 每天无数的计算机数据 都依赖先进的计算机系统进行处理 因此计算机系统的可靠性是日常工作正常运行的根 本保证 计算机系统能否安全 可靠的运行 除了计算机系统硬件 软件应具有的高性 能以外 还有赖于计算机房的环境 建筑设备 电源设备 空调设备 消防设备 防雷 设备和综合布线等有关配套服务设施是否符合电脑主机设备的需要 电脑周边设备及线 路设备的配置与相关装配均关系着整体资讯系统运作的稳定性 为保证计算机系统的安全 稳定运行 以免给浙江中工机器有限公司带来不必要的 损失 必须建设一个高标准的 符合规范的 能满足计算机系统需要的中心机房 在规 划设计中需整合空间设计 建筑装璜 电源系统 空调设备 消防设备 照明设备及弱 电系统 因此机房的规划 设计与施工是决不可掉以轻心的事情 一个具有一定规模的机房建设工程属于多学科技术 涉及到计算机应用 电子工程 建筑结构 空气调节 给水排水 电气技术 网络通讯技术 安全保卫和消防安全等多 种专业 并且密切影响计算机等设备的使用 因为机房建设工程的目的是在人为限定的 空间与环境内 运用工艺设备和技术为计算机设备和操作人员提供一个稳定可靠和安全 有效的工作环境 此次 浙江威星电子系统软件有限公司非常荣幸为浙江中工机器有限公司的中心机房 建设项目提供设计方案 针对浙江中工机器有限公司的实际情况 本着 安全 舒适 实用 节能 高效 环保 的原则 进行了 浙江中工机器有限公司中心机房建设项目 设计方案 的编制 现呈交贵公司审核 浙江中工机器有限公司厂区智能化弱电系统设计方案 2 设计文件目录 目录目录 第一章 公司资信证明文件 4 第二章 中心机房系统介绍 6 2 1 系统设计思想及其特点 6 2 2 系统设计标准及其相关依据 原则 6 2 3 系统建设用户需求分析 7 2 4 系统建设的总体目标 8 第三章 中心机房的概况及总体布局 只考虑中心机房 9 3 1 机房总体布局及平面划分 9 3 2 工程各子系统 9 3 3 系统设计图 9 第四章装饰装修设计方案 10 4 1 吊顶部分 装修公司做 10 4 2 地面部分 10 4 3 方案设计图 10 第五章 中心机房配电系统 暂不考虑 11 5 1 计算机机房配电系统的要求 11 5 2 机房电气系统图 12 5 3 机房用电负荷计算 12 5 4 机房供配电设备 12 5 5 机房辅助设备动力配电系统 12 5 6 机房照明配电系统 12 5 7 设备配置清单 13 第六章 机房 UPS 电源系统 14 6 1 UPS 电源系统概述 14 6 2 系统用户需求分析 14 6 3 系统设备选型 14 6 4 设备配置清单 15 第七章 机房接地防雷系统 16 7 1 机房直流接地在机房内的布局方式 16 7 2 浙江的雷电环境 雷电灾害形式及其规律 后果 16 浙江中工机器有限公司厂区智能化弱电系统设计方案 3 7 3 抗高频干扰系统 18 7 4 设计依据 18 7 5 设计方案 18 7 6 系统选用设备简介 21 7 7 设备配置清单 21 第八章 机房空调系统 暂不考虑 22 8 1 空调系统 22 8 2 设备配置清单 22 第九章 消防系统 暂不考虑 23 9 1 七氟丙烷 FM 200 灭火系统产品简介 23 9 2 系统的主要技术参数 23 9 3 系统简介 23 9 4 七氟丙烷 FM 200 灭火剂设计用量 24 9 5 系统组成 25 9 6 七氟丙烷灭火系统工作原理 25 9 7 七氟丙烷灭火系统设置要求 25 9 8 消防报警 气体灭火系统图 25 9 9 配置清单 25 第十章 综合布线及计算机网络系统 26 10 1 需求分析 26 10 2 设计原则 26 10 3 网络拓扑图 26 10 4 网络架构描述 27 10 5 综合布线系统 27 10 6 配置清单 27 第十一章 一卡通系统 28 11 1 总体设计 28 11 2 需求分析 28 11 3 设计说明 29 11 4 系统选型 29 11 5 配置清单 29 第十二章 监控系统 30 浙江中工机器有限公司厂区智能化弱电系统设计方案 4 12 1 总体概述 30 12 2 需求分析 30 12 3 系统设计 31 第十三章 消防报警系统 33 13 1 总体设计 33 13 2 产品选型 33 13 3 设计说明 33 13 4 系统配置 33 13 5 系统主要设备介绍 33 第十四章 远程信息发布系统 暂不考虑 34 14 1 系统概述 34 14 2 布点原则 34 14 3 系统选型 34 第十五章 背景音乐及广播 暂不考虑 35 15 1 总体设计 35 15 2 应用分析 35 15 3 设计说明 35 15 4 系统结构示意图 36 15 5 系统功能特点 36 浙江中工机器有限公司厂区智能化弱电系统设计方案 5 第一章 公司资信证明文件 公司简介 浙江威星电子系统软件有限公司成立于一九九四年 是专业建筑智能化系统集成项目的规 划 设计及安装 计算机网络工程及管理应用软件研发 致力于高科技终端产品的适用性研 究与生产的高科技集团企业 具有浙江省建设厅颁发的 建筑智能化工程设计与施工壹壹级资质 安全技术防范壹壹级资质 电子专业承包贰贰级资质 计算机信息系统集成贰贰级资质 勘察设计理事单位 