弱電系統集成工程機房系統方案1系統概述 2需求分析 3方案設計 3.1機房總體設計 3.2UPS不間斷電源系統 3.3電力供配電系統 3.4防靜電地板 3.5機房防雷技術 1系統概述在現代科學技術高度發展的今天，電子計算機越來越廣泛地應用于各個領域。近些年里在我國如雨后春筍般地建成了很多大、中、小各種規模的計算機機房。則計算機機房工程這一新興的產業也獲得了突飛猛進的發展。計算機機房工程是一種涉及到空調技術、供配電技術、抗干擾技術、防雷防過壓技術、凈化技術、消防技術、安防技術、建筑和裝飾技術等多種專業的綜合性的產業。電子計算機的可靠運行要依靠電子計算機機房的嚴格的技術條件來保證的。為了保證計算機系統穩定可靠運行，計算機機房必須滿足計算機系統以及工作人員對溫度、濕度、潔凈度、風速度、電磁場強度、電源質量、噪音、照明、振動、防火、防盜、防雷、屏蔽和接地等要求。則必須為計算機系統尋求和建立能夠充分發揮其功能、延長機器壽命，以及確保工作人員的身心健康，并滿足其各項要求的合適的場地，即計算機機房。2需求分析本次機房項目主要是對機房環境舒適性設計，只包括對地板、電源防雷、配電、機房接地設計，為各個弱電系統的主機系統提供一個科學合理的操作安放空間，使各系統能安全穩定連續運行，發揮各自應有的作用。電源及防雷接地主要功能是保障機房內的智能化設備的正常運行及人身安全。根據甲方所提供平面布置圖，此次機房項目設計主要為弱電的總機房；機房區總建筑面積為：70㎡左右，根據機房的功能需要，我們對機房作如下劃分，具體功能面積分布為：空調、配電及UPS配電間建筑面積在㎡左右；設備中心機房面積在50㎡左右；監控機房和維護室面積在20㎡左右；主要設備為：監控電視墻、控制臺、PC機、打印機、有線電視系統、UPS主機、蓄電池以及空調等等；弱電設備防雷接地、UPS電源系統：防雷系統，選用適合成熟的TOP的產品。對弱電機房電源、等進行了防雷設計，保證了系統的正常運轉和使用。弱電系統與本樓其他電氣系統共用一個聯合接地體，其接地電阻不大于1歐姆。UPS系統：中心機房UPS系統主要考慮為該區域的弱電系統提供后備電源，并且要留有一定的余量,設計容量為10KVA。系統的后備時間根據通常要求為4個小時。3方案設計3.1機房總體設計計算機機房的建設涉及面廣，內容復雜，是一項綜合性工程，是電子行業與建筑裝飾行業交匯與結合的新興行業。1）機房建設方案的指導思想a、合理分布工作空間及各類設備安裝場所，縮短工藝流程，降低勞動強度，提高工作效率，確保電子計算機系統穩定可靠運行，保障機房工作人員良好的工作環境,并且以國家有關標準及規范為依據。b、根據甲方提出的要求與現場實際情況以及計算機系統實際操作運行等情況進行設計，力求在設計、選材中做到整體布局的合理化和科學化。c、機房各項功能完整配套，達到專業規范、技術先進、經濟合理、安全適用、質量優良、管理方便之目的。d、在經濟實用的前提下，選擇優質機房專用裝修材料，主體裝修材料宜選用吸音效果好、不易變形、變色、易清潔、防火性好，且高度耐用的材料，達到最佳裝修效果。e、室內控制設備、電器設備、布線系統的選材我們注重其可靠性，全部采用符合國家標準的優質產品，以確保系統投入運行后故障率為最低。