杜建华
(山西财贸职业技术学院,山西 太原 030031)
高职院校计算机网络机房安全探析
杜建华
(山西财贸职业技术学院,山西 太原 030031)
计算机网络机房的电气安全直接影响着使用和安全的合理性,因此应予以相当重视,要贯彻领会国家相关设计规范的要点和从学院的实际需要出发,按国家现行的相关标准实施。同时,计算机管理人员也要按学院的规章制度准确无误地进行操作,确保学院计算机网络机房安全、高效地运行。
高职院校;计算机网络;机房;安全
计算机网络机房是全院网络信息运转的中心,而计算机网络机房的电气系统是计算机网络系统能正常运转的前提保证,是网络机房建设的重要组成部分。计算机网络机房的电气安全既要满足计算机自身设备的要求,又要满足计算机软件应用的需求。而计算机网络机房的可靠性与机房内部环境、供电、接地等因素是紧密联系的。计算机网络机房的规划是一项综合科学的项目工程。机房的各个配套环节则是相辅相成,相互之间存在着协调和配套的。
计算机与一般用电设备最大的区别是要求电源供电稳定性非常高。电源的瞬间中断对计算机的伤害非常大,机房的供电系统就是为满足网络机房设备的要求,并为保证获得可靠、稳定的电源服务的。机房的供电系统分为计算机自身设备与机房辅助设备供电系统两类。网络机房用电安全等级及供电要求应按照《供配电系统设计规范》及有关机房的供电要求进行设计安装。
计算机网络机房应由低压系统提供单独的供电回路,设置专用的供配电箱。计算机设备的电源线与其他设备的电源线必须分开铺设,不得共用管路,以减少对计算机的电磁干扰。计算机网络机房应适当设置插座板,便于测试与维修。若是稍大型网络机房,还应在活动地板下安装固定插座。网络机房的供电应采用三相四线制,与单相电源相比,应尽可能地平均分配每一相的负荷,这样有利于三相负载平衡,避免了电压的零点漂移,同时也降低了总开关的容量。这里不得不提一个典型的案例,有次学院安装机房,工人为了偷工减料,把机房的三相四线电简单地铺设为两相电,其中一相完全没有被利用,在学院验收的时候电脑也没有全部开机,结果验收满意,顺利交工,而等到正式上课的时候,稳压器不断地跳闸,后进行排查,诊断为三相严重不平衡。所以,电源的设计对机房的用电安全至关重要。
在机房供电线路中,应单独设置三相总开关与单相分开关。三相总开关的作用是隔离兼做短路保护,主要用于检修设备时断开与电源的联系,总开关的容量应稍稍偏大。分开关一般起保护的作用,用于在运转期间发生短路与过载时切断设备的电源,同时也是开机过程中不可缺少的操作。
根据计算机网络机房的重要性,应保证外电源的可靠供电,同时还应设置专用备用电源(不间断电源UPS)。不间断电源是连接电网与负载的一种电子设备,其主要作用是向负载设备提供连续规则的正弦波电压,电力中断时由蓄电池供电。计算机网络机房的供电系统还应考虑计算机系统的扩散、升级并预留多余容量。使用不间断电源不仅可以消除公用电网中的高次谐波,还可以稳压稳频,保证连续的供电,从而满足计算机对供电质量的高要求,保护计算机和其他辅助设备。不间断电源一般应要求三进三出的在线式,根据设备的额定容量进行设计,选用不间断电源后备电池,供电时间至少应在1小时以上。
照明度是网络机房电气安全设计中十分重要的环节,也是保证网络操作员工作环境的重要指标,师生长时间地观看屏幕对眼睛的损伤也较大,所以网络机房的照明度应符合《电子计算机网络机房设计规范》的相关规定,在灯具选择时要尽量考虑眩光的影响,尽可能地选择管状荧光灯类照具。为防止电源线路干扰,照明线路宜采用穿镀锌薄壁钢管保护。工作区域宜采用格栅灯具照明,通道采用嵌入式筒灯,灯具照明控制宜用跷板开关控制。同时,网络机房还应设置疏散照明和安全出口标志灯。应急备用电源可采用灯具自带电池,也可采用不间断电源作为应急照明电源。应急照明管线应与其他照明管线分开敷设。
网络机房供电系统一般要求一个有效的接地基准电位,从主机到其辅助设备都有各自单独的接地基准,主机与其辅助设备的独立接地基准最后都应与整个系统接地线连接。网络机房中采用等电位连接与接地措施显得尤为重要。其原因如下:
(1)避免计算机的直流工作电压受到干扰和波动,提升计算机设备工作的稳定性;
(2)避免计算机操作员在电源装置绝缘损坏时发生触电事故;
(3)避免被雷电击中的地方因电位升高而造成伤害;
(4)避免高频产生的静电荷高电位积蓄,对人体及设备造成伤害。