公司按 GB T19001 2000idtISO9001 2000 标准模式 的要求 制定 完善了各项内部 管理制度及质量保证体系 使 5 公司的管理工作沿着制度化 标准化 科学化的轨道行进 浙江威星电子系统软件有限公司遵循本着 以诚信为本 专业技术 创新意识为顾 客提供超值的服务 的价值理念稳步发展 并先后获得了建设部颁发的建筑智能化系统集 成专项设计甲级资质 建筑智能化专业承包壹级资质 信息产业部颁发的计算机系统集成 资质 浙江省安全防范设计施工壹级资质 浙江威星电子系统软件有限公司成立十二年来在社会各界朋友的关心支持下 通过全体员 工的不懈努力 在行业内树立了良好的社会及企业形象 公司将以高起点 高速度 高效 益的形象发展 壮大 竭诚为社会各界客户服务 为浙江省的建筑事业做出更大的贡献 附件 公司相关资质复印件 1 1 企业营业执照 复印件 1 2 企业资质证书 复印件 1 3 组织机构代码证书 复印件 1 4 税务登记证书 复印件 1 5 安全生产许可证书 复印件 1 6 建筑智能化设计资质证书 复印件 1 7 ISO 质量体系证书 复印件 工程案例 排名不分先后 浙江中工机器有限公司厂区智能化弱电系统设计方案 6 序号客户名称项目名称完工日期备注 1 三花控股集团智能化系统 2011 6 网络系统 机房建设 定点采购 2 圣奥集团有限公司智能化系统 2010 10 网络系统建设 3 商务快线 中国 有限 公司 智能化系统 2011 11 监控系统 机房建设 定点采购 4 浙江坚果信息技术有限 公司 智能化系统 2010 11 网络系统 监控系统 机房建设 5 杭州八方物流智能化系统 2011 5 网络系统 监控系统 机房建设 6 友佳国际控股智能化系统 2011 4 网络系统 机房建设 定点采购 7 骏宝行智能化系统 2009 10 网络系统建设 8 杭州师范大学智能化系统 2009 6 机房网络改造系统 9 浙江金融研究院智能化系统 2009 2 网络系统建设 定点采 购单位 10 浙江第一水电建设集团智能化系统 2011 12 机房网络改造 11 浙江中工机器有限公司智能化弱电系统设计方案 7 第二章 中心机房系统介绍 2 1 系统设计思想及其特点 2 2 1 1 1 1 系系统统设设计计思思想想 1 确保各设备系统可靠运行 延长计算机及网络设备 服务器设备等使用寿命 2 保障机房工作人员良好的工作环境 方便管理及维护 3 机房各项功能完整配套 达到专业规范 技术先进 经济合理 安全适用 质量 优良 管理方便之目的 4 在经济实用的前提下 选择机房工程专用设备和优质装修材料 达到最佳装修效 果 2 2 1 1 2 2 系系统统设设计计特特点点 1 不间断运行 2 系统实用 3 安全可靠 4 节能环保 2 2 系统设计标准及其相关依据 原则 2 2 2 2 1 1 基基础础设设施施 1 GB50174 93 电子计算机机房设计规范 2 GB2887 89 计算机机房场地技术要求 3 GB6650 86 计算机机房活动地板的技术要求 4 GB9361 88 计算机场地安全技术 5 SJ T3003 93 电子计算机机房施工及验收规范 6 QB1838 93 室内装饰工程质量规范 2 2 2 2 2 2 电电力力 安安保保 消消防防 1 GB50054 95 低压配电设计规范 2 GB50714 93 电子计算机机房设计规范 3 GB2887 89 计算机场地技术要求 4 GB50052 95 供配电系统设计规范 5 GB50222 95 建筑内部装修设计防火规范 6 GBJ50116 98 火灾自动报警系统设计规范 7 GB12190 1990 等相关保密标准及规范 浙江中工机器有限公司建设部门对本项目建设的相关指导意见 2 2 2 2 3 3 中中心心机机房房组组成成原原则则 根据实际情况 结合贵公司相关建设意见 本次中心机房的组成主要由主机房 一楼 1 厂房 消控室组成 其中 UPS 配电室 值班室 办公区就设在办公室内 从系统的建 设来看 中心机房的组成部分可以分成如下图所示的系统 浙江中工机器有限公司智能化弱电系统设计方案 8 2 2 2 2 4 4 设设备备布布置置原原则则 中心机房的设备布置应满足机房管理 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 主机房内通道与设备间的距离应符合下列规定 1 用于运输设备的通道净宽不应小于 1 5m 2 面对面布置的机柜或机架正面之间的距离不宜小于 1 2m 3 背对背布置的机柜或机架背面之间的距离不宜小于 1m 4 当需要在机柜侧面维修测试时 机柜与机柜 机柜与墙之间的距离不宜小于 1 2m 5 成行排列的机柜 其长度超过 6m 时 两端应设有出口通道 6 当两个出口通道之间的距离超过 15m 时 其间还应增加出口通道 出口通道的宽 度不宜小于 1m 局部可为 0 8m 计算机系统能否安全 可靠的运行 除了计算机系统硬件 软件应具有的高性能以外 还有赖于计算机房的环境 建筑设备 电源设备 空调设备 消防设备和综合布线等有关 配套服务设施是否符合主机设备的需要 电脑周边设备及线路设备的配置与相关装配均关 系着整体资讯系统运作的稳定性 