2）機房建設方案依據標準：《電子計算機機房設計規范》〔GB50174-93〕《計算站場地技術要求》〔GB2887-89〕《計算機機房活動地板技術條件》〔GB6650-86〕《計算站場地安全要求》〔GB9361-88〕《建筑內部裝修設計防火規范》〔GB50222-95〕《工業企業照明設計標準》〔TJ34-79〕《室內裝飾工程質量規范》〔QB1838-93〕《電子計算機機房施工及驗收規范》[SJ/T30003-93]《潔凈室施工及驗收規范》[JGJ71-90]《計算機機房建筑》[由中國DEC計算機用戶等聯合編寫〕《計算機房工程設計與施工》[人民郵電出版社1997.2]《計算機房的建設與管理》機房現場環境及機房建筑圖紙3.2UPS不間斷電源系統·UPS電源的組成隨著科技的發展和社會的進步UPS電源在日常生活中，特別是在電力部門中的應用已經非常普及。UPS電源不同于一般的穩壓電源或電源調節器，它是專為保障計算機及其外設正常工作的保護性電源。一般UPS電源是由充電器、逆變器、靜態開關、蓄電池、控制器組成。·UPS電源的種類UPS的分類方法有很多種,目前常用的分類方法有三種，根據UPS電源的結構和工作原理可分為在線式和后備式，由于在線式UPS可以實現真正的不間斷供電，因此它也是電力系統的首選UPS電源；根據UPS電源的輸出波形可將UPS電源分為正弦波輸出UPS電源和非正弦波輸出UPS電源（又叫方波輸出電源），市電經電源逆變器慮波后其波形改為正弦波，成為高質量的電源，是計算機等精密設備的優選電源；根據UPS電源輸出功率可分為大型UPS電源（>80KVA）、中型UPS電源（5～80KVA）、小型UPS電源（<5KVA）。·選用UPS電源應注意的問題計算機機房的UPS電源一般選用大、中型，在線式的UPS。這些UPS電源的價格比較昂貴，在選型上一定要認真細致，避免造成不必要的損失，因此選型時應注意以下幾個問題：1.根據貴單位機房計算機及相關設備的用電量，并考慮到將來設備的增加預留25％－30％的冗余，來選擇UPS電源的輸出功率；根據各地供電條件的不同，選擇適應本地區公用電網電壓波動范圍內的UPS電源，一般UPS電源的輸入電壓在380V±10％范圍。2.要對選用的UPS進行相應的動態、靜態、過載、和放電測試。3.了解UPS的網管功能，進行實地的遠程的監測控制測試。4.根據機房所需的不間斷供電時間，考慮密封電池的數量，對于后備時間長，需要電池較多的UPS電源，應考慮機房的單位面積承重量。·UPS電源的使用管理UPS電源是計算機正常工作的保障電源，要保證計算機高質量的電能，就必須對UPS電源進行可靠的維護和管理。1．UPS的運行環境：UPS電源對溫、濕度的要求比較高，一般溫度控制在5℃－222．UPS電源的市電輸入要求：UPS電源的輸入線應是單獨從變壓器以來的一路電，且不能再接其它用電設備；市電輸入端應設有專控開關；UPS電源輸出端應設UPS配電柜，經配電柜后再分別接各計算機及其外設；如果有條件，在UPS電源輸入處設穩壓電源或隔離變壓器，因為UPS電源的輸入電壓和頻率有一定的工作范圍，如果輸入電壓過低，UPS將自動轉為電池供電，并報警。3．UPS電源正常運行時，開機后一般不要停機。頻繁開機容易造成UPS電源特別是大、中型UPS電源的設備損壞。4．正常工作時，UPS蓄電池一直處在浮充狀態，長期的只充不放會導致電池的加速老化，減短電池壽命。因此在使用中應定期人為放電，時間一般每月一次，放電量為電池總容量的20％－30％。5．其它注意問題：認真檢查UPS電源的接地；保證空調系統的正常工作；加強機房的安全防火措施；對機房工作人員進行UPS電源相關知識的培訓。本項目采用的是艾默生40KVA三相在線式UPS系統，可滿足4小時的后備時間。