机房精密空调系统设计方案

　　一、精密空调系统配置

　　1. 机房设计要求

　　根据中心机房的实际情况，我们建议选用恒温恒湿机房专用精密空调。它可以保证电脑机房拥有一个恒久的良好的机房环境。 机房环境特点： 机房中的环境设备在运行中散热量大而且集中，散湿量极小。即机房设备散热量的95%是显热，热量大，湿量小，热湿比极大。在这种情况下，空气处理可近似作为一个等湿降温过程。在这种情况下的焓差小，要消除余热必然是大风量。此外，因为计算机设备、网络设备24小时不间断运行，所以需要空调系统一年四季不间断地运行。同时，根据机房的围护结构特点(主要是墙体、顶面、地面，包括：楼层、朝向、外墙、内墙及墙体材料，及门窗型式、单双层结构及缝隙、散热)、人员的发热量，照明灯具的发热量，新风负荷等各种因素，计算出计算机房所需的制冷量，因此选定空调的容量。 数据中心机房空气环境设计参数：

　　机房的环境是靠空调机来实现的。但是，保证机房的洁净度则要求做到以下几点：

　　（1） 机房要密封墙体围护结构清洁。

　　（2） 机房要保持正压，防止脏空气侵蚀。新风做到两级净化，即初效、亚高效 过滤器，从而使输入机房的空气质量大大提高。

　　（3） 空调机设中效过滤器，并定期更换，从而保证机房循环中不断对空气净化。

　　（4） 该方案设计可以保证，空气洁净度达到国标要求。机房专用空调采用下送风、上回风的送风方式。

　　二、系统概述

　　随着电子计算机在国防、科研、生产自动化、管理等领域的广泛应用，近二十几年里在我国如雨后春笋般地建成了很多大、中、小各种规模的计算机机房，为计算机寻求和建造一个合适的工作环境以确保计算机可靠，充分发挥其设计性能，延长机器的使用寿命以及确保工作人员身心健康的问题越来越受到建设方的重视，并成为追求目标。

　　艾默生网络能源具有业界最齐全的网络能源产品线、并且其网络能源主设备全部为自有品牌。艾默生网络能源利用自身强大的技术优势，为客户提供端到端的一体化解决方案，这样降低了客户选型、采购、工程管理的整体成本，大幅度提高工程建设速度，缩短工程周期，加快机房投产，统一和缩小客户的维护工作界面，这样有助于客户专注于核心业务，提高客户的核心竞争力。

　　根据中国国家标准GB50174-03《电子计算机机房设计规范》，并实际考虑机房容量估计和初步建设思路要求，结合艾默生网络能源产品特性和配置特点拟制了机房环境控制一体化技术建议书。系统方案中涉及到机房专用空调系统、机房环境场地和设备监控系统等。

　　建议XXXX机房专用空调系统采用艾默生Liebert.PEX P2040FWPMS1R(2台)精密空调，该类型空调采用模块化结构设计;全正面维护;高技术“V”型蒸发器盘管;先进的涡旋式压缩机，高效、节能;大屏幕LCD带图形、全中文菜单显示器。

　　1、 系统设计原则及系统特点

　　本方案设计的艾默生Liebert.PEX P2040F机房专用空调系统符合XXXX机房使用要求。

　　（1） 通用性：本系统的设计符合国家设计标准。

　    （2） 可靠性：设备具有良好的电磁兼容性和电气隔离性能，不影响其他设备正常工作。

　　（3） 稳定性：产品都经过全球主要电信商、数据网以及金融行业长期的运行考验，在业界具有领先的技术、领先的制造和领先的品牌;

　　（4） 安全性：符合高等级的抗扰度国际标准，工作安全可靠;

　　（5） 可维护性：主设备采用模块化结构设计，便于故障的维护处理;

　　（6） 扩充性：在系统设计中充分考虑到用户后期的扩容，做了合理的冗余设计;

