上海局客专调度大楼精密空调维保工作的实践与思考

黄富强 上海铁路局办公室

朱国生上海铁路局申铁信息公司

上海局客专调度大楼精密空调维保工作的实践与思考

黄富强 上海铁路局办公室

朱国生上海铁路局申铁信息公司

上海铁路局客专调度大楼，承担着全局客、货运调度与指挥的重要工作。一流的设计与装饰、先进的设备与设施，为繁忙而紧张的调度指挥工作创造了优越的工作环境。计算机机房硬件环境不亚于常规的数据中心机房标准，精密空调系统24h为楼内32座计算机机房提供恒温、恒湿的机房工作环境。做好精密空调系统的日常维护保养与运行工作，是确保大楼计算机设备设施乃至调度指挥系统稳定可靠运行的基本保障。经一年时间的大胆实践和创新，在精密空调系统的运维工作上探索了一些新方法、新思路，积累了一些管理与运维经验。

客专调度大楼；精密空调；运维

上海铁路局客专调度大楼，承担着上海局铁路客、货运调度与指挥的重要任务。大楼内运行着101台依米糠精密空调，为大楼内32座计算机系统提供恒温、恒湿的机房工作环境。确保这百余台空调高质量、高可靠性地不间断运行，对调度指挥系统来说，关系密切、责任重大。

1 问题的提出

众所周知，中国铁路经历六次大提速后，高铁建设迈入了跨跃式发展。改革开放以来，上海路局调度所历经了三次迁址与扩容，现在这座客专调度大楼，正方形黄外立面，总建筑面积38702m2，建筑高度57.1m，总楼层为7层。全局的列调、客调、货调、机调、电调等客、货运调度共172个指挥工台都集中在此。作为保障与支持体系，整栋大楼有大大小小32个计算机机房，一刻不间断地运行着TIMS(铁路运输管理信息系统)、CTC（调度集中控制系统）、TDCS（调度指挥管理系统）等铁路运输的应用系统，还有票务网、旅服网、办公网、通信网和监控等网络系统也必须是24h畅通运行。

大楼内百台精密空调，均匀分布在32个机房中，为各自机房的计算机、网络路由设备提供恒温、恒湿的工作环境，确保诸如3层信息机房等机房中的计算机设备稳定可靠地工作。

机房为何要安装精密空调呢？这是因为数据中心或中、大型计算机对机房环境温度、湿度非常敏感，温度、湿度的波动对计算机正常工作状态影响极大。当今的服务器，通常以刀片式服务器为主流产品，体积小、计算能力强、运算速度快，运行过程中散发出的温度高。若工作环境内强制冷却的空调系统故障，机房中集中的大量刀片式服务器温升时间短、速度快，CPU芯片等核心部位将快速聚集起高温。轻则会导致处理器出现乱码，重则计算机系统将很快宕机，加载的相关应用都将会退出运行,影响面广,后果严重。

再由于计算机机房出于防尘和保密等要求，通常设计、建设成密闭、无窗、不通风的建筑结构，随着计算机的高集成度、高精密度技术的发展，芯片结构设计、布线对环境的防静电也提出了极高要求，保持环境湿度的定值和相对稳定，自然是当下计算机机房设计、建设的又一重要指标。所以安装精密空调是数据中心或中、大型计算机对机房的必然要求。对精密空调系统设计要求，就是要精确控制其温度和湿度的变化，通常要求温度在21℃±1℃，湿度要求在50%± 20%。

2 运行中存在的问题

实际指挥调度的生产工作中，若服务器机房得不到恒温恒湿精密空调的保障和良好工作环境的支持，将会产生严重的后果。

（1）2012年12月24日，原铁道部信息机房精密空调因实施主备冷却水管切换，操作过程中因故拖延了精密空调系统的恢复时间，由于严寒的天气，处于大楼楼顶的冷却塔内金属管网被冻裂，精密空调无法启动。由于缺乏精密空调的保驾护航，信息机房不到2h便产生了40℃以上的高温，迫使原铁道部信息机房中的生产、网络服务器被宕机，客服12306系统2次停运达16h以上，全国订票与支付系统崩溃。