3.3電力供配電系統一個系統能夠正常工作，不僅需要有良好可靠的主設備、性能卓越的UPS和安全舒適的工作環境，還需要有一個高可靠性的供配電系統。一、機房供配電設計要求1）計算機機房的供電應380/220V電壓、50HZ頻率和三相五線制(即TN-S系統)的配線方式供電，單回路供給機房用電。2）計算機機房的設備供電應按設備總用電量的20%－25%進行預留。3）計算機機房內的插座應分三種，它們分別是：不間斷電源（UPS）供電的計算機主機專用防水插座，不間斷電源（UPS）供電的設備用三孔標準插座，市電直接供電的設備用五孔標準插座。4）計算機機房內設備電源的電壓變化應在220V±5%之內，頻率變化應在50H±0.5Hz之內。5）計算機機房內的照明應分工作照明和事故照明兩類，工作照明接入配電柜，事故照明接入UPS。6）計算機機房內照明裝置宜采用無眩光燈盤，照明亮度應大于300LUX，事故照明亮度應大于60LUX。7）計算機機房內的配電系統應考慮到與應急照明系統的自動切換和消防系統的聯動。二、供配電系統設計說明1）線路的布線方式根據湖南省公安消防局規定，機房裝修所采用的導線應符合消防安全，即通過消防局認證。所以室內導線全部采用新型阻燃導線組。為了滿足計算機機房的防濕措施，除了在地面上作一些處理外，同時為防止漏電危及人身安全和防電磁干擾，所有金屬線槽、金屬線管必須全部可靠連成一體并可靠接地，接地電阻R≤4Ω。2）接地系統接地系統就是把電路中的某一點或某一金屬殼體用導線與大地連在一起，形成電器通路，其目的是讓危及人身或設備的電流易于流到大地，因此從這個意義上講，希望接地電阻越小越好。另外計算機系統的接地，還希望在接地電流受某種外界條件影響數值發生變化時，使接地點的電位隨之變化而產生的噪聲應盡量減少。所以接地電阻越小越好。同時有下面兩點注意：a．信號電路和電源電路、高壓電路和低壓電路不應使用共地回路。b.靈敏電路的接地應各自隔離或屏蔽，以防止地回流和靜電感應而產生干擾。在現今的計算機系統中，除了使用直流電源的計算機設備以外，還配備有大量的使用380V/220V交流電的各種電氣設備，如計算機的外部設備、變壓器、電動機發電機組、空調設備、機柜上的風機、電烙鐵和示波器等。所以在計算機系統中同時存在幾種不同的接地系統：（1）交流工作地：在電力系統中運行需要的接地（如中性點接地），應不大于4歐姆。與變壓器或發電機直接接地的中性點連接的中性線稱零線；將零線上的一點或多點與地再次做電氣連接稱重復接地。交流工作地是中性點可靠地接地。當中性點不接地時，若一相碰地而人又觸及另一相時，人體所受到的接觸電壓將超過相電壓，而當中性點接地時，且中性點的接地電阻很小，則人體受到電壓相當于相電壓；同時若中性點不接地時，由于中性點對地的雜散抗阻很大，因此接地電流很小；相應的保護設備不能迅速切斷電源，對人及設備產生危害；反之則行。（2）安全保護地：安全保護地是指機房內所有機器設備的外殼以及電動機、空調機等輔助設備的機體（外殼）與地之間做良好的接地，應不大于4歐姆。當機房內各類電器設備的絕緣體損壞時，將會對設備和操作及維修人員的安全構成威脅。所以應使設備的外殼可靠接地。（3）計算機系統直流接地:計算機本身的邏輯參考地,小于1歐姆。（4）防雷保護地：即整個大樓的防雷系統的接地，一般以水平連線和垂直接地樁埋設地下，主要是把雷電電流由受雷裝置引到接地裝置，應不大于10歐姆。（5）屏蔽接地：為了防止電磁感應而對電力設備的金屬外殼、屏蔽罩、屏蔽線的外皮或建筑物金屬屏蔽體等進行接地。機房內應引入三種地線：既交流工作地、安全保護地和計算機直流地。