摘要:電子信息系統(tǒng)主要是由計(jì)算機(jī)、通信設(shè)備、數(shù)據(jù)處理設(shè)備、控制設(shè)備與輔助配套設(shè)施構(gòu)成的人機(jī)交互系統(tǒng),該系統(tǒng)可以在一套固定規(guī)則的支持下,完成各種信息的采集、加工、存儲(chǔ)、傳輸任務(wù),進(jìn)而為廣大終端用戶提供高效便捷的應(yīng)用服務(wù)。由于電子信息系統(tǒng)具有特殊性,一旦系統(tǒng)中斷運(yùn)行,終端用戶所使用的各類信息設(shè)備也將陷入癱瘓狀態(tài),進(jìn)而給用戶造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。因此,在設(shè)計(jì)電子信息系統(tǒng)機(jī)房時(shí),首先需要考慮電子信息系統(tǒng)安全性與耐久性,然后制定一套針對(duì)性強(qiáng)、可行性高、實(shí)效性好的設(shè)計(jì)方案.以確保電子信息系統(tǒng)能夠始終保持正常的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài),使系統(tǒng)發(fā)生故障的概率降到最低。文章將緊緊圍繞電子信息系統(tǒng)機(jī)房的等級(jí)劃分以及設(shè)計(jì)思路予以全面闡述,旨在強(qiáng)調(diào)電子信息系統(tǒng)的安全穩(wěn)定性與機(jī)房使用功能相匹配的重要性。
關(guān)鍵詞:電子信息系統(tǒng);機(jī)房;等級(jí)劃分;設(shè)計(jì)思路
中圖法分類號(hào):TP308 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
電子信息系統(tǒng)機(jī)房是各類電子信息設(shè)備實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)運(yùn)行的重要場(chǎng)所,按照功能區(qū)域劃分,電子信息系統(tǒng)機(jī)房主要包括主機(jī)房、輔助區(qū)、支持區(qū)與行政管理區(qū)4 個(gè)區(qū)域,不同的區(qū)域,功能屬性也存在明顯差別。
因此,設(shè)計(jì)人員在對(duì)電子信息系統(tǒng)機(jī)房的整體構(gòu)造及功能區(qū)進(jìn)行研討與設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)當(dāng)充分考慮電子信息系統(tǒng)的各項(xiàng)性能指標(biāo),確保在各項(xiàng)指標(biāo)正常的前提下,使機(jī)房設(shè)計(jì)更具人性化。
1 電子信息系統(tǒng)機(jī)房的基本設(shè)計(jì)原則
1.1 集成化原則
集成化主要是針對(duì)機(jī)房的功能性而言,正常情況下,電子信息系統(tǒng)機(jī)房應(yīng)當(dāng)配備UPS 系統(tǒng)、供配電系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)、消防安保系統(tǒng)、防靜電系統(tǒng)等。在機(jī)房投入使用之后,這些設(shè)施能夠給電子信息系統(tǒng)的正常運(yùn)行提供資源與能源支持,而如果功能性設(shè)施配備不足,將會(huì)嚴(yán)重影響電子信息系統(tǒng)的正常運(yùn)行,甚至?xí)s減系統(tǒng)的使用壽命。因此,設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)遵循集成化原則,賦予機(jī)房更多實(shí)用與常用的功能屬性,使電子信息系統(tǒng)所處的空間環(huán)境能夠得到有效改善。
1.2 人性化原則
由于電子信息系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中很容易產(chǎn)生高溫與強(qiáng)輻射,因此,對(duì)機(jī)房建筑材料與裝修材料的質(zhì)量也提出了更加嚴(yán)格的要求。基于此,設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)遵循人性化原則,盡量采用一些優(yōu)質(zhì)無(wú)毒無(wú)害的建筑材料與裝修材料,并通過(guò)人工監(jiān)測(cè)的方法,來(lái)判定機(jī)房的使用功能是否符合《電子信息系統(tǒng)機(jī)房設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50174?2019)的要求。另外,在對(duì)機(jī)房?jī)?nèi)部空間布局進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)當(dāng)充分考慮現(xiàn)場(chǎng)操作人員的使用習(xí)慣,比如,為了盡量增加設(shè)備間的安全距離,設(shè)計(jì)人員往往遵照高地設(shè)計(jì)原理,將一些關(guān)鍵設(shè)備設(shè)置在高處,嚴(yán)重影響了工作效率[1] 。