（2）2013年7月10日，上海铁路局新客专客专调度大楼因市政给水管网进水处的水力控制阀活动接口锈死，当位于地下一层B113房间内的36m3储水箱水位低于设定值时，浮在水面的浮球装置无法打开控制阀进行及时补水，致使水箱中水用空。由于精密空调外冷却水缺乏正常供给，32个计算机机房中百台精密空调经水循环管网送到楼顶冷却塔的冷却水得不到及时冷却降温，处于机房中的百台精密空调相继罢工停运。信息机房中票务服务器因环境温度太高先行宕机。由此，全局售票系统瘫痪达4 h以上，给上海路局的安全生产、经营收入产生了重大损失，在社会上也引发了與论的不满。

（3）2013年12月8日11:00，大楼机房中大量精密空调相继发生高压报警，监控室屏幕上也观察到精密空调一次循环系统中水压差明显偏低，前一天因厂方维修过一组冷却塔，结合故障的表象，深入分析后，认为精密空调的一次内循环水系统的管网内存在空气，挤占了一次循环水容量，造成循环水流量不足。迅速对空调一次循环水系统采取放气操作，同时对一次循环水管网中进行快速补水。经过40min的排查故障和紧张抢修，终于找到了问题的症结，排除了故障，恢复了精密空调正常运行。在精密空调报警停运过程中，3层信息机房等机房温度持续攀升，最终停在30℃的刻度上，温度攀升得到了有效抑制。

3日常维护保养

客专调度大楼是上海路局的关键与要害场所，大楼内电梯、暖通、消防、楼宇智能、电力五大维护设备之中，精密空调是最重要关键设备之一，它是日常维护、保养、维修的重心保障工作，责任重大。

3.1日常管理制度

在分析总结的基础上，对精密空调工作，制订了一系列管理制度和规范。如值班员工作手册、交接班制度、24h日常巡检制度、巡检路线和巡检内容规定、冷却塔过滤板、室内主机空滤网、水滤网清洗周期、清洗方法规定、技术学习与交流制度等。通过这些制度与规章的严格执行，使精密空调的日常维护进入到良性有序的可控状态，主机故障的频次逐步下降，用户的满意度日益提升。

3.2 强化日常值守与巡检

对于精密空调的运行，实行了三班24h的值守与巡检的岗位。值班员的工作岗位在值控室内，注视着精密空调16台冷却塔中冷却风机、喷淋泵、一次循环水泵的工作状态和相关参数。每隔2h值守员将从负一层的外冷却水增压泵、补给水箱开始巡检一直到楼顶的泵机房、冷却塔、一次循环水工作泵，按规定的要求全部巡视一遍，并做好相关数据的记录。2014年5月10日上午11:00，巡检员发现B113房间内的36t水箱水位异常，市政水网系统不能正常补水。经查询上级给水部门，方知市供水公司在没有通知的情况下，不明原因地暂停了该路水源的供水。巡检员立即上报了这一情况，针对突如其来的情况，当即要求值班员，从消防水池中引入水源，快速给B113冷却水箱进行补水作业。若巡检不及时、不到位，类似于2013年7月10日的故障也将再次发生。