　　（7） 经济性：系统整体设计，可合理设计设备容量，减少设备成本。

　　三、施工方案

　　1、 空调室内室外机安装原则

　　室内机安装建议

　　基本要求：

　　a、房间整体通风顺畅，送风、回风无障碍。

　　b、安装位置综合考虑，结合上下水、液管、汽管连接。

　　c、室内机安装处防静电地板下电缆等妨碍出风的物体较少。

　　如现场无特殊要求，当室外机高于室内机时，建议垂直最大距离为20 米;当室外机低于室内机时，建议垂直最大距离为5 米;建议管道总长不超过60 米，管道长度大于30 米时，需加装DX 管道延长组件。

　　室外机组的安装方式

　　注：安装方式的称呼是以风机的轴流风向确定，不是设备的安装形式。在空间允许情况下，建议采用直立式安装。

　　2、 空调相关工程建议

　　计算机机房是安装计算机设备和工作人员操作计算机的场所，因此机房的选址必须满足计算机设备和工作人员的需求，即必须根据大楼的结构及特点，选择满足机房的防水、防尘、防电磁干扰、防雷、承重等要求的合适位置。而且机房的功能分区必须结合使用功能、消防功能、建筑结构、实用美观，以及具有可扩展性等方面综合考虑。

　　（1） 防水工程

　　机房防水主要考虑新装精密空调内机滴水或流水的防范，本方案通过在精密空调出风口安装漏水监测系统实现。

　　（2） 地板工程

　　计算机机房工程中活动地板是个很重要的结构件之一，在活动地板上可安装各类计算机等设备，而在地板下的空间则主要用来作为精密空调的送风静压风箱，通过地板上设置的送风口，利用静压复得法，把冷却空气送至计算机设备，保障计算机的安全运行。由于地板下空间的以上用途，要求地板的架空高度不得过低，实践中一般设置在400-600mm 之间。

　　为满足防尘和保温需求，楼地面刷环保地台漆以防尘防潮，地板下裸露墙面还须敷设13mm的保温层。 考虑到设备大型化引发的大载荷效应以及抗变形和耐水浸能力，防静电活动地板选用具有较高承载能力和抗变形能力的防静电地板。

　　（3） 天花工程

　　为保证机房的净高，保障精密空调的回风空间和机房的开敞性，我们建议机房综合布线电线缆采用上桥架上走线。 桥架安装前清理天棚底面、梁及墙沿上部并刷2遍环保防尘漆进行防尘处理并敷设9㎜的保温层，其下覆盖8mm美加板并喷刷ICI。

　　（4） 墙柱面工程

　　机房区域墙柱面采用双面夹芯彩钢板，强、弱电线缆进出机房界面附近的柱子旁边新建强、弱电井，以方便线缆进出。

　　（5） 门窗工程

　　机房的出口均安装双开甲级防火门。

　　区域内的窗户需要进行封闭处理。

　　（6） 电气安装

　　空调输入总电源开关需要用户提供63A/3P的开关两个，输入主电缆线根据设备要求采用三相五线制(4*16+1*10)平方毫米;

　　四 机房动力环境监控系统

　　1、系统内容

　　1). 概述

　　计算机系统及通信设备数量与日俱增，规模越来越大，中心机房、计算机系统和通讯网络已成为各大单位业务管理的核心部分。为保证其安全正常运行，与之配套的机房动力系统、环境系统、消防系统、保安系统必须时时刻刻稳定协调工作。如果机房动力及环境设备出现故障，轻则影响电脑系统的运行，重则造成计算机和通信设备报废，使系统陷入瘫痪，后果不堪设想。因此对中心机房的动力及环境系统进行实时集中的监控极其必要。

