调度大屏与办公、安防系统方案(上)

目录目录 1 总则 2 2 项目概述 3 2 1 矿井概况 3 2 2 气候条件 3 3 覆盖范围 4 4 系统总体要求 4 5 中心机房建设 5 5 1 设计总则 5 5 1 1 设计理念 5 5 1 2 设计原则 5 5 1 3 设计依据 6 5 1 4 环境指标 7 5 2 机房总体规划 8 5 2 1 工程概述 8 5 2 2 工程范围 8 5 3 机房地板铺设 8 5 4 电气安装工程 9 5 4 1 机房电气概述 9 5 4 2 配电系统设计 10 5 4 3 配电设备配置 11 5 4 4 配电安装方式 12 5 5 防雷系统工程 13 5 5 1 防雷系统概述 13 5 5 2 设计原则和规范 15 5 5 3 防雷系统设计 15 5 6 地线系统工程 16 5 6 1 接地系统概述 16 5 6 2 地线系统设计 17 5 7 精密空调及换新风工程 18 5 7 1 机房热负荷的计算 19 5 7 2 空调设备的选型 21 5 7 3 新风处理 27 5 8 消防系统工程 27 5 8 1 消防系统概述 27 5 8 2 自动报警系统 27 5 8 3 自动灭火系统 29 5 9 机房监控系统 30 5 9 1 集中监控内容 30 5 9 2 设计依据 30 5 9 3 设计原则 31 5 9 4 设计目标 32 5 9 5 机房设备集中监控系统 33 5 9 6 低压配电监测子系统 48 5 9 7 列头柜监测子系统 50 5 9 8 UPS 监测子系统 52 5 9 9 蓄电池监测子系统 54 5 9 10 精密空调监测子系统 56 5 9 11 新风机监测子系统 58 5 9 12 温湿度监测子系统 59 5 9 13 消防监测子系统 61 5 9 14 图像监控子系统 63 5 9 15 漏水监测子系统 66 5 9 16 IT 监测子系统 68 5 9 17 各子系统集成 70 5 10 主要设备参数 70 5 10 1 系列采控模块 70 5 10 2 通讯设备 74 5 10 3 报警设备 76 1 总则 本系统方案适用于 机房建设与地面子系统项目硬件设备及软件的功能 设计 本系统方案满足招标文件中的可靠性 先结构 性能等方面的技术要求 本系统方案中所有引进技术设计制造的设备 都按引进技术相应的规范和 标准及相应的引进公司和其所在国的规范和标准进行设计 制造和检验 在按 引进技术设计制造的同时 满足国家标准和相关行业相应规范 标准 以及有 关安全 环保 卫生 消防及其他方面的国家强制性标准和规范 规定 不采 用带有试制性质的设备或部件 不采用国家公布的淘汰产品 本系统方案按照招标文件及招标方指派的系统集成商的要求 提供整套系 统设备及所需软硬件接口 配合集成商完成子系统与综合自动化系统无缝链接 本系统方案遵守本技术规格书所列标准的要求 本技术要求所使用的标准 如遇与投标方所执行的标准发生矛盾时 按较高标准执行 2 项目概述 2 1 矿井概况 略 2 2 气候条件 井口海拔高度 1377 5m 一水平海拔高度 931m 地面环境温度 27 9 36 6 井下环境温度 10 40 湿度 地面 76 井下 90 25 年平均降水量 396 0mm 年平均蒸发量 2534 2mm 地震烈度 小于 度 按 7 度设防 地震动峰值加速度 0 05g 矿井瓦斯等级 低瓦斯矿井 煤尘有爆炸性危险且煤层属易自燃煤层 区内风多雨少 最大风速为 14m s 一般风速 2 2 5 2m s 且以西北风为 主 冻结期一般从 10 月份开始至次年 5 月份 最大冻土深度为 1 71m 最大沙 尘暴日为 40 天 年 各子系统 单独组网传输的除外 接入时 数据接口须引至环网交换机布 置点 并就近接入 环网平台由系统集成商建设 初步计划布置的点位如下 最终将根据工程 实际调整 1 地面环网 在 110KV 变电所 通风机房 主井提升机房 矿井水处理 站 副井提升机房 上仓胶带机头 用防爆交换机 选煤厂 10KV 变电所设 8 个节点 配置有 8 台 1000M 三层环网交换机 组成地面 1000M 环网 每台交 换机配一台 4 小时 UPS 电源 2 井下环网 在 31 采区变电所 21 采区变电所 井下中央变电站 主 排水泵房 一水平东翼大巷胶带机头设 5 个节点 配置有 5 台 1000M 三层环网 交换机 组成井下环网 每台交换机配一台隔爆兼本安型 4 小时后备电源 3 覆盖范围 系统包括以下几个部分 接入方式 序号系统名称系统功能建设状况 硬件接口软件接口 1 调度大屏显示系统监视本次建设以太网模块流媒控件 2 调度指挥中心及机房建设本次建设 3 视频会议系统会议本次建设 4 门禁系统监控本次建设以太网 OPC 各子系统 单独组网传输的除外 接入时 数据接口须引至环网交换机布 置点 并就近接入 环网平台由系统集成商建设 初步计划布置的点位如下 最终将根据工程 实际调整 1 地面环网 在 110KV 变电所 通风机房 主井提升机房 矿井水处理 站 副井提升机房 上仓胶带机头 用防爆交换机 选煤厂 10KV 变电所设 8 个节点 配置有 8 台 1000M 三层环网交换机 组成地面 1000M 环网 每台交 换机配一台 4 小时 UPS 电源 2 井下环网 在 31 采区变电所 21 