1.3 安全性原則
在設(shè)計(jì)電子信息系統(tǒng)機(jī)房時(shí),設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)重點(diǎn)考慮機(jī)房的防火性能、供電性能、通風(fēng)性能、防靜電性能,若其中一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問(wèn)題或者漏洞,則機(jī)房發(fā)生安全事故的風(fēng)險(xiǎn)也將顯著提升。因此,電子信息系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)配備功能健全的供配電系統(tǒng)、空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)、消防安保系統(tǒng)以及防靜電系統(tǒng)。以消防安保系統(tǒng)為例,機(jī)房在交付使用之后,消防部門需要及時(shí)對(duì)機(jī)房?jī)?nèi)部的消防設(shè)施進(jìn)行檢查,檢查內(nèi)容涉及消防通道、消防栓、消防預(yù)警裝置、消防門、噴淋系統(tǒng)等,當(dāng)確定這些消防設(shè)施不存在安全風(fēng)險(xiǎn)隱患之后,方可投入使用。
1.4 美觀性原則
美觀性主要是指機(jī)房的外部構(gòu)造與形態(tài)色彩,以及內(nèi)部的裝飾裝潢應(yīng)當(dāng)美觀、得體、悅目,使機(jī)房管理人員與操作人員能夠在一個(gè)舒適的環(huán)境中獲得工作的樂(lè)趣。比如,在外部墻體的色彩應(yīng)用方面,考慮到電子信息系統(tǒng)的實(shí)用性功能,墻體顏色不宜太過(guò)花哨,而需要體現(xiàn)出整體結(jié)構(gòu)的藝術(shù)美,故而可以選用一些帶有典雅氣息的色調(diào),從而才能顯現(xiàn)出電子信息系統(tǒng)機(jī)房的現(xiàn)代美與優(yōu)雅美。尤其對(duì)相關(guān)部門或者企事業(yè)單位的機(jī)房來(lái)說(shuō),外表與內(nèi)飾的美觀性直接關(guān)系組織機(jī)構(gòu)的良好對(duì)外形象。
2 電子信息系統(tǒng)機(jī)房的等級(jí)劃分
在對(duì)電子信息系統(tǒng)機(jī)房等級(jí)進(jìn)行劃分時(shí),通常需要考慮機(jī)房的使用性質(zhì)、管理要求、使用單位,以及在經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)各領(lǐng)域中的重要性,目前,電子信息系統(tǒng)機(jī)房主要可以劃分為3 個(gè)等級(jí)。
2.1 A 級(jí)機(jī)房及性能要求
A 級(jí)電子信息系統(tǒng)機(jī)房屬于等級(jí)最高的一類機(jī)房,在判定機(jī)房是否符合A 級(jí)標(biāo)準(zhǔn)時(shí),主要考慮以下2個(gè)條件。(1)從經(jīng)濟(jì)損失量方面予以判定。如果電子信息系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)故障,導(dǎo)致系統(tǒng)癱瘓,將會(huì)給某一個(gè)組織機(jī)構(gòu)造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。(2)從正常的公共場(chǎng)所秩序予以判定。如果電子信息系統(tǒng)出現(xiàn)運(yùn)行中斷的情況,公共場(chǎng)所的正常秩序也將受到嚴(yán)重影響。若同時(shí)符合以上2 個(gè)條件,該機(jī)房則可以判定為A 級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。符合A 級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的電子信息系統(tǒng)機(jī)房?jī)?nèi)的各種設(shè)備設(shè)施需要按照容錯(cuò)系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行配置,這種配置方式的顯著特點(diǎn)是在機(jī)房設(shè)備發(fā)生故障或者出現(xiàn)人為操作失誤的情況下,電子信息系統(tǒng)將始終保持正常的運(yùn)行狀態(tài),從而規(guī)避系統(tǒng)癱瘓所造成的巨大損失。符合這一級(jí)別標(biāo)準(zhǔn)的機(jī)房一般是一些重要機(jī)構(gòu),或者機(jī)場(chǎng)、廣播電視臺(tái)、應(yīng)急指揮中心等場(chǎng)所。
