某厂数据机房建设方案

XX厂机房建设方案书

设

计

方

案

目录

一概述...............................................................3

1工程概况............................................................3

2改造目标.............................................................3

3设计依据.............................................................6

4设计思想.............................................................7

二机房工程装修系统....................................................9

1机房装修设计要求....................................................9

2装修设计方案........................................................10

三机房供配电系统......................................................1

1机房内用电插座......................................................6

2照明系统.............................................................7

四防雷、静电防护及屏蔽系统...........................................33

1防雷器分级保护原理.................................................33

2电源防雷部分安装...................................................33

3等电位接地.........................................................34

4机房接地系统及地网系统.............................................34

5机房静电防护系统（静电散流网）....................................36

五图像监控系统功能...................................................36

1图像监控系统概述...................................................36

2图像监控系统组成...................................................36

3图像监控系统功能...................................................37

六机房工程消防系统...................................................41

1机房火灾原因.......................................................41

2防火措施............................................................42

3设计依据：.........................................................44

4设计条件：.........................................................44

5设计方案...........................................................44

6机械应急手动操作：.................................................45

7主要设计参数.......................................................46

8安装施工...........................................................46

9使用注意事项.......................................................52

七空调系统............................................................53

1环境要求...........................................................53

2负荷计算............................................................54

一概述

1工程概况

2改造目标

xx公司藏木建设营地核心机房已经不能满足分公司、电厂、筹建处的业务

发展需要，存在备用电源与线路负载过小已不能满足核心机房设备增加所需；已

多次出现因电源问题导致业务中断的事件；机房内部电缆、信号线缆铺设无明显

指向，增加业务运维难度；中心机房面积较小，相关功能无明显分区，不利于业

务运维管理及未来业务的扩展；因此建设一个计算机网络系统稳定可靠运行的环

境，以满足计算机等微电子设备和工作人员对温度、湿度、洁净度、电磁场强度、

屏蔽、防漏、电源质量、振动、接地和安全保卫等要求已迫在眉睫。

改造前如下图:

改造后如下效果图:

总体改造设计目标

1.性能指标

•全天24小时不间断运行

•全年故障累计时间小于4小时

•全年故障连续停机时间小于1小时

2.抗灾害能力

•市政停水、停电时亦能正常运作

•符合计算站场地国家消防标准

•符合计算站场地国家防雷标准

3.机房环境规范

根据有关国家标准及客户提出的机房环境要求，本项目中的机房场地环境应

满足以下要求:

编号项目设计指标

1温度20℃±8℃

2湿度45%〜65%

3温度变化率W5℃/h,不结露

4制冷量0.35KW/M2

主机房通内量按卫生标准，新风量供给按每人每小时不

5新风量

少于35立方米

粒度WO.5U/M2（静态条件下），灰尘颗粒直径应不大于

6尘埃

10微米

7噪音主操作员位置V68dB

8照度机房25001ux,应急》501ux,办公室》3001ux

9直流工作接地W1Q,接地电位差＜IV

机房绝缘电阻应不小于1M。

10绝缘

等位网接地电阻不大于1MQ

供电系统可用性（由机

11299.99%（可扩展至99.9999%）

电至机柜）

3设计依据

1）国标GB/T50314-2000《智能建筑设计规范》

2）EIA/TIA568《工业标准及国际商务建筑布线标准》

3）国标GB50057-94《建筑物防雷设计规范》（2000年版）

4）国标YD2011-93《微波站防雷与接地设计规范》

5）国标YD5078-98《通信工程电源系统防雷技术规定

6）国标IEC1312《雷电电磁脉冲的保护》

7）国标99D562《建筑物防雷设施安装图集》

8）国标GB7450-87《电子设备雷击保护导则》

9）国标GB2887-2000《电子计算机场地通用规范》

10）国标GB9361-1988《计算站场地安全要求》

11）国标GB50174T993《电子计算机机房设计规范》

12）国标GB50222T995《建筑内部装修设计防火规范》

13）国标GBJ45T987《建筑设计防火规范》

14）国标GB6650T986《计算机机房用活动地板技术条件》

15）国标GB50054T995《低压配电设计规范》

16）国标GBJ54T983《低压配电装置及线路设计规范》

17）国标GB50052T995《供配电系统设计规范》

18）国标GBJ116-1988《火灾自动报警系统设计规范》

19）SJ/30003-1993《计算机机房施工及验收规范》

20）国标GBJ232T983《电气装置安装工程及验收规范》

21)GA/T75-1994《安全防范工程程序与要求》

22)公安部编印的《计算机信息系统安全法规汇编》

23)YD5003-1994《电信专用房屋设计规范》的有关部门规定

24)GB50243-2002《通风与精密空调工程施工及验收规范》

25)GB50231-98《机械设备安装工程施工及验收规范》

26)GBJ242-82《采暖与卫生工程施工及验收规范》

27)JGJ46-88《施工现场临时用电安全技术规范》

28)CJJ/29-98《建筑排水硬聚乙烯管道施工及验收规范》

4设计思想

计算机机房是各类信息的中枢，机房建设工程必须保证计算机系统设备能够

达到长期、安全、可靠运行，同时还为机房工作人员提供一个美观、舒适的工作

环境。为使机房工程的设计能够满足上述要求，对如下几点进行着重考虑：

♦机房的装修效果：要达到舒适宜人，简洁明亮。

♦设计方案的完善性：机房工程一旦竣工，不宜再进行阶段性翻新、改造。

♦机房设备和供配电器件的可靠性：全部采用符合国际标准的进口产品或

国内优质标准的产品，技术性能和安装工艺均应符合国家标准，以确保

系统运行稳定。

♦工程的可扩展性：机房设计应具有较高的科技含量和超前意识，应考虑

到今后设备所需的空间布局、空调及电力容量，能够满足今后业务发展

的需要。

♦机房设计强调以安全可靠为准绳：有完善的不间断供电系统、可靠的配

电方案、功能齐全的设备环境、有效的防雷防过压及接地保护措施。

♦人性化设计：强调以人为本，注重对工作人员的身心保护。在机房设计

中，特别注重人、机工作场地的绝对分离等，专门划分出大型、高尖端、

现代化设备的工作场地，以满足这些设备所需的特殊工作条件和工作环

境要求，并做出相应的安全保护措施。

二机房工程装修系统

1机房装修设计要求

A.主机房室内装饰应选用气密性好、不起尘、易清洁，在温、湿度变化作用

下不易变形的材料，并应符合下列要求：

a）墙壁和顶棚表面应平整，减少积灰面，并应避免眩光。如为抹灰时应符

合高级抹灰的要求。

b）应铺设活动地板。活动地板应符合现行国家标准《计算机机房用活动地

板技术条件》的要求。

c）活动地板下的地面和四壁装饰，采用水泥砂浆抹灰。地面材料平整、耐

磨。当活动地板下的空间为静压箱时，四壁及地面均应选用不起尘、不

易积灰、易于清洁的饰面材料，并进行防尘防锈处理。

d）吊顶宜选用不起尘的吸声材料，如吊顶以上及作为敷设管线用时，其四

壁应抹灰，楼板底面应清理干净；当吊顶以上空间为静压箱时，则顶部

和四壁均应抹灰，并进行防尘防锈处理，其它管道的饰面，亦应选用不

起尘的材料。

B.工作间、第一类辅助房间的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。装饰材料可根据需要采取防静电措施。

地面材料应平整、耐磨、易除尘。

C.主机房和后备电源站的内门、观察窗、管线穿墙等的接缝处，均应采取密

封措施。

D.电子计算机机房室内色调应淡雅柔和。

E.当主机房和后备电源站设有外窗时，宜采用双层金属密闭窗，并避免阳光

的直射。当采用铝合金窗时，可采用单层密闭窗，但玻璃应为中空玻璃。

F.当主机房内设有用水设备时，应采取有效的防止给排水漫溢和渗漏措施。

2装修设计方案

2.1地面

机房地面主要材料为活动地板，活动地板已成为现代化机房内必不可少的设

施之一，利用它可在计算机房内组成一个地下空间的建筑结构。活动地板上用于

安放各类计算机设备，活动地板下的空间则有强弱电桥架、铜排网及电气管线，

可用来敷设联接设备的各种电源和信号管线;静电地板上安装地板弹簧插座作为

机房设备用电使用；同时还可用作构成空调送风的静压箱，此外活动地板可迅速

地安装与拆卸、方便设备的布局与调整。上述地板具有重载重能力，不易变形。

地板性能符合《计算机机房用活动地板技术要求》。所有支架由优质钢材制成，

保证地台结构稳固、耐火。

2.1.1地板安装要求

2.1.1.1对铺设场地的要求

＞地板的铺设应在室内土建及装修施工完毕后进行；

＞地面应平整、清洁、干燥、无杂物、无灰尘；

＞地板下可使用空间，布置敷设电缆、电器、水路、空气等管道及空调系

统应在安装地板前施工完毕；

＞大型重设备基座固定应完工，设备安装在基座上，基座高度应同地板上

表面完成高度一致；

＞施工现场备有220V/50HZ电源以及水源。

2.1.1.2地板安装铺设工具

＞专业切割锯；

＞激光水平测定仪、网络激光扫描仪；

水泡水平仪、卷尺、墨线;