采区变电所 井下中央变电站 主 排水泵房 一水平东翼大巷胶带机头设 5 个节点 配置有 5 台 1000M 三层环网 交换机 组成井下环网 每台交换机配一台隔爆兼本安型 4 小时后备电源 4 系统总体要求 所提供的硬件设备符合相关国家标准和行业标准 并通过国家技术监督局 认定的检测机构的检验 系统设计时充分考虑防雷和抗电磁干扰 除特殊要求外 所有软件采用投标时的正版最新版软件 招标方不承担任 何第三方责任义务 所有应用软件必须采用全中文版式 便于操作使用 系统应能随着技术的发展而升级 具备可扩展性好 可靠性高 稳定性强 人机界面友好 操作简单 维护方便的特点 在系统结构设计 系统配置 系统管理方式等方面 应采用国际上先进的 同时又是成熟 实用的技术 系统设计所采用的技术和设备应符合国际标准 国家标准和业界标准 为 系统的扩展升级 与其他系统的互联提供良好的基础 在系统设计时必须保证子系统的功能完整性 子系统设计时必须从矿井综 合自动化的全局角度出发 满足系统集成商的技术要求 配合集成商的协调工 作 整个系统的设备应易于管理 易于日常维护 操作简单 易学 易用 便 于进行系统配置 在设备 安全性 数据流量 性能等方面能做到很好的监视 和控制 可以对系统进行远程管理和故障诊断 5 中心机房建设 5 1 设计总则 5 1 1 设计理念 1 充分把握 一体化机房一体化机房 的设计理念 将智能化科技成果和环境艺术完 美的结合起来 2 以建设一个 绿色 环保 舒适绿色 环保 舒适 的现代化机房为使命 使我们不论在 材料筛选 设备选型还是工艺的选择都体现出我公司对客户的无微不至的关爱 3 人性化 科学化 合理化人性化 科学化 合理化 的设计思想贯穿着整个方案 充分体现人 与自然的和谐统一 4 将整体机房 一站式服务一站式服务 的特色呈现给我们的客户 让您在放心使用 机房的同时更能享受我们特色服务带来的便捷 5 1 2 设计原则 1 标准性 严格按照国家标准及规范的相关规定进行整体设计 通过规范 化的管理 标准化的施工 以确保建成后的机房在各方面技术指标都能够符合 设计要求 2 先进性 立足客户的最基本需求 在整个设计施工过程中及时吸收机房 行业中最新的设计理念和采取最优的施工方法 使建成后的机房在一定的时间 内处于领先地位 3 安全可靠性 整个机房设计均选用安全 环保的材料和设备 采用配套 规范的施工工艺 确保整体机房各个环节都安全可靠 4 实用性 对具体工程进行针对性设计 所有设计均从客户的角度来考虑 问题 为甲方提供经济合理的最佳设计方案 5 可扩展 冗余性 设计中充分考虑今后的空间发展以及相关系统参数指 标的余量设计 以适应未来发展的需要 6 环保舒适性 设计选材全部采用安全 环保材料 将机房建成一个无污 染的 绿色 机房 整体机房装饰符合现代化办公氛围 同时给机房工作人员 创造良好的工作环境 5 1 3 设计依据 序 号 标 准 名 称 1 甲方提供有关图纸及技术要求 2 GB50174 2008 电子信息机房设计规范 3 GB T2887 2000 电子计算机场地通用规范 4 GB9361 88 计算站场地安全要求 5 GB50057 94 建筑物防雷设计规范 6 GB50054 95 低压配电设计规范 7 YD T754 95 通讯机房静电防护通则 8 GB9175 88 环境电磁卫生标准 9 GB8702 88 电磁辐射防护规定 10 GB50265 97 气体灭火系统施工及验收规范 11 GBJ116 98 火灾自动报警系统设计规范 12 GB500222 95 建筑内部装修设计防火规范 13 GB50052 95 供配电系统设计规范 14 SJ T10796 2001 防静电活动地板通用规范 15 SJ T30003 93 电子计算机机房工程施工及验收规范 16 GB50168 92 电气装置安装工程电缆线路施工及验收规范 序 号 标 准 名 称 17 GB50243 97 通风与空调工程施工及验收规范 18 GB50303 2002 建筑电气工程施工质量验收规范 19 GB50325 2001 民用建筑工程室内环境污染控制规范 20 GBJ133 90 民用建筑照明设计标准 21 其它相关的国家 行业及地方法规 规范 规定 5 1 4 环境指标 依据 电子计算机场地通用规范 GB2887 2000 和 电子计算机机房设 计规范 GB50174 2008 机房区在使用机房专用空调的情况下各项技术指 标具体如下 1 温度 开机时 21 25 夏季 18 22 冬季 停机时 5 35 2 湿度 开机时 相对湿度达到 45 65 停机时 相对湿度达到 40 70 3 温度变化率 小于 5 H 并不得凝露 4 洁净度 机房内的空气含尘浓度 在表态条件下测试 每升空气中大于 或等于 0 5 m 的尘埃粒数 应少于 18000 粒 5 噪音强度 机房内的噪音 在计算机系统停机条件下 在主操作员位置 测量应小于 68dB 6 静电 机房内绝缘体的静电电位不应大于 1KV 7 机房照明 计算机机房在距地面 0 8 m 处 照度不应低于 300Lx 基本 工作间和第一类辅助房间不低于 200Lx 8 事故照明 计算机机房 网管室等应设事故照明 其照度在距地面 0 8 m 处不应低于 5 Lx 主要通道及有关房间事故照明照度在距地面 0 8m 处不应低 