在信息机房工程的规划设计中需整合空间设计 建筑装璜 电源系统 电磁 空调设 备 消防设备 照明设备及弱电系统 因此电脑机房的规划 设计与施工是决不可掉以轻 心的事情 如欲节省费用则更需要有经验的专业人员来设计 以免可省的未省 而重要的 设施却又因陋就简 以致造成重大损失 所以建议通过有经验的工程服务商 对整个作业 流程 设备需求以及环境限制作通盘考虑 以达到最佳方案 2 3 系统建设用户需求分析 浙江中工机器有限公司中心机房是整个浙江中工机器有限公司系统信息交换的重要组 成部分 由于计算机技术的高速发展 电子交易应用的全面普及 每天无数的计算机数据 都依赖先进的计算机系统进行处理 因此计算机系统的可靠性是公司生产 销售等工作正 常运行的根本保证 计算机系统能否安全 可靠的运行 除了计算机系统硬件 软件应具 有的高性能以外 还有赖于计算机房的环境 建筑设备 电源设备 空调设备 消防设备 防雷设备和综合布线等有关配套服务设施是否符合电脑主机设备的需要 电脑周边设备及 线路设备的配置与相关装配均关系着整体资讯系统运作的稳定性 为保证计算机系统的安全 稳定运行 以免给浙江中工机器有限公司带来不必要的损 失 必须建设一个高标准的 符合规范的 能满足计算机系统需要的中心机房 在规划设 计中需整合空间设计 建筑装璜 电源系统 空调设备 消防设备 照明设备及弱电系统 因此机房的规划 设计与施工是决不可掉以轻心的事情 浙江中工机器有限公司智能化弱电系统设计方案 9 一个具有一定规模的机房建设工程属于多学科技术 涉及到计算机应用 电子工程 建筑结构 空气调节 给水排水 电气技术 网络通讯技术 安全保卫和消防安全等多种 专业 并且密切影响计算机等设备的使用 因为机房建设工程的目的是在人为限定的空间 与环境内 运用工艺设备和技术为计算机设备和操作人员提供一个稳定可靠和安全有效的 工作环境 2 4 系统建设的总体目标 1 实用性和先进性 采用先进成熟的技术和设备 满足当前的需求 适当兼顾未来的需求 尽可能采 用最先进的技术 设备和材料 以适应高速的数据传输需要 使整个环境及系统在一 段时期内保持技术的先进性 并具有良好的发展潜力 以适应未来信息业务的发展和 技术升级的需要 2 安全可靠性 机房环境及网络必须具有高可靠性 决不能出现单点故障 要对机房布局 结构 设计 设备选型 日常维护等各个方面进行高可靠性的设计和建设 在关键设备采用 硬件备份 冗余等可靠性技术的基础上 采用相关的软件技术提供较强的管理机制 控制手段和事故监控与安全保密等技术措施提高机房的安全可靠性 3 灵活性与可扩展性 机房应具有良好的灵活性与可扩展性 能够根据今后需求的不断深入发展的需要 扩大设备容量和提高用户数量和质量的功能 具备支持多种网络传输 多种物理接口 的能力 提供技术升级 设备更新的灵活性 4 标准化 在信息中心机房系统结构设计 基于国际标准和国家颁布的有关标准 包括各种 建筑 机房设计标准 保密规范 电力电气保障标准以及计算机局域网 广域网标准 坚持统一规范的原则 从而为未来的业务发展 设备增容奠定基础 5 工程的可分期性 在系统设计中 机房的工程和设备应为模块化结构 相当于将该工程分期实施 而各期工程可以无缝结合 不造成重复施工和浪费 6 经济性 投资保护 应以较高的性能价格比装修机房 使资金的产出投入比达到最大值 能以较低的 成本 较少的人员投入来维持系统运转 提供高效能与高效益 尽可能保留并延长已 有系统的投资 充分利用以往在资金与技术方面的投入 7 可管理性 在中心机房的设计中 必须建立一套全面 完善的机房管理和监控系统 所选用 的设备应具有智能化 可管理的功能 同时采用先进的管理监控系统设备及软件 实 现先进的集中管理监控 实时监控 监测整个主机房的运行状况 实时灯光 语音报 警 实时事件等记录 这样可以迅速确定故障 提高的运行性能 可靠性 简化机房 管理人员的维护工作 从而为其信息中心机房安全 可靠的运行提供最有力的保障 浙江中工机器有限公司智能化弱电系统设计方案 10 第三章 中心机房的概况及总体布局 只考虑中心机房 3 1 机房总体布局及平面划分 根据用户要求 我们在本着 实用 美观 环保 的原则 和 合理分布工作空间 缩短工艺流程 降低劳动强度 提高工作效率 确保机房内设备及工作人员安全 的指导 思想 在有效的机房区内合理地放置设备 缩短设备之间的连线 减少相互之间的干扰 降低信号的衰减 为计算中心机房中枢设备可靠运行提供可靠保障 因此 我们建议将整 个厂区按功能划分为六个区域 1 中心机房 33 平方 2 二楼机房 33 平方 暂不考虑 3 三楼机房 33 平方 暂不考虑 4 四楼机房 33 平方 暂不考虑 5 消控中心中心 6 1 厂房 4 个弱电井 分别约 7 平方 7 2 厂房 2 个弱电井 分别约 7 平方 3 2 工程各子系统 1 装饰装修设计方案 2 机房配电及照明系统 装修做 3 机房 UPS 电源系统 4 机房接地防雷系统 5 机房空调系统 暂不考虑 6 消防系统 暂不考虑 7 门禁系统 8 远程信息发布系统 暂不考虑 9 背景音乐系统 暂不考虑 10 有线电视系统 暂不考虑 3 3 系统设计图 浙江中工机器有限公司智能化弱电系统设计方案 11 第四章装饰装修设计方案 4 1 