　　影响机房安全的环境因素：

　　· 机房进出管理不当，机柜被随意开启,线路被拨插或改接;l

　　· 机房地面积水,影响网络设备运行;l

　　· 电源系统不稳定, 影响网络设备运行;l

　　· 空调及新风系统故障，导致尘埃或纤维性颗粒积聚，微生物的作用还 会使导线被腐蚀断掉;l

　　· 过高的室温会使元件失效率急剧增加，使用寿命下降，过低的室温又会使磁介质等发脆，容易断裂;l

　　· 相对湿度过低，容易产生静电，对微电子设备造成静电干扰，相对对湿度过高，会使微电子设备内部焊点和插座的接触电阻增大;l

　　· 机房明火管理不严，给机房造成很大的安全隐患。l

　　鉴于机房的重要地位以及机房辅助设施的重要性，因此有必要建设机房综合监控系统。厦门尚为科技有限公司研发的EMS系列是专为现代计算机及网络通信机房而设计的远程环境及网络监控报警系统。EMS系列除可监视机房内的环境参数外，更可监控网络上的IP设备。它可通过多种不同的通信方式发送报警信息,而且EMS系列已内置了网页服务器，用户可方便地通过网络监测到机房的信息。

　　2). 建设目标

　　项目的总体目标是通过对机房内的环境进行统一监控和管理。 按照标准的机房进行监控，主要通过对环境、动力、消防、保安系统进行建设，对机房内的温湿度、市电、烟雾、漏水、安防等建立一套较完整的机房动力监控、环境监控、安全防范监控的管理体系，实现对机房运行环境科学管理，及时发现机房辅助设备的故障和故障隐患，做到及时发现、及时处理。

　　3). 设计原则

　　根据机房监控的实际需求需要，以及国内外技术发展的现状和方向，参考国内外其他省市机房监控技术建设的经验，借鉴其建设经验，在方案中我们遵循以下几项总体原则：

　　稳定可靠: 只有稳定运行的系统，才能确保电子防控工程系统平稳运行。我们采用低功耗嵌入式ARM芯片，标准工业规格设计，具有硬件看门狗电子线路，永不死机，并且具有来电自启动功能。

　　架构合理具有可扩展性：系统采用先进采用模块设计来架构系统，使整个系统安全平稳的运行，并具备良好的扩展条件。可扩展性保证当用户有更多的要求时，引入的新设备可以顺利地与本次配备的设备共同工作，进一步扩展与提高系统的性能和功能。

　　一体化设计：机房内所有被监控的智能设备和各种传感器到监控主机采用直接连接，减少故障点，中间不需要任何采控模块和协议转换模块;真正意义的实现由监控主机自身对所有设备的信号采集和数据采集，由监控主机自身实现对采集的信号和数据进行分析、处理、报警等功能，真正做到 all in one.

　　系统易于操作：系统的前端产品和系统软件均有良好的学习性和操作性。嵌入式设备追求易用性，在略通电脑操作的情况下通过培训熟练掌握系统的操作要领，达到能完成值班任务的操作水平。

　　系统具备升级维护能力：由于监控主机和传感器之间采用直接连接，因而维护方便，能迅速的排除故障;系统整体采用模块化设计，因而具备良好的软件升级能力。

　　本项目机房动力环境监控系统应包括集中监控内容： UPS监测、配电柜监测、精密空调监控、温湿度监测点的监测、定位漏水监测、视频图像监测、门禁监控及消防监测等。

　　4). 系统组成

　　EMS系列机房环境监控系统，由嵌入式环境监控主机、系统报警设备、前端被监测设备及各种传感器组成。中间不需要任何协议转换模块、多功能串口卡、工控机等。机房内被监测设备、各种传感器、报警设备直接与EMS系列机房环境监控主机相接。安装方便，大大减少了因为中间协议转换设备故障、多串口卡故障、操作系统故障所带来的数据采集中断，造成整个监控系统瘫痪的问题。

　　机房管理人员只要用自己的办公机器打开IE浏览器，输入EMS系列机房环境监控系统主机的IP地址、系统帐号，就可以登录系统。可以看到各监测设备的实时数据。系统日志，报警记录等信息。由此减少了机房管理人员的大部分工作量，工作效率更高，确保机房的长期稳定运行。