2.2 B 級(jí)機(jī)房及性能要求
B 級(jí)電子信息系統(tǒng)機(jī)房的重要性僅次于A 級(jí)機(jī)房,符合下面2 個(gè)條件的即為B 級(jí)機(jī)房。(1)當(dāng)電子信息系統(tǒng)癱瘓之后,系統(tǒng)所覆蓋的場(chǎng)所或者組織機(jī)構(gòu)將遭受較大的經(jīng)濟(jì)損失。(2)于公共場(chǎng)所而言,一旦電子信息系統(tǒng)運(yùn)行中斷,場(chǎng)所正常的秩序也會(huì)無(wú)法維持。同時(shí)滿足以上2 個(gè)條件的即為B 級(jí)機(jī)房。在設(shè)計(jì)B 級(jí)機(jī)房時(shí),各種設(shè)備設(shè)施可以執(zhí)行冗余設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),這種配置模式能夠有效延長(zhǎng)設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間,若系統(tǒng)出現(xiàn)運(yùn)行故障,則在冗余能力區(qū)間內(nèi),各類設(shè)備能夠處于正常的運(yùn)行狀態(tài)。如各個(gè)地區(qū)的三級(jí)醫(yī)院、氣象部門、科研院所等組織機(jī)構(gòu)均符合B 級(jí)機(jī)房的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)[2] 。
2.3 C 級(jí)機(jī)房及性能要求
在沒(méi)有特殊規(guī)定和要求的前提下,除了A 級(jí)和B級(jí)以外的機(jī)房都屬于C 級(jí)機(jī)房。這一級(jí)別的機(jī)房在設(shè)計(jì)過(guò)程中,其場(chǎng)地設(shè)備配置能夠滿足正常的運(yùn)行需要,在設(shè)備不出現(xiàn)運(yùn)行故障的情況下,電子信息系統(tǒng)也會(huì)處于正常運(yùn)行狀態(tài)。因此,與前2 個(gè)級(jí)別的機(jī)房相比,C 級(jí)機(jī)房的限制條件相對(duì)比較寬松。因此,一般的辦公場(chǎng)所或者商業(yè)區(qū)都會(huì)建造C 級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的電子信息系統(tǒng)機(jī)房。
3 電子信息系統(tǒng)機(jī)房的設(shè)計(jì)思路
3.1 機(jī)房位置選擇與設(shè)備布置原則
在選擇機(jī)房的建造位置時(shí),首先,需要考慮充足穩(wěn)定的電力能源供應(yīng),如果電力能源供給不足,或者出現(xiàn)持續(xù)中斷的現(xiàn)象,電子信息系統(tǒng)的使用壽命也將大幅縮短。其次,為了保護(hù)機(jī)房?jī)?nèi)的各種電氣設(shè)備以及信息設(shè)備,機(jī)房的位置應(yīng)當(dāng)遠(yuǎn)離一些易產(chǎn)生粉塵污染、油煙污染、有害氣體污染的場(chǎng)所,同時(shí)設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)考慮機(jī)房所處區(qū)域是否屬于火災(zāi)或者水災(zāi)的易發(fā)區(qū),以避免一些自然災(zāi)害或者人為安全事故的發(fā)生。
最后,由于電子信息系統(tǒng)內(nèi)部含有大量的電氣元器件,這些零部件對(duì)外界電磁場(chǎng)極為敏感,因此,機(jī)房位置需要與強(qiáng)電磁場(chǎng)干擾區(qū)域保持一定的安全距離。
在布置機(jī)房?jī)?nèi)的各種設(shè)備時(shí),首先應(yīng)當(dāng)滿足機(jī)房管理與人員操作的基本要求,相較于其他小型設(shè)備,電子信息系統(tǒng)的裝機(jī)容量大,設(shè)備占地面積大,因此,為了便于前期安裝與后期維護(hù)保養(yǎng),設(shè)備所處的區(qū)域應(yīng)當(dāng)留有足夠的作業(yè)空間。出于對(duì)延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命的考慮,每一套設(shè)備盡量設(shè)置一個(gè)單獨(dú)的存放空間,并利用隔斷對(duì)每一臺(tái)設(shè)備隔離布置。而對(duì)于機(jī)柜、機(jī)架等輔助設(shè)施,可以采取面對(duì)面或者背對(duì)背的布置方式。其中,設(shè)備與主機(jī)房通道的間隔距離應(yīng)當(dāng)符合以下要求:承擔(dān)搬運(yùn)任務(wù)的通道,凈寬應(yīng)在1.5 m以上,面對(duì)面布置的機(jī)柜或機(jī)架正面的距離間隔應(yīng)在1.2 m 以上,背對(duì)背布置的機(jī)柜或者機(jī)架背面的距離間隔應(yīng)在1.0 m 以上,為了預(yù)留足夠的維修作業(yè)空間,機(jī)柜與墻體間的最小間距為1.2 m。
