第一篇：深圳市公安局技侦科技大楼机房系统设计
深圳市公安局技侦科技大楼机房系统设计
[摘 要]公安系统信息化是国家提出金盾工程中的重要组成部分，是“科教强警”的一个重要内容，是公安工作适应新形势、新任务，提高公安工作效率和水平的重要手段，因此深圳市公安局技侦科技大楼机房系统的建设是非常有必要的，这对深圳市公安信息化的加快创建和进一步发展谐社会具有非常重要的意义。通过运用已学过的计算机网络知识，对深圳市公安局技侦科技大楼机房系统的基本需求进行分析，设计出一套完整的深圳市公安局技侦科技大楼机房系统解决方案，其内容包括综合布线系统、计算机机房工程系统和计算机网络设备系统共三个子系统。系统设计符合相关国际、国家及行业规范及标准和标准化的产品，保障系统功能扩展和技术提升的可能性，确保系统的可持续性发展要求，保护深圳市公安局的投资效益。系统设计还强调以人为本的设计思想，为大楼办公人员提供可靠、快速、安全、便捷、舒适、高效、环保的生活、工作环境。
[关键词]综合布线，网络设计，机房设计
中图分类号：N945.23 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）24-0108-01
科学技术的不断进步，光靠过去的手工劳动，人海战术已经远远不能适应当前预防犯罪、加强社会治安综合治理和打击犯罪的需要。当前急需采用高科技手段来提高我们的防范和打击能力。现在智能型犯罪和高科技犯罪比较突出，受电影、电视传媒中影片的影响，犯罪分子不断翻新出许多新的作案手段，严峻的发展形势使公安工作对科技的需求也将越来越高。公安机关破案率的好坏，直接取决于我们的高科技水准。近些年公安部门利用指纹鉴定、DNA比对、信息搜索等现代化的手段去预防犯罪、侦破案件，特别是在一些高科技犯罪和重大案件上，实战效果已经在工作中得到充分体现。事实证明，增强信息化手段以提高公安的犯罪打击和犯罪预防能力，更有利于加强民警的业务素质和政治素质，公安系统的信息化建设必不可少。
1.总体设计目标
1）实用性：设计的系统配置能最大限度的满足大厦业务和管理的各项需求。
2）先进性：总体定位该智能系统为国内领先，采用国内当今智能化大楼主流技术及配置，采用我国或国际当前的先进技术，且考虑到日后将会出现的新技术，方案设计有一定的前沿性，系统保证在建成运行后的较长时间内不落后。
3）可靠性：系统采用的技术或配套设备使用 “主流”技术和产品，所说的“主流”技术和产品是指系统项目不搞科学试验，不使用当前尚在试验阶段的技术和产品，而是应用在实际工程广泛使用的成熟的可靠的先进的技术或产品，确保系统的长期正常运转。
2.综合布线子系统
大楼综合布线系统的设计，必须满足公安大楼内部信息通信网络的布线要求，线路以语音、数据、图像等数据业务信息为基础，同时也可依据实际需求满足其它相关弱电系统的信息传输。深圳市公安局技侦大楼地上十一层，地下一层。其中地下层和一层主要为停车库；一层至十一层为办公区域；十一层为机房。
本次设计考虑大楼内部数据、语音、图像业务与外部系统的连接。在整个深圳市公安局技侦大楼内的信息点数据部分包括公安内外网点和专网（涉密）点，语音部分包括公安内部专线和直拨电话。考虑土建设计，为办公自动化及计算机管理的提供良好的硬件环，语音和数据点按每个房间的实际功能规划、办公人员数量由实用面积来确定。综合布线系统数据传输主干线路采用光缆传输，支持多媒体数据传输、构建千兆以太网 ；语音传输主干采用大对数电缆，保证语音传输的质量 ；水平配线架采用快接式配线架，线缆具有优异传输性能；所有信息点（包括语音点）接口采用标准化模块，楼内的分配应考虑信息点到配线架距离不能超过100米为原则进行设置。整个系统具有高带宽、高稳定、高扩展的优良特点，至少应享有15年质保。
3.计算机机房工程系统
根据各系统的要求，对机房内的设备、功能及布置进行设计，保证所投入的设备能最有效地发挥其作用。弱电机房工程应按相关国家标准及规范的技术要求进行规划和设计。
机房的位置位于11层，本系统只涉及11层机房，按100平方米考虑，机房内所有设备应尽量采用机柜式，以达到美观的效果。
机房室内装饰应选用气密性好、不起尘、易清洁，并在温、湿度变化作用下变形小的材料，并应符合下列要求：
墙壁和顶棚表面应平整，减少积灰面，应避免眩光。抹灰时应符合高级抹灰的要求；
吊顶选用不起尘的吸声材料，其四壁应使用铝塑板防灰，楼板底面应清理干净；
机房区域采用高级环保型全刚防静电活动地板，铺设高度300mm左右；
地板要求无破损、无漏塑、色泽均匀、接缝美观；
为保证地面的洁净度，地坪作平整清洁处理后，刷环氧树脂地坪漆多遍；
机房入口处需铺设防静电地毯；机房应有防鼠、防虫措施；
需根据功能区域重新进行分隔，隔断采用双向钢化玻璃。
考虑到消防、安全及屏蔽的要求，建议机房内的原窗全部封闭，进行人工采光。内部隔断应考虑视野透明，增加开阔感及便于员工监察有关设备的运作情况；
主机房和基本工作间的内门、观察窗、管线穿墙等的接缝处，均应采取密封措施；
机房出口应设置向疏散方向开启且能自动关闭的门，在任何情况下都能从机房内打开；
2）机房供配电系统技术要求：
本次机房供配电系统主要考虑中心机房的核心设备供电和层间设备的供电，其余供各部门供电将根据需考另行考虑。设计应预留备用容量。
采用不间断电源系统，机房内核心设备均因使用不间断电源。单相负荷应均匀地分配在三相线路上，可方便地进行负载平衡工作，并应使三相负荷不平衡度小于20%。精密空调及辅助（维修）用电源插座不使用UPS电源，辅助电源插座应有明显标志。
机房内电源线铺设时应与计算机信号线之间采取相应的屏蔽措施。
机房系统设计时应包括UPS系统输入及输出配电柜的设计。
供配电的技术要求和设备选型列入稳压电源系统。
