机房弱电工程设计方案
2020-03-03 16:14:27 来源：范文大全收藏下载本文
机房弱电工程设计方案
机房弱电工程设计主要包括：机房综合布线系统、机房监控系统、机房门禁、机房配电线 路布线以及防雷和接地系统。
机房综合布线系统设计
机房综合布线系统为机柜与机柜之间、机柜服务器与信息终端之间、机房内部与机房外部 之间通信的互连提供了一个高速连接的平台，使信息能够准确、髙速地在各种型号的计算机、服务器、终端设备以及各种通信设备之间传递，以数据信号传输为主，语音信号传输为辅，并 可兼顾其他弱电信号的传输。布线系统分为非屏蔽布线系统和屏蔽布线系统。 1.非屏蔽布线系统设计的要点
1) A、B级和C级机房的辅助房间、支持区的布线配置，按照现行国家标准《综合布线 系统工程设计规范》（GB/T 50311)中规定的其他工作区配置进行设计。
2) 为保证主机房（数据中心、运营商网络、云计算）的网络系统运行稳定可靠，A、B 级机房的交换机和服务器链路（设备线缆、跳线和配线设备）采用多模或单模光缆，并留有 备份；其数据传输率为万兆或十万兆。
3) C级机房的交换机和服务器链路（设备线缆、跳线和配线设备）采用多模、单模光缆 或六类4对（8芯）对绞电缆，并留有备份；其数据传输率为千兆或万兆。
4) 承担语音业务的主干子系统采用(类或五类4对（8芯）对绞电缆。 5) 配线机柜安放的具体位置要方便开启，便于以后的扩充及维护。 6) 线缆放人机柜中要防止电磁场对布线系统的干扰，机柜要接地。 7〉布线系统中线缆要用同一特性阻抗线缆；光缆要用同一芯径、同模的光缆。 8) 当线缆铺设在隐蔽通风空间（如吊顶内或地板下）时，线缆易受到火灾的威胁或成为 火灾的助燃物，且不易察觉，故在此情况下，应对线缆采取防火措施。
9) 机房布线系统与本地公用电信网络互联互通时，主要考虑对不同电信运营商的选择和 系统出口的安全。对于重要的电子信息系统机房，设置的网络与配线端口数量应至少满足两家 以上电信运营商互联的需要，使得用户可以根据业务需求自由选择电信运营商。各家电信运营 商的通信线路应采取不同的铺设路径，以保证线路的安全。 2.屏蔽布线系统设计的要点
1) 为防止电磁场对布线系统的干扰，避免通过布线系统对外泄露重要信息，应采用屏蔽 布线系统、光缆布线系统或采取其他电磁干扰防护措施（如建筑屏蔽）。当采用屏蔽布线系统 时，应保证链路或信道的全程屏蔽和屏蔽层可靠接地。
2) 屏蔽布线系统的线缆、连接硬件、接插软线或跳线等应选择屏蔽的线缆。 3) 屏蔽布线系统的其他设计要点与非屏蔽布线系统设计的要点相同。
机房监控系统设计
机房监控系统不仅对机房供配电系统（分为一次配电、二次配电）、不间断电源（UPS) 系统、空调系统、消防系统、门禁系统、瀨水检测系统等环境设备具有完善的监控和控制功 能，更为重要的是，它融合了机房的管理措施，对发生的各种事件都结合机房的具体情况给出 处理信息，提示值班人员进行操作，实现了机房设备的统一监控，实时语音电话报膂，实时事 件记录，减轻了机房维护人员的负担，有效提高系统的可靠性，理清事件关系，实现机房可靠 的科学管理。
机房监控的目的在于保护机房内IT系统的正常、有效运行，在事故发生之前侦测出潜在 危机，并通过各种方式将警情信息发送给相关人员及时进行处理。 机房监控系统应该具备以下三大特点： •能够实现从设备运行情况到机柜微环境再到机房整体环境这样多层次的监控。
•能够有丰富的阈值设置以监测出危机的存在，并能有丰富的预警方式和预聱流程保证 相关人员能够收到警讯，达到预警的目的。
•具备网络化、智能化，能够随时随地通过网络查看机房内的情况。 1.机房监控系统的规定
《电子信息系统机房设计规范》（GB 50174—2008)对机房监控系统的规定为：“电子信息 系统机房应设置环境监控和设备监控系统，应根据机房的等级，按照国家现行标准《安全防范 工程技术规范GB 50348》和《智能建筑设计标准》GB/T 50314的要求执行；环境和设备监控 系统应采用集散或分布式网络结构，系统应易于扩展和维护，并应具备显示、记录、控制、报 替、分析和提示功能；环境和设备监控系统、安全防范系统可设置在同一个监控中心内，各系 统供电电源应可靠，应采用独立不间断电源系统电源供电，当采用集中不间断电源系统供电时，应单独回路配电”。 2.机房监控系统设计原则