＞吸板器、螺母调整扳手、十字螺丝刀;

＞吸尘器、答帚、墩布。

2.1.1.3施工步骤

认真检查地面平整度及墙面垂直度，如发现有重大缺陷或需要局部改造，应

向甲方有关部门提出；

拉水平线，并将地板安装高度用墨线弹到墙面上，保证铺设后的地板在同一

水平面内，测量室内的长度、宽度及选择铺设基准位置，并在地面弹出安装支架

的网络格线，以保证铺设整齐、美观，同时尽量减少地板的切割；

将要安装的支座调整到同一需要的高度并将支座摆放到地面网格的十字交

点处；

用安装螺钉将横梁固定到支座上，并用水平尺、直角尺逐一校正，使之即在

同一平面内，有相互垂直；

用吸板器在组装好的横梁上放置活动地板；

若靠近墙面处剩余尺寸小于活动地板的长度，可以用切割地板的方法进行拼

补；

在铺设地板时，用水泡水平仪逐块找平，活动地板的高度靠可调支座调节，

铺设过程中应轻拿轻放，防止划伤地板及损坏边条，同时应边铺设边打扫，避

免将杂物、灰尘遗留在地板下面；

在机房设置较重设备时，可在设备基座的地板下加装支座，以防地板变形；

HPL装饰板需要切割或开口加工时，其开口凹角处应制中6①8止裂孔，以防

止加工后的地板装饰贴面开裂。

2.1.1.4地板铺设验收标准

活动地板下面的地面及活动地板表面应清洁、无灰尘、遗物；

地板表面无划痕、无涂层脱落、边条无破损。

铺设后地板整体应稳定牢固，人员在上面走动不应有摇晃感，不应出现因地

板之间边条摩擦而产生尖叫声;

地板的边条应保持同一直线，相邻地板错位不大于1mm,6米长范围内不大

于2.5mm,整体不大于5mm；

地板块之间应贴合紧密自然，两块相邻活动地板之间的缝隙不大于1mm；

铺设后活动地板之间对接处的高度差不大于1mm,9平方米的面积范围内平

面度不大于土1.5mm,整体面积不大于±2.5mm；

铺设带有通风调节器的通风地板，要求通风调节器灵活自如。

2.2天棚

对计算机房内的吊顶装修具有以下作用：

•布置通风管道及新风机、排风机等设备

•安装固定照明灯具及走线

•安装各类门禁、监控、通讯线路

•安装固定火灾自动报警系统探测器

•安装固定火灾自动灭火系统管道

•增强计算机房内的保温效果

•增强计算机房内的洁净度要求，防止灰尘下落

•也有许多情况利用天花内空间作为回风用

在选材时要考虑重量轻、防火、吸音、保温隔热等要求，还要考虑吊顶及整个室内的装饰

艺术效果和施工装卸的要求。

在本次整体机房方案中一般采用LED点阵灯照明，所以多采用600X600mm微孔铝天花方

板，配以600X600mm的LED点阵灯盘，主机房安装高度达到2300±10mm。

根据规范要求，以保证机房的洁净度，铝合金微孔天花内所有原顶面、吊顶内墙面及柱面

均应涂防锈漆封闭水泥毛孔防尘处理。吊顶板上部空间可作为敷设电气管线、铺设网络线槽、

通信线路及消防感应探头用。吊顶板内的管线较多，此种吊顶板能够很方便地拆卸和恢复，便

于今后检修和增加线缆等。

2.2.1机房天棚主要用材表

功能区地面装修主要用材名称

防尘处理

50吊顶轻钢龙骨

机房

600*600铝质扣板

2.3隔断

机房内隔断全选用全玻璃透明隔断，选用12mm透明钢化玻璃，用国产优质不锈钢做玻璃

隔断上、下的边框。钢化玻璃具有较强的刚性，破碎时不会伤人；玻璃还具有不起尘、易清洁、

平整度好、隔音等特点，能保证机房洁净度；具通透感强，便于工作人员观察设备运行情况，

并能给人一种大空间的感觉，美观大方，装饰效果好，并有利于缓解工作人员的疲劳。玻璃隔

断上下边框采用0.8不锈钢板饰面；

如有可能机房设备区玻璃隔断，玻璃采用钠钾玻璃。

如下效果图:

