机房屏蔽系统设计方案.doc

网络机房屏蔽系统工程 设计方案 编 制 人 审 核 人 编制单位 编制日期 2007 12 20 二 00 七年十一月 通信机房屏蔽系统设计方案 1 目目 录录 第一章第一章 工程概述工程概述 2 一 工程概述 2 二 工程内容与范围 3 三 设计依据 3 第二章第二章 技术设计方案技术设计方案 4 一 钢板焊接式电磁屏蔽室 4 二 机房接地 5 三 其它屏蔽部分 5 通信机房屏蔽系统设计方案 2 第一章第一章 工程概述工程概述 一 工程概述一 工程概述 随着信息技术的发展 互联网已经成为人们日常生活中必不可少的一部分 越来越多的人利用网络进行沟通 工作甚至购物 对于网络中的信息 其安 全性和保密性显得尤为重要 计算机及其外围设备在进行信息处理时会产生电磁泄漏 即电磁辐射 现 有的一些探测设备 能在一公里以外收集计算机站的电磁辐射信息 并且能区 分不同计算机终端的信息 如 黑客 们利用电磁泄漏或搭线窃听等方式可截 获机密信息 或通过对信息流向 流量 通信频度和长度等参数的分析 推出 有用信息 如用户口令 账号等重要信息 机房是网络设备比较集中放置的地方 是放置重要数据交换设备和服务器 设备的地方 网络中的大部分数据均会汇集到这些设备中进行数据交换 所以 机房基础设施的建设对于保护内部设备及数据有着举足轻重的作用 根据电磁原理 我们可以知道 作为数据传输的通信线路 工作时都会在 线缆周围形成不同强度的磁场 并向四面传播 我们可以利用相关的设备和仪 器对其进行探测 再经过进一步处理 就可以获得线缆中传输的数据信息 整 个过程我们可以称之为电磁泄漏 所以 网络和数据机房作为网络信息汇聚的 中心 应该有较好的安全措施来确保各类信息的安全 为了满足网络机房的信息保密 防止电磁泄露 防干扰 防辐射要求 本 工程针对对网络机房的使用需求 现场实现情况 并结合国家的标准规范 我 公司设计了此网络机房屏蔽系统工程设计方案 本网络机房净高 3 8 米 梁下 高 3 3 米 面积约 20 平方米 通信机房屏蔽系统设计方案 3 二 工程内容与范围二 工程内容与范围 计算机屏蔽工程是一种涉及到屏蔽室抗干扰技术 空调技术 供配电技术 自动检测与控制技术 综合布线技术以及净化 消防 建筑和装饰等多种专 业的综合性工程 本网络机房净高 3 8 米 梁下高 3 3 米 面积约 20 平方米 根据客户要求 本工程机房屏蔽系统主要包括机房基础环境屏蔽部分 机房内 的通信线缆 机房设备 供配电部分由其它专业来考虑 本工程主要内容如下 1 机房整体屏蔽环境 包括地面 墙面 吊顶 通风口 出入门 窗户等 作 C 级机房屏蔽系统 2 机房接地 包括屏蔽体的接地 防雷带接地 以及系统工作接地 3 机房屏蔽设备柜 预留两台机房屏蔽设备柜 供以后设备使用 三 设计依据三 设计依据 1 技术依据 GB12190 90 YDJ26 89 中华人民共和国邮电部标准 BMB3 1999 处理涉密信息的电磁屏蔽室的技术要求和测试方法 GB50222 95 GB8702 88 GB9361 88 GB2887 89 计算站场地技术条件 GJB20219 94 军用屏蔽机房通用技术要求检测 GB6650 86 通信机房屏蔽系统设计方案 4 通信机房屏蔽系统设计方案 5 第二章第二章 技术设计方案技术设计方案 一 钢板焊接式电磁屏蔽室一 钢板焊接式电磁屏蔽室 钢板焊接式电磁屏蔽室结构 焊接式结构的屏蔽室是由不同规格模块钢板 钢板厚 3mm 相互焊接成一体组成 根据屏蔽壳体不同部位承载力的不同而 