省级广播电台计算机房的设计

■文/杨雄俭

省级广播电台计算机房的设计

■文/杨雄俭

计算机网络是现代广播系统不可或缺的重要组成部分，计算机房是计算机网络的基础，良好的机房设计可以有效提高计算机网络的可靠性和效率，广播电台计算机房有别于普通电子信息机房，本文主要讨论省级广播电台计算机房设计的特点。

计算机房；广播电台；网络

广播电台计算机网络早期的主要功能是上互联网，对机房的要求不高，近年来，随着自动播出、新闻采编、广告管理等广播生产网络的发展，对计算机房的要求越来越高，计算机房已成为广播电台的核心机房之一，建设计算机房是综合性的工程，包含了装修、安全、空调、电气、机柜、网络布线等多专业的建设，广播电台的计算机房有别于普通的电子信息系统机房，在建设过程中，有很多特殊之处，本文主要论述省级广播电台计算机房建设的特点。

1.机房规划

广播电台的网络类型很多，从大的方面，分为制播网、内部网、互联网，细分的话，可以分为播出网、制作网、节目采编、内部办公、互联网等10多种网络，建设机房首先要明确是满足哪些网络的发展需要，不同类型的网络，对机房的安全级别、位置、面积的要求有很大的不同。

1.1建设标准

1.1.1 按照《电子信息系统机房设计规范》（GB50174-2008）[1]

电子信息系统机房划分为A、B、C三级，根据机房的使用、性质、管理要求等，各级广播电台可以参照以下标准建设电子信息系统机房。

省级以上广播电台：A级标准

副省级城市和省会城市广播电台：B级标准

地市、县级广播中心：C级标准

1.1.2 参照《信息系统物理安全技术要求》[2]（GB/T 21052—2007）

不同用途的机房，安全等级有很大的差别，对于省级广播电台计算机房，机房如果有播出网的设备，机房安全等级按三级设计，如果机房只有制作、互联网设备，没有播出网设备，一般按二级标准设计。

1.2机房布局

机房布局的主要原则是人机分离、不同用途房间分离，省级广播电台的机房主要分为主机房、工作室、UPS室、设备存放4个区域。

1.2.1主机房

主机房安装服务器、网络存储、交换机等信息设备，是计算机房的核心，参照《电子信息系统机房设计规范》（GB50174-2008）[1]，主机房按照下列公式计算。

A = K ∑ S

A ― 电子信息系统主机房使用面积（m2）；

K ― 系数，取值为 5 ～ 7 ;

S ― 电子设备的投影面积（m2）。

在上述公式中，如何确定电子设备的投影面积？

推算机房容纳的设备数量，由设备的数量计算机柜的数量，例如，1个42U的机柜可以容纳8台2U服务器、最多可容纳12台服务器。这里需要注意的是，计算每个机柜容纳设备数量时，综合考虑机房地面最大的承重，按目前市面产品重量，1个机柜8台阵列柜总重量约800kg，1个机柜12台阵列柜总重量约1000kg。

计算机柜的截面积，例如，1个1600mm（宽）×1200mm（长）机柜截面积为0.72m2，计算所有机柜截面积总和，就可以得到电子设备的投影面积。

1.2.2 工作室

主机房的温度低（23℃）、风量少、噪声大（80分贝以上）、设备多，工作人员长期在主机房工作，对身体不利，新进的设备在未经测试前，不能安装在主机房，因此，要设置单独的工作室，主要用途是设备安装测试、监控，至少能容纳3-4人同时工作。工作室要靠近主机房，方便工作人员进入主机房。

1.2.3 UPS室

UPS设备，如果计算机房和直播室系统共用UPS，不用设专门UPS室。

1.2.4设备存放室

存放机房常用的备件，设在机房附近。

1.3位置

信息机房的选址基本原则是远离强干扰、火灾隐患、不清洁、不安全的环境，在满足以上原则的基础上，广播计算机房还要考虑下面几个因素：

根据机房的使用用途靠近用户端，例如，如果以制播系统为主，机房最好安排在播出区，或者靠近播出区，若机房内各类型网络都有的，用户是覆盖全台的，机房安排在大楼的中间楼层。