3.2 機(jī)房裝飾裝修設(shè)計(jì)
電子信息系統(tǒng)機(jī)房的裝飾裝修設(shè)計(jì)是整套設(shè)計(jì)計(jì)劃的重中之重,如果裝修質(zhì)量差,裝修風(fēng)格、類型與電子信息系統(tǒng)對(duì)空間環(huán)境的要求不匹配,不僅會(huì)影響使用體驗(yàn),也會(huì)給電子信息系統(tǒng)的使用壽命造成諸多負(fù)面影響。因此,設(shè)計(jì)人員在對(duì)機(jī)房裝飾裝修工程進(jìn)行論證與設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)當(dāng)著重考慮以下內(nèi)容。
(1)吊頂設(shè)計(jì),機(jī)房吊頂?shù)闹饕饔檬枪潭ㄏ绹娏芟到y(tǒng)、火災(zāi)探測(cè)裝置與照明裝置,因此,在設(shè)計(jì)吊頂時(shí),需要保證吊頂?shù)姆€(wěn)固性,材質(zhì)可以選用輕鋼龍骨,裝配方式以活動(dòng)式吊頂為主。與傳統(tǒng)的龍骨相比,這種龍骨承重能力強(qiáng),更換方便,并且裝飾效果美觀,可以增強(qiáng)吊頂本身的視覺(jué)效果。在選用吊頂板時(shí),應(yīng)當(dāng)考慮板材的清潔、美觀、質(zhì)地、阻燃、防銹等要素,并確保板材本身具有電磁屏蔽作用,以避免電磁輻射損壞電子信息系統(tǒng)。(2)隔斷設(shè)計(jì),隔斷需要將自身的重量傳遞給樓板,并且不承受任何外力,因此,隔斷的材質(zhì)應(yīng)當(dāng)以輕便為宜,為了增加設(shè)備操作與維護(hù)的作業(yè)空間,應(yīng)當(dāng)盡量減少隔斷的占地面積。另外,出于對(duì)防火、防潮、隔聲、隔熱、防塵等因素的考慮,隔斷設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)滿足消防設(shè)計(jì)要求。目前,大多數(shù)電子信息系統(tǒng)機(jī)房?jī)?nèi)的隔斷多采用全玻璃材質(zhì),玻璃厚度在12 mm 左右,包邊材料一般選用鋁塑板。(3)墻柱面設(shè)計(jì),墻柱在整個(gè)機(jī)房中主要起到支撐作用,其表面材料多采用烤漆彩鋼板,內(nèi)襯采用石膏板,立柱可以利用C 型的輕鋼龍骨予以固定。由于墻柱面內(nèi)部需要敷設(shè)電線電纜,因此,墻板厚度需要在76 mm以上。(4)地板設(shè)計(jì),機(jī)房地板應(yīng)當(dāng)考慮防火、防靜電的要求,還需要便于拆卸,因此,地板多采用全鋼無(wú)邊抗靜電活動(dòng)地板,這種材質(zhì)的地板能夠有效防止靜電,在鋪裝過(guò)程中,應(yīng)當(dāng)保證地板的鋪裝高度在400mm 以上。(5)門窗設(shè)計(jì),機(jī)房?jī)?nèi)的門窗主要起到通風(fēng)、防火的作用,因此,可以選用木質(zhì)防火門或者銫鉀玻璃門,出于對(duì)美觀、簡(jiǎn)潔風(fēng)格的考慮,玻璃門無(wú)須加設(shè)邊框[3] 。
3.3 機(jī)房電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)
電氣系統(tǒng)為機(jī)房電子信息系統(tǒng)的正常運(yùn)行提供持續(xù)穩(wěn)定的電力能源,在設(shè)計(jì)過(guò)程中,需要從以下幾個(gè)方面予以考慮。(1)供配電系統(tǒng),該系統(tǒng)的關(guān)鍵裝置是UPS 配電柜,主要負(fù)責(zé)向電子信息系統(tǒng)提供穩(wěn)定的UPS 電源。為了避免發(fā)生運(yùn)行中斷現(xiàn)象,供配電系統(tǒng)主要采用不間斷電源,并且這種持續(xù)供電模式不會(huì)產(chǎn)生瞬變和諧波,這就給系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行提供了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。