張旭東

（作者單位：曲靖市廣播電視局）

廣播電視機房的規(guī)劃設計與實施，是近些年來廣電行業(yè)面臨的一件大事。當前是信息技術社會，廣播電視行業(yè)也借助云技術、融媒體技術快速發(fā)展，廣電機房的模塊化設計成為一種必然趨勢，不僅有利于實現(xiàn)信號質量的提升，還能滿足“高質、高效、安全”的播出要求。

1 廣電機房建筑

廣電機房通常采用單層或多層的形式。單層建筑適宜采用集裝箱式數(shù)據(jù)信息中心，這種結構為系統(tǒng)數(shù)據(jù)的維護結構，配上動力源和機架，能夠在較小空間內(nèi)達到較快的建設速度。而多層建筑需要在建設初期全面考量，不斷完善各項設計，采用科學的布局形式，依據(jù)建設需要進行排布。高層建筑對防火具有極高的要求，加上機房承重較大，建筑越高結構設計越復雜，因此，在廣電機房建設方面不推薦采用高層建筑建設。廣電機房建筑的主機房在空間選擇上宜采用大空間形式，從而實現(xiàn)有效互聯(lián)互通，尤其是要在建筑層間預留設備夾層，達到平面內(nèi)的互聯(lián)互通。而通過對機房建筑預留電氣結構、暖通系統(tǒng)及網(wǎng)絡接口系統(tǒng)，采用組合模塊化設計，便于進一步擴展延伸。 另外，機房建筑內(nèi)部設計的衛(wèi)生間、樓梯間等豎向聯(lián)系空間要獨立于主要建筑平面，達到合理布局的效果。

2 廣電模塊化機房設計實施的重要性

機房工程是保障計算機數(shù)據(jù)中心關鍵設備裝置的穩(wěn)定有序運行所設計并配置的基礎工程。機房基礎設施不僅要為機房信息系統(tǒng)設備的正常運營和數(shù)據(jù)信息安全提供良好保障，還要為工作人員提供適宜的工作環(huán)境。廣電網(wǎng)絡機房系統(tǒng)工程與一般的通信機房工程不同，其首先要確保廣播電視的正常播出，能夠將政府的聲音傳遞到千家萬戶。同時，廣播電視對播出的連續(xù)性具有嚴格的要求，廣電機房必須具有穩(wěn)定的播出系統(tǒng)、嚴格的監(jiān)控系統(tǒng)和良好的切換系統(tǒng)，這也對廣電機房的建設提出了較高要求。

3 廣電機房規(guī)劃設計原則

由于機房功能較為復雜，很多新技術、新業(yè)務也隨之涌現(xiàn)出來。廣電機房建設的指導思想，即確保有完善的設施，各項功能齊全完備，技術先進的同時還要有超前的管理理念。鑒于此，筆者認為機房建設必須堅持以下幾點重要原則。

3.1 安全性

機房安全對于機房整體運行具有非常重要的作用，機房安全涉及機房的每個子系統(tǒng)，工作人員對于安全等級的設定，依據(jù)安全等級進行的規(guī)劃設計與施工等都要慎重。通常來講，安全風險包括三個不同階段：無風險、輕度隱患和嚴重隱患，接著就是采取有效的應對措施，針對安全風險進行分析并及時處理，且機房安全設計與運行維護方面要予以充分考慮。

3.2 靈活性和可擴展性

廣電機房經(jīng)常涉及更換設備、位置變動以及擴容改建等活動，機房管理人員要積極調(diào)整以適應這種變化態(tài)勢。機房應具有較強的靈活性和擴展性，這就要求管理人員能夠依據(jù)機房需求的變化及時作出調(diào)整與優(yōu)化，且這也是現(xiàn)代機房管理的基本要求之一。

3.3 綠色環(huán)保

機房設備多，全年連續(xù)播出，電能耗費非常高，因此要建設“綠色”機房，全面降低能耗，這既有利于環(huán)境保護，又能節(jié)約機房運行成本。近年來，建設“綠色”機房已成業(yè)界要實現(xiàn)的目標之一，很多公司推出了不同的節(jié)能降耗產(chǎn)品，同時還提出了有效的解決方案。評價數(shù)據(jù)中心能源效率的指標（Power Usage Effectiveness，PUE）值作為衡量節(jié)能的一個指標，成為機房建設的重點之一。