设计制作不同载面积的矩型钢龙骨作屏蔽壳体的支撑龙门框架 其最大特点就 是刚强度 抗震性 稳定性以及可靠性胜于其它结构的屏蔽室 而且屏蔽效能 要高得多 钢板焊接式电磁屏蔽室指标 指标项目频率屏蔽效能 磁场 14KHz 150KHz 75dB 电场 200KHz 50MHz 100dB 平面波 50MHz 1GHz 110dB 微波 1GHz 10GHz 100dB 电磁屏蔽是针对电磁波的屏蔽 而静电屏蔽指的是对静电场的屏蔽 静电 屏蔽要求屏蔽体必须接地 影响屏蔽体电磁屏蔽效能的不是屏蔽体接地与否 而是屏蔽体导电连续性 破坏屏蔽体的导电连续性的因素有屏蔽体上不同部分 的接缝 开口等 因此 电磁屏蔽对屏蔽体的导电性要求要比静电屏蔽严格 根据不同材料的相对电导率 相对磁导率 以及吸收损耗 反射损耗等系 数值分析 本次屏蔽室屏蔽体选择以铁为基体的金属材料 钢板厚为 2mm 地 面采用相同材质厚度 3mm 钢板作屏蔽层 考虑屏蔽体材料的屏蔽效能的因素同时还兼顾电磁屏蔽室整体的机械性能 设计要求达到 钢板不平度 4mm M2 屏蔽体垂直度 10mm 以及屏蔽体抗震 8 级 根据屏蔽壳体不同部位承载力的不同 而设计制作不同截面积的矩形钢龙 骨作屏蔽体的加固支撑 龙骨采用 30 40mm 矩形管依附屏蔽体钢板内壁焊接 屏蔽体原材料 钢板 加工制作成单元模块 现场按装采用熔焊工艺进行 连续的焊接 Co2 二氧化碳保护焊 其特点 焊接热区范围窄 变形小 焊 通信机房屏蔽系统设计方案 6 缝紧密 表面无溶渣 确保屏蔽层模块板接缝处的屏蔽效能与整块单元屏蔽层 的屏蔽效能保持一致 同时还能提高焊缝的抗电化腐蚀性 电化腐蚀会造成 降低屏蔽效能和互调效应 因为电化学反应产生的化合物是非线性的半导体物 质 这会产生信号混频 导致产生新的干扰频率 屏蔽效能 对屏蔽物排除或约束电磁波的能力的度量 对于给定的外部源 屏蔽效能是指在测试时某定点放入屏蔽物之前和之后的电场或磁场的强度之 比 通常用分贝的形式以入射和透射的信号幅值之比来表述 壳体 有六面板体及壳体与地面之间的绝缘处理 六面板体是由厚度为 1 5mm 的冷轧钢板制成单元模块 镀锌喷塑后通过 M8 镀锌螺栓 螺母 垫片及导 电衬垫组装而成 屏蔽门 双点手动 或电动 锁紧屏蔽门 门洞尺寸为 1800 850 mm 采用铰链插刀式密闭屏蔽门 门的锁紧点为双点手动锁紧结构 采用单刀插入 式电磁密封技术 复合刀口 可拆卸式优质铍青铜簧片 维护性好 内外门板 为双层绝缘式机构 门表面采用亚光不锈板装饰 通风波导窗 蜂窝型通风波导窗 尺寸为 300 300 mm 屏蔽通风窗成截 止波导形式 其插入衰减应于屏蔽室指标一致 波导窗由许多个波导组成的波 导束 小波导截面形状为六角形 波导片采用真空钎焊新工艺组成整件 电源滤波器 单相高性能电源滤波器 进入屏蔽室的每根电源线均应配置 电源滤波器 目前广泛采用低泄露电源的电源滤波器 其插入衰减值与屏蔽效 能一致 所有电源滤波器应集中安装 滤波器的前端不能有过流保护装置但可 设置过载保护装置 电话线进入屏蔽室可采用数据信号滤波器 电源滤波器 仪器 照明用电 220V 50Hz 80A 室内电气 标准配电箱 日光灯或白炽灯照明 室内按用户要求配置插座 盒 交流 220V 50Hz 配电箱 包括总电路控制及插座 照明分路控制 电缆 走线及穿管按设计要求 壁插座按用户要求 室内电器设计 安装能满足以下要求 1 屏蔽室供电系统与屏蔽室壁间承受 1500VC 耐压实验 2 电源进线与屏蔽室壁间绝缘电阻及导线与导线之间的绝缘电阻大于 2 M 通信机房屏蔽系统设计方案 7 