于 1 Lx 9 供配电环境 工作频率 49 8Hz 50 2Hz 电压 380V 220V 变化在 5 内 相数 三相五线或三相四线制 单相三线制 波形失真率小于 5 零地电压 1V 10 接地电阻 联合接地 R 1 察哈素煤矿调度大厅弱电机房的规划和设计 按照既要满足信息中心机房 目前使用的要求 又适应于远期发展的需要 5 2 机房总体规划 5 2 1 工程概述 按照计算机机房设计规范 对 XXX 弱电机房进行整体设计 本机房总规划面积约为 80 平方米 机房包括电源设备 空调设备 服务器 和网络设备 5 2 2 工程范围 本次弱电机房系统工程主要包括 机房地板铺设 供配电系统 防雷系统 地线系统 机房精密空调及换新风系统 消防灭火系统 机房监控系统 1 机房地板铺设 架空活动防静电地板 2 电气安装工程 对机房动力 市电及 UPS 电源系统的设计 3 防雷系统工程 机房电源防雷系统的设计 4 地线系统工程 机房抗静电接地和逻辑接地系统的设计 5 精密空调及换新风工程 对机房空调和换新风机的设计 6 消防灭火工程 对机房火灾报警和灭火系统的设计 7 机房监控系统 包括对配电监测系统 UPS 监测系统 空调监控系统 温湿度监控系统 消防监测系统的设计 8 调度操作台与座椅的选择 对调度操作台与座椅的选型和设计 5 3 机房地板铺设 按照 电子计算机场地通用规范 GB T 2887 2000 电子计算机机房 场地内需安装抗静电活动地板 活动地板敷设高度应按实际需要确定 本方案 设计机房内配备机房专用精密空调地板下送风 机房地板设计高度完成面为 0 30 米 1 设计目标 地板下要留有足够高度 以利于强弱电的布线 同时还要为 符合机房设备要求的送风静压箱提供空间 活动地板能够方便拆装 地板选材 符合机房抗静电 屏蔽等设计要求 2 材质选择 本工程机房 电源室和网管室地面满铺全钢抗静电活动地板 地板材料选用沈飞牌规格为 600 600 30mm 型抗静电地板 地板支架及安装附 件均采用原厂家配套产品 中心机房地板效果图 3 材质特点 沈飞 牌全钢抗静电活动地板具有性能可靠 平整度好 承载力大 抗冲击性强 柔光不起尘 吸音 隔热 防火性能好等特点 完全 符合 电子计算机机房设计规范 标准 是目前国内计算机机房地板的最佳选 用品牌 4 其 它 在机房地面抗静电活动地板的入口处采用 1 0 毫米厚的发纹 不锈钢板作止口不锈钢条 5 4 电气安装工程 5 4 1 机房电气概述 依据 电子计算机场地通用规范 GB T 2887 2000 电源参数依据计 算机的性能允许的变动范围可分为 A B C 三个等级 A 级B 级C 级 稳态电压偏移范围 5 5 10 10 15 10 稳态频率偏移范围 Hz 0 2 0 2 0 5 0 5 1 1 电压波形畸变率 5710 允许断电持续时间 ms 0 44 200200 1500 为了保证电机房计算机系统的可靠运行 本方案中机房供配电系统按 A 级 标准进行设计 5 4 2 配电系统设计 机房供电是指从大楼低压配电房或变配电房向机房提供符合质量要求的电 压为 380V 的交流电源 中心机房为重要信息场地 按机房设计规范和场地技术 条件 应满足正常状态由市电网供电 市电网断电时 自动切换到备用电源供 电 并有可靠的基准电位 能满足工业类电子计算机系统供电要求 中心机房 工程按照一类供电设计 建立的供电系统分为二部分 1 市电供电电源部分 采用双电源 由双电源切换柜分别送至 UPS 电源 空调 照明配电箱和插座配电箱等 再分路送至灯具及墙面插座 照明支路用 塑铜线穿线槽敷设 2 不间断电源供电部分 中心机房 UPS 配电 由 UPS 电源接线端子引至 墙面配电箱 分路送到活动地板下插座 再经插座分接计算机电源等处 电缆 用阻燃电缆 穿线槽敷设 机房内配电柜要求与机房整体布局协调统一均须设置有效的防雷措施 便 于维修 机房内的所有电线电缆均需国标线 在整个供配电系统设计中 严格 遵循 科学合理 技术先进 经济适用 的原则 考虑远期机房电源扩容 给 电力供电系统留有相应的冗余量 机房负荷均按照一级供电负荷设计 机房负载分为主设备负载和辅助设备 负载 主设备负载指监控计算机 网络系统设备 大屏幕显示设备及机房内其 他主要设备负载 这部分供配电系统称为 设备供配电系统 其供电质量要求 非常高 应采用 UPS 不间断电源供电来保证供电的稳定性和可靠性 辅助设备负载指空调设备 动力设备 照明设备 测试设备等 其供配电 系统称为 辅助供配电系统 其供电由市电直接供电 计算机 网络 通信设备等主要设备和动力 照明 办公设备等辅助设备 所用的两类电源线分别铺设 发生交叉时应垂直交叉 两类电源要分开供电 互不影响 机房内的电气施工全部采用优质电缆 线槽和插座 插座应分为市电 UPS 及主设备负载专用的防水插座 并注明易区别的标志 监控系统的供电电源装置采用三级防雷措施 确保供电系统安全可靠 1 供电电源 配电总功率 60KW 配电系统频率 50Hz 电 压 380V 相 数 三相五线制 三相四线制 2 供电回路 1 机房市电供电电源经 UPS 稳频 稳压 调整电压波形后 为计算机及其相关网络设备供电 同时也为 UPS 后备电池充电 当遇到市电供 电线路断电时 UPS 后备电池立即放电 经 UPS 逆变后给计算机设备不间断供 电 