3）机房专用气体消防系统技术要求：
机房区域消防系统由消防自动报警系统和消防灭火系统组成。
由于机房内部火灾主要为电气火灾，而机房的吊顶上、地板下有大量的配电线路，因此需设置吊顶上、吊顶下、地板下三层报警；
机房内大量的计算机及外联设备严格要求使用气体灭火。
消防灭火系统包括智能火灾报警控制主机等，用于集中报警及控制。
要求机房消防系统能与大楼消防控制中心联动，提供监控接口。
消防灭火外围报警及控制包括光电感烟探测器、感温探测器、组合控制器和气瓶等。
4.计算机网络系统
深圳公安技侦大楼地上11层，地下1层。其中地下层主要为停车库；1层～11层为办公用房，11层为设备（计算机）机房。本系统涉及的范围是1至11层。指挥大楼网络系统包括公安内部网络和特殊部门内部网络二部分，相互之间必须物理隔离，保证网络系统的安全。
指挥大楼的公安内部网络是大楼网络系统的核心部分，是整个公安业务系统的基础信息支撑平台，平台的可靠和稳定性直接影响到公安业务系统的日常运行，关系到公安的快速响应和声誉，因此网络设计应充分考虑公安业务的实时性、连续性、安全性。
综合大楼的内网，是公安计算机网络与外界互联互通的信息平台，可满足Internet广域网应用。作为公安与外界的信息接口，必须考虑公安数据的安全。
内网网络结构技术要求
由于公安特殊部门的特殊性，在部门内网与大楼网络将进行物理隔绝。走不同的管道，在面板及标识上将用颜色区别开。必须符合相关国家规范要求。
参考文献
[1] 夏靖波，杜华桦，段�.网络工程设计与实践[M].西安：西安电子科技大学出版社，2005.[2] 杨文安.计算机网络工程设计与实施[M].北京：科学出版社，2004.[3] 杨威，王云，刘景宜.网络工程设计与系统集成[M].北京：人民邮电出版社，2005.
第二篇：深圳市公安局系统单位通讯录
深圳市公安局系统单位通讯录 2009-05-13 13:08 机场公安分局
值班室...........27776530刑警队值班室.....27776600 巡逻队...........27776252交警队值班室.....27776079
广铁公安处
和平路...........25589506
深圳市公安交通管理局 红荔路34号 报警电话.122
值班电话.........83360391
罗湖大队值班室...82235178口岸大队值班室...83395303宝安大队值班室...27718339龙岗大队.........84802777机动巡逻大队值班.28883163惠盐大队值班室...84803522蛇口港大队值班室.26698500
公安局车辆管理所
北环路...........83310510审验科...........83310512龙岗分所.........28832905松岗分所.........27711001文锦渡分所.......25118628劳教所
银湖路口.........1428258戒毒所
治安处...........25565374 福田大队值班室...83360179 南山大队值班室...26610880 宝龙大队.........27747386 机动大队值班 25576355-5778 机场大队值班室...27776079 沙头角大队值班室.25550431 蛇口大值班室.....26689915 辩证科...........83310511 考训科...........26602668 龙华分所.........27749039 皇岗分所.........83391287
草埔 25513670管教科...........25513671
深圳市公安消防局
红荔路32号
指挥中心.........83350820值班室...........83236977 沙头有消防中队...25556119蛇口消防中队.....26697881 蛇口消防中队.....26695020
龙岗消防大队.....28839960
罗湖消防中队.....25109329
田贝消防中队.....25506665
福田消防中队.....83386119
梅林消防中队.....83103742
莲塘消防中队.....25737785
深圳警备区
振兴路3号
总机 83209466
值班室...........83360103
广东省公安厅边防局深圳通信站
红宝路9号
总机 25567566
边防总局驻深办事处
红宝路8号........***
广东省边防总队深圳指挥部
滨河西路.........83607840
边防分局
深南路岗厦村.....83350819宝安消防大队.....27788529 投诉电话.........83231901 上步消防中队.....83325793 笋岗消防中队.....82429149 南头消防中队.....26610993 宝安消防中队.....27788997 警备办...........83211645 边防检查站总机...82339809
沙头角边防检查站.25552529皇岗口岸.........83391054 白石洲边防工作站.26606695
第三篇：深圳市公安局系统单位通讯录
深圳市公安局系统单位通讯录 2009-05-13 13:08 机场公安分局
值班室...........27776530刑警队值班室.....27776600 巡逻队...........27776252交警队值班室.....27776079
广铁公安处
和平路...........25589506
深圳市公安交通管理局 红荔路34号 报警电话.122
值班电话.........83360391