3.3 改进维护保养手段，提升系统效能

精密空调主机常常出现压缩机高压报警故障，这大多都是主机循环水进口的过滤网堵塞，造成主机循环水流量不足。在对其清洗的过程中，若只对水过滤网进行单一清洗，保持不了几天又会重复出现高压报警故障。原因是主机内部板式交换器中也存在水垢、铜氧化合物等脏物，清洗水过滤网的同时，对板式交换器一同进行反向冲洗数遍。经这样清洗方法后，能较长时间保持主机的正常运行而不产生高压报警现象。需要对循环水过滤网清洗的快速辨别方法是，通过人体手感，比较精密空调进、出水管的温差，技术标准是32℃与37℃，温差为5℃，若温差偏离太大，如回水管温度超过摄氏40℃，则该机组水过滤网需要清洗了。风通路空滤网的清洗判别方法，可通过风量测速仪对滤网口的风量进行测量，如风量比正常回风量明显偏小（正常风量是3.5m/s），说明该机组风通路空滤网需要更换或清洗了。掌握精密空调主机两个滤网的状态，快速判断和及时进行对空调主机的水过滤网、风通路空滤网清洗维护作业，时间和节点准确，这对于提升精密空调系统的整体效率，节省电力能源，提高节能减排效能，意义非同小可。

由于自然水水质差、空气中灰尘多、冷却塔中水导流填充物的氧化作用。在冷却塔中聚集了大量的脏、垢物，若不全面地、彻底地清洗，不但浪费大量的水和电能，对精密空调系统的所有设备将产生过渡的无效运行，加速设备老化，缩短设备使用寿命。定期对16台冷却塔进行了全面的清洗十分必要，先将屋面16组冷却塔通过控制柜切换到手动模式，暂停四台冷却塔的运行，关断相应水阀门，放空冷却塔中的外冷却水，人工拆卸塔内所有水导流填充物，进行彻底的清洗。用了一个月时间，完成了16台冷却塔的清洗工作，清理出的水垢、沙泥、脏垃圾物约2t左右。

4 创新创举、防微杜渐促安全

针对密空调曾经发生过的问题，在强化日常管理与巡检工作的同时，从多一份安全保障的思路出发，群策群力，动脑筋、想办法，大胆革新与创举，在作业流程中增添一些防范功能。

4.1 装LED、光柱数字显示装置

2013年7月10日发生于调度楼精密空调的故障，属于外循环水冷却子系统故障，根源来之于地下一层B113房间供给外循冷却水的水箱缺水所致。由于巡视工作上的马虎，没有及时发现水箱水位的异常。为便于巡视过程中的视觉更清晰更直观，我们在B113房间的电力控制柜侧面加装了水液位探测变送传感器，用LED、光柱实现数字显示的装置（见图1）。巡检作业时，水箱的水位由LED数字显示屏一明了然地显示出水箱水位高度。

图1 LED、光柱数字显示水位探测仪

4.2 安装自动排气阀门

2013年12月8日，客专调度大楼精密空调一次循环水管道中存在大量空气，导致管内水空间被空气挤占，一次循环水流量不足，大面积空调压缩机产生高压报警而停机。它是一次循环水热能传输子系统发生的故障。为防止类似故障的发生，我们在冷却塔进出水两端一次循环水主管道上加装了两只大口径电动自动排气阀门，定时对一次循环主管道进行排放气体。工作模式如下：排气阀门平时处于关闭状态，由PLC控制器设定的定时器，每2h输出一个控制信号，时长为1min。间隔2h，PLC控制器自动打开排气阀门，排气阀门开启1min时间，以确保一次循环水主管道内空气能及时排出，又不至于无为地浪费水资源。

4．3 加装抱箍式电磁流量计

为及时准确了解精密空调一次循环水主管道的水流量，在一次循环水的进、出水主管上分别加装了电磁流量计（见图2）。以监测一次循环水的流量情况。加装此装置后，并经相当长一段时间观察，一次循环进出水管道每小时流量为870m3～912m3，由管网中水的总容量可计算出,一次循环水在管道中每小时平均流动10次。日常巡检中，若发现电磁流量计监测到的流量明显少于900m3时，说明一次循环水管异常，可能存在空气现象或循环水泵有异常情况。

图2 电磁流量检测仪

4.4 末端加装压力表

在一次循环水管网的末端，大楼137房间中加装了压力观察表，目的是通过这只压力表，来观察末端一次循环水的压力变化，如压力表压力明显下降或表针抖动厉害，同样能反映出一次循环水管网中存在异常情况。