三机房综合布线系统

3.1系统结构及功能

布线系统是建筑物或建筑群内的传输网络，其作用在于使话音和数据通信设备、交换设备

和其他信息管理系统彼此相连，也使这些设备与外部通信网络相连接。就一般建筑物的布线系

统而言，一般包括以下组成部分：

1.工作区子系统。由终端设备连接到信息插座的电缆线（或适配器）组成。

1

2.水平布线子系统。将垂直干线子系统线路延伸到用户工作区，用于实现工作区子系统

和管理子系统间的连接。

3.管理子系统。为连接其他子系统提供连接手段，允许将通信线路定位或重定位到建筑

物的不同部分，以便能更容易地管理通信线路。

4.设备间子系统。主要包括计算机系统网络控制中心、网络集线器、程控交换机等，是

建筑物设置进线设备、进行网络管理以及管理人员值班的场所。

5.垂直干线子系统。由设备间的配线设备和跳线以及设备间至各楼层配线间的连接电缆

组成。

6.建筑群子系统。用于实现建筑物间的相互连接。

对于机房的服务器布线系统而言，主要以工作区子系统、水平布线子系统和垂直干线子系

统为主。在本方案中，服务器机房布线系统可划分为数据机房布线系统和办公区域（操作控制

台）布线系统两部分。对于以数据应用为主的机房区，布线系统主要用于支持计算机设备、存

储设备以及KVM系统的数据应用；而对于控制台，则用于KVM系统和语音应用为主，辅以

数据应用。

3.2布线系统设计和设备选型

在布线系统的设计中，应遵循以下基本原则：

1.综合布线系统应是开放式结构，应能支持多种计算机系统及多种网络协议的传输要

求。

2.支持多种网络应用，包括话音、数据、图像的传输。

3.综合布线系统应采用模块化结构，具有开放式结构，方便系统的扩展。

4.必须具有极大的灵活性，当以后系统修改，设备移位时，不必变更布线，只需在相应

的配线架上跳线即可。

布线系统拓扑结构建议采用树状星型结构，以支持目前和将来各种网络的应用。通过跳线

和不同的网络设备，可以实现各种不同逻辑拓扑结构的网络。整个结构大体分为两级星形一

主干部分和水平部分。

一、设备说明

机柜用于放置各类IT设备。由于IT设备均越来越趋于机架形设计，因此用于放置各类

IT设备的机柜对于机房来说，其重要性也愈无突出。对于一个机房来说，机柜的设计是真正

体现建设思路及体系架构的核心内容，其设计是否合理，直接影响到数据机房的建设等级和运

营管理。

2

二、机柜以及走线设计

设备房放置2排机柜。第一排为网络机及服务器柜，分为两部分，左边放网络设备，右边

放服务器；第二排、为服务器机柜。采用这样的部署策略，能够充分发挥分区供电模式的优势

（详见UPS配电系统的有关章节），且利于网络布线的统一规划和运维管理（详见布线系统的

有关章节）。

在考虑机架、机柜设备的选型时，必须全面考虑今后数据建设中的趋势，在以下三个关键

领域采取相应的对策：

1.通风：随着服务器数量的增加，每个服务器的计算容量要求更大的电源，于是每个机

柜的散热就变得更加重要。良好的通风性能可以提高机柜内部件的可用性。

2.数据电缆布线：因为每个机柜内服务器和网络互连设备数量的增加，数据线路数量的

管理可能变得非常困难。必须避免由于机柜背面电缆过多而导致机柜后门无法关闭的情况。

3.配电：数据的管理人员必须根据机柜内IT设备的数量好用电量，妥善计划在机柜内使

用的输出插座数，以满足IT设备对输出插座的需要。如果缺乏管理输出插座的策略，将会降

低IT机柜的可用性。

根据数据机房内设备规格及安装方式的不同，机房内可放置标准化的IT机柜和非标准化

的开放式机架。其中，前者用于放置机架式安装的IT设备，后者则用于放置塔式及使用非标

准安装形式的设备。

对于标准化的IT机，采用广州金盾的服务器系列机柜。

在机房区，工作区子系统可以认为是机柜。每排的网络列头柜分别引24条六类非屏蔽双

绞线至服务器机柜；网络柜分别引6条六类非屏蔽双绞线及1条室内48芯多模光纤至服网络

列头柜；通讯机房每台综合布线机柜引1条48芯室内光纤至网络柜。

网络机柜内安装24口配线架，供服务器和网络设备通过跳线连接。网络机柜内的配线架

都是以24口为一排，每排可划分为左右2个区，每区各12口。各服务器上不同功能的信息点

与该排弱电机柜内不同功能的配线架接口进行端接，有利于线缆的逻辑分类和管理。

根据以上改造范围，计划按功能进行分区改造，将现有机房业务分为内网核心，外网核心,