罗湖大队值班室...82235178口岸大队值班室...83395303宝安大队值班室...27718339龙岗大队.........84802777机动巡逻大队值班.28883163惠盐大队值班室...84803522蛇口港大队值班室.26698500
公安局车辆管理所
北环路...........83310510审验科...........83310512龙岗分所.........28832905松岗分所.........27711001文锦渡分所.......25118628劳教所
银湖路口.........1428258戒毒所
治安处...........25565374 福田大队值班室...83360179 南山大队值班室...26610880 宝龙大队.........27747386 机动大队值班 25576355-5778 机场大队值班室...27776079 沙头角大队值班室.25550431 蛇口大值班室.....26689915 辩证科...........83310511 考训科...........26602668 龙华分所.........27749039 皇岗分所.........83391287
第四篇：浅谈IDC机房供配电系统设计
浅谈IDC机房供配电系统设计
丁国余
上海**电脑股份有限公司
摘要：现代的数据中心中都包括大量的计算机，对于这种场所的电力供应，都要求供电系统必须在所有的时间都有效，这就不同于一般建筑的供配电系统，它是一个交叉的系统，涉及到市电供电、防雷接地、防静电、UPS不间断供电、柴油发电机等，每个系统互相交叉，互有影响，这就使我们在设计时必须考虑多方面的因素。
关键词：数据中心、UPS不间断供电、冗余、接地、防静电
一、系统概述
现代的数据中心机房中都包括大量的计算机，对于这种场所的电力供应，都要求供电系统必须在所有的时间都有效，扩容容易，维护简便，容错力强，最重要的是性价比高。数据中心机房是现代信息化建设的基础工程，为各个业务提供稳定、安全的工作环境，而机房的供配电系统就是这基础工程的心脏和大动脉，供配电系统的稳定，能够保障其它系统发挥作用和核心业务正常运行。系统不同于一般建筑的供配电系统，它是一个交叉的系统，涉及到市电供电、防雷接地、防静电、UPS不间断供电、柴油发电机等，各个系统互相交叉，互有影响，这就使我们在设计时必须考虑多方面的因素。
二、设计标准
数据中心有专门的设计标准，全球第一个综合性的数据中心电信基础标准TIA-942 《数据中心电信基础设施标准》，是2005年4月由美国电信产业协会(TIA)、TIA技术工程委员会(TR42)和美国国家标准学会(ANSI)批准的。国内的相关规范和标准也是综合国外标准以及国内数据中心建设发展情况做出的，数据中心设计规范GB 50174—2008《电子信息系统机房设计规范》也于2008年l1月12日发布，2009年6月1日开始实施。
设计一个数据中心首先需要根据用户重要性和业主对数据中心可靠性、安全性等的具体需求，确定机房等级．再按照相应等级确定适合的供配电系统。国内的数据中心首先需要满足国内规范的要求。GB 50174—2008中关于数据中心 1 的分级规定如下：电子信息系统机房应划分为A、B、C三级。设计时应根据机房的使用性质、管理要求及其在经济和社会中的重要性质确定所属级别。
三、设计原则
数据中心供配电系统设计应执行或参照执行国家和行业相关标准、规范，并可参考国外相关标准、规范，结合考虑数据中心用电负荷密度高、供电可靠性要求高等特性采取适当的技术措施。同时，应满足项目建设单位的企业标准、规范的要求。
数据中心供配电系统设计应遵循分区、分级的原则，同一功能区域内的各类设备的供电可靠性，应能保证所有设备能够按照该区域标准的要求运行，并将供配电系统局部故障的影响面控制在尽可能小的范围。
数据中心用电负荷密度高、总量大，其供配电系统设计中应充分运用成熟有效的节能措施，降低供配电系统的损耗。
四、数据中心机房供配电系统需求分析
随着信息技术的迅速发展和互联网的普及，社会各界对信息系统的应用越来越广泛，信息和数据量呈几何级增长，由此对数据中心的需求日益增加，对数据中心的要求也不断提高，信息设备功能越来越强，功率密度越来越高。数据中心设备机柜用电负荷由以前的2kVA/台，提高到3kVA/台、4kVA/台，甚至更高。机房单位面积的平均用电负荷也由1kVA每平方，提高到1.5kVA每平方、2kVA每平方，甚至更高。
数据中心用电负荷的统计应分为两个层次，即：UPS 供电系统负荷(输出)和市电供电系统负荷。市电供电系统负荷(输出)的统计主要包括：UPS 供电系统(输入)、机房精密空调系统、机房照明及建筑电气设备等。UPS供电系统负荷(输入)＝供电负荷+充电负荷。机房精密空调系统负荷＝N台主用空调机组额定负荷容量×负荷率。UPS供电系统负荷(输出)的统计主要包括：计算机设备、服务器、存储、网络设备、小型机等，在负荷设备明确时，按设备数据统计，具体负荷设备不明确时，按设备机柜平均负荷统计。设备机柜数量也不明确时，可按机房面积平均负荷估计。
五、数据中心机房供配电系统设计
5.1、供配电系统的布置
数据中心机房供配电系统主要设备有：UPS、电池、配电柜和柴油发电机等。这些设备单位占地面积、重量大，对于这些设备的摆放位置既要考虑功能上的需求，又要考虑空间和承重的需要，还要考虑对外界的危害。
数据中心机房供电系统应有独立的配电间、变配电所，UPS 电源机房应靠近设备机房(负荷中心)布置，这样能保证从UPS输出到用电设备之间的压降和损耗尽可能的小。UPS 电源主机、配电柜与蓄电池组是否需要分隔，按照数据中心等级的要求决定，另外还需要考虑到UPS属于大型设备，重量比较大，噪声大，需要摆放在一个承重比较好，并且不影响办公和休息环境的地方。配电柜位置的选择，主要考虑功能上的需求，配电柜应在满足功能分区的基础上，尽可能靠近供电负载。发电机房宜设置在地面一层，当发电机房设置于地下层时，应特别注意进、出风通道能否满足要求，应注意发电机组储油装置（日用油箱、储油罐）的消防要求。