1) 技术先进性：选用专业厂家生产的产品。
2) 系统高可靠性：系统的硬件和软件均采用技术成熟的产品。 3) 系统运行管理方便：软件系统中文化，操作方便。 4) 技术支持能力强：承建单位技术实力强，服务完善。 5) 系统可扩展性强：模块化结构有利于扩容与扩展。 6) 系统有报警记录和操作记录：便于取证。 7) 性价比高：系统选型具有高性能价格比。
3.机房监控系统的新理念 (1) 对设备内部进行监控
IT设备内部的运行环境（如交换机和服务器内风扇转速与CPU温度等）是最直接、最迅 速影响1T设备正常运行的因素。因此，需要监控交换机和服务器内的风扇转速是否正常、CPU 是否过热。
(2) 多层次的机房监控 机房监控系统能够实现对从设备运行情况到机柜微环境再到机房整体环境这样多层次的监 控，并能重点实现对设备内部的监控。
机房各个点的环境参数值是不同的，因此机房内整体环境监测的参数不能体现各机柜环境 参数，更不能体现重要设备内部的环境。也就是说，即使机房整体环境参数正常，IT设备所在 处的环境也不一定正常。因此要对机房进行多层次监控。
(3) 机房监控的报瞀和预警功能
报警（alarm)是报告事件的发生，是在故障或危害发生之后向管理人员发送警讯，及时 地发送警讯可以缩短故障修复时间（MTTR),最大限度地保障系统运行。
预警（alert)则是在故障或危害发生之前向管理人员报告潜在危机，提示相关人员进行处 理，是事前的，可以防止事故的发生。有效的预警可以增加系统平均无故障工作时间（MTBF), 并可以根据危机情况自动延伸到报警。 4.机房监控的内容 (1) 供配电系统监控
1) 供配电系统监控对象：数据中心机房内所有配电柜（互投柜、UPS输人输出柜、动力 柜、照明消防柜等），对主配电柜上安装智能化电力仪表。 2) 监视参数：相电压、线电压、三相电流、频率、有功功率、无功功率、视在功率、功 率因数、有功电度、无功电度。
3) 监视状态：主要回路开关的通断状况，所有交换机和服务器电源开关状态。 4) 报警：市电停电报警、电压超高报膂、电压超低报警、频率超髙报警、频率超低报警、开关断开报警。 (2) UPS监控
1) 监控对象：数据中心机房内的UPS和电池总体状态。 2) 监视参数：
•电压：输入电压、旁路电压、输出电压、整流器电压、逆变器电压。 •电流：输入电流、旁路电流、输出电流、逆变器电流。 •频率：输人频率、旁路频率、输出频率、逆变器频率。 •功率：各相有功功率、标称功率、功率因素。 •电池：电池备份时间、负载率、电池温度。
3) 监视状态：整流器、逆变器、充电器、电池、自动旁路的运行状态。 4) 报警：输人电压、频率越限报瞥、输出电压越限报警、整流器电压越限报警、过载报 警、电池电压低报警、电池后备时间超低报箐、电池温度超高报警、逆变器关闭报警、自动旁 路开报警、整流器、逆变器、充电器、电池、自动旁路故障报警。 (3)精密空调监控
1) 监控对象：数据中心机房内精密空调机组。
2) 监视参数：送风温度、湿度；回风温度、湿度；房间温度、湿度；压缩机运行时间； 风系统运行时间。
3) 监视状态：压缩机、风机、冷凝器、加湿器、去湿器、加热器、传感器、控制器的运 行状态、漏水监测状态。
4) 报警：送风温度、湿度越限报瞀；回风温度、湿度越限报警；压缩机高压报警；压缩 机低压报警；漏水报警；压缩机、风机、冷凝器、加湿器、去湿器、加热器、传感器、控制器 故障报警。
(4) 温湿度监测
在数据中心机房吊顶内安装温湿度传感器，以直观的画面实时显示温湿度数据和变化曲 线，根据设定的温湿度阈值进行越限报警，自动弹出报警画面，通过短信或电话语音报警。 (5) 漏水监控