内网接入，外网接入，信息安全，服务器，语音程控，视频安防，网络电视，光纤通信共10

大区域。各区域链接采用上出线（瀑布式布线），下进线方式，进一步减少静电地板下的布线

数量。进入机房的所有光纤全部统一接入96芯0DF配线架，采用LC-LC光纤跳线与其他业务

区域进行连接。机房内所有语音程控接线，采用RJ1150口语音配线架接入、接出，中间仅以

语音跳线连接。整体美观，方便更换语音节点。

3

三、布线系统产品选型

机房的布线系统必须满足以下条件：

1.符合最新国际标准ISO/IS11801及TIA/EIA568标准，以及中国工程建设标准化协会［建

筑与建筑群综合布线系统工程设计规范CECS72:97］和［建筑与建筑群综合布线系统工程

施工和验收规范CECS89:97］标准。

2.充分保证计算机网络的高速、可靠的信息传输要求，能适应今后技术的发展，实现数据

通信、话音通信和图像传输。除去固定于建筑物内的缆线外，其余所有的接插件都应是

模块化的标准件，以便于扩展。

3.能满足灵活应用的要求，即任一信息点能够连接不同类型的计算机终端或话音设备。

4.具有很高的抗电磁干扰特性，具有高可靠性。

5.能够支持以太网、高速以太网、令牌网、ATM、FDDI、ISDN等网络及应用。

四机房供配电系统

计算机机房的供配电系统是一个综合性供配电系统，在这个系统中不仅要解决计算机设备

的用电问题，还要解决其它设备的用电问题。一般而言，在计算机等主要设备选定之后，计算

机机房的供配电系统就可以确定了。

4

由于计算机设备的种类不同，型号不同，对供配电系统的要求也不同。大、中型计算机供

配电虽然简单但也有供配电的要求。由于计算机设备不同于一般用电设备，一个完整的，良好

的计算机供电系统是保证计算机主机设备，场地设备及辅助用电设备安全运行的先决条件。电

厂计算机机房供电中断，会造成计算机资料、数据丢失，通信中断，生产信息无法传递，发电

数据停止流通；由此可见，保证计算机机房安全可靠供电尤为重要。

国家标准《计算机场地技术条件》GB2887-89中对机房供配电要求如下：

频率：50Hz

电压：380/220V

相数：三相五线制/三相四线制/单相三线制

计算机机房供电允许变动范围

项目级别A级B级C级

电压变动(啦一5〜+5T0〜+7-15~+10

周波变化(Hz)-0.2〜+0.2-0.5〜+0.5-1〜+1

机房内用电负荷按设备性质可分为：计算机负荷及非计算机负荷。其中计算机负荷包括机

房内所有计算机设备，其用电负荷等级为一级负荷。根据规范要求，一级负荷必需由两路独立

的电源点供电，由两个不同的变电站各引一路电源供电；或由一路常规电源供电，另设一路

引自发电机组电源组成双回路。

本次设计根据营区供电的实际情况，为尽量减小非计算机负荷对计算机负荷的影响，保证

计算机负荷供电电源的可靠性和电能质量，本次设计采取提供两路电源输入，一路为山南建设

营地4号变压器，一路为加查新建办公楼变压器，接入至电源屏柜后形成主备用关系，进入配

电柜后，一路经UPS后，供机房内所有计算机设备用，一路直接给非计算机负荷供电。一旦市

电停电后，UPS的后备电池立即放电，经UPS逆变后给计算机设备供电，这样既能保证计算机

设备的供电质量，又能保证无间断、一定时间延时供电。

采用三相五线制380V/220V供电形式。零、地分开，充分保证供电的安全性和可靠性。

此次设计选用的配电柜，分别给计算机负荷和非计算机负荷供电，将两种不同性质的负荷

分开，便于工作人员操作及检修维护，减少一些不必要的人为操作失误，保证供电的可靠性和

灵活性。

5

配电柜的柜面设有：运行状态指示灯和，同时另设有数字电流表、数字电压表，以便于工

作人员观察设备运行情况和操作，确保工作人员的人身安全。配电柜内设有速断、过流等保护,

保护设备运行安全和人身安全。

配电柜内均预留相应的备用开关；主进线电缆、开关、接触器等均留有一定的富余容量，

以备以后增容和增加用电设备时使用。配电柜内均设有独立的市电零、地母排。配电柜内还设

有独立的计算机专用零、地母排，均有明显的标记，便于施工中接线和检查。配电柜还可设有

紧急联锁接线端口，与消防紧急断电按钮相连，一旦发生火灾，能迅速切断电源，阻止火灾蔓

延，减少事故损失。