2 机房市电配电系统直接为机房内的照明 空调 维修系统供电 对不同 相位分配均衡负载 在整个供配电系统设计中 我们严格遵循 科学合理 技术先进 经济适 用 的原则 考虑远期机房电源扩充 给电力供电系统留有相应的冗余量 5 4 3 配电设备配置 1 市电供电部分 机房总电源功率大概为 85KW 配电系统频率 50Hz 电源电压 380V 配备 ATS 双电源切换及一级开关柜一台 二级开关柜一台 三 级配电箱 柜体设计采用落地型 以利将来扩充电缆 线施工及维修方便 配备的 ATS 双电源柜采用的是施耐德 WATSNB 400 400 4CBR XF 面板式智能电源切换柜 具有短路 过流保护及直观显示及职能控制面板 配备了完备的通讯接口以便与机房监测 软件平台实现完美对接 配备的二 三级配电柜均选用施耐德电气产品具备短路和过流保护有效的 保护了设备的正常稳定的工作 2 UPS 配电部分 如机房供配电系统所述 计算机机房的建设必须要建立一个可靠的 综合 性强的供电系统 在这个系统中不仅要解决计算机设备的用电问题 同时还要 解决发生重大供电事故时的应急用电问题等 为了保证机房计算机系统的可靠运行 本工程供配电系统按 A 级标准进行 设计 即计算机机房需安装 UPS 电源设备和相应的 电池组 以保证机房内计算机和网络设备的安全 可靠 不间断工作 一 UPS 系统概述 UPS 系统是连接在输入电源和负载之间 为重 要负载提供不受电网干扰 稳压 稳频的电力供应 的电源设备 在市电掉电后 UPS 设备依靠配置的 电池可继续给负载提供一段时间的供电 3 供配电设备配置 根据使用要求 本方案设计配置两台容量分别为 80KVA 和 30KVA 的 UPS 设 备 结合机房和调度指挥中心内设备的功耗 并考虑到在市电停电的情况下 UPS 配电系统的冗余和续航时间 我们设计提供满载状态下系统后备 1 小时的电 池组 其产品性能特点如下 本设计采用城堡 3C3 EX 系列 UPS 3C3 EX 系列 UPS 是针对中国电网环境和 网络系统对电源的要求 设计研发出的一款高稳定性本设计采用城堡 3C3 EX 系 列 UPS 3C3 EX 系列 UPS 是针对中国电网环境和网络系统对电源的要求 设计 研发出的一款高稳定性和高可靠性 UPS 其优异的品质和完美的使用表现为计 算机网络系统集中供电提供安全可靠的全面保护 满足用户对整体设备的安全 保护要求 城堡 EX 系列采用了双转换结构 是三相高频在线式 UPS 本产品适用于中 小型数据中心 网络管理中心 企业服务器机房 电压瞬时跌落或减幅震荡 高压脉冲 电压波动 浪涌电压 谐波失真 频率波动等状况可提供良好的解 决方案 为用户的负载提供安全可靠的电源保障 5 4 4 配电安装方式 配电系统总体技术要求 1 严格按图纸施工 在保证系统功能质量的前提下 提高工艺标准要求 确保施工质量 2 预埋 留 位置准确 无遗漏 3 管路两端设备处导线应根据实际情况留有足够的冗余 导线两端应按照 图纸提供的线号用标签进行标识 根据线色来进行端子接线 并应在图纸上进 行标识 作为施工资料进行存档 4 元器件安装牢固 美观 顶装设备横 竖成列 墙装设备端正一致 资 料整理正规 完整无遗漏 各种现场变更手续齐全有效 配电系统的实施方式 供配电系统工程严格按照现行行业规范和设计要求施工 所有的电力电缆 均采用金属管槽地板下架空铺设 1 配电方式 电缆 电线 铺设平直 电缆 电线 要与地面 墙壁 天 花板保持一定的间隙 不同规格的电缆 电线 在铺设时留有固定间隔距离 在铺设施工中弯曲半径按厂家和当地供电部门的标准施工 并且铺设时对各类 电缆长度留有余度 地板下的电缆采用穿管或在线槽里铺设 在干线与电源盘 柜应均采用压接端子连接 连接整齐可靠杜绝压扁和保护层断裂等现象发生 机房内的电源线 信号线和通信线应分别铺设 排列整齐 捆扎固定 长度留 有余量 电源相线 中性线 保护接地线 直流工作地线 各种信号线和通讯 线的颜色应各不相同 并按设计要求归类编号 铺设线路采用阻燃铜芯导线或 阻燃铜芯电缆穿金属线槽或金属线管敷设 线缆采用国标产品 2 插座安装 本工程中计算机负载配电线路按国标并留有余量 机房内所 有计算机和网络设备的电源插座均采用弹跳式地面插座方式 1 插座选型 插座采用国外知名品牌高级彩色边框面板三孔标准插座 两 类插座按边框颜色区分 市电采用常规乳白色面板 UPS 采用有色面板 2 安装位置 辅助设备维修用电插座安装在高于地板面 300 毫米的墙壁上 间隔约 3 米一个 5 5 防雷系统工程 5 5 1 防雷系统概述 雷电灾害可分成直击雷 感应雷和雷电波侵入三种 目前 直击雷造成的 灾害已明显减少 而随着科技和经济的发展 感应雷和雷电波侵入造成的危害 却大大增加 一般建筑物上的避雷针只能预防直击雷 而强大的电磁场产生的感应雷和 脉冲电压却能潜入室内危及各种微电子设备 轻则引起系统失灵 重则导致系 统或元器件永久损坏 加之建筑物天线的高度一般都有几十米以上 所以 遭 受雷击的概率大大增加 尤其需要指出的是 随着科技的进步 微电子设备被 广泛应用 而微电子产品普遍绝缘强度低 过电压耐受力差 特别容易遭受雷 电侵害 其中通信系统和天线系统都是雷电重灾区 近几年来 以计算机技术 自动化控制技术 通信技术以及集成技术为基 础的楼宇智能化技术发展很快 