石化码头智能化计算机房建设研究

朱子愚

(天津港石油化工码头有限公司 天津300461)

石化码头智能化计算机房建设研究

朱子愚

(天津港石油化工码头有限公司 天津300461)

随着信息技术的发展，计算机软硬件在各个行业的应用越来越深入。这些应用的核心设备是各种服务器、网络交换机等，企业计算机房是这些设备的承载者。计算机房的建设管理水平直接影响企业的信息化水平，机房建设更是一门多学科综合技术，运营管理也是头绪纷繁。采用高新技术建设的智能化机房将提高企业计算机房的运营水平。以天津港石化码头公司智能化计算机房建设为例对现代化智能计算机房建设进行了探讨。

智能化 计算机房 机房建设 机房管理 信息化

随着信息技术的不断发展，计算机软硬件技术在各行业的应用越来越深入，各种服务器、网络交换机等设备在企业中往往集中起来进行统一的管理、维护，从而形成企业级计算机房或数据中心。由此可见，作为企业信息化的核心，计算机房的建设管理水平直接影响着现代企业的信息化水平。而计算机房建设是一门多学科综合技术，包括硬件与软件环境。机房建设必须满足微电子设备对温度、湿度和空气洁净度、电磁场强度、屏蔽、供电质量、防雷、接地、振动等多项技术的要求。鉴于企业中的计算机房要求高，管理头绪纷繁复杂，因此采用高新技术管理模式——智能化机房管理势在必行。

石化码头公司作为天津港集团下重要的一线企业，在信息化建设方面始终走在集团前列。然而，随着信息化建设的不断深入，各种软硬件设备不断增加，公司的信息化核心——计算机房的基础设施已不堪重负，难以满足公司未来信息化发展的需要。因此，对于石化码头公司计算机房的智能化改造已迫在眉睫。

1 智能化机房的概述

智能化计算机房最重要的一点就是拥有完善的机房管理平台，从设备的智能化到统一管理平台的智能化。智能化计算机房应具备以下特点：①高安全性；②高可靠性；③高经济性；④准确的机房预警；⑤标准化和规范化的设计；⑥高管理性；⑦优良的人机工程性；⑧高扩容维护性。

基于以上几个特点设计建设的机房才能称为智能化计算机房。

2 机房现状及智能化改造的必要性

石化码头公司核心机房于2004年建成，总面积约为20,m2，有服务器机柜2台，交换机柜3台，各种类型服务器10余台，网络交换机20余台，光线盒近5台以及若干网络设备。机房设置10,K UPS 1台，后置64块UPS电池组，设置机房空调两台。机房自建成投入运行已经10余年，目前承载能力已接近极限，无法满足公司信息化的发展需求。具体表现在以下几点：

2.1 机柜标准不统一

机房中的机柜型号各异，多为老式非标准机柜，无法进行设备的有效集成。

2.2 机柜承载已达极限

目前公司内各机柜均已满载工作，已无空架可用，且机柜已出现机架塌陷情况。

2.3 温控设备严重短缺

机房1共配置空调2台，1台已到达报废期限，另外一台作为备份的空调非机房专用精密空调，温控设备现状十分窘迫。

2.4 UPS系统未实现双机备份

目前，公司机房虽已配置UPS后备电源，但并无备份。

2.5 机房智能化监控设施缺失

公司机房属于夜间无人值守机房，仅设置一个监控探头作为监控设施，无法达到夜间无人值守机房的要求。

2.6 线路状况不佳

随着机房的多年运行，各种设备不断增加，导致机房内各种线路已非常凌乱。

2.7 机房装修老化

目前公司机房装修已10年，出现了多处墙皮脱落、线槽开裂等现象。

基于以上描述，公司机房的现代化改造已势在必行。

3 机房建设方案研究

基于前文所述，现从总体设计、装修设计、电气系统设计、机房空调设计、动力环境监控系统设计、防雷接地系统设计几个方面对公司计算机房智能化改造进行阐述。

3.1 总体设计

机房作为石化码头建设的重要组成部分，其建设必须按照高起点、高要求、高品质、高标准、高可靠性的原则进行。机房的整体设计和实施要充分体现安全性、可靠性、可管理性、灵活性、实用性和先进性的理念，要把石化码头的机房建设成为符合标准的现代化智能机房。

3.2 机房场地及装修设计

由于公司现有机房场地面积有限，因此机房场地及装修设计方面的重点应放在如何高效率地利用有限的场地进行平面布置设计。基于上述设计要求并结合场地的实际情况，机房场地布置设计如图1所示。

图1 机房场地布置设计图Fig.1 Site layout of machine room

选用5个600,mm×1,100,mm×2,000,mm的艾默生Knurr Elite系列标准机柜，1台Liebert．CRV系列空调机组，1台标准机房机柜式配电柜(内置环境监控系统、配电系统及UPS主机)。在机房装修设计方面采用全钢地板的方案替代原有铝制地板，解决铝制地板易变形的缺点。增加隔断屏蔽以解决原机房防辐射及信号干扰方面的缺失。

3.3 机房电气系统设计

机房的供配电系统是一个综合性供配电系统，在这个系统中不仅要解决计算机等微电子设备的用电问题，还要解决其他设备的用电问题。根据机房现有设备负载容量及未来的扩展需要，采用2台16,K UPS，双总线(2,N)架构供电方式(见图2)。

图2 计算机房供电拓扑图Fig.2 Topological graph of computer machine room

3.4 机房空调设计

计算机的可靠运行依赖于机房严格的环境条件，即机房温度、湿度、洁净度及控制精度，这必须由长期可靠运行的空调系统来保证。GB,50174—2008《电子信息系统机房设计规范》中规定了机房温度、湿度及温度变化率，对应公司机房情况应在机房的温控设计中遵循该标准的B级要求，对应的各项参数如表1所示。