(2)照明裝置,該裝置主要考慮光源燈具以及應(yīng)急電源,由于電力信息系統(tǒng)始終處于持續(xù)不間斷的運(yùn)行狀態(tài),因此,光源燈具應(yīng)當(dāng)選擇節(jié)能、壽命長(zhǎng)、效率高的熒光燈,這種燈具的主要特點(diǎn)是自重輕、光效高、閃爍頻率低、耐低溫效果好,一般情況下,機(jī)房?jī)?nèi)的照明裝置多采用嵌入式的安裝方法,將燈具嵌入吊頂,這樣既便于后期維護(hù),也能夠提升機(jī)房的美觀度。而應(yīng)急電源主要是在停電狀態(tài)下,能夠?yàn)殡娮有畔⑾到y(tǒng)提供短時(shí)的電力能源,以避免頻繁斷電給系統(tǒng)造成損壞。(3)接地系統(tǒng),該系統(tǒng)是保護(hù)設(shè)備與人身安全的重要設(shè)施,因此,在設(shè)計(jì)過(guò)程中,應(yīng)當(dāng)充分考慮接地系統(tǒng)的安全性、穩(wěn)定性與抗干擾性。對(duì)電子信息系統(tǒng)機(jī)房來(lái)說(shuō),接地類型大致包括5 種,即直流工作地、交流工作地、安全保護(hù)地、防靜電接地以及防雷接地,這5 種類型的接地系統(tǒng)的電阻值如表1 所列。
3.4 空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)設(shè)計(jì)
空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)在電子信息系統(tǒng)機(jī)房中主要發(fā)揮通風(fēng)、凈化空氣、調(diào)節(jié)室溫、降塵等作用。眾所周知,電子信息系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中,設(shè)備本身將產(chǎn)生大量的熱量,若室溫過(guò)高,或者空氣潔凈度低,則極有可能縮短各類設(shè)備的使用壽命,因此,空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)在機(jī)房當(dāng)中扮演著不可或缺的角色。在設(shè)計(jì)該系統(tǒng)時(shí),應(yīng)當(dāng)保證機(jī)房溫度、濕度、潔凈度、送風(fēng)速度等指標(biāo)滿足《電子信息系統(tǒng)機(jī)房設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50174?2019)的要求。首先,需要考慮計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的負(fù)荷量。如果機(jī)房屬于單層建筑,負(fù)荷量按照250 ~ 300 kcal/ h·M2 計(jì)算;如果機(jī)房屬于多層建筑,負(fù)荷量按照150 ~ 250kcal/ h·M2 計(jì)算。一般情況下,機(jī)房?jī)?nèi)的換氣次數(shù)至少要在30 次/ 小時(shí)以上,從而保持空氣的潔凈度。以艾默生精密空調(diào)機(jī)組為例,該機(jī)組最大的特點(diǎn)是制冷量范圍大,最大制冷量達(dá)到100 kW,并且適用范圍廣。與其他空調(diào)機(jī)組相比,艾默生精密空調(diào)機(jī)組占地面積小,結(jié)構(gòu)緊湊,在運(yùn)行過(guò)程中,內(nèi)部各組件的磨損度低,并且送風(fēng)系統(tǒng)的使用壽命長(zhǎng)。在夏季到來(lái)時(shí),這種機(jī)組具有多種冷卻方式,如風(fēng)冷、水冷、乙二醇制冷、冷凍水制冷等,因此,類似于艾默生精密空調(diào)機(jī)組廣泛適用于各個(gè)級(jí)別的電子信息系統(tǒng)機(jī)房。
4 結(jié)束語(yǔ)
機(jī)房作為電子信息系統(tǒng)的運(yùn)行場(chǎng)所,其優(yōu)越的功能性對(duì)改善和提升電子信息系統(tǒng)安全性、穩(wěn)定性發(fā)揮著關(guān)鍵作用,因此,在設(shè)計(jì)電子信息系統(tǒng)機(jī)房時(shí),設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)綜合考慮各類設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)、運(yùn)行環(huán)境、外界干擾源等要素,并基于對(duì)實(shí)用性與安全性的考慮,來(lái)設(shè)計(jì)出具有人性化特點(diǎn)的機(jī)房,進(jìn)而為電子信息系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行提供強(qiáng)大的硬件保障。
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作者簡(jiǎn)介:張志明( 1973—), 本科, 工程師, 研究方向: 電子信息工程。
計(jì)算機(jī)應(yīng)用文摘·觸控2023年12期