我国各大城市相继建成了不少智能化楼宇 由 于智能楼宇系统中卫星 视频 计算机网络 监控 数据传输等各种信号输入 输出线非常多 雷电波侵入的渠道大大增加 在上述系统中 几乎全部使用微 电子设备 它们特别容易遭受雷电侵害 更主要的是 上述系统设备的集成度 高 信息存储量大 与国民经济的关联密切 如遭受雷电侵害 不仅会造成严 重的经济损失 甚至还可能造成一定的政治影响 统计表明 银行由于设备网络故障 每小时的停机就造成几百万美元的经 济损失 我国银行计算机网络故障停机是经常性的 50 的故障停机可归结为 过电压的干扰 当然 其他行业也经常由于过电压的干扰造成重大的损失 有 些损失是无法用金钱来计算的 尤其是在政府的要害部门及军事单位 由于过 电压干扰造成的损失更是无法弥补 雷电的破坏方式 1 直击雷 接近地面的雷云在其附近没有带电荷的雷云时 就会在地面凸出物上感应 出异性电荷 当雷云同地面凸出物之间的电场强度达到空气击穿强度时 就会 发生击穿放电 这种雷云对地面凸出物直接击穿放电称为直击雷 2 雷电感应 雷电感应分为静电感应和电磁感应两种 静电感应的形成是由于雷云接近 地面时 在地面凸出物顶部感应出大量异性电荷 当雷云与其它雷云或其它物 体放电后 凸出物顶部积聚的电荷顿时失去束缚 呈现出高电压 以雷电波的 形式高速传播 电磁感应的形成是由于直击雷电流在周围空间产生迅速变化的 强磁场 在附近金属上感应出的高电压 目前绝大多数电器的设备被雷击坏属 于此中类型 在日常防雷中此方面的考虑应尤为重要 3 雷电侵入波 由于雷击电涌沿架空线路或金属管道的两个方向迅速传播 侵入室内 称 为雷电侵入波或高电位侵入 雷电侵入时对计算机网络 通信设备 监控设备 电源等危害最大 5 5 2 设计原则和规范 5 5 2 1 设计原则 保护人身安全 设备不受损坏 使系统正常稳定的运行 5 5 2 1 设计依据 根据用户提供有关项目的技术资料 5 5 2 1 设计标准 规范 A 参考 建筑防雷设计规范 GB 50057 94 2000 年版 B 参考 民用建筑电气设计规范 JGJ T16 92 C 参考 电子计算机场地通用规范 GB T2887 2000 D 参考 电子计算机机房设计规范 GB50174 93 E 参考 建筑物防雷设计安装 99D562 F 参考 计算机信息系统防雷保护器 GA173 1998 G 参考 等电位联接安装 97SD567 5 5 3 防雷系统设计 根据防雷系统的设计要求 为了使我们的机房用电和重要设备的安全 在 机房用电方面 我们采用 B 级防雷 三级防雷防护的设计 在雷击发生时 三 级防雷设施逐级防护 雷电侵入波瞬间逐级递减 从而保证我们用电和设备的 安全 在弱电信号防护方面 弱电线路上的瞬间过电压也可以使我们的设备遭 到雷电的侵害 所以 我们在弱电信号输入端我们也要做好防雷保护 第一级浪涌保护第一级浪涌保护 安装于电源进线总配电箱处 并联于线路中 并以最短 路径接线 原则上连接线总长应 1 米 主要用于防护直击雷 使进入端的浪 涌电压瞬间降低到 3000V 左右 第二级浪涌保护 第二级浪涌保护 安装于层间 机房 分配电箱处 并联于线路中 用符 合标准要求的导线以最短接线方式连接 在与前级浪涌保护配合使用 应注意 与前级浪涌保护器间的线路长度应不小于 10 米 可以进一步将通过第一级浪涌 保护器的浪涌电压降低到 2000V 左右 进一步降低过电压的强度 第三级浪涌保护 第三级浪涌保护 针对电源的一 二级防雷防护的进一步的对感应雷进行 防护 进一步将浪涌电压降低到 1000V 左右 弱电过电压保护 弱电过电压保护 信号防雷涉及计算机网络 双绞线 X25 DDN PSTN 专 用线 同轴电缆 包括视频线 的线路和设备防雷保护 当信号线受雷击感应 过电压超过一定值时 信号避雷器将限制电压的变化 并将雷电过电压能量及 其它干扰信号释放入地 本方案中选用国际知名品牌的电源及数据信号防雷器件 DEHN 系列防雷 产品 对计算机设备及其它重要终端进行保护 1 电源第一级防雷器 在引入机房电源室总配电柜电源入口处加 DEHN DVA CSP 3P 100 FM 型三相防雷器 其最大放电电流为 100KA 电压保护级别 1 8KV 响应时间 25ns 作为机房电源系统第一级防雷保护措施 2 电源第二级防雷器 在电源室的 UPS 电源设备输入端分别加装 DEHN DG TT 230 400 LI385 型三相防雷器 此种防雷模块最大放电电流为 40KA 电 压保护级别 1 5KV 响应时间 25ns 作为机房电源系统的第二级防雷保护措 施 3 电源第三级防雷器 在电源室的 UPS 配电柜的输出端至重要设备空开输 出 DEHN DR M 2P 255 FM 型单相防雷器 此种防雷模块最大放电电流为 20KA 电压保护级别 1 5KV 响应时间 25ns 作为机房电源系统的第三级防雷保护 措施 4 电源末级防雷器 在机房设备供电前端安装北京欧地安防雷公司生产的 LE0 5W 6C 型防雷电源插座 欧洲电源插座与国有插座有所不同所以选用国 产产品 此种防雷电源插座最大放电电流为 10KA 额定功率 2500W 响应时 间 25ns 作为机房电源系统的精细级保护 5 网络信号防雷 在核心的网络设备 核心路由器 交换机 和核心服 务器等设备的网络信号输入端加装 