吊顶部分 装修公司做 根据中心机房工程的特点 我们将各房间的吊顶全部采用微孔铝塑料板吊顶 办公室 顶面吊石膏板面层吊顶 走道顶面吊石膏板面层吊顶 4 2 地面部分 整个机房地板采用架空网络地板 为使水泥砂浆地面达到不起尘 不产尘 保证空调送 风系统的空气洁净度 机房选用明阳全钢防静活动地板 规格为 600 600 20mm 可与地面 装饰效果相协调 地板安装高度为根据现场情况而定 地板与墙体交界处用不锈钢踢脚板 封边 机房大门入口处做踏步铺塑胶地板 4 3 方案设计图 浙江中工机器有限公司智能化弱电系统设计方案 12 第五章 中心机房配电系统 暂不考虑 5 1 计算机机房配电系统的要求 国家标准 计算站场地技术条件 GB2887 89 中关于机房供配电要求如下 电源参 数依据计算机的性能允许的变动范围 项目 ABC 稳态电压偏移范围 2 5 7 13 稳态频率偏移范围 Hz 0 2 0 5 1 电压波形畸变率 3 55 88 10 允许断电持续时间 ms 0 44 200200 1 500 能提供稳定 干净 无中断电力 线制 三相五线制 三相四线制 单相三线制 频率 50HZ 0 2HZ 电压波动范围 220 380V 5 波形失真率 5 三相不平衡度 20 配电系统应考虑 宜配置专用配电箱 应置于各机房内 动力 照明 空调 UPS 分开控制 预留备用容量 便于今后的机房设备的扩容 区分计算机设备用电与辅助设备用电 三相平衡 适当设置维修照明及维修插座 宜采用保护措施防鼠咬电缆 强弱电分开 避免长距离短线平行走线 机房均应使用独立电源回路 电源电波 50HZ 波形中 不应混杂其之干扰电波 特别不应有高频电波干扰 机房用电设备 配电线路装设过流过载两段保护 同时配电系统各级之间有选择性地配 合 配电以放射式向用电设备供电 机房配电系统所用线缆均为 BVR 电源线 敷设钢板桥架 线槽及 PVC 走线管 机房配电设备与消防系统联动 5 2 机房电气系统图 浙江中工机器有限公司智能化弱电系统设计方案 13 5 3 机房用电负荷计算 用电总负荷 UPS 用电设备负荷 动力及辅助设备用电负荷 UPS 用电设备负荷包括 计算机负载 交换 路由 服务器 存储 小型机等设备 机房弱电系统设备 应急照明 动力及辅助设备用电负荷包括 空调 门禁系统 消防系统 照明 市电插座 5 4 机房供配电设备 机房内用电设备供电均为三相五线制及单相三线制 本工程由大楼向机房提供单回 路三相五线制供电电源 应采用频率 50HZ 电压 380V 220V TN S 系统 用电设备作接地保护 并入大楼接地系统 机房用电设备 配电线路装置过流过载 两段保护 同时配电系统各级之间有选择性地配合 配电以放射式向用电设备供电 配电分为 UPS 市电 含空调 照明 插座 消防等市电 2 个大配电系统 市电 总功率按 10KW UPS 功率 40KW 计算 其中网络及服务器等设备供电由 UPS 提供并应该 按设备总用电量的 1 2 倍进行预留 而空调 普通照明等市电用电由市电提供并按所有 设备的要求供配 空调负荷按 5KW 计算 其他按 5KW 因此 配电总负荷为 UPS 功率 40KW 市电用电负荷 10KW 50KW 5 5 机房辅助设备动力配电系统 1 机房辅助动力设备包括机房空调系统 其它用电设备等 由于机房辅助动力设备直 接关系到计算机设备 网络设备 通讯设备以及机房其他用电设备和工作人员正常工作和 人身安全 所以要求配电系统安全可靠 因此该配电系统按照一级负荷考虑进行设计 2 电源进线采用质量稳定的优质电缆线布放 电源配电柜安装于机房 采取集中控制 便于管理机房设备 3 机房计算机设备动力配电系统 机房计算机设备包括计算机主机 服务器 网络设备 通讯设备等 由于这些设备进 行数据的实时处理与实时传递 关系重大 所以对电源的质量与可靠性的要求最高 设计 中采用电源由市电供电加备用供电这种运行方式 以保障电源可靠性的要求 系统中同时 考虑采用 UPS 不间断电源 最大限度满足机房计算机设备对供电电源质量的要求 市电供 电电源与备用电源在机房配电室进行切换 再经过 UPS 不间断电源对计算机设备供电 在本项目中 机房的 UPS 系统电池安放于一楼机房 采用 UPS 主机进行系统供电 5 6 机房照明配电系统 照照度度选选择择 1 主机房按 电子计算机机房设计规范 GB50174 93 要求 照度为 500Lx 2 电源室及其它辅助功能间照度不小于 150Lx 3 机房疏散指示灯 安全出口标志灯照度大于 10Lx 4 应急备用照明照度不小于 30Lx 机房配电示意图 主楼配电房 市电引入 总配 电柜 其它 市电 用电 设备 空调 UPS 配 电柜 PC 服务器 机柜等 应急照明 UPS 总配电系统图如下 浙江中工机器有限公司智能化弱电系统设计方案 14 5 7 设备配置清单 详见项目投资估算表及设计图纸 浙江中工机器有限公司智能化弱电系统设计方案 15 第六章 机房 UPS 电源系统 6 1 UPS 电源系统概述 UPS 电源系统是保障机房设备 365 24 小时 全天候 稳定 可靠 安全运行的关键因 素之一 不同类型的 UPS 供电系统只能为用户提供不同级别的保护 它们为信息中心提供的可 利用率水平也相差很大 