机房内配电系统采用放射式（如重要设备）和树干式（如次要设备）相结合，满足机房对

供电的要求又可节省投资。计算机设备采用均匀分布在活动地板上的弹起式插座供电，随用随

插，方便灵活；重要的计算机设备如核心路由器、交换机、小型机等，采用在配电柜内直接压

线的方式，更安全可靠。计算机设备经过机柜的万用插座与弹起式插座就近联接，尽量减少地

板面上走线，保持了机房内的整洁又保证了计算机设备的供电可靠性。

机房内所有计算机设备的电源线均采用优质专用屏蔽铜芯电缆，防止外界的电磁干扰，保

证计算机设备供电电源的电能质量。空调、新风机等动力设备采用优质铜芯电缆直接供电；其

他如照明、墙面插座、地面弹起式插座等均采用BVR导线穿镀锌电线管的方式。

1机房内用电插座

计算机机房内用电插座一般分为两大类，即计算机设备专用插座和机房辅助设备用电插

座。机房各工作间备用插座属于机房辅助用电插座。

1）计算机设备专用插座在机房内专供计算机设备用电的插座为计算机设备用电插座，这些

插座上电能来自UPS电源的输出配电柜。这部分插座，在正常使用时，不允许接一般电

气设备。

2）机房辅助设备用电插座一般分为两种，即机房辅助设备专用插座和一般备用插座。机房

辅助设备专用插座，应专供规定设备使用，一般也不接其它设备使用；一般备用插座，

采用组合型插座盒，既有2孔插座，也有3孔插座，总容量为10A。2孔插座接相（火）

线和零线，3孔插座接相（火）线、零线和地线。接线方式为左零右火（相）。

6

2机房UPS系统

2.1机房UPS系统概述

UPS(UNINTERUPTIBLEPOWERSYSTEM)即“不间断电源系统”，或称为“不停电供电系

统)，其基本作用在于当市电停电时由电池组向负荷继续供电，保证计算机不丢失信息和数据,

并保证设备的安全。此外，在线式UPS还具有稳压、稳频等功能。

本机房供电采用在线式UPS供电形式，在线式主要由整流器、逆变器、静态转换开关和后

备电池组成。经过交流一直流一直流的能量转换过程，只从市电取出能量，输出的交流电源是

经过逆变器重新产生，其电压、波形由UPS本身控制，具有稳压、稳频、净化和不间断等功能。

机房UPS系统不但为机房内计算机及外围设备提供工作电源，而且为整个弱电系统提供电

力保证，其电源质量好坏直接影响整个机房系统的安全可靠性。

所以在通讯网络机房，配电系统除满足一般的配电规范要求外，提供高质量的UPS电源显

得更为重要。

本方案对机房的UPS供电系统做以下建议：

•为保证系统能长时间连续运行，选用容量有CMST20系列，功率模块为CM20；

•系统为模块式结构，由静态开关模块、监控模块和N个功率模块并联组成，模块N+X

冗余，根据用户需求进行在线升级扩容；

•最多可四套系统并机使用，满足N+l、2N、A2N多种供电方案要求；

•监控模块、静态开关模块和功率模块均可在线热插拔；

•系统可随需设定为1/1、1/3、3/1或3/3的进出线方式；

•采用无主从并联、多级分散式控制技术，无运行瓶颈、性能可靠；

•所有功率模块共享电池组；

•具有完善的电池管理功能：电池自放电功能、自动均浮充转换功能、温度补偿功能、

自动均流功能；

•任一功率模块均具有输入、输出和充电功率的平衡分配功能；

•整机效率大于95%(AC-AC),逆变效率大于98%(DC-AC),输入电流谐波(THDI)小于

3%,输入功率因数(PF)大于0.99；

•交流输入采用连续电流模式(CCM)运行，减少对电网干扰(RFI/EMI)；

•符合行业规范要求的外形结构，设备体积小，重量轻，可满足普通楼宇承重要求；

•可选配输入、输出K值隔离变压器；

7

•手动维修开关、C级防雷模块、LAN、RS232、RS485/RS422通信接口、远程监控软件均

为标准配置。

2.2性能特点

CMS系列模块化UPS系统不仅具有并联冗余的特性，可以完全取代传统的1+1、2+1并

机系统，而且是一个“绿色电源”方案，具有高输入功率因数、低谐波失真、高效率以及

高稳定性和可靠性的优点，配合功能强大的监控软件及全面的通讯界面，适合精密设备及

机构，尤其电信、电力行业的应用。

＞冗余性

CMS系统为并联冗余UPS电源，三进单出、三进三出、单进单出或单进三出多制式运

行。系统由配电单元、系统监控、静态开关以及广多个功率模块构成，功率模块可采用热

插拔模式随意进行扩充、更换。