变配电所、发电机房、UPS 电源机房均应留有足够的面积，可与设备机房同步发展，应对设备机房面积扩展或设备机房功率密度上升引起的供电需求。于非专门设计用于数据中心的建筑，应注意其是否满足设备安装和线路敷设的要求，包括楼面荷载、净高、抗震等级、耐火等级等方面。
5.2、供配电系统设计
5.2.1、市电动力配电系统设计
市电动力配电主要用于供给机房精密空调设备、普通照明和给排风、维修插座、一般动力、UPS设备等。市电动力配电一般由大楼总配电柜馈出的动力供配电系统，采用50Hz交电，380/220V三相五线电源，TN-S接地方式，零线和地线分开设置且零地线之间电压小于1V。
一般可靠性要求数据中心宜引入两路市电电源，条件受限制时也可引入一路市电电源。引入两路市电电源时，宜为冗余关系，也可作为供电容量扩展关系。每一路市电电源的供电容量应能满足全部一、二级负荷的需求，包括UPS电源系统、机房精密空调、机房照明、蓄电池充电及建筑设备中的一、二级负荷。两路市电电源的供电容量应为全冗余，正常时应同时供电运行，两路电源在负荷设 3 备输入端自动切换。
市电动力配电柜一般采用放射式配电直接配至各用电设备或电箱，机房内所有动力配电线缆必须设计桥架或钢管敷设，市电动力配电柜具有火警联动保护功能，出现火警时可与消防系统联动及时切断电源，动力配电柜、照明箱内的开关和主要元器件应设置有效的防雷措施。
5.2.2、自备应急电源系统设计
数据中心一般采用柴油发电机组作为自备应急电源，对于大型、高等级数据中心也可以选择可靠性高、输出电源品质好、带非线性负载能力强、体积小、重量轻的大功率燃气轮机发电机组。一般可靠性要求的数据中心宜配置一路自备应急电源，供电容量应能满足全部一、二级负荷的需求，包括UPS 电源系统、机房空调、机房照明、蓄电池充电及建筑设备中的一、二级负荷。当数据中心条件受限制，且市电电源具有较高可靠性时，也可以部分或全部采用移动式发电机组作为自备应急电源。发电机组燃料储备量应根据数据中心等级的要求，结合市电电源可靠性、供油可靠性、消防要求综合决定，一般不宜少于发电机组满负荷运行8小时的用油量。
5.2.3、UPS供配电系统设计
UPS配电主要用于计算机设备、服务器、小型机、存储、网络设备、保安监控设备等。UPS 电源系统输出一般采用三级配电方式：系统输出配电柜－机房配电柜－机柜配电单元。
UPS电源系统蓄电池组容量的计算方法有以下两种：(1)按负荷电流计算；(2)按负荷功率计算；
按负荷电流计算的结果是蓄电池组的总容量，然后再选择单组蓄电池的容量和组数。按负荷功率计算的结果是选定容量规格的蓄电池组数。两种计算方法的结果可互相校验。
对于单电源输入设备，即使已采用双单元冗余UPS 电源系统，也宜将其连接在其中一个单元上。对于双单元冗余UPS电源系统，可将其每个单元中的部分容量视为并联冗余性质。对于需要双回路供电的单电源输入设备，宜在其输入端设置静态转换开关STS。静态转换开关STS 的性能应能满足其要求，一般转 换时间小于5～10ms。
当负荷设备对零－地电压要求较高时，可在机房配电柜设置隔离变压器。有时候，为保证UPS故障旁路后输出高质量电源，往往在UPS旁路输出端设置隔离变压器。
数据中心UPS供配电系统一般采用冗余方式供电，很少采用单机供电。冗余方式供电能在一台UPS设备故障时，仍然能够满足机房内重要设备的用电需求，这是单机供电所不能达到的。从冗余式配置方案来看，常用的有以下几种方式：
(1)、热备份式冗余UPS供电方式
主机带负载，备机空载或带非重要负载，备机接入主机的BYPASS(旁路)输入端。这种方式布置比较灵活，不需要两台UPS同品牌，而且不要增加额外辅助电路，不增加购置成本。如果UPS主机发生了故障，那么UPS备机必须接替全部负载，这也就意味着设计时必须计算好UPS主机故障时，UPS备机所需承担的总负载。此方式的缺陷在于UPS备机得具有阶跃性负载承载能力，无法对电源系统进行扩容，两台容量不同的UPS相联，只能按最小的UPS容量输出。(2)、直接并机冗余UPS供电方式
为克服热备份式冗余供电系统的弱点，随着UPS控制技术的进步，具有相同额定输出功率的UPS可直接并联而形成冗余供电系统，为保证高质量的并机系统，各电源间必须保持同频、同相、且各机均流。此供电方式瞬间过载能力强，能够自动均分功率，系统互为主备，提高供电可靠性，电源系统扩容方便。但是存在着环流，增加无功损耗，降低系统可靠性，需增加额外辅助电路，随之而来是增加成本，增加故障点。设计时，如2台互备，每台按照50% 5 带载能力考虑，并联的主机越多，单台主机的带载能力就越低。(3)、双总线冗余供电方式
双总线供电方式是采用两条总线对后端设备进行供电，每条总线上具有相同的一套UPS供电方式，消除可能出现在UPS输出端与最终用户负载端之间的“单点瓶颈”故障隐患，以提高输出电源供电系统的“容错”功能。此供电方式能够在线维护，在线扩容，在线升级，改善了重要总线的可用性，满足了双电源用电设备的需求，真正实现了7×24×365运行的目标。但是双总线冗余供电方式相当于搭建了两套前述供电方式的回路，需要增加2倍以上的成本。同时，为满足单电源设备的供电需求，可在输出端安装STS，来保证供电输出的可靠性。
5.3、供配电设备的安装和线路敷设
机房UPS、精密空调电源系统输入应设置专用的输入配电柜。电源系统输入配电柜应引接两路电源、自动切换。UPS 电源主机的主电源和旁路电源应分别引入，并宜由不同的输入配电柜引接。UPS电源系统输出应采用放射式、双回路配电方式。UPS 电源系统输出应采用三相配电，末端分相，以利三相平衡。