　　系统可以广泛用于多个领域和多种网络环境，既可以应用于对单个机房的动力环境进行监控，也可应用于对多个联网机房实现集中监控。

　　5). EMS系列机房环境监控系统拓扑图

　　6). 系统选型

　　推荐尚为EMS系列机房环境监控系统。

　　7). 系统功能

　　EMS系列机房环境监控系统功能特性

　　集中监控

　　系统应对单个机房内各种动力设备,环境设备及系统状态信息,报警信息 等进行完整集中监控,并有良好的扩充性,实现跨区域集中监控管理。

　　来电自启动功能

　　EMS系列监控主机采用低功耗ARM芯片和嵌入式操作系统，内置硬件看门狗，具有故障自动恢复功能，当主机重新启动后，整个监控系统也随着在运行。

　　WEB显示功能

　　EMS系列监控主机内置WEB服务器，支持B/S架构，管理人员可直接通过浏览器和相应权限就可以实时的查看机房内所有动力环境监控设备的运行状态，可以远程管理、调整相关设备的工作参数。

　　日志管理功能

　　整套机房环境监控系统对各种报警信息、系统事件、设备参数等进行详细的记录，能够以报表形式进行数据导出、备份。

　　完善报警机制

　　EMS系列监控主机支持多种报警方式，现场声光报警、电话拨号报警、手机短信报警、邮件报警等多种报警方式，并可配合Emview中心端软件进行电子地图的图形报警、声音报警等。

　　用户权限功能

　　系统具有多级用户管理，可设定用户管理权限，来宾用户只能对系统进行浏览，普通用户除了对系统具有浏览权，还可以对系统进行部分的控制，管理人员可以配置、管理整个系统。

　　联网模式

　　EMS系列机房环境监控系统不仅能独立组成完整的监控系统，更可配合Emview中心端软件使用，组成联网工作模式。Emview具有强大的数据存储和图形界面展示功能，可集中管理和配置所有主机参数，并具有对设备的反控功能。

　　布防撤防功能

　　EMS系列机房环境监控系统从人性化设计出发，可设置布防撤防功能，可临时设置撤防多少时间来限制设备报警，方便灵活管理临时性的工作安排。

　　短信遥测遥控功能

　　系统支持管理人员通过短信实时查询当前机房的运行情况和监控主机的网络参数，并可通过短信对传感器进行布防和撤防。

　　网络监测功能

　　机房环境监控系统除了监测机房环境参数，还可以监测路由器、服务器等IP设备，提供两种监测方式，TCP端口探测和PING探测方式。

　　短信网关

　　EMS系列监控主机提供短信网关功能，同一个区域多台主机可以通过网络将短信发送到其中一台主机上进行统一报警，节省费用开支。

　　具有电话语音、多媒体语音、手机短信、Email、报警框、报警灯、报警提示等多种报警功能，并可给出专家对故障的提示和处理方法，使一般管理人员也能完成设备的日常维护工作。系统可实现在线编辑和修改，用户只要通过简单的培训，即可完成界面的修改和组态工作。

　　安全管理功能

　　系统中共设有多级操作权限，所有操作员用户只能在自己的权限级别范围内进行各种操作。超级管理员拥有最高操作权限，并可设置其他人员的用户名、密码和级别。 具有强大的容错能力即系统具备数据恢复功能，可使恢复到需要的状态，避免因误操作导致系统错误。

　　具有来电自启动功能。系统一旦断电，会自动保护正在记录的文件，确保记录文件不会丢失，并且所有录像文件均进行特殊的保护保证断电前的录像均可以回放。当系统重新上电后，无须人工干预，系统能自动启动并自动启动监控程序。

　　数据的在线动态修改维护

　　支持页面动态修改，即当监控系统正处于运行状态时也可对其页面或策略的各种对象属性进行在线添加、删除、修改，并可将所有的修改实时上传，保证所有的修改都能即时生效，以便在保持监控系统运行连续性的情况下进行组态。

　　动态下挂本地监控站点

　　各中心管理站可实现动态下挂本地监控站点。即在管理站处于运行状态时，只要输入所要监控的本地站点的IP，就可以实现对该本地监控站的监控。

　　数据的远程控制功能

　　可实现对各种数据的远程修改。比如当管理人员检测到室内的温度过高时，不同用到监控现场就可以直接通过系统远程设置空调的温度，以实时保证室内温度的正常。此外，管理人员还可以远程实现对各个摄像头(球机)的控制，以保证360度、全方位的立体监控。