DEHN DPA M CLE RJ45B 48 网络信号防雷 器 5 6 地线系统工程 5 6 1 接地系统概述 机房接地系统能够消除公共阻抗耦合 防止寄生电容耦合的干扰 是保护 设备和人身的安全 保证计算机系统稳定 可靠运行的重要手段 因此 为了 能保证计算机系统安全 稳定 可靠的运行 保证设备 人身的安全 针对不同类型计算 机的不同要求 计算机机房内应采用适当的 接地系统 依据 建筑物电子信息系统防雷技术规 范 第 5 1 2 条 5 2 6 条 需要保护的 电子信息系统必须采取等电位连接与接地保 护措施 接地装置应优先利用建筑物的 自然接地体 当自然接地体的接地电阻达不到要求时应增加人工接地体 所 以防雷系统必须合理地进行等电位连接和接地 接地系统的等电位连接应满足 通信设备本身电磁兼容性的要求 按规范要求机房内设备的接地线必须做到 短 平 直 因此在网络机房因此在网络机房 防静电地板下安装均压环尤为重要 均压环我们采用网状结构的紫铜牌防静电地板下安装均压环尤为重要 均压环我们采用网状结构的紫铜牌 机房 内所有金属导体的外壳均应用 2 5 2BVR 接地线以最短的距离与均压环相连接 使机房内所有设备处于等电位状态 均压环两侧采用 35 2BVR 接地线与等离子 接地系统相连 接地电阻 1 按照 GB50174 2008 电子计算机机房设计规范 电子计算机机房的 地线系统由交流工作接地 安全工作接地 直流工作接地和防雷接地四部分组 成 1 交流工作接地 接地电阻小于 1 2 安全工作接地 接地电阻小于 1 3 直流工作接地 接地电阻应按计算机系统具体要求确定 4 防雷接地 应按现行国家标准 建筑防雷设计规范 执行 5 6 2 地线系统设计 5 6 2 1 机房的地线系统 机房设计规范中提出交流工作地与其他三地共用一个接地装置 换句话说 机房的交流工作地 N 线 接到联合接地极 此举是为了使当雷击发生时产生 在交流供电系统中的浪涌电压导入接地极 具体方法为 1 交流工作地 由进入机房的三相五线中的中性线连接 2 安全保护接地 由进入机房的三相五线中的保护地线连接 3 直流工作地 由大楼联合接地端子用一根 50mm2铜芯线引入机房区的逻 辑地网 4 防雷接地 由大楼联合接地端子用一根 35mm2铜芯线引入机房区的防雷 接地汇流排 5 6 2 2 逻辑保护地与引下线 是为了防止工作设备的浪涌冲击 避免造成设备伤害而采取的保护措施 系统所有的用电设备 服务器 交换机等均应接保护地 保护地应接至联合接 地极 接地电阻小于 4 具体方法为 机房重要设备区地板下用 30 3mm 的铜排做一组逻辑保护地 将计算机设 备的直流工作接地以最短距离连接到铜排上 再引入配电柜的逻辑接地汇流排 并用一根 50mm2铜芯线引至机房室外接地端子 5 6 2 3 抗静电保护地与引下线 是为了防止设备外壳的静电荷积累 避免造成人身伤害而采取的保护措施 系统所有的操作员机柜 现场控制站机柜 打印机 端子柜等均应接保护地 保护地应接至联合接地极 接地电阻小于 4 具体方法为 在机房地板下用 40 40 4mm 的镀锌角钢各做一组抗静电保护地 将机房 内的墙 顶 地的金属结构体 机柜 机架等所有不带电的金属构件与该保护 地近距离用特殊施工工艺做等电位连接 同时与机房安全工作接地 防雷地等 以最短距离形成结构相连 并用一根 35m 铜芯线引至机房室外接地端子 5 6 2 4 室外地桩连接 机房接地装置的设置 应满足人身的安全及电子计算机正常运行和系统设 备的安全要求 接地地桩的作为联合接地体 作用是将接地系统中的浪涌电压 瞬间导入大地 实现防雷保护 具体做法为 把抗静电保护地引下线和逻辑保护地引下线引入到室外接地坑中 统一焊 接到离子接地单元 并且在等离子接地单元周围填充降阻剂 使接地电阻值小 于 1 离子接地单元 LEO D 9000 5 7 精密空调及换新风工程 为使机房的主要设备和管理操作人员有一个良好的工作环境 并使其能够 安全 可靠地运行 发挥其最大的工作效率 就要提供一个符合其运行标准要 求的机房环境 这就对机房空气的制冷 制热 加湿 去湿 滤尘有严格的标 准要求 设备运行情況 使用寿命与工作环境有密切关系 温度 湿度 洁净 度就是工作环境的关键因素 5 7 1 机房热负荷的计算 根据国标 GB2887 89 计算机场地安全要求 的规定配置空调设备 A 级 级别 项目夏季冬季 温度 22 2 C20 2 C 相对湿度 45 65 温度变化率 5 C h 并不得结露 主机房区的噪声声压级小于 70 分贝 主机房内要维持正压 与室外压差大 于 9 8 帕 送风速度不小于 3 米 秒 在表态条件下 主机房内大于 0 5 微米的尘埃不 大于 18000 粒 升 为使机房能达到上述要求 应该采用精密空调机组才能满足 要求 空调负荷的确定空调负荷的确定 1 机房主要热量的来源 1 设备负荷 计算机及机柜热负荷 2 机房照明负荷 3 建筑维护结构负荷 4 补充的新风负荷 5 人员的散热负荷等 6 其他 2 热负荷的分析 a 计算机设备热负荷 Q1 860 xPx 1 2 3Kcal h Q 计算机设备热负荷 P 机房内各种设备总功耗 1 同时使用系数 2 利用系数 3 负荷工作均匀系数 通常 1 2 3 取 0 6 0 8 之间 本设计考虑容量变化要求较小 取值为 0 6 