浅谈计算机场地建设中应注意的问题

摘　要：介绍计算机场地建设中电源、温度、湿度、防雷接地、防静电等技术问题及相关措施。

关键词：UPS；精密空调；静电；防雷接地

1.概述
　　随着计算机及网络技术迅猛发展，计算机技术的广泛应用，怎样确保计算机系统及设备正常运行，怎样给从事计算机工作人员创造一个良好的工作环境，越来越为人们所重视。
　　计算机设备不同于其它机器设备，不同的计算机系统对运行环境有不同的要求。为了保证计算机系统运行的可靠性，保证计算机系统的设计寿命，实现各种数据的实时采集，对机房的环境需要给予足够的重视。计算机场地就是安放计算机的场所，包括计算机机房、供电、空调等配套设施以及系统维修和工作人员的工作场所。机房的建设非常讲究，除了装修的美观外，还要使机房满足各项指标，如机房环境要满足设备对温度、湿度和空气洁净度，供电电源质量（电压、频率和稳定性等），接地地线，电磁场和振动等的技术要求，还要满足工作人员对照明度、空气新鲜度和流动速度、噪声的要求等。在机房建设中电源、温度、湿度、防雷接地、防静电等方面应严格遵循GB50174－2008《电子信息系统机房设计规范》和GB9361－200X《计算机场地安全要求》等标准。
　　2.高质量的UPS
　　UPS是英文“Uninterruptible Power System”的缩写，其含义是“不间断电源系统”或者称为“不停电供电系统”。在目前大量使用的计算机中，其电源的内部供电系统都装有高速欠压保护电路。当电网欠压时,计算机依靠滤波器电容中的能量来维持工作，一般能维持10ms左右。为了避免存贮器数据丢失,必须有一种电源能在小于10ms内重新送电,以保证计算机系统的正常运行,及时处理好计算机中的信息,这种电源就是所谓UPS电源。另外,部分UPS电源还具有稳频功能,可以解决正常供用时市电电网电压、频率波动过大的问题。在计算机开机时，供电电磁应满足下列要求：频率50Hz；电压380V／220V；相数三相五线制或三相四线制／单相三线制。机房设备对UPS的要求是：当市电正常时，UPS应能自动开机；UPS应具有软动性能；UPS应具备在市电不稳定或负载变化比较大的条件下正常运行的能力；具备外电掉电告警功能；UPS的平均无故障时间应该大于或等于1000h等。高质量的UPS电源对保证计算机系统及设备的正常运行是很重要的设备。有了UPS电源,可以保证计算机不丢失信息和数据,可以保证计算机设备的安全,不会划伤磁盘的盘面或者磁头受到损坏。随着计算机应用的日益普及,信息处理技术的不断发展,对供电的质量提出越来越严格的要求，UPS电源是净化了的电源，消除了高次谐波，提高了供电质量，在计算机供电系统中是不可缺少的设备，在我国目前电力供应条件下尤其需要配备的设备。
　　3.精密空调
　　由于机房微电子设备绝大部分都是由中、大规模集成电路及其它电子元器件等所构成的，这些电子元器件在工作时会产生大量的热，如果没有有效的措施及时把热散走，计算机又要长时间工作，温度的上升就会引起电子计算机及其它微电子设备出现运行错误、死机等现象，严重的会烧毁芯片，同时会直接影响计算机的使用寿命。可见，严格控制温度，把湿度控制在规定的范围以内；不正常的相对湿度，不仅影响设备的可靠性和寿命，而且会使工作人员感到烦倦。空气的湿度与其温度有关，在绝对湿度不变的情况下,相对湿度随温度升高而降低，随温度降低而升高。高湿度对电子计算机设备的危害是明显的，而低湿度的危害有时更加严重，因为在低湿状态下易产生高电压的静电。
　　国标GB50174－2008《电子计算机机房设计规范》对主机房的温度和湿度提出了严格的要求。
　　
　　开机时需满足条件
　