目前常見接地方案方案一：四種接地在設備所在樓層連接后用一公共引線接至防雷地樁方式。該種接地方式有一個缺點：由于公共引線有一固定電阻，發生雷擊時，設備對地有相當大的電壓差而損壞設備。同時，各接地地線間相互干擾也比較嚴重。方案二：交流與安全工作接地公共地、防雷接地、直流接地分開的方式。該接地方式，在發生雷電反擊時，由于防雷接地與其他兩種接地間有一定的距離（通常要求大于40米），可避免雷電反擊損壞設備；同時由于直流接地與其他接地方式分開，來自其他接地線的干擾也可消除。但重新打接地地樁，費用比較高，而且貴單位周圍環境有限制，估計另外找地樁有一定的困難。方案三：綜合接地方式。交流接地和安全工作接地合二為一，與直流接地，防雷接地分別用三根接地引線引至大樓的地面，如圖所示E2，E3，E4。再將它們與避雷地樁E1接成綜合接地網。這樣他們就有同樣的電位，在發生雷擊時，不會發生雷電反擊而損壞設備。只要接地電阻小于1Ω，就可保證接地線間不產生電位差、不相互干擾。這是目前工程上最常見的做法。為了保證接地電阻小于1Ω，我們將采用優質的接地體和引下線，根據實際情況綜合運用深埋、添加降阻劑、增大接地線橫截面面積、增加接地體數量等方法來降低接地電阻，以達到國家標準的要求。3）防過電壓防雷保護系統由于機房設備的特殊要求，為了消除雷擊和過電壓的危險影響，必須在機房的配電柜內單獨安裝靈敏度高的電源二級防過電壓防雷保護系統。4）導線的選擇（1）導線的型式：所用導線全部采用國產新型難燃銅芯塑料絕緣導線（ZR-BVV系列）。（2）導線的截面選擇：是根據負荷的大小，允許的電壓損失，導線長時間的允許溫升及導線的機械強度等因素而定。3.4防靜電地板根據貴單位實際情況，我們推薦使用國產佳辰牌優質活動地板。1）活動地板的應用和優點凡需鋪設電纜、信息線的房間，建議采用抗靜電活動地板，安裝高度一般為150-300mm。活動地板下面可以用作空調送風靜壓箱，也便于機房內電纜鋪設。活動地板具有以下優點：使安裝簡單化，并為以后設備配置的改變和擴充提供了較大的靈活性。機房內設備可通過地板下進行自由的電氣連接，便于鋪設和維護，使機房整潔美觀。可以保護各種電纜、電線、信號線及插座，使其不受損壞。計算機房可以利用地板下空間作為空調的靜壓倉，獲得均衡滿意的溫濕度。無論計算機安裝在什么位置都可通過活動地板的風口得到空調調節后的空氣。有利于設備底部的維修。能使靜電電荷通泄至地。能夠屏蔽電磁輻射。可以利用活動地板的可調性，調整地面的平整度，保證機房地面的整體水平。）國產全鋼通路地板此次設計采用全鋼抗靜電地板，其特點是，全鋼組件，機械性能高，承載力大、防火性能好；表面做靜電噴塑、柔光、耐磨、防腐蝕等處理；故抗靜電性能優良、抗污染、便于清洗，造型美觀、組裝靈活、維修方便、經久耐用，穩定性好，各項指標均達到國家標準。表面電阻：5X105—2X1010Ω加載力455kgf支座支撐力2273kgf均部載荷（44500—84863）N/m2，地板尺寸公差（-0.1…0.25）mm,平面度（0.17…0.5)mm，規格分三種型號：輕型、中型、重型，支撐高度（150-500）任意選擇，靜電阻抗實測1x108…1x109Ω,可保用15年。鋼地板是具有防腐性的不燃物體，地板表面采用導電環氧樹脂噴塑處理。且表面可粘貼各種地板覆蓋物所裝飾，如HPL、PVC地毯等，具有良好的抗靜電性能，易于清洗、安裝、更換。這種獨特的空心全鋼地板是由一種杯型結構和一種平板鋼板焊接而成。空心全鋼地板內填充輕型水泥材料，這種地板具有優良的抗