　　数据管理功能

　　可实时直观地显示各设备的运行数据和运行状态，界面完全汉化、场地布局、设备图片直接显示屏幕上。并且系统还将对采集的数据进行处理，生成报警统计报表、操作统计报表、历史统计报表等，并具有方便的打印功能。

　　灵活方便的远程通讯功能

　　具有多种远程接入方式供用户选择，提供WWW服务，用户可通过WEB方式实现图像和数据的远程联网监控，无需安装另外软件和任何配置。

　　强大的联动与控制功能

　　通过策略实现了各子系统间的相互联动，并可根据用户自己的需要实现工作复杂的控制器联动功能，只要需要控制器实现的过程用简单的脚本语言编写出来，系统即可根据用户定制的控制器方式进行工作。

　　系统的扩展扩展功能

　　系统的可扩展性高，系统所有软硬件设计均采用模块化可扩充结构及标准化模块结构，留有与以后其它应用系统互联的接口。

　　2、 各子系统内容

　　机房环境监控系统一共有以下集中监控子系统：市电监测子系统、UPS监测子系统、电池组监测子系统、配电开关监测子系统、普通空调监测子系统、精密空调监测子系统、温湿度监测子系统、漏水监测子系统、消防监测子系统、门禁监控子系统、网络监测子系统。

　　1). 市电监测

　　监测对象：

　　对机房内的供配电系统的市电质量进行实时监测。

　　监测实现：

　　在配电柜中安装一个电量仪，将电量仪的数据线与EMS系列机房环境集中监控主机传感器接口相连。电量仪的接法和安装参见其安装手册。

　　实时参数：

　　线电压、线电流、有功功率、无功功率、视在功率、功率因数、有功电度、无功电度等。

　　2). 配电开关监测

　　监测对象：对机房内的供配电系统的重要配电开关进行实时监测。

　　实时参数：每一个配电开关监测模块可以监测8路配电开关和6路防雷器的状态。

　　3). UPS监测

　　监测对象：对机房内的UPS运行状态进行实时监测。

　　监测内容：

　　实时参数：输入电压、输入频率、输入电流、输出电压、输出频率、输出电流、电池温度、电池电压、电池充电程度等。

　　工作状态：旁路工作状态、在线状态、电池供电状态、电池充电状态等。

　　报警信息：输入越限报警、输出过载报警、电池异常报警、整流器故障报警、逆变器故障报警等。

　　4). 电池组监测

　　监测对象：UPS后备电池

　　监测内容：在线监测每节电池的电压、电流、温度、内阻，预测电池组中落后的蓄电池和蓄电池组的后备时间。

　　5). 精密空调监测

　　监测对象：对机房内的精密空调的运行状态进行实时监测。

　　监测内容：回风温度、回风湿度、回风温湿度限值、温度设定值、湿度设定值、加热器运行状态、制冷器运行状态、除湿器运行状态、压缩机高低压报警、主风扇过载报警、滤网堵塞报警等。

　　6). 温湿度监测

　　监测对象：对机房内重要区域的温度、湿度进行实时监测。

　　监测内容：实时显示温湿度传感器所在位置的温度、湿度变化情况。

　　7). 定位漏水监测

　　监测对象：对机房内的空调的冷凝水、窗户和易漏水等位置进行定位监测，且实时报警，可具体检测到某一处漏水。

　　监测内容：实时检测记录具体漏水位置并进行报警。

　　8). 红外监测

　　监测对象：对进出机房人员情况进行监测。

　　监测内容：实时监测人员的移动。

　　9). 门禁系统

　　监测对像：对机房内的重要门实施门禁进出管理。

　　监测实现：门禁控制器可选用单门、双门、四门控制器和非接触式读卡器或指纹一体机，EMS系列机房环境监控主机通过网络来读取门禁控制器内的刷卡开门记录。如：时间、刷卡者ID号、门状态。也可以通过加装门磁传感器，将其连接到EMS系列机房环境监控主机的接口上，实现监测当前门的状态。