3.4 可維護性

廣電機房的日常維護和管理工作繁重，相關部門在提高廣電工作人員能力素質的同時，還要安設全面的智能監(jiān)測系統(tǒng)，以便實時掌握機房整體運行狀況。此外，相關部門還應考慮到外部人員為了維護管理進入機房的情況，對此要設立相應的通道與應急舉措，保障機房的安全運行[1]。

4 廣電網(wǎng)絡云數(shù)據(jù)中心建設方案

4.1 機房布局

機房布局表面看起來簡單，實際操作卻較復雜。設置專用的接入機房，能夠實現(xiàn)與活動機房的有效隔離，如果沒有設置專門的分區(qū)，光纜會在各個機房分散，光纖尾纖也會來回穿梭，管理起來比較困難。在光纖接入過程中，要全面考慮，做到一次到位，不應有轉接。

4.2 機柜

當前，機柜正朝著機架定位單元（RLU）的方向發(fā)展，它集合了機柜內(nèi)的電源、冷卻和監(jiān)控等多項功能，每個機柜好比一個微機房。這樣一來，工作人員就不必提前在機房內(nèi)配置過多空機柜，可以通過對指定機柜設置合理參數(shù)，向制造商單獨訂購，從而在一定程度上減少浪費，真正達到“點對點應答”的效果。當前廣電有線機房在選擇機柜時，應當使用更高更大的機柜，這有利于機柜更好地散熱和布線，同時提升了廣電機房的空間利用率。在機房正常運行情況下，機柜的高度應不低于2.2 m，深度為0.8～1.5 m，甚至更深。這種尺寸的機柜能夠有效利用機房空間面積，方便機柜內(nèi)的各種布線與安裝操作，避免因機柜設計不合理而增加操作難度。

4.3 布線系統(tǒng)

想要提升廣電系統(tǒng)接入網(wǎng)絡的運營質量，就需要解決由于線纜問題造成的故障與隱患問題，采用科學規(guī)范的射頻線纜布線模式。下面首先分析廣電機房射頻線纜的主要特點，然后將射頻線纜的布線模式分成整體布局、柜內(nèi)走線和跨柜線纜等多個不同模塊合理規(guī)劃，從而靈活調(diào)整線纜，動態(tài)適應多種線路接入和調(diào)整的需求。多個模塊既相互關聯(lián)，同時又保持一定的獨立性，能為廣電業(yè)務的全面與健康發(fā)展搭建良好的平臺[2]。

4.3.1 模塊化動態(tài)布線采取的規(guī)劃方法

第一，線纜整體布局方面要依據(jù)上走線形式。這種形式具有一定的科學性，可確保射頻線纜有充足的走線空間，避免線纜整體空間不足、擠壓變形等問題發(fā)生，同時可避免射頻線纜由于重力因素發(fā)生設備接頭損壞問題。

第二，跨柜線纜規(guī)劃上，采用科學的直通面板跳接模式。直通面板是帶有較多直通對接頭的面板，具有高密性，可以應用于線纜跳接，減少線纜直接連接的長度。通過對直連線纜做分段處理的方法，不但能夠有效解決直連線路損耗大、故障排除難的問題，還能從很大程度上降低網(wǎng)絡調(diào)整時網(wǎng)絡設備擰線的難度。將調(diào)整點朝直通面板，即便調(diào)整過大，出現(xiàn)直通頭損害問題，換面板直通頭的費用也會低于網(wǎng)絡設備接頭的費用。

第三，從柜內(nèi)走線設計角度分析，應用長線與活線有機結合的方式。機柜內(nèi)射頻線纜要做科學分類，工作人員應找出與新節(jié)點接入相符且常用的一類線纜，與此同時，還要找出較少使用的一類線纜，將不常使用的線纜做成長度固定的定長線，并在此基礎上做扎緊處理，針對較常使用的一類線纜則要運用長度不固定的活線加以連接。這樣一來，不僅保留了活線便于進行網(wǎng)絡接入與調(diào)整，同時還能確保柜內(nèi)線纜的整齊統(tǒng)一。在初期布線過程中，要在定長線上預留出一些空線，避免在少量調(diào)整與接入過程中使用定長線。