CMS系统阵列中的所有功率模块平均负担系统负载，各并联模块皆为内置冗余的智能

型独立个体，无需系统监控对并联系统集中控制。任何模块发生故障后（包括系统监控）,

CMS系统的冗余设计便会充分发挥效用，全面保障设备正常运转，实现最大程度的故障冗

余，同时用户可根据需要选择超过一次容错率的冗余。

＞扩展性

CMS系统结构极具弹性，功率模块的设计概念是在系统运行时可随意移除和安装而不

影响系统的运行及输出，使投资规划实现“随需扩展”，让用户随业务发展实现“动态成

长”，既满足了后期设备的随需扩展，又降低了初期购置成本。

＞可用性

CMS系统具有超强的并联功能，是高端UPS技术的领先代表，其平均无故障时间值

（MTBF）是传统UPS的1.5倍，平均无重大故障值（MTBCF）是传统UPS系统的3倍，平

均修复时间值（MTTR）在系统正常运行状态下仅需5分钟。

＞灵活性

CMS系统的电池组（±384V）由系统中所有UPS模块共享（包括充电和放电）。其可按

用户需求使用一组电池或并联多组电池来增加系统备用时间。CMS系统采用灵活的电池接

入方式，减少了电池电压和数量，提高了电池组的使用寿命。

＞安全性

8

CMS系统的功率模块采用三相五线输入。CMS系统在线运行时，无论三进单出、三进

三出、单进三出或单进单出工作方式，无论输出的负载是否平衡，输入市电的零线均无电

流、无电压，因此可以满足各类关键设备对零地电压的安全要求。

＞环保性

CMS系统的PFC电路使用先进有源平均电流控制技术，可达到输入电流总谐波失真

(THDI)只有3%,同时单位输入功因PFR.99。线性负载条件下，极大降低电网污染，有

效减少电网负荷和电源损耗，整机效率高达95%以上，大幅节省能源。

＞管理性

CMS系统内置完善的电源分析及多种通讯接口，配备智能化监控软件，通过各种通信

接口与管理员进行双向互动沟通，使管理员随时对系统进行远程监控，对一些异常现象进

行预处理，使系统始终平稳可靠运行。

每个模块内部设置专门的充电整流器，可靠性高，无高频杂波，避免高频波对电池寿

命的影响；避免电池在充电时过热，延长了电池的使用寿命。

智能化的电池管理

•提供电池自放电功能。对于长期无法进行电池放电操作的系统，可手动进行放电

操作。放电过程设有多级保护，在活化电池的同时，保障负载安全。

•采用了先进的均、浮充转换技术，根据对电池充电电流的检测及电池容量情况的

判断，自动进行均浮充转换，大大节省充电时间，活化电池，从而延长电池使用

寿命。

•可根据环境温度的变化自动调节浮充电压，最大限度的保证电池的有效容量，延

长电池使用寿命。

•采用可并联的自动均流的充电器，均流不平衡度＜5%,能够满足用户2小时的后备

时间且10小时内电池容量达到90%的储备。

＞维护性

CMS系统采用了先进的UPS模块热插拔技术，单体模块可任意在线投入或退出并联单

元，无需停电操作。实现了并联系统的在线维护，同时该操作无需专门的仪器和技术即可

进行。

9

2.3产品说明

2.3.1系统组成

CMS系列模块化UPS系统主要由系统机柜、静态开关模块、系统监控模块和1到多个功率

模块并联组成。

CMS-120KVA系统：

H检模块

MonitormoduIe

“金牙美模块-----

St<tioSwitchVodula

功♦横块______

Powermodulo

UPS蜻山上足岭人

UPSOutputMainInput

才路的人

BypbassInput

前视图后视图

10

2.3.2系统原理框图

2.3.3运行模式

a）正常模式

正常模式即主路输入，UPS经过整流器与逆变器转换为负载供电，同时UPS整流器

为电池充电，系统正常运行。

II

UPS

OUTPUT

b）电池运行（非稳定状态）

电池运行模式即系统无ACINPUT输入，或是交流输入出现异常时，电池能量经过

DC/AC转换，系统输出，外设负载由BATTERY供电，系统处于电池放电运行。

SERVICE

BYPASS

INPUT

AC

INPUT

c）静态芳路

静态旁路运行方式即系统逆变器出现过载、过温等异常情况，或手动静态旁路，或

是手动关闭逆变器的情况下系统转由静态旁路供电。

12

UPS

OUTPUT

d）维修旁路

用户外设维修旁路开关，维修旁路须与UPS旁路使用同一电源，并且维修旁路与