b 照明设备热负荷 Q2 CxP Kcal h P 照明设备标定输出功率 C 每输出 1W 放热量 Kcal hw 白炽灯 0 86 口光灯 1 根据国家标准 计 算站场地技术要求 要求 机房照度应大于 2001x 其功耗大约为 20W M2以后 的计算中 照明功耗将以 20 W M2 为依据计算 c 人体热负荷 Q3 PxN Kcal h N 机房常有人员数量 P 人体发热量 轻体力工作人员热负荷显热与潜热之和 在室温为 21 和 24 时均为 102Kcal 1 围护结构传导热 Q4 KxFx t1 t2 Kcal h K 转护结构导热系统普通混凝土为 1 4 1 5 F 转护结构面积 t1 机房内内温度 t2 机房外的计算温度 在以后的计算中 t1 t2 定为 10 计算 屋顶与地板根据修正系数 0 4 计算 2 新风热负荷计算较为复杂 在此方案中 我们以空调本身的设备余 量来平衡 不另外计算 3 其他热负荷 除上述热负荷外 在工作中使用的示波器 电烙铁 吸尘器等也将成为热 负荷 由于这些设备功耗小 只粗略根据其输入功率与热功当量之积计算 Q5 860 xP 计算中心机房主要的热负荷来源于设备的发热量及维护结构的热负荷 因 此 我们要了解主设备的数量及用电情况以确定精密空调的容量及配置 根据 以往经验 除主要的设备热负荷之外的其他负荷 如机房照明负荷 建筑维护 结构负荷 补充的新风负荷 人员的散热负荷等 可根据计算机房的面积测算 在这次计算中心机房的设计中 采用冷量要求 350KCAL M2 h 计算 按实际 的机房面积进行估算 机房总热负荷的计算 机房总热负荷的计算 Q 机房面积 350Kcal M2 h 地点面积 M2 2 热负荷需求 KCAL 机房 8028000 应甲方文件要求本机房采用两台空调 单台设备制冷能力留有至少 20 的 余量 所以选择一台冷量 80KVA 和一台 30KVA 的机房精密空调符合设计要求 5 7 2 空调设备的选型 恒温恒湿空调又称机房空调 是能对环境温度和湿度进行控制的空调 必须具备温 湿度检测功能 并由智能控制主板按设定要求 进行相应的制 冷 加热 除湿和加湿工作 以达到恒温恒湿环境要求 在本项目中 采用地板下送风方式的艾默生恒温恒湿精密空调系统 利用 防静电地板与楼板之间的空间作为送风静压箱跟送风风道 将冷空气直接送至 设备端 从设备的内部和外部两方面进行温湿度的控制 达到最好的效果 保 证了所有区域的主用制冷量 机房精密空调是针对现代电子设备机房设计的专用空调 它的工作精度和 可靠性都要比普通空调高得多 在计算机机房中的设备是由大量的微电子 精 密机械设备等组成 而这些设备使用了大量的易受温度 湿度影响的电子元器 件 机械构件及材料 要提高这些设备使用的稳定及可靠性 需将环境的温度 湿度严格控制在特定范围 机房精密空调可将机房温度及相对湿度控制于正负 1 摄氏度 从而大大提高了设备的寿命及可靠性 精密空调的组成和工作原理精密空调的组成和工作原理 精密空调主要由压缩机 冷凝器 膨胀阀和蒸发器组成 一般来说空调机的制冷过程为 压缩机将经过蒸发器后吸收了热能的制冷 剂气体压缩成高压气体 然后送到室外机的冷凝器 冷凝器将高温高压气体的热 能通过风扇向周围空气中释放 使高温高压的气体制冷剂重新凝结成液体 然 后送到膨胀阀 膨胀阀将冷凝器管道送来的液体制冷剂降温后变成液 气混合态 的制冷剂 然后送到蒸发器回路中去 蒸发器将液 气混合态的制冷剂通过吸收 机房环境中的热量重新蒸发成气态制冷剂 然后又送回到压缩机 重复前面的 过程 机房空调的特点机房空调的特点 一 显风量大一 显风量大显热量大显热量大 机房内安装的主机及外设 服务器 交换机 光端机等计算机设备以及动 力保障设备 如 UPS 电源 均会以传热 对流 辐射的方式向机房内散发热量 这些热量仅造成机房内温度的升高 属于显热 一个服务器机柜散热量在每小 时几千瓦到十几千瓦 如果是安装刀片式服务器 散热量会高一些 大中型计 算机房设备散热量在 400W m2 左右 装机密度较高的数据中心可能会到 600W m2 以上 机房内显热比可高达 95 二 潜热量小 不改变机房内的温度 而只改变机房内空气含湿量 这部分热量称为潜热 机房内没有散湿设备 潜热主要来自工作人员及室外空气 而大中型计算机机 房一般采用人机分离的管理模式 机房围护结构密封较好 新风一般也是经过 温湿度预处理后进人机房 所以机房潜热量较小 三 风量大 焓差小 设备的热量是通过传导 辐射的方式传递到机房内 设备密集的区域发热 量集中 为使机房内各区域温湿度均匀 而且控制在允许的基数及波动范围内 就需要有较大的风量将余热量带走 另外 机房内潜热量较少 一般不需要除 湿 空气经过空调机蒸发器时不需要降至零点温度以下 所以送风温差及焓差 要求较小 为将机房内余热带走 就需要较大送风量 四 不间断运行常年制冷 机房内设备散热属于稳态热源 全年不间断运行 这就需要有一套不间断 的空调保障系统 在空调设备的电源供给方面也有较高的要求 不仅需要有双 路市电互投 而且对于保障重要计算机设备的空调系统还应有发电机组做后备 电源 长期稳态热源造成即便在冬季机房内也需要制冷 尤其是在南方地区 更为突出 在北方地区 如果冬季仍需制冷 在选择空调机组时 需要考虑机 组的冷凝压力和其他相关问题 另外可增加室外冷空气进风比例 