机房配电柜、UPS电源柜落地安装，动力配电箱、照明配电箱底边距地1.4m墙上暗装，配电柜及其他电气装置的底座应与建筑楼地面牢靠固定，并接地，机房内应分别设置维修和测试用插座，且有明显区别标志，测试用电源插座应由UPS供电，维修插座由市电供电。所有线路的敷设是要以设备布局和设计图纸为基础进行，设计时考虑供电距离尽量短，机房内的电源线、信号线和通信线应分别铺设，不能共走同一线槽，UPS电源配电箱(柜)引出的配电线路，穿镀锌钢管，沿机房活动地板下敷设至各排网络或服务器机柜，使用插座或工业连接器为机柜供电。
5.4、可靠接地
数据中心应采用联合接地方式，将围绕建筑物的环形接地体、建筑物基础地 网及变压器地网用接地铜牌相互连通，重要机房内由铜编织带组成联合地网。所有的配电柜和配电箱的金属框架及基础型钢必需接地(PE)可靠。门和框架的接地端子间用裸编铜线连接。照明配电箱内的漏电保护器的动作电流不大于30mA，动作时间不大于0.1s，接地(PE)支线必须单独与接地(PE)干线相连接，不得串联连接，UPS电源柜输出端的中性线(N极)，必须与由接地装置直接引来的接地干线连接，作重复接地，联合接地电阻小于4Ω，单独接地小于1Ω，当灯具距地面高度小于2.4m时，灯具的可接近裸露导体必须接地(PE)可靠，并应有专用接地螺栓和标识，外电源进线至机房电源管理间时，应将电缆的金属外皮与接地装置连接。金属电缆桥架及其支架全长应不少于2处与接地(PE)干线相连接，电缆桥架间连接板的两端跨接铜芯接地线，接地线最小允许截面积不小于6mm2，接地(PE)在插座间不串联连接。
5.5、机房防静电
由于静电对计算机设备有较大影响，所以机房的防静电技术就非常重要，目前，机房防静电措施主要是在机房地面敷设防静电地板，地板间通过横梁精密连接成一个整体，并与地板下接地铜牌连接，地板基材采用全钢、铝合金、硫酸钙等材质，机房墙面采用彩钢板或刷防静电涂料，天花安装金属吊顶板，起到静电屏蔽作用，防止外界强磁场的干扰。
5.6、末端PDU
电源分配单元(PDU)，顾名思义PDU应具备电源的分配或附加管理的功能。电源的分配是指电流及电压和接口的分配，电源管理是指开关控制(包括远程控制)、电路中的各种参数监视、线路切换、承载的限制、电源插口匹配安装、线缆的整理、空间的管理及电涌防护和极性检测。由于数据中心的几乎所有的IT设备都已经或者将要放置在标准机柜内，所以，PDU作为机柜的必备附件也越来越受到相关各方的重视。PDU电源分配器和普通电源排插相比，其优点主要表现在设计安排更合理、品质和标准更严格、安全无故障工作时间长、各类漏电、过电过载保护更优秀、插拔动作频繁而不易损坏、热升温小、安装更灵活方便,适合对用电要求很严格的行业客户使用。也从根本上杜绝了普通电源排插的因接触不良、负荷小而造成的频繁断电、烧毁、火灾等安全隐患。
六、结束语
不同用途或等级的数据中心对可靠性的要求不同，直接关系到数据中心的建设投资和运营成本。数据中心供配电系统是数据中心最重要的基础设施，应在数据中心建设初期予以统筹考虑和全面规划，并根据数据中心对供电可靠性的要求，在供电电源选择、供配电系统布置、供配电系统结构和形式等方面采取相应的技术措施。同时，还应充分运用成熟有效的节能措施，降低供配电系统的损耗。若数据中心中存在不同等级的功能区域，在供配电系统设计中也应区别对待，以减少不必要的建设投资和运营成本。
七、参考文献
［1］GBJ52-83《工业与民用供电系统设计规范》 ［2］GB50174-2008 《电子信息系统机房设计规范》
［3］GB2887-89《计算站场地技术条件》 ［4］GB50057-1994《建筑物防雷设计规范》
第五篇：数据机房供电概述及系统设计
机房供电概述及系统设计
（一）机房供电概述
1.供配电系统
供配电是数据中心机房的生命线，这句话一点也不夸张，因为离开了电我们的机房是连一分钟也运行不了的，因此要建一个好的机房，首先要将供配电解决好。一般要求主要开关设备应该被设计成适合增容、维护和冗余，并提供双倍的或隔离的冗余配置。设计时应该考虑到开关装置、总线或断路器维护的方便性。瞬时电压浪涌抑制(TVSS)应该被安装在电力分配系统的每一级上，并且采用适当的规格，以便能够抑制可能发生的瞬时的能量。
不同类别机房对电源的要求：
A类机房：停电后会产生重大损失和社会影响，要求建立不停电电源系统。
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B类机房：停电后会产生一定损失和社会影响，要求建立备用电源系统。
C类机房：停电后不会产生大的陨失和社会影响，可按一般用户配置。
2.市电输变电系统
对于一级负荷机房应该有从不同变电站供给的双路供电，加上柴油发电机，通过应急电源柜切换后供给机房内的UPS和精密空调机组，ATS切换最好做在机房配电系统就近，切换后以最短距离输送给机房设备。备用发电机系统是至关重要的一个因素。即便其中有一个故障时，也能够直接地向计算机和其它设备提供一个理想质量和容量的电力供应。发电机的设计应能够处理UPS系统或电脑设备负荷的谐波电流。备用发电机应该提供备用电源给所有的冷却设备，避免负载设备温度上升以及停止运行。如果发电机不支持这些系统，它们所带来的益处就显得很有限。在自动控制发生故障时，发电机应该能够采用手动控制。应该给每一个发电机输出提供瞬时电压浪涌抑制(TVSS)装置。
发电机燃料应该是柴油，这样启动比较快。考虑现场储藏量的要求，通常需要保证4小时到60天。并且需要给所有燃料储藏系统提供一个远程的燃料监控和警报系统。由于微生物增长是柴油燃料最常见的故障，应设计有便携的或安装固定的清洁系统。在寒冷的季节，2 / 15