UPS旁路相序必须相同。系统维护，维修时，首先拨动手动旁路开关SA,使系统工作在

旁路供电状态.然后合上Q6,外设负载由SERVICEPORWER供电，系统可退出运行。

SERVICE

BYPASS

INPUT

AC

INPUT

UPS

OUTPUT

2.3.4静态开关

静态开关模块主要用于逆变输出和交流旁路电源之间的快速切换，以全面提高系统

的供电安全性和可靠性。

静态开关模块接收两组

AC输入，选择一组输出，在线

工作情况下，静态开关将功率模块逆变输出连接到系统输出上，如果功率模块在某一特

定时间内不能够提供足够的电压，静态开关将立即切换到旁路电源。

静态开关采用混合型控制技术，由快速半导体器件（可控硅）和电磁接触器并联组成

的高效AC开关，它既解决了切换时间问题，又提高了静态开关的抗冲击和抗短路能力，

使系统的可靠性、稳定性大大提高。

旁茶

输出

逆变

O0------------

静态开关内部具备自检功能；互锁功能；系统输出异常保护功能；瞬间掉电保护功能;

输出过载、短路保护功能等。它还具备UART通信功能，可与系统监控、模块单元进行通

信，随时发送和接收工作指令及各种告警信息。

系统静态开关面板示意图如下:

静态开关上指示灯的显示由左到右，由上到下介绍含义：

♦“Bypass”为旁路状态指示灯，旁路正常时，此灯亮；

♦“LoadonBypass"为旁路输出状态指示灯；

♦“Alarm”为旁路报警状态指示灯，无旁路、旁路不正常时，此灯亮;

♦“Sync”为同步状态指示灯，逆变跟踪上旁路时，此灯亮；

♦“Ready”为准备切换状态指示灯；

♦“Run”为运行状态指示灯；

♦“Reset”为复位键；

14

♦“Inverter”为逆变状态指示灯，逆变正常时，此灯亮；

♦“LoadonInverterM为逆变输出状态指示灯；

♦“Alarm”为逆变报警状态指示灯，无逆变、逆变不正常时，此灯亮。

静态开关不仅是一种将负荷转移至旁路而没有任何电量损失的电子器件，它与系统

监控配合还是系统的数据采集、系统管理单元，适用于以下情况下：

a）手动控制旁路输出；

b）手动关闭逆变器；

c）超出逆变器的超载限制；

d）超出内部温度限制；

e）逆变器故障；

f）直流欠压/过压；

g）电池管理

h）输入/输出数据采集与处理

i）输出电压调节

旁路电压

转旁路时允许的电压范围及频率范围：

电压范围：220V±30%（可在154V~288V范围内可调）；

频率范围：±4Hz（可在±lHz到±4Hz范围内可调）。

2.3.5系统监控

系统监控位于机柜的偏上方，通过显示、操作面板，可以方便地了解系统的工作状态,

查询参数及各种事件信息。系统安装完后，用户对系统的所有操作都可以通过监控器的操

作面板完成。

系统监控对系统数据采集由双核16位处理器完成。显示器采用240X64触摸屏，显

示清晰靓丽，输入直观。外观简洁，菜单形式，功能操控便捷，操作简便灵活。反应速度

快，节省空间，易于交流。

系统监控可提供RS232、

RS485/RS422通讯接口，还有标

配SNMP适配器进行远程网络监

控及多路干接点输出。

系统监控器分为两个区域：状态指示灯区、数据信息显示区。状态指示灯区通过LED

15

的不同状态向用户提供简单的系统状态信息；数据信息显示区通过LCD显示屏向用户提供

详细的系统状态信息；用户操作时，LCD显示屏都有相应的信息显示。且具备设置中、英

文显示功能。

系统监控面板分为：

状态指示灯区：

•"Online”为逆变状态指示灯，逆变正常时，此灯亮；

•"Battery”为电池状态指示灯，当系统处于电池供电状态时，此灯亮；

•"Alarm”为故障报警灯，当系统出现各种故障时，此灯亮进行故障报警;

数据信息显示区：

显示结构图：

总揽信息屏

一

一

一

一

-一

参

电

事

系

模

系

件

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记

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池

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标

全