因此 UPS 供电系统应该为各类计算机设备提供充分发挥其技术潜 力的运行环境 不应该是只保证对计算机设备提供 100 的不中断供电的系统 也应该确保 计算机网络设备 不会因为 UPS 的供电质量不高而处于降额使用状态 另外 从提高信 息中心的运行效率的角度来看 还需特别注意正确地设计 UPS 供电系统的接地系统 以便 为信息中心能达到 100 的高 可利用率 创造优良的电源供电环境 6 2 系统用户需求分析 用户中心机房内设备主要为服务器 网络交换 网络存储磁盘阵列类 IT 设备 大部分 设备均采用 19 英寸机柜安装方式 现有负载的计算负荷约 6KVA 根据实际需要 结合贵公司相关意见 综合 全面考虑 用户对供电系统的要求 保证高可用性 在场地允许的情况下 采用冗余供电方式 提供一套能够跟随用户实际需求 灵活调整容量的电源系统 管理 监控方便 便于及时维护 保证市电中断后 120 分钟的后备时间 可与发电机电路切换 其他合理的机房相关解决方案 6 3 系统设备选型 根据项目具体情况 结合用户需求及我公司多年工程经验 建议中心机房采用山特 15KVA UPS 1 套 单机运行方式 消控中心采用山特 6KVA UPS 一套 电池采用全新原厂辉 腾 12V 100AH 电池 32 块和 16 块 山特系列 UPS 是专家精心研究为大型用户所设计的双变换纯在线式 UPS 其主要应用领 域为各种数据处理系统 电信系统 金融系统 卫星系统 网络系统 政府系统 医辽系 统 安全紧急逃生设备 监控安全系统 各种工厂设备等等 山特系列 UPS 采用先进的 IGBT 高频切换正弦脉宽调变技术设计 使用 UPS 供电质量好 效率高 热损耗小 噪音低 体积小及寿命长 同时采用模块化设计可降低平均维护时间 MTBF 使维护工作更简便 籍由微处理器的数字化设计 简化复杂的模拟线路及大 量减少零件数目 使系统更为安全可靠 山特系列 UPS 系统广块图 浙江中工机器有限公司智能化弱电系统设计方案 16 山特系列 UPS 外观图 6 4 设备配置清单 详见项目投资估算表及设计图纸 浙江中工机器有限公司智能化弱电系统设计方案 17 第七章 机房接地防雷系统 7 1 机房直流接地在机房内的布局方式 直流地从地面引入机房后在机房内通常有两种布局方式 即分支式直流工作地布局和直 流接地网工作地布局 这种直流工作地在机房内的布局方式是做信号基准电位网 即接地网 3X30mm 的铜带在 机房活动地板下纵横组成的网格 其交叉点电气连接 各设备的直流工作地用纺织铜线以 最短的距离与网直接连接 网上任何一点都是等效电位基准点 即在机房内地板下形成一 个等效电位面 在这个直流地网系统中 从低的 50Hz 到高的百兆赫的频率范围 都能给设备直流地提 供一个相同的电位 7 2 浙江的雷电环境 雷电灾害形式及其规律 后果 7 7 2 2 1 1 浙浙江江的的雷雷电电环环境境 我省因特殊的地理和气候条件 属于中低纬雷暴多发地区 嵊州市地处浙江中部偏东 属雷电频繁活动强雷区域 采用 GB50343 2004 划分标准 雷电对建筑物 计算机网络和其他电子设备的危害 一方面是直击雷 含侧击雷 对建 筑物的直 侧 击损坏 而更为普通的则是雷电电磁脉冲通过线缆侵入而造成 下图是雷电入侵方式示意图 直击雷 出现雷击时 不但雷电流变化率很快 且伴随着强大的雷电电磁脉冲 产生强 大的感应电磁场 通过电效应 热效应 机械效应的方式损坏设备 而现代建筑均为钢筋 混泥土材料所建 避雷针 带 的引下线采用的是大楼的主体钢筋作为雷电流的释放体 当雷击避雷针 带 时 会使大楼的地电位抬升 从而造成反击 损坏设备 雷电电磁脉冲通过各种导线 金属体 电阻 电感 电容等阻抗耦合 也可以通过公共 接地阻抗耦合 以电磁场的形式 耦合至电子设备的输入端 然后进入设备 7 7 2 2 2 2 雷雷电电的的主主要要危危害害形形式式 伴随雷电的入侵方式 产生了雷电的主要危害形式 浙江中工机器有限公司智能化弱电系统设计方案 18 1 电效应 数以万伏或几十万伏的电压 瞬间击在电气设备或建筑物上所引起的损 坏 2 热效应 当几十千安至数百千安雷电流通过导体 在几十秒内将电能转化成热能 3 机械效应 由于雷电的热效应使布织纤维或其它建筑物中的空气剧急膨胀而产生 强大的机械力破坏 4 静电感应 雷云放电后 雷云与大地间的电场强度很快消失 但处于大气电场中 的金属物体没有及时泄放而产生金属体对金属体或金属体对大地间很高的电压差 5 电磁感应 雷电是一种变化率很快 强度很大的电流波 波前 dI dt 2 1010A S 电流峰值可达 300kA 以上 由于雷电流具有很高的电压 电流 在 极短暂时间内瞬间变化 在周围空气中将产生强大的交变电磁场 它不仅会使周围处于这 一磁场中的金属体产生感应电动势 还会使构成闭合回路的金属体产生感应电流 如此一 个强电流波 即便在离征税中心较远的沿线打雷 也能使 2km 远处的雷暴沿线感应产生大 于 0 6 高斯的电磁场 对计算机而言 电磁场大于 0 03 高斯则可使计算机数据混乱或丢失 如此强大的电磁场耦合在通讯 计算机网络中 轻者使网络数据丢失 重者就要使其设备 破坏或严重破坏 7 7 2 2 3 3 雷雷电电灾灾害害的的规规律律及及后后果果 