表1 计算机房的温控设计标准Tab.1 Temperature control design standard of computer machine room

根据计算选用一台恒温恒湿带加热功能，容量为20,KW的机柜间制冷风冷机房精密空调，采取上送风或水平送风方式。

3.5 动力环境监控系统设计

机房动力环境监控重点主要在于两个方面：对机房内各设备运行环境、运行状况的监控和对机房内人员的监控。

3.5.1 机房设备运行环境、运行状况的监控

采用多媒体及网络技术对计算机各应用系统及机房设备的运行进行监控，通过计算机网络连接各应用系统的系统控制台，通过切换控制在监控屏幕上显示所需要的重点监控的系统信息。设备运行环境中央监控系统要求可以根据需要对供配电系统、UPS、精密空调系统、机房环境提供24,h全天候集中监控。

3.5.1.1 配电系统监控

实时监测配电柜中的市电质量，采用智能三相综合电力参数监测仪表，将三相交流电量按线性关系转换为规格化的数字用于实现监控。

3.5.1.2 UPS系统监控

实时显示并保存各UPS通讯协议所提供的能远程监测的运行参数和各部件状态，实时判断UPS的部件是否发生报警，当UPS的某部件发生故障或越限时，监控主系统发出报警。

3.5.1.3 机房精密空调系统监控

监测空调机运行状态，故障时进行报警。监视空调各部件的运行状态与参数，并实现远程控制空调的开机和停机、远程设置空调的温度与湿度等。

3.5.1.4 机房环境监控

机房环境监控主要包括对于机房的温度、湿度监控及火灾预警几个方面。

由于受气流及设备分布的影响，机房内部分区域温湿度值会发生较大变化，根据机房实际面积，加装具备网络传输功能的温湿度传感器，监测机房内的温湿度。

此外，为了预防机房火灾，方便用户预判机房环境情况，根据国家标准每30～50,m2配置1个烟感探测器来检测机房烟雾情况。

3.5.2 机房内人员的监控

对于机房内的人员监控主要采用视频监控和红外监控的方式。机房视频监控系统建成统一的数组网络视频监控系统，实现机房区域监控无死角，用于监控机房内人员出入情况等。此外，配置红外监控系统以防止非法入侵。

结合公司机房的场地情况，配置1个红外探测器，2个高清IP视频摄像头用于整个机房设备图像监控，并可在后台进行录像保存和调用，可与告警系统实现智能告警联动的功能。

上述所有智能设备(见图3)的监控均通过RJ45接口接入1台管理器主机，并采用RS-485方式及MODBUS协议进行数据配置和采集。而管理主机配置G网无线Modem用于短信和电话实时告警，通知机房维护人员第一时间得到信息关注机房告警状态，以便快速地采取相应措施“防患于未然”。

图3 机房监控智能设备Fig.3 Intelligent devices for machine room monitoring

3.6 防雷接地系统设计

3.6.1 防雷系统设计

计算机房中由于单位空间内工作电子器件众多，因此极易受到雷击的伤害。首先，在机房UPS配电柜内安装模块化二级电源防雷器从而避免配电系统遭受雷击入侵。另一方面，对于信号线路雷击的成因和解决方式则相对复杂一些。采取外线进入的信号线屏蔽、多点接地和安装防雷器等保护措施，来防止雷电对设备的侵入。

3.6.2 接地保护系统设计

机房的接地保护设计要考虑交流保护接地及计算机直流工作地线接地两方面因素。交流保护接地就是将电气设备的金属外壳等通过接地装置与大地直接连接起来，以防止因绝缘损坏等原因造成的触电危险。

此外，由于计算机系统中逻辑电路一般工作电平低，信号幅度小，易受地电位差和外界磁场的干扰，因此需要一个良好的直流工作接地，以消除地电位差和磁场的影响。机房直流工作接地可采用串联法、汇集法、网格法。

4 结 论

经过以上6个方面的考虑，计算机房的设计实施方案基本完成。按照该方案设计的计算机房将彻底解决现有机房标准不统一、无法增容、温控缺失、布局不合理、线路状况不佳、配电不合理、缺乏智能化环境监控、装修老化等一系列问题。真正建成具有高安全性、高可靠性、高经济性、高管理性、高扩容性、具备准确机房预警和优良人机功能的标准化智能机房。■

［1］ 姜飞. 机房的建设与维护[J]. 电脑知识与技术：学术交流，2007(2)：379-381.

［2］ 宋麒. 计算机实验室建设与设计的探讨[J]. 湖北成人教育学院学报，2007(6)：98-99.

［3］ 黄宗建，周伟. 网络中心机房建设解决方案[J]. 计算机与信息技术，2008(11)：97-98.

Intelligent Computer Room Construction for Petrochemical Engineering Wharfs

ZHU Ziyu
(Tianjin Port Petrochemical Engineering Wharf Co.，Ltd.，Tianjin 300461，China)

Along with the development of information technology，the applications of computer hardware and software in various industries are becoming more and more deep．Key equipment of these applications include servers，network switches，etc．Enterprise computer room is the carrier of these equipments．The construction and management level of the computer room directly affects the enterprise’s informatization level．Adopting new techniques to build intelligent computer room will improve the operational level．In this paper，the author takes the intelligent computer room construction of Tianjin port petrochemicals terminal company as an example to discuss the intelligent computer room construction.

intelligent；computer room；computer room construction；computer room management；informatization

TU244.5

：A

：1006-8945(2016)10-0111-04

2016-09-02