等电位连接就是把所有导体作充分的导电性连接,并与接地系统相连通。其中非带电体直接用导线连接,而带电体则通过避雷器连接。网络机房中各系统应有独立的接地要求,按功能分,即有直流工作、交流工作、安全保护、防静电、防雷保护接地五种接地方式。为了防止各接地装置之间相互干扰,按照国家现行的相关标准,网络机房接地系统宜按单点接地原理设计,即交流工作接地、安全保护接地、直流工作接地和防雷保护接地等共用一组接地装置的联合接地方式。目的是为了保持等电位,防止干扰。合理布置的地网和正确的接地方法在机房会显得尤为重要。我们应尽可能地利用现代建筑物的钢筋框架结构形成环形接地网,这样不仅可以有效地屏蔽机房外电磁场和均匀机房内的电磁场,而且也可以减少各磁场对机房内设备的干扰,同时也能有效分流雷电流和静电的积累。
1.直流工作接地
直流工作接地是为确保电路有统一的一个基准电位,即零电位的参照点,不至于因为浮动而引起误差。因此需要一个较好的直流工作接地,从而消除地电位差和各种磁场的干扰。通过接地可以很好地解决各种电磁干扰,提高计算机运行的稳定性。
2.交流工作接地
交流工作接地是将各类交流电设备进行接地连接,也称为功率接地或者二次接地。即将220与380V交流电源的中性线统一接入大地。交流工作接地一般采用热镀锌扁钢作为接地母线,接地的电阻值一般不宜大于4Ω。
3.安全保护接地
电气设备金属外壳的绝缘损坏而造成的漏电,这种电压甚至会危及到人身和设备的安全。而安全工作接地就是将机房内所有电气系统设备的外露可导部分用绝缘导线接入安全保护接地的一种防范措施。
4.防静电接地
计算机包含有大量的微电子元器件,因此计算机会受到各种静电的危害。计算机在使用的过程中会使微电子元件表面积累大量的静电电荷,所以网络机房必须要有静电防护措施。防静电的方法有很多种,最常用的是在机房铺设导静电地板。主机房内的电气设备必须与大地做可靠的联接,不宜有对地绝缘的孤立导体。导静电地板、活动地板、工作台椅必须进行静电接地。静电接地一般经限流电阻及自己的连接线和接地装置相连,限流电阻值一般宜为1MΩ。而对于要求较高的电气设备,应考虑整体屏蔽措施。
5.防雷接地
雷电电磁脉冲是雷电流及雷电电磁场产生的电磁场效应。其脉冲峰值电流大、电磁场强、脉冲陡度大、频谱范围宽。其电磁场效应范围很大,对建筑物、人身和各电气设备会有不同程度的损害。而网络机房的电子设备的耐压值很低。在机房当中,当雷电电磁脉冲的磁场强度大于7.0×10-6T时,就会引发计算机的误动作;当磁场强度大于2.4×10-4T时,就会造成计算机的永久性破坏。因此,必须对网络机房雷电电磁脉冲采取良好的防护措施,从而防止机房内电气设备遭到破坏。
防雷接地就是为消除雷击与过电压的危害而设计的。防雷接地一般不与其他接地相联,如无法避开,应按国家相关标准处理。如果网络机房处在有防雷设施的建筑群中,则可以不设防雷接地。
现在一栋建筑物中布线的内容越来越多,比如各种电源线、网络线、通讯信息线、火灾及安全报警线等。因此,综合布线也成为了一门技术性很强的工程。对于计算机网络机房一般应考虑以下几个方面:
(1)为减少干扰,各种电源线不应与网络线同槽铺设;
(2)强、弱电宜分开,如果条件不允许,两种电中间须加隔离板或采用屏蔽电缆;
(3)电源插座与数据插座宜保持一定距离;
(4)广域网线缆不宜与局域网线缆同槽铺设;
(5)屏蔽槽和屏蔽线至少要两点接地;
(6)主要机房一般宜设立均压环,实现机房各电气设备的等电位联结。
合理布线是防雷、防静电和防止各种干扰的主要环节,既要考虑相互间的各种干扰,又要妥善做好等电位连接。
消防报警火灾系统,是整个网络机房安全运行的保证。机房消防系统分为消防自动报警系统与消防灭火系统。从消防报警系统来看,它应具有温感、烟感、红外线探头等,这些探头不仅要安装在机房顶部,而且要根据需要安装在机房其他位置,比如地板下。消防报警系统除了自动或手动发出报警消息外,还应具有自动控制功能,应该能够自启灭火装置,对供配电设备发出消防联动信号。
对于网络机房的灭火系统来说,一般宜采用气体灭火装置。这就要求在网络机房的安全设计中,必须规划和建设钢瓶间、消防控制间以及一些必要的管道,从而达到全方位的报警和最大限度地提高防范火灾的能力。
计算机网络机房应根据其使用需求和重要程度,适当考虑设置门禁管理系统和安保系统等。对于网络机房的安全保护,应本着“以人为主,机防为辅”的原则,加强操作人员和全体师生的安全意识,各方面加以综合管理,才能实现真正意义上的安全保护。
[1]朱志杰.建筑高级装饰施工与报价[M].北京:中国建筑工业出版社,1992.
[2]徐永根.工业与民用配电设计手册[M].北京:水利电力出版社,1994.
[3]章长东.工业与民用电气安全[M].北京:中国电力出版社,1996.
G718.5
A
1673-0046(2010)5-0049-02