迅雷不及掩耳 雷电之所以形成祸害 首先是因为能量大 据有关部门观测计算 一次闪电过程平均持续约 30 毫秒 产生的电流峰值可达 80 千安培以上和产生数百万伏的 冲击电压 闪电的功率可达到 10 亿千瓦 远远超过世界上任何发电厂的输出功率 其次 雷电灾害还因为其影响时间长和范围大 使其在各种气象灾害中占有重要位置 是联合国公布的十大自然灾害之一 大半个世纪以来 雷击事故一直是电力部门 邮电部 门最重要的灾祸之一 它主要危害供电线路 变电供电设备 信号线路等 不仅造成电力 部门 邮电部门设备上的直接损害 更严重的是 这些雷电电磁脉冲沿着供电 信号线路 沿途传给各部门 各产业 祸及整个社会的生产和生活 而在这一过程中 越是智能化 现代化高的单位也将遭受雷灾越重 其三 雷电灾害主要是通过云地之间的放电过程形成的 其落雷点是有选择性的 雷 击的地点与建 构 筑物遭受雷击的部位具有一定的规律性 这种规律性就称为雷击的选 择性 影响雷击选择性的因素有 1 雷击区与地质结构有关 雷电试验结果证明 雷击位置经常是在土壤电阻率较小的土壤上 而电阻率较大的多 岩石土壤被击中的机会很小 这是因为在雷电先驱放电阶段中 地中的电导电流主要是沿 着电阻率较小的路径流通 使地面电阻率较小的区域被感应而积累了大量与雷云相反的异 性电荷 雷电自然就朝这些地区发展 2 与地形及建 构 筑物高度有关 湖沼 低洼地区和地下水位高的地方以及高的建 构 筑物也容易遭受雷击 3 与建筑物的结构 内部设备情况 状态有关 金属结构的建筑物 内部有大型金属体的厂房 或者内部经常潮湿的房屋 由于具有 良好的导电性 都比较容易遭受雷击 其四 近些年来 随着全球气候变暖的趋势 对流性天气出现的频数和强度也随之增 多与增强 伴随对流性天气出现的雷电天气灾害也越来越严重 例如 浙江一个雷击打死 17 人 重伤 10 多人 在浙江 雷击死人的事故 室内室外也几乎每年都发生 电子设备被 击坏的 更是不胜数举 电子时代的到来 雷电灾害有了更大的外延 强大的雷电电磁脉冲 对许多单位有着 举足轻重而又价格昂贵的微电子设备 无疑是致命的克星 所造成的灾难远非人们目前认 浙江中工机器有限公司智能化弱电系统设计方案 19 识的程度 近年来 信息技术被世界各国作为高新技术研究与发展的领域之一 信息化发 展的水平及其普及的程度 已成为衡量一个国家科学技术发展水平高低的一个重要标志 而电子计算机则是对信息进行高速自动化加工处理的电子装置 但是 计算机系统 含一 切微电子设备 却有一个致命的弱点 即这些高精密的电子计算机设备含有大量的 CMOS 半 导体集成块 它们都是在低电压 电流状态下工作的 耐过电压 电流能力极低 自身又 无法保证遭雷击或雷电电磁脉冲入侵时仍能安全运行 所以 其最怕受到雷击或雷电电磁 脉冲的入侵或干扰 其后果是 轻者使计算机系统的数据丢失或计算机损块 重者是使整 个计算机系统运行中断 造成难以估量的经济损失和社会影响 据美国保守估计 由雷电 灾害导致计算机网络失效的损坏 平均每年约占计算机网络全部故障的 70 在我国 雷电灾害对计算机网络 通讯系统等微电子设备所造成的损失也大体如此 一次雷击可以使机场关闭 通讯网络瘫痪 证券交易中止 银行系统混乱 间接损失远远 高于设备直接的损失 因此 面对雷电的肆虐 雷电因其瞬态电磁脉冲可使电压达到数百万伏 瞬间电流达 几十千安至几百千安 安装科学合理的避雷设施成了现代世界各国防雷的主流 7 3 抗高频干扰系统 为防止电磁干扰对计算机设备的干扰 在机房施工时做以下措施 1 所有的电缆 电线 信号线敷设在桥架和吊顶上 2 机房内所有电器设备 照明灯具 配电管线 计算机主机设备 外部设备等设 备的外壳应全部可靠接地 3 房内的电器配线全部采用辐射配线方式 7 4 设计依据 7 7 4 4 1 1 技技术术标标准准 1 建筑物防雷设计规范 GB50057 94 2 民用建筑电气设计规范 选一 JGJ T16 92 3 电子计算机房设计规范 选 GB5017 93 4 计算站场站安全要求 选举 GB9361 88 5 电子设备雷击保护导则 选 GB7450 87 6 交流电气装置的过压保护和绝缘配合 DL T620 1997 7 计算机站场地技术条件 GB2887 89 8 IEC1213 3 雷电电磁脉冲的防护 第三部分 电涌保护器的要求 9 IEC1024 建筑物防雷设计 10 建筑物电子信息系统防雷技术规范 GB50343 2004 7 7 4 4 2 2 法法规规依依据据 1 中华人民共和国气象法 2 浙江省气象条例 3 浙江省劳动保护条例 4 关于建立计算机 场地 防雷安全技术检测制度的通知 省公安厅 省气象局 公告 1997 128 号文件 7 5 设计方案 7 7 5 5 1 1 防防雷雷接接地地系系统统 由于大楼在土建建设时已经设置了建筑体一级防雷设备 根据相关规范要求 对该机 房的雷电侵入主渠道电源线路采取二 三级保护的方式 将入侵的危险电磁脉冲钳位至电 子设备的芯片能够承受的安全值 浙江中工机器有限公司智能化弱电系统设计方案 20 根据 GB50174 93 电子计算机机房设计规范 第 6 4 2 条 电子计算机机房应采用下 列四种接地方式 交流工作接地 接地电阻不应大于 4 