需要考虑给燃料系统加热或循环，避免柴油燃料胶凝。当确定好现场燃料储藏系统的容量时，同时需要考虑燃料供货商在紧急情况时的反应时间。
在发电机周围提供UPS照明电源或单独的电池，在发电机和装置同时发生故障时提供照明。同样，在发电机周围也应该提供UPS供电插座。
在组件的分别测试之外，备用发电机系统、UPS系统和自动转换开关应该作为一个系统一起测试。在冗余系统测试单个组件的故障时，冗余系统是为在一个组件发生故障时能够继续起作用而设计的。此外，一旦数据中心开始运行，应该定期测试系统，确保各个组件能够继续正常地发挥作用。
3.机房用电的配置
配电必须充分考虑到今后的发展余量。如lBMP550A服务器，每台高配功率为lKW，一个机柜若装6台就是6KW，假如预期机房在今后会装到最多四十个机柜那就是240KW；UPS一般可按照设备容量的1.3倍计算，就是312KVA，再加上适当的余量，选用3台200KVAUPS冗余供电是一种较为理想的方案。
UPS的供电总容量2台200KVA冗余UPS可少算一台400KVA，精密空调单台的实际耗电功率为20KW，假如配置10台精密空调的话，总功率为10*20引200KW，机房UPS、空调总功率为：400+200=600KW，3 / 15
机房供配电要考虑到日后的发展余量等因素，一般可按照UPS与空调容量总和的150%配置，就是600*1.5=900KW，另外再加上新风机4KW、照明等的用电算8KW，则机房总的配电容量应为912KW其中由应急柜供电的为UPS和精密空调。
4.作为国家A类标准的计算机机房都要求具备双路市电电源接入供电，但双路电源的切换开关（ATS0最好要安装在UPS输入的附近，这样接法相比在远端的配电柜切换来，可以消除从配电问到UPS之间动力线路，开关等引起的故障）。机房供配电的安全可靠性牵涉的问题很多，从市电输入到UPS，从UPS输出到各级ATS、各级开关然后到输出端的各个接线盒及插座，每一个环节都十分重要，特别是处于供配电上游的UPS输入总开关和输出总开关以及ATS。其中任何一个一旦出现问题，都会引发严重的停电事故，后果将不堪设想，因此其配置问题必须慎之又慎，另外对于动力电缆的配置问题也很值得研究，由于机房内大量非线性负载的存在，使得谐波电流很大，所以一般机房刚建好时零地电压都很低，而设备装满时零地电压都会大大增加•我们的有效办法之一就是降低零线的电阻，以前我们的零线、地线的线径一般都比相线要，小很多，但实践中三相配电线路内，相线上的3的整数倍谐波在中性线上会叠加，使中性线的电流值可能超过相线上的电流。但是从隆低谐波电流和零地电压的目标出发，我们应该将零线和地线的线径选得与相线相同甚至更粗一点。
（二）负荷等级和额定容量
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依据计算机的用途和性质以及负荷分级的规定，采取相应的供电技术:对于一级负荷采用一类供电，重要机房供电属于一级负荷，按一级负荷的供电要求，必须保证两个以上独立的电源点供电，采用两条专用干线引进，两路独立电源在末端互投，建立不停电系统，而且要保证供电的质量;对于二级负荷采用二类供电，建立带备用的供电系统;对于三级负荷采用三类供电，按一般用户供电考虑。
机房用电系统要求提供的电源额定容量一般以两种方式给出:
(1)确定机房用电系统的总功率大小或机房用电系统的总电流。这是选取电力设备、总断路器、供电电缆、机房的总发热量以及精密空调时都必需考虑的问题。通常供电总功率应留有不少于25%的余量。
(2)确定各机柜、分机、设备等所要求的工作电流。这对设计计算机房的配电柜、选取合适的传输导线和分路开关也是必需的。针对电气设备额定电流，在整定总断路器和分路开关时要注意电气设备的启动电流值。在进行方案设计时，有些经验数据可供估算时参考，如:l)UPS功率:主机房可按350W~400W/㎡计算;照明用电可按l5W~20W/㎡计算。
2)空调机电功率要根据机房制冷量考虑。主机房制冷量按400W/㎡计算，辅助机房制冷量按300W/m2计算，然后再根据电气设备不同的效率和换算系数，确定空调系统用电负荷量。
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（三）防雷和接地
接地极的接地电阻，当系统采用联合接地时，R≤10Ω(北京地区可按0.5Ω考虑);当采用单独接地时，R≤4Ω。在总配电室要做总等电位连接，各楼层的智能化系统设备机房、楼层弱电间、楼层配电间的接地，采用局部等电位联接。贯穿弱电竖井的接地干线，应当是镀锌扁钢，截面尺寸不小于一40mm×4mm。
机房的重要设备和配电柜(箱)，必须按GB50057一1994(2000年版)，并安装电涌保护器、做好等电位连接。
机房供电系统设计
机房电气工程中，安全、可靠是机房供配电系统设计的关键出发点，由于机房的供配电系统、照明、设备防雷、机房接地、UPS不间断电源等与一般的强电设计有所不同，又与弱电专业的十几个子系统密切相关。因此，它们处于强、弱电专业设计分工的接合部。
机房在智能建筑中的重要性确定了安全、可靠是供配电系统设计的关键出发点。由于机房的供配电系统、照明、设备防雷、机房接地、UPS不间断电源等与一般的强电设计有所不同，又与弱电专业的十几个子系统密切相关。因此，它们处于强、弱电专业设计分工的接合部。有两种专业技术规范在这些界面上，有些规定也不十分明确，带来的问题是:机房各子系统的设计深度差距较大；主要弱电机房预留的位置不合适，面积过大或偏小；弱电竖井中遗漏接地干线和电源插座；