室内装饰 按用户要求分别对顶 墙 地进行装饰处理 顶 吊顶龙骨 微孔铝板 墙 轻钢龙骨 双面塑铝板 地 活动支架 全钢防静电活动地板 二 机房接地二 机房接地 因本大楼较老 没有提供满足要求的接地电阻端子 本工程需要单独做接 地极 在楼的后面绿化带地下做四个接地极 两个接地极作为屏蔽接地 达到 接地电阻小于 1 欧姆 另外两个极作为工作接地 接地级通过 95 平方接地电缆 上引至网络机房 在端接于接地铜排上 屏蔽接地和工作接地单独分开 机房 内的接地设备再汇总于这两个接地铜排 1 接地体及降阻剂施工 挖 1 米宽接地坑 深度以达到当地冻土深度以下 无冻土时以 1 5 米深为 宜 本工程根据不同土质 所挖深度为 1 4 1 8 米之间 长度为 4 9 米 将 5 50 镀锌钢排用电焊做成网状 置于坑中 并在沟底将 1 5 米长 25MM 的 16 根镀锌垂直打入地下 且与接地网连接 在坑底用 5 10 厘米左右垫物垫平 浇 水将坑底土壤湿润 同时 在接地沟边置一灰斗 将降阻剂干粉倒于其中 浇 水 水必须浇透 并搅拌均匀 然后将搅拌成糊状降阻剂均匀连续地浇灌在接 地体周围 待降阻剂凝固后先将好的土壤覆盖接地体 然后再加添原土夯实 2 用量 水平接地 接地体湿状埋设 每坑用量为 700 1000 公斤 3 室外接地测量箱 接地体做完后 用 5 50 镀锌钢排与接地体用电焊连接 并做防腐处理 引 至附近的墙上 并进入 30 40 20MM 接地测量箱 接地测量箱要求安装距地不小 于 30CM 3 接地降阻济介绍 接地降阻剂是用于防雷 防静电 防干扰接地工程中降低接地电阻的产品 随着科学技术的发展 对接地装置的接地电阻值要求越来越高 不少工程要 求的接地电阻值在 1 以下 传统的方法是加大接地网 形成多点接地 在 通信机房屏蔽系统设计方案 8 高电阻率土壤地区 则还要在较大范围内换上低电阻率土壤 或在接地体周围 埋入食盐 水和木炭 这些方法有的要耗费大量的钢材 有的降阻效果有限 有的有效期短 如食盐法不仅在几个月内就失效 还严重腐蚀接地体 因此 国外自本世纪 60 年代开始了长效化学接地降阻剂的研制 在 80 年代 固体长 效降阻剂实现了商品化 研究表明 金届接地体直接埋入土中时 其有效接触面积受土壤颗粒大小 影响而仅有 40 一 70 土壤颗粒愈大 有效接触面积愈小 此外 由于金属 接地体与土壤的电阻率相差太大 两者之间存在着电阻率突增带 这种电阻率 突增将会导致对电流的阻抗增加 这对雷击过电流的疏导是十分不利的 有可 能出现小电流测试时接地网电阻值不高 但雷击时电气设备暂态电位激增 从 而损坏设备 影响工作人员的人身安全 同时 土壤中存在着空气和水份 天长日久 将会导致金属接地体腐蚀 从而造成整个接地网的报废 这种情况在低土壤电阻率地区尤为严重 为解决上述问题 在分析了国内外各种降阻剂的优缺点之后 取长补短 我们采用了高科技的表面改性技术 生产的接地降阻剂 其本身的电阻率低 仅 1 一 3 m 比规定值低 40 80 而且颗粒极细 凝固前对土壤有良好的 渗透性 将其施用于接地体和土壤之间 在凝固后 降阻剂就紧密地包裹在接 地体周围 并与土壤层呈 树根 状交 连接 延伸到土壤层深处 因此 由于 金属接地体的有效接触面增大 以及降阻剂本身也成为接地体 从而增加了接 地体的几何尺寸 起到了扩大地网的作用 降低了接地电阻 由于接地体周围 的土壤电阻率降低 使电阻率的变化也趋于平缓 消除了电阻率突增带 便于 雷击过电流在低电位下迅速进入大地 从而保证了设备 设施和工作人员的安 全 本系列产品与一般降阻剂产品相比 