安全保护接地 接地电阻不应大于 4 直流工作接地 接地电阻应按计算机系统具体要求确定 防雷接地 应按现行国家标准 建筑防雷设计规范 执行 机房接地要求为 1 交流工作接地 安全保护接地 直流工作接地 防雷接地等四种接地宜共用一组接地 装置 其接地电阻按其中最小值确定 若防雷接地单独设置接地装置时 其余三种接地宜 共用一组接地装置 其接地电阻不应大于其中最小值 并应按现行国家标准 建筑防雷设 计规范 要求采取 防止反击措施 对直流工作接地有特殊要求 需单独设置的电子计算机系统 其接地电阻及与其它接 地装置的距离 应按计算机系统及有关规范要求确定 7 7 5 5 2 2 接接地地盒盒设设计计 利用建筑物 柱子 的钢筋作为接地极 在机房内设置一套专用接地盒 所有设备的交流 供电接地 工作保护接地 直流接地 防雷接地均在此与接地极相连接 凡是进入机房的 金属线槽等均应在该处可靠地与接地网作等电位连接处理 如 利用建筑物 柱子 的钢筋作为接地极 在接地电阻达不到要求时 需单独设置室 外接地极 通过铜芯电缆连接到专用接地盒内 7 7 5 5 3 3 电电源源线线路路防防雷雷电电波波侵侵入入措措施施 为防止和减少雷击电涌或暂时过电压 过电压 当电流在导体上流动时 会产生磁场 储存能量 电流越大 导线越长 储能越多 所以当大负载特别是电感性负载电器设备开 关时便会产生瞬间过电压 据 CCITT 测试 一般电源上感应电流在 300A 10kA 左右 感应 电压 6kV 在数据信号线及电话线上 感应电压一般在 5kV 左右 感应电流则大约为数百安 培 这一切都有可能使连接在线路上的设备损坏 使系统瘫痪 造成低压电气设备的损坏 除应在高压输变电系统中采取相应的防雷措施外 尚应在低压配电线路中 特别是建筑物 内低压配电柜上安装合适类型的防雷器 7 7 5 5 4 4 设设备备选选型型 贵单位的电源线路须按 GB50057 94 建筑物防雷设计规范 中第六章 雷电电磁脉冲 的防护 及 GB50343 2004 建筑物电子信息系统防雷技术规范 75 页第 2 条 电源线 路多级 SPD 防护 主要目的是达到分级泄流 避免单级防护随过大的雷击电流而出现损坏 概率高和产生高残压 通过合理的多级泄流能量配合 保证 SPD 有较长的使用寿命和设备 电源端口的残压低于设备端口耐雷电冲击电压 确保设备安全 和 IEC1312 雷电电磁脉 冲 对雷电电磁脉冲的主要渠道 电源线路采用一 二 三级保护的方式 将入侵的危 险电磁脉冲限压至电子设备的芯片能够承受的安全值 具体如下 1 一级防雷 SPD1 按照 GB50057 94 第 6 4 7 条 在 LPXOA 或 LPXOB 区与 LPZ1 区交界处 在从室外引 来的线路上安装 SPD 应选用符合 级分类试验的产品 及 GB50343 2004 第 78 页标称 放电电流推荐值 用作第 1 级 B 级 防护的 SPD 标称放电电流 20KA 波形为 10 350 s 如波形为 8 20 s 时 SPD 的标称放电电流值宜取 80KA 因此在机房总配 电柜的进线端安装一组高能瞬态浪涌抑制器 做电源防雷一级保护 使危险浪涌电压限压 至 4 0KV 或其以下值 将 95 以上的雷电流分流入地 主要技术参数如下 浙江中工机器有限公司智能化弱电系统设计方案 21 标称直流放电电压 Uagn V 900 20 额定电压 50 60Hz Un V 230 400 最大工作电压 50 60Hz Urc V 255 绝缘电阻 Risol 1010 冲击放电电压 1 2 50 s Uas kV 4 0 保护电平 Up kV 4 0 工作温区 T C 40 85 响应时间 tA ns 50 雷电冲击电流 10 350 s 10 x Ipeak kA 25 Q As 12 5 W R kJ 900 安装 35mm 电气导轨 2 二级防雷 SPD2 由于 SPD1 的残压较高 须继续限压 按 GB50057 94 第 6 4 9 条 当本章第 6 4 7 条和第 6 4 8 条要求安装的 SPD 之间设有配电盘时 若第一级 SPD 的电压保护水平加上其 两端引线的感应电压保护不了该配电盘内的设备 应在该盘内安装第二级 SPD 其标称放电 电流不宜小于 8 20 s 5kA 及 GB50343 2004 第 78 页标称放电电流推荐值 用作第 2 级 C 级 防护的 SPD 标称放电电流 40KA 波形为 8 20 s 因此在中心机房的总配电 柜的 UPS 进线端 市电配电系统的进 或出 线端 各安装电源电子防雷器一组 共 2 组 做电源防雷二级保护 使危险浪涌电压降至 1 64KV 或其以下值 使其接近安全值 防雷器技术参数如下 额定工作电压 Uc V 230V 400 最大工作电压 Umax V 275V 480 最大允许保险丝强度 I A 100gL 在 1kV s L PE N PE 时保护电平 Uas kV 1 64 在 isn L PE N PE 时保护电平 Up kV 1 64 响应时间 tA ns 25 工作温区 T C 25 85 标称冲击泄放电流 8 20 s isn kA 20 使用寿命测试电流 10 700 s il A 500 100 100 500 1 1000 