以达到节能 的目的 五 送回风方式较多 空调房间的送风方式取决于房间内热量的发源及分布特点 针对机房内设 备密集式排列 线缆 桥架较多以及走线方式等特点 空调的送风方式分为下 送上回 上送上回 上送侧回 侧送侧回 六 静压箱送风 机房内空调送回风通常不采用管道 而是利用高架地板下部或天花板上部 的空间作为静压箱送回风 静压箱内形成的稳压层可使送风均匀 使空间内各 点静压相等 七 洁净要求高 电子计算机机房有严格的空气洁净度要求 空气中的尘埃 腐蚀性气体等 会严重损坏电子元器件的寿命 弓起接触不良和短路等 因此要求机房专用空 调能按相关标准对流通空气进行除尘 过滤 另外 要向机房内补充新风 保 持机房内的正压 根据 电子计算机机房设计规范 规定 主机房内的空气含 尘浓度 在静态条件下测试 每升空气中大于或等于 0 5m 的尘粒数 应小于 18000 粒 主机房与其他房间 走廊间压差不应小于 4 9Pa 与室外静压差不应 小于 9 8Pa 精密空调气流组织精密空调气流组织 建议将精密空调室内机组直接面对机柜热通道 以更好回风 并可以提高 整个机房的效率 或将机组回风接入天棚 将整个天棚内空间作为回风静压箱 送风和回风分隔很清楚 不串风 更节能 下送风上回风机组将整个防静电地板下的空间作为送风静压箱 出风均匀 通过位于冷通道的专用防静电地板出风口 出风口只能安装在冷通道 并冷却 交换设备或发热设备后 回风沿热通道到精密空调机组再进行处理 如此周而 复始 机组标配制冷 加热 加湿 智能除湿及自控功能 以满足机房环境温湿 度要求 如下图 合适的风量是机组运行良好的基本保证 左图中 风量不足导致 机柜上部过热 右图中 风量过大 导致机柜后部过热 只有中图 合适的风 量保证了机柜的良好散热 并保证了温湿度环境 选择产品的主要性能指标选择产品的主要性能指标 艾默生 PEXPEX 系列系列 P1020P1020 适用于中小型数据中心的高可靠性精密空调 此款 空调的功能特点是 模块化结构设计 组合方便 可现场拆装 全正面维护 无 需侧面维修通道 高技术 V 型蒸发器盘管 使热交换更快 更有效率 V 型结构有利于蒸发器表面的空气分配更加均衡 先进的涡旋式压缩机 高效 节 能 独特的高效张力自调节风机系统 使送风系统运行更加平稳 送风效果更佳 红 外线加湿 秒产生蒸汽 适应各种水质 与机器同尺 寸的空气过滤器 能更有效的减少空气浑浊度 提高 了过滤器使用效率 大屏幕 LCD 全中文菜单显示器 为管理人员提供最佳的数据 标准通讯接口 开 放的通讯协议 标配的漏水报警器可实现机房漏水情 况的实时监测及报警 计算参数 项 目参数 1 设备类型风冷型 2 总冷量 kw 20 3 3 显冷量 kw 20 3 4 压缩机数量 1 5 输入功率 kw 6 6 送风方式下送风 上送风 7 风量 m h 5760 8 室内风机涡旋式 9 风机输入功率 kw 1 6 100 噪声 DB A 300mm B 室内机安装处防静电地板下电缆等妨碍出风的物体较少 C 房间整体通风顺畅 送风 回风无障碍 D 安装位置综合考虑 结合上下水管连接 2 送风方式选择 采取地板下送风天花上回风 风管的方式 5 7 3 新风处理 室内新风为工作人员需求设计 计算机机房设计中 要求新风量采取下列 数值中最大值计算 室内总送风量的 5 每人每小时新风量 40 立方米 满足室 内正压要求 根据精密空调风量计算 我们采用北京亚都新风机一台作为新风 机组 额定风量 1020m3 h 5 8 消防系统工程 5 8 1 消防系统概述 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 机房内一旦发生火灾 将直接危及人员 设备和珍贵资料的安全 为了 正确的掌握 XXX 弱电机房异常状态 出现火灾能够准确 迅速的报警和灭火 本方案设计在弱电机房内安装消防自动报警系统和自动灭火装置 5 8 2 自动报警系统 消防报警系统采用智能烟感探测器和温感探测器监测信号 系统能自动监 测火情 自动声光报警 自动切断电源和启动灭火设备 来实现消防系统的及 时性和可靠性 一 具备的作用 1 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 防灭火措施 尽快将火扑灭 将火灾的损失减至最小 2 自动报警系统与空调 通风系统联动 消防自动报警系统设有自动 手 动和机械应急手动三种触发装置 能自动切断电源 关闭风门 从而将火灾控 制在最小的范围内 二 消防报警具体方案 本消防自动报警系统设计在弱电机房顶面安装智能烟感探测器 和智能温 感探测器 另外使用一台吸气式烟感探测器实现早期报警提示 各分区探测 器将探测信号送至消防报警控制主机 本工程消防报警设备采用秦皇岛 海湾 产品 1 机房内所设立的自动报警系统 能与大楼值班室联网 2 火灾报警与控制管路应采用镀锌电管暗敷 采用 RVS1 0 绝缘导线 3 消防主机电源采用自备电源供电方式 保证机器正常工作 4 各消防控制区内安装的探测器将探测信号传输给报警控制主机 值班人 员根据控制主机上所显示探测器编号 地址 确认该区域是否发生火情 根据 相应的情况做出处理 5 消防报警控制主机通过联动控制模块将报警联动用信号传输至机房电源 室市电总配电柜的总空开的分励控制端子 保