最突出的优点是不仅本身对接地体无 腐蚀 还具有很强的抗腐蚀保护能力 无论是在一般环境中还是在强腐蚀性环 境中均能保护普通碳钢免受腐蚀 而且受气候等自然条件影响小 一年中的降 阻率最大值与平均值之比小于 1 4 原武高所有规定值是 4 个月内的比值小于 1 5 一年中的接地电阻值最大值与最小值之差小于平均值的 50 因此 可充 分保证其降阻效果的长期稳定 延长接地网的使用寿命 通信机房屏蔽系统设计方案 9 二 抗腐蚀降阻剂产品性能 外观 灰黑色至黑色粉末 PH 9 粒度 200 目筛下 95 室温电阻率 3 M 完全凝固时期 小于 24 小时 降阻率 30 85 腐蚀性 抗腐蚀 污染性 无毒 无污染 有效期 30 年 三 其它屏蔽部分三 其它屏蔽部分 1 屏蔽门 手动锁紧屏蔽门 一扇 采用铰链插刀式密闭屏蔽门 门的锁紧点为双点手动锁紧结构 采用单刀 插入式电磁密封技术 复合刀口 可拆卸式优质铍青铜簧片 维护性好 内外 门板为双层绝缘式机构 门表面采用亚光不锈板装饰 2 通风及空调系统 屏蔽室通风系统采用屏蔽室专用通风波导窗 其插入衰减与屏蔽室 指标 相应 它是由许多小波导组成的波导束 其截面形状设计制作为六角形 在同 等插入衰减能力条件下 六角形波导的通道面积大于方形波导 从而扩大了通 风面积 减少换气阻力 屏蔽室进出风采用换气机通过截止波导窗实现通风目的 首先在屏蔽壳体 预定部位预留安装通风截止波导窗的孔口 波导窗与壳体焊接 同时并制作与 换气机相符的法兰框 便于通风管按装 室内风口部位采用铝合金百页窗装 饰 屏蔽室通风设备除了设置中央空调通风外 还可在屏蔽室内配置柜式或挂 壁空调机 3 空调屏蔽处理 一套 通信机房屏蔽系统设计方案 10 空调屏蔽处理包括 空调机及管道由需方提供 不包括本工程范围内 1 空调电源的屏蔽处理 电源滤波器 220V 50Hz 50A 2 信号线的评比处理 信号滤波器 3 空调三管 气管 液管 滴管 的屏蔽处理 4 供配电系统 根据各设备用电负荷的大小 选用合适线径的供电电缆和不同容量的电源 滤波器 广泛采用低泄漏电流的电源滤波器 插入衰减能力与屏蔽室综合效能一致 电源滤波器测试标准符合 MIL STD 200A 大容量 50A 以上 的供电尽可能采取三相四线制供电方式 尽可能做到三相平衡供电 降低零 地电压 屏蔽室的强电部份采用机房专用滤波器引入屏蔽室 额定电压 220 380V 工作频率 50 60Hz 输入损耗 14KHz 10GHz 100dB 最大泄漏电流 1 5A 滤波 器适应环境温度 25 至 50 相对湿度 85 室内电缆沟或管线走线 按要求位置配置电源插座 按现场环境和用户 要求分布 供配电系统的技术指标应符合 GB2887 89 计算机场地技术要求 中规定 的 C 级标准 所有电源滤波器应集中安装 滤波器前端不能有过流保护装置但可设置过 载保护装置 本部分由供配电系统专业负责 5 屏蔽室通讯系统及信号接口装置 1 多模 单模光缆均可通过专用光纤波导管引入屏蔽室内 2 超 5 类数据线可通过屏蔽接口箱 多次波导并穿铜管处理 辅以吸波 材料 处理引入屏蔽室内 3 电话线进入屏蔽室可采用数据信号滤波器 通信机房屏蔽系统设计方案 11 6 屏蔽壳体接地 1 屏蔽地 为使屏蔽体壁面上的感应电流 静电 都能迅速入地 有效地 降低壁面对地的高频电位 屏蔽体需与大地相连 形成电气通路 为屏蔽体上 的电荷提供一条低阻抗的泄放通路 一般屏蔽地的电阻要求 1 7 室内装饰 机房内装饰材料必须是阻燃 防水型材料 墙壁和室内顶部常用的材料有 铝塑