安装 35mm 电气导轨 3 三级防雷 SPD3 由于雷电的危害作用无孔不入 在整个空间范围侵袭微电子设备 最难防范 按 GB50057 94 第 6 4 8 条 在按本章第 6 4 7 条要求安装的 SPD 所得到的电压保护水平加 上其两端引线感应电压以及反射波效应不足以保护距其较远处的被保护设备的情况下 尚 应在被保护设备处装设 SPD 其标称放电电流 In 不宜小于 8 20 s3kA 因此 在中心控 机房不间断电源进 出 线端安装电源电子防雷器 6 组 做电源防雷三级近体保护 防雷器技术参数如下 浙江中工机器有限公司智能化弱电系统设计方案 22 过电压保护分类级别 D 额定工作电压 Un V 230V 50 Hz 最大工作电压 Umax V 275V 50 Hz 最大允许保险丝强度 I A 16A gL 在 1kV s L PE N PE 时保护电平 Uas kV 1 0 在 isn L1 N PE 时保护电平 Urest kV 1 0 响应时间 tA ns 25 标称冲击泄放电流 8 20 s L1 N PE isn kA 20 使用寿命测试电流 10 700 s i A 500 100A 100 500A 工作温区 T C 25 85 7 6 系统选用设备简介 根据贵公司的需要 我们建议贵公司采用四川中光防雷科技股份有限公司的防雷产 品 7 7 设备配置清单 详见项目投资估算表及设计图纸 浙江中工机器有限公司智能化弱电系统设计方案 23 第八章 机房空调系统 暂不考虑 8 1 空调系统 一个良好的工作环境 其中温度 湿度对要求是很高的 在数据处理系统是由高精密 电子设备组成 他们的运行情况 故障情况皆与工作环境的温度 湿度和清洁度有关 为了保证计算机系统稳定可靠地工作 减少故障 延长使用寿命 提高工作效率 必 须创造一个良好的环境 机房温湿度 洁净度标准 主机房内温度要求 夏天 22 2 冬天 20 2 变化率小于 5 小时 湿度要求 50 10 变化率小于 6 小时 洁净度要求 粒度 0 5 m 个数 18000 粒 dm 按照机房实际 在机房内安装两台 3P 柜式空调 对机房进行温度控制 8 2 设备配置清单 详见项目投资估算表及设计图纸 浙江中工机器有限公司智能化弱电系统设计方案 24 第九章 消防系统 暂不考虑 9 1 七氟丙烷 FM 200 灭火系统产品简介 这几年国际上已发出多种卤代烷替代物 纵观第一代卤代烷替代物 只有一溴二氟甲 烷 CHBrF2 和一碘三氟甲烷 CIF3 与被替代物卤代烷 1301 和 1211 在应用性能方面可 作伯仲之比 无奈一溴二氟甲烷的耗损氧潜能值 ODP 0 74 较高 仍难以被选为替代物 一碘三氟甲烷的 未观察到不良反应 浓度 NOAEL 0 2 较低 不能在全淹没灭火系统 中被选为替代物 比较而言 七氟丙烷 FM 200 的洁净性较好 应用性能适中 从总体上说 是第一代卤代烷替代物中综合性能较好的一种 1996 年在公安部发布的 卤代烷替代品推广应用的规定 中 它已被列入国内允许使用的卤代烷替代品之一 从 而可以考虑 对于一些电子设备的防火保护 特别是经常有人工作的场所 将原来习惯采 用的卤代烷灭火系统和二氧化碳灭火系统改用七氟丙烷 FM 200 灭火系统是最合适的 ZYJ 100 系统是参照美国消防标准 NFPA 2001 洁净气体灭火剂灭火系统设计规范 和 国际标准草案 ISO CD 14520 1997 年 3 月版 洁净气体灭火剂 物理性能和灭火系统设 计 的技术指标和要求 由公安部天津消防科研所研制开发的 经产品形式试验 系统中 试和工程应用均达到上述技术指标和要求 之后 按照经国家固定灭火系统技术委员会审 查批准的 TE Q1001 97 标准 七氟丙烷 FM 200 灭火系统及部件通用技术条件 报请国 家固定灭火系统检测中心进行全项检测 于 1997 年年底完成形式检测 全项均合格 发给 了检测合格证书 9 2 系统的主要技术参数 七氟丙烷设计灭火浓度 8 0 灭火剂喷放时间 7S 七氟丙烷灭火系统设有自动控制 手动控制和机械应急三种启动方式 环境温度 0 55 采用全淹没固定式有管网自动灭火系统 全淹没七氟丙烷的浸制时间 3min 使用电源 主电源为 AC220V 50HZ 备用电源为 DC24V 启动方式 电启动 DC12V 28 8V 60 气动启动气体压力 0 35MPa 应急机 械手动启动机械操作压力 50N 七氟丙烷灭火剂储瓶充装压力 2 5 MPa 七氟丙烷灭火剂的充装密度为 1000kg m3 七氟丙烷灭火剂主要以物理方式和化学方式灭火 七氟丙烷储存容器容积 40L 70L 90L 120L 150L 180L 9 3 系统简介 9 9 3 3 1 1 系系统统主主要要特特点点 1 七氟丙烷灭火系统在结构上具有以下特点 1 容器阀采用金属膜片密封设计 保证了可靠的密封性能 使灭火剂永久性储存成为可 能 2 多种启动方式 气动启动 电启动 电气手动启动 机械应急手动启动 确保系统绝 对可靠地启动 3 特殊的电启动装置使启动电流很小 有效地解决了控制部分功耗大 蓄电池容量大等 问题 使布局更加合理紧凑 启动装置为新竹公司专利产品专利号 ZL92227474 6 4 直通式瓶头阀