4.5 加装水表计量

为及时了解一次循环水损失情况，我们在一次循环水进水回路中加装了一只水表。经半年多的观察，此表每天的补水量大致为一个确切定量。过少或过少，都能间接地判断出一次循环水管中水的量化情况。如用水量过多，比较直观地可以怀疑一次循环水管网中存在渗漏的情况，应逐一地排查，找出渗漏点，排除隐患。

5 体会与建议

类似于上海客专调度大楼的建筑还有广州局、武汉局、沈阳局、北京局和铁路总公司，全国铁路共有5座。各级领导对大楼的运维与保障体系都十分关注，防微杜渐，谨慎作业，生怕发生意外。铁路总公司针对精密空调的重要程度，还为一次循环水系统加设了一套应急的备用主管网系统，上海路局客专调度大楼在设计时未作考虑，目前想再添加备用循环水管网已经是不现实的事情了。

冷媒制冷循环子系统中的101台主机和外循环水冷却子系统的16台冷却塔，均能通过单元隔离的方法，让某一设备从精密空调运行的大系统中退出来，实施保养或维修手段。但精密空调一次循环水热能传输子系统的主管网，它必须365天24h坚守岗位，显然一次循环水热能传输子系统的主管网特别重要。在日常维护保养过程中，我们特别关注主管网路中的管子接头、嵌入的各种型号、各种规格的阀门的运行状态，生怕锈蚀、沙眼而发生渗水、漏水现象。为此，我们储备了相关的备品备件，尤其是储备了足量的相对应规格的阀门芯，必要可以及时更换阀芯来做应急处理。

维护实践中我们还注意到，一次循环水热能传输子系统中循环水泵的作用也一刻不容忽视。2014年5月2号上午，我巡检值班员根据路局供电处要求，对精密空调循环泵供电系统进行双电源切换作业，由于切换过程中，存在电源间断情况，瞬间的停电，迫使2台运行中的水泵停了下来，一次循环水系统因缺乏强制性水流动，管路中流量聚减，导致大多机房的空调在短时间内相继高压报警而停止运行，由于恢复和处理及时，幸而没有闯下大祸。目前，我们的系统中共有四台55kW的循环泵，每12h人工切换一次，两两主、备方式互用。现场设计中，还有两台55kW循环水泵未接入系统，长期闲置不用。建议请施工单位添加必要的电力装备，让这两台闲置的电机也能成为正常运行中的四台泵电机的再备用设备，否则再过两年，这两套闲置的设备将成为一堆废铁。

再一个建议，希望借鉴铁路总公司的做法，在精密空调终端的主机上加装监控系统。建设精密空调监控系统有利于提高对精密空调的管理手段，能及时发现设备隐患和设备故障，缩短设备故障的判断时间、维修时间，提高维修效率，真正意义上结束对精密空调的静态维护维修，实现动态监控与动态维护维修的方式。

6 结束语

实施路局调度楼专业化维保工作刚刚一年时间，一年的工作实践，深刻地体会到，认真做好客专调度大楼精密空调的运维工作，对于调度指挥工作十分重要。担当这样一份工作任重而道远，工作既繁琐又艰巨，担当的使命神圣而光荣。要做好这份工作，必须关注每一个细节工作，加强日常检查、巡视与维护保养工作，及时发现隐患和故障苗子，及时采取措施，快速进行处理，否则就会延误时机，产生后果。要做好这份工作，还必须坚持长抓不懈、坚持以防为主、坚持养修并举，值守自律与考核并用，才能使精密空调的维保业务建立在最经济最可靠的模式下运行；才能掌握在有序可控的运行状态下工作；才能确保客专调度大楼精密空调设备的完好运转；才能确保全局调度指挥系统安全、高效地运行。

责任编辑：王华

来稿日期：2014-11-26