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UPS电源容量、支持时间长短不一；UPS电源供电方式是采用集中式还是分散式不能确定；各子系统的供电和接地方式不规范等。一部分设计文件中，还经常发现有文字说明描述不清楚、系统图和平面图五花八门、图形符号不按现行制图，标准绘制等问题。
机房常用的供电方式不间断电源(UPS)供电。由于采用了脉宽调频技术、高效功率器件的成熟、微处理器的发展等因素，不间断电源已经成为计算机房供电的主要手段。不间断电源最大的特点，在于不间断性，而且能最大限度地提供稳定电压，隔离外电网的干扰。外电网一旦停电，UPS能在设备所允许的极短时间内(微秒至毫秒级)自动从备用能源经逆变器变换成电压、频率和相位都与原供电电源相同的电能继续向计算机供电。或者平时由逆变器供电，只在逆变器发生故障时，由静态电子开关自动将计算机瞬时切换到外电网供电或切换到另一台与之并联的UPS上，实现不间断供电。UPS提供的电源具有较高的电压和频率稳定性，波形失真也较小，干扰更优于外电网，是计算机系统最理想的供电方式。几乎所有的重要计算机设备都采用UPS供电。
(一)电源布置和系统设计
设计和施工必须充分了解并掌握供电对象。充分搜集机房设备和系统的资料才能做好电源布置和系统设计，从而合理地满足机房用电需要。
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机房应设单独电源管理间，用符合防火要求的隔墙与弱电设备隔离，避免电源管理间操声、蓄电池酸碱液渗漏和电气火灾等事故传播到计算机设备机房内。计算机设备机房与电源管理间中间设单扇朝电源管理间方向开启的连通门，还可考虑设置玻璃观察视窗。电源管理间应做水泥地面，为防潮、防湿可砌高0.3~0.5m的水泥平台搁置配电柜和UPS电源等。
UPS主供:主机设备、网络设备、保安监控设备、多媒体、消防、应急照明等。
市电主供:空调设备、普通照明和给排风、维修插座、一般动力等。
(二)动力供配电系统
由总配电柜馈出的动力供配电系统采用50Hz交流电，380/220V三相五线电源，TN-S接地方式，零线和地线分开设置且零地线之间电压小于lV。动力配电柜、照明配电箱采用放射式配电直接配至各用电设备。
机房内所有线缆须设计钢制桥架、线槽或钢管敷设。由于精密空调的供电电流大、负载动态范围宽，为防止干扰，应考虑另选路径单独敷设电缆。
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动力配电柜(箱)具有火警联动保护功能，出现火警时可与消防系统联动及时切断电源，关闭防烟防火阀，并且在值班室安装手动电源切断装置。动力柜、照明箱内的开关和主要元器件采用进口产品，并设置有效的防雷措施。有条件时，大型机房最好采用专用电力变压器供电。
(三)UPS供配电系统
UPS供配电系统的供电范围是计算机设备(主机和附属设备)、通信设备、网络设备、保安监控设备、消防系统、应急照明等。UPS输出配电回路(每个配电控制开关为一个回路)需按机房内设备要求设置，小型机/服务器、网络核心交换机及重要路由器要由独立双回路供电，其他计算机设备可用一个回路带3~4个插座，固定于地板下。UPS电源分别送到主机房配电柜(末端)既可靠，又方便使用。还应该考虑为数据中心中关键的负载设备安装电源分配单元(PDU)，这些设施是合并了几个组件功能到一起的一个装置，通常很小，比分开安装几个独立的面板和变压器更有效。如果机房细分为不同的房间或空间，每一个房间或空间是由它们各自独立的紧急电源开关(EPO)所支持，那么这些空间应该拥有自己独立的水平分布区域。
电源分配单元(PDU)集成了独立的变压器、瞬时电压浪涌抑制(TVSS)、输出面板和电源控制的功能，并提供了更多的优点。
一个典型的PDU包括以下组件。
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● 离线变压器双输入断路器应被视为允许连接一个临时接驳，允许维护或资源冉分布时不用关闭关键的负载。
● 变压器:尽可能靠近负载以减少从地线到零线之间的共模噪声，减少电压源接地和信号源接地之间的差别。当变压器位于PDU装置内时，就达到了最近的位置。
● 瞬时电压浪涌抑制(TVSS):当导线长度尽可能的短时，最好低于2OOm皿，瞬时电压浪涌抑制(TVSS)装置的效率将大大地提高了。通过提供在同一个装置中瞬时电压浪涌抑制(TVSS)作为分配面板，可以提高效率。
● 分配面板:可以将面板与变压器安装在同一个机柜中或在需要更多面板的情况下，可以使用一个远程的电源面板。
● 计量、监测、警报、和远程控制当提供一个传统的面板系统时，通常意味着大量的空间要求。
● 紧急电源关闭(EPO)控制。
单点接地总线应该用电力分配单元(PDU)将电源分配到关键的负载上。在需要额外分支电路的地方，面板或PDU“sidecars”可以是次级反馈的。应该提供两个冗余PDU给每个机架供电，每一个PDU最好采用不同的UPS系统供电;提供给单相或三相计算机设备一个可以安装在机架上的快速转换开关或从每一个PDU馈给的静态开关。选
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择性地，可以提供给单线和三线设备，从分开的UPS系统馈给的双馈给静态开关式PDU，尽管这种安排提供稍微少一些的冗余和灵活性。应该考虑用彩色的表示牌和馈给电缆来区别A和B分布，例如，所有的A侧用白色，所有的B侧用蓝色。