　由于各地的温湿度不一，若要做到机房恒温恒湿，最好的方法是采用空调。如果条件允许要采用机房专用的精密空调，因为精密空调的0%～20%制冷量用于除湿，其余的用来制冷，并能使空气流速能达到300m3／h／kw，可将机房温度及相对湿度控制于正负1℃及5%之内，从而大大提高了设备的寿命及可靠性，这些方面普通空调都是无法与精密空调相比的。
　　4.防雷接地系统
　　由于机房通信和供电电缆多从室外引入机房，易遭受雷电的侵袭。机房的建筑防雷设计尤其重要，机房雷电分为直击雷和感应雷。直击雷，是指雷电直接击在建筑物、构架、树木、动植物上，因电效应、热效应和机械力效应等造成建筑物等损坏及人员伤亡。直击雷的电磁场有可能使机房微电子设备遭受浪涌过电压的危害。感应雷，是通过雷云之间或雷云对地的放电，在附近的架空线路、埋地线路、钢轨或类似传导体上产生的感应过电压，对人、畜以及机房微电子设备都有一定的危险。直击雷的防护主要由建筑物所装的避雷针完成；机房的防雷（包括机房电源系统和弱电信息系统防雷）工作主要是防感应雷引起的雷电浪涌和其他原因引起的过电压。机房的建筑防雷除应有效地保护建筑自身的安全之外，也应为设备的防雷及工作接地打下良好的基础，机电工程多采用联合接地方式，系统设备接地都是与建筑接地连接在一起的。另外建筑防雷设计施工完成后应提供准确的系统接地网或接地环带的位置和布设图，避免设备接地网与建筑接地网冲突。由于联合接地的特殊要求，机电工程中禁止直接使用建筑接地线和电源接地线作为系统设备的地线。
　　机房接地系统是涉及多方面的综合性信息处理工程，是机房建设中的一项重要内容。接地系统是否良好是衡量一个机房建设质量的关键性问题之一，机房一般采用下列四种接地方式：交流工作接地、安全工作接地、直流工作接地、防雷接地。另外在机房接地时应注意三点，（1）、信号系统和电源系统、高压系统和低压系统不应使用共地回路。（2）、灵敏电路的接地应各自隔离或屏蔽，以防止地回流和静电感应而产生的干扰。机房接地宜采用综合接地方案，综合接地电阻应小于1Ω。（3）、不应忽略网络机柜接地母线（排）的敷设和机柜的地线问题，宜采用在网络机柜内增加一条接地线（排）使公共地线和屏蔽层接地线分开，在机柜里纵向敷设铜排使每个隔层的设备都可以就近接地以减少由于地线较长所增加的寄生电感和导线的电阻。
　　5.防静电技术
　　计算机房的防静电技术是容易忽视但又不允许被忽视，是属于机房安全于防护范畴的一部分。由于种种原因而产生的静电，是发生最频繁也最难消除的危害之一。静电不仅会对计算机运行出现 随机故障，而且还会导致某些元器件，如CMOS、MOS电路，双级性电路等的击穿和毁坏。此外，静电通过人体对计算机或其他设备放电时（即所谓的打火）当能量达到一定程度，也会给人以触电的感觉，会影响操作人员和维护人员的正常工作和身心健康。
　　如何防止静电的危害，不仅涉及计算机的设计，而且与计算机房的结构和环境条件有很大的关系。在建设和管理计算机房时，分析静电对计算机的影响，研究其故障特性，找出产生静电的根源，制订减少以至消除静电的措施，始终是一个重要课题。
　　静电对计算机的影响，主要体现在静电对半导体器件的影响上。可以说，半导体器件对静电的敏感，也就是计算机对静电的敏感。静电对电子计算机的影响表现为两种类型：一种是元件损害，另一种是引起计算机误动作或运算错误。所以机房内所有导静电地板、活动地板、工作台面和座椅垫套必须进行静电接地，不得有对地绝缘的孤立导体。静电接地可以经限流电阻及自己的连接线与接地装置相联，在有爆炸和火灾隐患的危险环境，为防止静电能量泄放造成静电火花引发爆炸和火灾，限流电阻值宜为1MΩ。
　　除了以上的几点，另外在机房的屏蔽、消防、监控等方面也要引起足够的重视。计算机场地建设是一个很实际又很复杂，涉及技术面比较广的综合性工程。新建、改建和扩建的计算机机房，在具体施工建设中都有许多技术性的问题要解决，有些技术性的问题还处在进一步的探索和研究之中。
　　
　　参考文献：
[1]　GB50174－2008，电子信息系统机房设计规范［S］.
[2]　GB9361－200X，计算机场地安全要求［S］.
[3]　叶佩生.计算机房环境技术［M］.北京：人民邮电出版社，1999.
[4]　潘忠林.现代防雷技术［M］.成都：电子科技大学出版社，1997.
[5]　芮静康.工程建设百问丛书－电工技术百问(弱电) ［M］.北京：中国建筑工业出版社，2000.

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