漏水监控分定位系统和不定位系统两种。所谓定位系统，就是指可以准确报告具体漏水地 点的测漏系统。不定位系统则相反，只能报告发现漏水，但不能指明位置。系统由传感器和控 制器组成。控制器监视传感器的状态，发现水情立即将信息上传给监控PC。测漏传感器有线 检测和面检测两类，机房内主要采用线检测。线检测使用测漏绳，将水患部位围绕起来，漏水 发生后，水接触到检测线发出报警。 (6) 消防报警监测 消防报警系统启动后，通过消防控制器将信号传给主机，同时通过短信或电话语音报警， 告之相关人员。 (7) 新风机监测
实时监测新风机的启停状态。 (8) 门禁监控
门禁系统由控制器、感应式读卡器、电控锁和开门按钮等组成（连网系统外加通信转换 器）。读卡方式属于非接触读卡方式，系统对出入人员进行有效监控管理。 (9) 保安监控
对机房现场进行图像实时监控与传输。
5.机房监控系统设计的要点
1) 电视监控系统设计一般应由摄像、传输、显示及控制部分组成。 2) 电视监控系统设计的设备、部件、材料的选择应符合下列要求：
•应采用符合现行的国家和行业有关技术标准的定型产品，进口产品至少应有商检合格证书。
•系统的所有设备和部件的视频输人和输出阻抗以及电缆的特性阻抗均应为75 fl，如有 监听装置，音频设备的输人和输出阻抗应为高阻抗。 •系统中各种配套设备的性能及技术要求应协调一致。
3) 电视监控系统应采用黑白电视系统，在对监视目标有彩色要求时，可采用彩色电视 系统。
4) 在监视目标的同时，需要监听现场音响的电视系统应配置伴音系统。 5) 在监视区域内，灯光照度应符合摄像系统的要求。
6) 在摄像机的标准照度情况下，整个监控系统的技术指标应满足下列要求： •视频信号输出幅度= (l±〇.3)V(峰-峰）。 •黑白电视水平清晰度英400TVL(电视线）。 •彩色电视水平清晰度多450TVL。 •灰度為8级。 •信噪比5=38 dB。
7) 在摄像系统正常工作的条件下，监控系统的图像质量不应低于表2-57中的4级要求。
图像等级和图像损伤主观评价如表2-57所示。
8) 应根据机房环境管理的需要，对机房 内的主要活动场所、通道、重要部位等进行视 频探测，图像实时监视和有效记录、回放。对 高风险的防护对象，显示、记录、回放的图像 质量及信息保存时间应满足管理要求。
9) 系统的画面显示应能任意编程，能自动或手动切换，画面上应有摄像机的编号、部位、地址和时间、日期显示。
10) 系统应能独立运行。当与报警系统联动时，能自动对报警现场进行图像复核，将现场 图像自动切换到指定的监视器上显示并自动录像。 11) 监控系统应能实现自动化管理与控制。
机房门禁设计
门禁系统又称为出人口控制系统或门禁管制系统。机房门禁系统比较特殊，它基于机房的 重要性，使用的都是厚铁门。门分为防盗门和防火门两种。 1.机房门禁系统的特殊性
1) 机房门无人看管的特殊性。机房门工作于无人看管状态下的特有环境，要求对机房内 重要区域、通道及出人口进行监控管理，能对各通道的位置、通行对象及通行时间等进行实时 控制或设定程序控制。要求通过感应卡或密码能够识别持卡人的身份和使用权限，自动记录人 员的出人情况，限制内部人员的出人区域和出人时间，拒绝不速之客。当使用私自授权卡、盗 取或者破坏设备或其他不法分子破门而人盗取设备的事情发生时，管理中心可以实时监控到这 些信息，对非法闯人予以报警，可以实时通知公安部门擒拿罪犯。
2) 机房门管理的特殊性。机房里面有价值昂贵的设备，需要防火防盗，管理中心一定要 能及时了解机房门的开启情况，当有意外发生时，根据报警信息，及时采取措施，减少损失。 机房要加强出入人员的有效管理，进出机房的工作人员比较少，只有几个工作人员。工作人员 又分普通工作人员和高级工作人员。
普通工作人员：仅限工作日进人机房。 髙级工作人员：全天不受限进人机房。 机房门禁管理要设置工作时间区，在工作时间区内普通工作人员可用卡进人，而在工作时 间外，普通工作人员不能进入。
3) 当外接传感器探头有非法闯入、紧急情况发生时，机房门禁不开启，控制器所辖的所 有门都闭合，紧急关门，即使按按钮、刷卡都无法开门，“关门抓贼”。
4) 当外接传感器探头有火警情况时，机房门禁自动开启，控制器所辖的所有门都开启， 紧急开门。 5) 多种报警：
•非法闯入报警：也叫做强行开门报警，即没有通过合法方式（刷卡、按按钮等）强行 开门或者破门而人。