第四，關于局部線纜整理方面，要對其加裝理線器，以便達到有效的輔助效果。機柜內(nèi)應采用理線架，并安裝于光機的后部，為線纜提供必要的支撐與保護作用。機柜側面可以安裝專用的射頻線纜做走線槽，從而對定長線做出固定處理，采用輔助線路的器材可以促進射頻線纜的走線更加規(guī)范，規(guī)范化布線模式結構圖如圖1所示。

4.3.2 規(guī)范化布線過程中的注意事項

依據(jù)上文所述的規(guī)范化布線模式進行布線，要注意以下幾個事項。

第一，機柜頂部要預留出充足的空間，便于線纜的進出。在射頻線纜規(guī)范化布線走線時，要注意應用科學的上走線形式，究其原因，柜頂是電纜進出柜的重要管道，且是唯一通道，所以柜頂預留空間要充足。對某些重要設備機柜來講，線纜數(shù)量通常在150根左右，假如機柜頂部沒有足夠的走線空間，線纜難免會出現(xiàn)擠壓變形。第二，新增機柜設備在走線方式上要采用上走線。為了采用這種形式的走線，工作人員在新增機柜內(nèi)安裝設備時，要采用由下往上的形式安裝，先將下面機柜的空間占滿，然后在機柜上部留出更多空間[2]。

第三，為直通面板留出更多上部空間。布局模式的規(guī)范化處理要依據(jù)機柜內(nèi)的設備情況，如根據(jù)設備數(shù)量與設備類型等，增加1或2塊直通面板。另外，安裝新設備的過程中，要充分考慮機柜上部空間，確?？梢园惭b直通面板。

第四，單個機箱連接的節(jié)點數(shù)不能超出100個。當單機柜節(jié)點數(shù)達到100個時，機柜內(nèi)的射頻線路數(shù)量在150條以上，這種情況下，即使使用高密度設備，也會造成射頻線路管理困難。第五，做好線纜標記管理。由于直通面板間采用的線纜是固定的定長線，且通常是上走線形式放置于機柜上方，翻動線纜尤其困難。所以，工作人員必須重視線纜的標記管理，一方面要及時排查線路故障，另一方面在相應調(diào)整時，要依據(jù)有關資料，將直通面板當中對應端口的線纜調(diào)整到目標端口，避免在找線上浪費時間?？傊瑸榱舜_保機房線纜的運營安全，需要加強模塊化射頻線布線規(guī)范化處理?？茖W的布線模式不但可以降低廣電網(wǎng)絡故障與隱患出現(xiàn)的頻率，還可以為廣電網(wǎng)絡業(yè)務的發(fā)展提供科學保障[3]。

4.4 制冷系統(tǒng)

數(shù)據(jù)中心常用空調(diào)系統(tǒng)包括風冷型機房空調(diào)系統(tǒng)、冷凍水型機房空調(diào)系統(tǒng)、水冷型機房空調(diào)系統(tǒng)和雙冷源型機房空調(diào)系統(tǒng)四種；常見的空調(diào)系統(tǒng)包括風冷機房空調(diào)系統(tǒng)、水冷機房空調(diào)系統(tǒng)、水冷機房空調(diào)系統(tǒng)和雙源機房空調(diào)系統(tǒng)。

首先，機房風冷空調(diào)系統(tǒng)。機房風冷空調(diào)將空氣作為傳熱手段，由外部冷凝器、內(nèi)部蒸發(fā)器及壓縮機等部件組成。每臺空調(diào)都可以獨立循環(huán)和控制，屬于分布式空調(diào)系統(tǒng)。風冷機房的空調(diào)系統(tǒng)在布局上有一定的局限性：外機與內(nèi)機之間的連接管長度一般不超過60米，外機與內(nèi)機之間的高差有一定的距離要求，同時，由于內(nèi)部單元需要外部支撐單元和制冷劑管道，空調(diào)系統(tǒng)應用于大型數(shù)據(jù)中心時需要占用較大的建筑面積和大量的工作量，鑒于此，這種方法通常用于小型數(shù)據(jù)中心。