一条电路不应该服务多于一个机架，防止一条电路对多个机架产生电路故障。为了提供冗余，每一个机架和机柜应该各自独有的、两个专用的、从两个不同的电力分配单元(PDU)或供电面板来的16A、220V的电路。对于高密度的机架可能要求更高的安培容量，一些新服务器可能要求一个或多个、单相或三相插座，额定电流要求5OA或更高。每一个插座应该用服务于它的PDU或电路号来标识。
(四)配电设备的安装和线路敷设问题
在机房设备布局确定的前提下，按照电气设备用途和设计图纸进行设备安装和线路敷设。
(1)设备安装。机房配电柜、UPS电源柜落地安装;动力配电箱、照明配电箱底边距地1.4m墙上暗装;根据机房内设备负荷容量和分布情况，机柜(箱)内元器件配置作到排列有序、安装牢固、理线整齐、接线正确、标志明显、外观良好，内外清洁。分设单相、三相回路，配用小型真空断路器，如C65N等线路保护开关。箱内设置辅助等电位接地母排。电源柜及其他电气装置的底座应与建筑楼地面牢靠固定。电气接线盒内无残留物，盖板整齐、严密、紧贴墙面。同类电
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气设备安装高度应一致。吊顶内电气装置应安装在便于维修处。特种电源配电装置应有明显标志，并注明频率、电压。暗装照明箱或开关面板安装在机房出入口附近墙面的方便位置。分体空调插座设置在机房内墙面上距地1.8m处。
主机房内应分别设置维修和测试用电源插座，两者应有明显的区别标志。测试用电源插座应由计算机主机电源系统供电。其他房间内应适当设置维修用电源插座。单相检修电源回路要在电源管理间各墙面距地0.3m设置检修电源插座，禁止使用2kW以上大功率电感性电动工具。确需使用这类工具以及三相检修设备，应使用施工移动式配电盘从机房所在楼层附近的动力或照明配电箱接取电源。
(2)线路敷设。供电距离尽量短，主要是从供电安全考虑，电子计算机电源间应靠近主机房设备。主机房内活动地板下部的低压配电线路应采用铜芯屏蔽导线或铜芯屏蔽电缆。机房内的电源线、信号线和通信线应分别铺设，排列整齐，捆扎固定，长度留有余量。UPS电源配电箱(柜)引出的配电线路，穿薄皮钢管或阻燃PVC管，沿机房活动地板下敷设至各排机柜和配线架的背面，经带穿线孔的活动地板引上，穿管保护迸大金属导轨式插座线槽、机柜或配线架。控制台或设备桌后的敷线，用金属导轨式插座线槽并用螺栓固定，安装在设备桌背面距活动地板0.1~0.3m处。
信号线缆在活动地板下从机柜、配线架至各设备，应采用金属线槽沿设备周围或主机房从设备背面的活动地板穿线孔引人的设
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备(注意不得与电源线路共用活动地板穿线孔，且间距大于0.1m)，信号线缆避免沿机房墙边敷设以防与强电线管交叉。活动地板下部的电源线应尽可能远离计算机信号线，并避免并排敷设。当不能避免时，应采取相应的屏蔽措施。桌上设备之间的信号连线是短线的(长度于3m)应沿设备背部桌面明敷，但不得悬吊在设备桌背侧空中;是长线的(长度大于3m)应从活动地板穿线孔翻下(上)穿薄皮钢管在活动地板下敷设。机房照明负荷和普通空调负荷，由电源管理间分别引出动力和照明回路供电。照明和空调负荷线路均沿吊顶内或墙面敷设，避免在弱电机房
(3)可靠接地。总配电柜、UPS电源柜、动力配电箱、照明配电箱的金属框架及基础型
钢必需接地(PE)或接零(PEN)可靠。门和框架的接地端子间用裸编铜线连接。柜、箱内配线整齐。照明配电箱内的漏电保护器的动作电流不大于30mmA，动作时间不大于0.ls。接地(PE)或接零(PEN)支线必须单独与接地(PE)或接零(PEN)干线相连接，不得串联连接。UPS电源柜输出端的中性线(N极)，必须与由接地装置直接引来的接地干线连接，作重复接地，接地电阻小于4Ω。当灯具距地面高度小于2.4m时，灯具的可接近裸露导体必须接地(PE)或接零(PEN)可靠，并应有专用接地螺栓和标识。外电源进线至机房电源管理间时，应将电缆的金属外皮与接地装置连接;从楼外引入的皑装信号电缆和屏蔽信号线，进入弱电机房前也应注意采取防雷击措施，避免沿建筑外墙
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或防雷引线引雷人室，遭受雷击和高频电磁干扰。同轴电缆的屏蔽层必须与机壳一起接地。
上述线缆进人机房后，应设金属接线箱(盒)，并将线缆金属(屏蔽)外皮连接避雷器或浪涌电压抑止器(SPD)，然后与机房等电位接地母排，用截面积不小于16mm2的铜芯绝.缘线连通。这样可以有效的抑制线缆接收到的电磁干扰信号，从而保证信号传输的质量。从机房送出的信号线路应采用金属线槽沿墙并在吊顶内敷设，避免与其他电气管路平行紧贴。尽量避开空调、消防、暖气和给排水等管道，与它们的间距按相关规范执行。金属电缆桥架及其支架和引入或引出的金属电缆导管必须接地(PE)或接零(PEN)可靠，且必须符合下列规定:
1)金属电缆桥架及其支架全长应不少于2处与接地(PE)或接零(PEN)干线相连接。
2)电缆桥架间连接板的两端跨接铜芯接地线，接地线最小允许截面积不小于6mm2。
3)接地(PE)或接零(PEN)线在插座间不串联连接。
工程实施中按上述做法可以较好地处理机房供电的可靠和安全，各种不同电压和频率的信号线缆敷设安全、相互隔离度好、整齐、美观并方便维护管理。
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(4)消防系统的要求。消防系统的设备动力电缆，控制电缆、电线，按规范要求选用耐
火型电缆、电线。其他弱电系统所用电缆、电线均采用阻燃型。在设备选择及线路敷时，应充分考虑电磁兼容问题。
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