•门长时间未关闭报警：门被长时间打开（打开多少秒才报警，这个时间可以自定义） 忘记关门报警。
•非法卡刷卡报警：又叫无效卡刷卡报警，即有人用未授权的卡试图刷卡报警。 •胁迫报警：当工作人员被人胁迫要求打开门的时候，工作人员可以在密码键盘上输人 胁迫密码，门被打开报警。
6) 出人双向刷卡：机房采用出人双向刷卡，严格控制进出机房的人员。 7) 联网：在联网情况下，实现统一的管理及监控，遥控开锁。每次开门系统会记录相关 的信息，中心监控电脑可实时通行情况及机房门状态。 2.机房门禁的认证方式
机房门禁的认证方式可采用卡、指纹或人脸识别方式。门禁可采用单向感应式、双向感应 式或卡+密码式。
1) 单向感应式：使用者在门外出示经过授权的感应卡，经读卡器识别确认合法身份后， 控制器驱动打开电锁放行，并记录进门时间。按开门按钮，打开电锁，直接外出。
单向感应式门禁适用于安全级别一般的环境，可以有效地防止外来人员的非法进人，是最 常用的管理模式。
2) 双向感应式：使用者在门外出示经过授权的感应卡，经读卡器识别确认身份后，控制 器驱动打开电锁放行，并记录进门时间。使用者离开所控房间时，在门内同样要出示经过授权 的感应卡，经读卡器识别确认身份后，控制器驱动打开电锁放行，并记录出门时间。
双向感应式门禁适用于安全级别较高的环境，不但可以有效地防止外来人员的非法进 人，而且可以查询最后一个离开的人和时间，便于特定时期（例如失窃时）落实责任提供 证据。
3) 卡+密码式：刷完卡后，必须输人正确的密码，才能开门。密码是个性化的密码，即 一人一密码。卡+密码式门禁适用于安全性更高的场合，即使该卡片被别人拾到，别人也无法 进人，他还需要输人正确的密码。
3.机房门禁的设计原则
由于安全性和高效率管理的需要，机房门禁系统的设计应遵循下列原则： 1)系统的实用性：机房门禁系统的功能应符合实际需要，不能华而不实。如果片面追求 系统的超前性，势必造成投资过大，离实际需要偏离太远。同时，系统的前端产品和系统软件 均有良好的可学习性和可操作性。
2) 系统的稳定性：门禁系统是一项不间断长期工作的系统，系统的稳定性显得尤为重要。 要求该系统有市场成功的应用经验，拥有相应的客户群和客户服务体系。
3) 系统安全性：门禁系统中的所有设备及配件在性能安全可靠运转的同时，还要符合国 家有关的安全标准，保证使用者的系统安全性。
4) 系统可扩展性：门禁系统的技术不断向前发展，用户需求也在发生变化，因此门禁系 统的设计与实施应考虑到将来可扩展的实际需要，满足不同时期的需要，进行相应的升级和 完善。
5) 系统易维护性：门禁系统在运行过程中的维护应尽量做到简单易行。系统的运转要真 正达到开电即可工作，插上就能运行的程度，而且维护过程中无需使用过多专用的维护工具。
6) 先进性：门禁产品应该具备一定的先进性，以保证在今后的数年内不会被淘汰，并且 可以满足门禁使用中的要求和需求。
4.机房门禁的设计要点
机房门禁系统工程的设计应重点注意如下9点内容：
•根据防护对象的风险等级和防护级别、管理要求、环境条件和工程投资等因素，确定 系统规模和构成；根据系统功能要求、出入目标数量、出人权限、出人时间段等因素 来确定系统的设备选型与配置。
•机房门禁系统的设置必须满足消防规定的紧急逃生时人员疏散的相关要求。 •供电电源断电时系统闭锁装置的启闭状态应满足管理要求。
•执行机构的有效开启时间应满足出人口流量及人员、物品的安全要求。 •系统前端设备的选型与设置应满足现场建筑环境条件和防破坏、防技术开启的要求。 •当系统与考勤、计费及目标引导（车库）等一卡通联合设置时，必须保证系统的安全 性要求。
•系统兼容性应满足设备互换的要求，系统可扩展性应满足简单扩容和集成的要求。
•机房门禁系统工程的设计流程、设计文件应准确、完整、规范。
•施工图纸设计要详细、准确，着重体现系统配置的可实现性以及现场安装的可实施性。 •管线铺设应符合综合布线系统的设计和施工技术要求。
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