其次，冷凍水機房空調(diào)系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用“主機制冷模式+終端機房空調(diào)機組”，廣泛應用于大中型數(shù)據(jù)中心。冷水式機房空調(diào)系統(tǒng)通過機房空調(diào)機組內(nèi)的冷凍水盤管組將機房熱負荷傳輸至冷凍水系統(tǒng)，并由中央設置的冷水機組進行冷卻?？照{(diào)機組結構簡單，制冷量大，機組集中調(diào)節(jié)，可選用高效空調(diào)主機，達到節(jié)能的目的。在我國北方地區(qū)，由于室外溫度較低，該系統(tǒng)可以方便地進行自然冷卻，從而降低系統(tǒng)運行的能源成本。但是，冷水機房空調(diào)系統(tǒng)的冷水循環(huán)管屬于壓力管，工作人員必須注重對管道的檢測，防止漏水，系統(tǒng)日常維護工作量大。

再次，水冷式機房空調(diào)系統(tǒng)。該系統(tǒng)的冷凝器與蒸發(fā)器均在室內(nèi)，其末端的每個空調(diào)模塊都可以連接到一個普通的冷卻管、外部冷卻塔或干式冷卻器。值得注意的是，空調(diào)系統(tǒng)設計需要安裝室外壓縮機和冷卻器，并要采取措施探測和保護排水管，推行循環(huán)水系統(tǒng)[4]。

4.5 防雷系統(tǒng)

機房采用的是三級防雷分級限壓模式。在廣電機房的配電箱位置，特別是在電源進線處要安裝具有較大容量的防雷器，當發(fā)生雷電襲擊，主級防雷器會將雷擊高壓直接泄入大地，起到保護機房設備的作用。總配電柜的電源進線處要安裝二級防雷器，機房強電列柜的電源進線處要進行三級電源防雷器的安裝，而這兩級防雷器之間要有退偶處理。

4.6 接地系統(tǒng)

在設計施工過程中要嚴格依據(jù)國家標準進行接地提供建設，機房設備需要在干燥優(yōu)良的環(huán)境中運行，且大部分設備是高頻熱原設備，由于工作人員活動、摩擦、處于干燥的季節(jié)以及計算機顯示器等各種因素的影響，機房較容易發(fā)生靜電效應，而靜電效應會對主機等不同設備產(chǎn)生嚴重干擾，甚至會影響設備的穩(wěn)定運行。為避免由于靜電造成更多干擾現(xiàn)象發(fā)生，工作人員在設計中應采用獨立的直流靜電不斷釋放回路，使整個設備系統(tǒng)在無靜電磁場的環(huán)境下運行。該設計是利用網(wǎng)格織編銅質線的形式對金屬吊頂、墻體金屬板、天棚龍骨、金屬骨架、設備機殼、金屬窗框及其他一些有可能會產(chǎn)生靜電的組件（金屬或非金屬）作接地連接，或者是每隔一定距離連接至周圍的等電位銅排。

4.7 監(jiān)控系統(tǒng)

為保障園區(qū)和數(shù)據(jù)中心室內(nèi)安全，應設置視頻監(jiān)控系統(tǒng)，對受控場地或目標詳細信息進行實時顯示并記錄，以便安保人員及時采取行動。監(jiān)控系統(tǒng)主要是應用IP網(wǎng)絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)，能夠對監(jiān)控區(qū)域進行實時有效的視頻顯示、記錄以及監(jiān)控，同時還包含了報警和圖像校驗功能。不僅如此，此監(jiān)控系統(tǒng)還有門禁系統(tǒng)和火災報警系統(tǒng)的聯(lián)控管理功能，同時與機房管理系統(tǒng)（BMS）聯(lián)網(wǎng)，可以實現(xiàn)管理的統(tǒng)一化。另外，在數(shù)據(jù)中心進出口、各樓層重要通道和核心機區(qū)設置紅外檢測儀，在機房周圍放置紅外輻射入侵探測器，能夠有效保障機房的系統(tǒng)安全。

5 結語

信息時代，隨著網(wǎng)絡云、大數(shù)據(jù)、融媒體和超高清視頻的快速發(fā)展，新的廣電信息中心建設高峰即將來到。構建安全可靠與穩(wěn)定有序的廣電信息中心是廣電設備良好運行的重要保障，其中，廣電模塊化機房的設計與構建對于廣電事業(yè)發(fā)展具有非常重要的意義。