　　监测内容：实时监视各门的开关状态。

　　10). 闭路电视监视系统

　　在机房内各重要区域内安装半球形彩色摄像机，构成一个数字化的图像监控系统，以实时监视机房内的现场情况。本系统通过配置1套8路 的数字录像监控系统实现高质量的监控画面以及远程监控管理等丰富的功能，下面我们将进行详细的介绍：

　　MPEG-4压缩方式

　　在数字录像监控系统中采用了MPEG-4实时动态压缩方式，每25幅图像可压缩至5K-45K，录像速度可达每路25帧/秒(352*288)，画面质量清晰、连续、无“马赛克”现象、无延时，基本做到实时监控。按最大存储量计算为3.8G/天(24小时连续录像)，平均为1.2G/天。1个80G硬盘可以保存1路25-100天的记录，磁盘满后将自动刷新。

　　流媒体格式

　　在本监控系统中，视频文件采用流媒体格式，使得监控、录像、回放、网络传输同步进行。在同一显示器中可实时显示16路视频画面，双击鼠标就可实现单路画面放大与多路画面显示间的切换。

　　多种方式的视频网络传输模式

　　数字录像监控系统中的视频网络传输技术可采用多种模式如：多播、组播、TCP/IP、UDP等。组播方式(multicast)其优点是无论有多少个视频接收者，发送端只需要发送一份数据，数据的传输由加入不同分组的接收者与路由的协商决定，可以通过控制分组和路由来允许或限制某网段内的视频接收。采用组播传输方式可避免采用点对点传输和广播传输方式造成的网络带宽浪费，极大地节省了用户的网络资源，同时也减轻了网络信息流量，保证了传输的质量。

　　此外TCP/IP、UDP等点对点的传输模式可以不受网络网关网段的限制，只要网络中不限制网络传输的端口，即可实现图像的远程传输，对于对网络安全要求较高的用户，可选择用此种方式进行视频传输的联网监控方式。

　　联网监控功能

　　数字录像监控系统具有超强的联网监控功能，可实现远程监视、回放、控制功能，并可以多台数字视频录像监控系统实现联网，也可以在远程计算机上安装接收软件实现多路图像同时传输、显示。用户只需把各台监控主机加入到用户的网络中即可实现联网功能。不仅如此，系统还可以提供与其它设备的联网监控解决方案，真正实现信息流的数字化监控。

　　方便的资料管理功能

　　“数字录像监控系统”采用了数字化的硬盘存储方式，所有录像的视频文件可直接分布存储于各本地监控站点，可方便地实现各种资料的管理工作，大幅度地减少用户的管理时间和运行费用。

　　365天全方位预约录像功能

　　在数字录像监控系统中，为满足不同用户的不同时期、不同时段的监控录像需要，提供了丰富的预约录像功能。用户为每路摄像机自由设置录像方式，视频信号按周划分，可选七种模式。每种录像模式每天又可分5个录像时段，并可以无限添加。并且用户可预置节假日模式，节假日时，系统按节假日模式运行。

　　视频移动报警功能

　　本系统具有自动侦测图像移动功能。同时，移动报警的灵敏度以及报警的恢复灵敏度可由用户根据实际需要自由调整，以满足不同的移动报警要求。具体操作十分简单，只需鼠标拖动即可。当画面移动变化达到报警灵敏度时，监控视频图像画面边框将变色闪烁，提醒管理人员注意，该区域有人员活动，以便进行及时处理。

　　报警记录预存功能

　　系统在进行报警触发数字录像时，可根据用户预先设定要求进行录像，记录报警事件发生前一段时间(若干分钟或秒，该时间段可由用户根据实际需要进行设定)及报警后一段时间的视频记录，完整记录事件发生的整个过程，以便为事后查看事件发生原因提供完整真实的依据。

　　方便快捷的硬盘扩充功能

　　在本数字录像监控系统中，根据用户的实际需求，不需任何软件程序便可扩充新的硬盘，十分的简便。