所在楼层的荷载、高度等因素，计算机房荷载要求在800kg/m2以上，一般办公楼层荷载250-350kg/m2，楼板加固的成本较高，最好选择在楼板荷载比较大的楼层，加固成本低一些；楼层比较高，对机房的管线比较有利。

尽量靠近布线管井，减少布线距离。

机房里面不能有水管经过，机房正对的上个楼层也不能有水管经过。

2.机房建设方案

2.1平面布局

2.1.1主机房

广播电台分为播出网、内部网、互联网3类网络，安全级别不同，这3类网络之间物理隔离，各类网络之间只能通过网闸交换数据，因此，3类网络设备分开不同的区域，这样可以方便管理、也有利于网络线路布置。

每个机柜前方的操作空间1.2米，后方的空间不少于1米，建议每两排机柜面对排列，冷热通道分离。

2.1.2工作室

安装操作台、网络监控设备，配置大屏幕监视器，实时显示主机房内主要设备状态，配置测试用的机柜。

2.2装修及承重加固

省级广播计算机房出于安全的需要，机房四周要砖墙间隔，机房内部各功能区域可以玻璃间隔，室内装修采用非燃烧材料（燃烧性能A级）。

活动地板：两个主要功能，一是设备的支承，二是接地保护，因此，活动地板的荷载至少800kg/m2，要可靠接地，接地电阻小于1欧姆，如果空调下送风，活动地板高度不低于350mm，不是下送风的话，活动地板高度不低于150mm。

信息机房的荷载要求800kg/m2，新建大楼在建筑设计阶段就要按标准设计机房楼板，如果在原有的大楼建设机房，楼板需要加钢梁或钢板分散荷载，若仍达不到要求，可以降低机柜的设备数量。

广播电台的播出区楼板荷载通常达到400-500kg/m2，如果位置合适的话，可以安排在播出区，可以减少加固的难度和成本，也有利于UPS、空调、消防等设备的综合利用。

2.3机房的安全建设

机房的安全建设包括消防、保安监控、门禁、防雷接地四方面的内容

2.3.1消防系统

电子信息系统机房设独立的消防控制系统，但要与大楼的消防系统联动。

省级以上广播电台电子信息机房的耐火等级：一级。市县级广播电台电子信息机房的耐火等级：不低于二级。灭火系统不建议使用喷水系统，建议用气体灭火系统。

2.3.2安全监控

一般的安全监控系统主要目的是：防盗和防破坏，对电子信息机房而言，还要防止数据被复制、破坏。

存储三个月以上的视频录像存储时间，为了防止所记录录像被破坏，监控录像异地存储。设防盗系统，在下班时间启动防盗系统，与视频监控系统联动。

门禁系统：记录出口人员身份、时间。

接 地系统：机房内各种接地系统包括交流工作接地系统、安全保护接地、防雷接地、计算机直流地，这4种接地应分开，若采用联合接地法，各子系统应从联合接地点分别引出，联合接地网接地电阻应小于1Ω。

2.4广播信息主机房空调

2.4.1采用精密空调

传统的舒适性空调主要是针对家庭、办公场所、宾馆、商场等场所设计的，主要对象是人，不能准确地控制机房内的温度，湿度也较难控制，机房的冷却不均匀，存在区域温差，因此不能满足机房的需要。

精密空调是针对现代电子设备机房设计的专用空调，它的工作精度和可靠性都要比普通空调高得多，可以每年365天、每天24 小时安全可靠运行。精密空调可将机房温度及相对湿度控制于正负1摄氏度，从而大大提高了网络设备的寿命及可靠性[3]。

2.4.2采用冗余设计

广播计算机房是24小时运作、封闭的机房，如果空调出现故障，机房内部可能升至50℃以上，修复空调机组可能要1个星期以上，因此，需要冗余的空调设备，通常是1+1（一主一备）、2+1（两主一备）的空调备份形式。如果机房面积过大，空调气流无法到达最远端，采取分区备份的方法，即每个分区都有冗余空调。

2.4.3空调的气流组织

机房空调的主要目的是降低网络设备内部的运行温度，因此，空调的气流应该和网络设备的吸气散热方向相符，延长冷气在设备内部的停留时间。计算机机房内部的主要设备是服务器和存储设备，这两种设备是前进风后回风，因此，机房最优的送风方式是前送风、后回风、冷热道分离，避免出现空调“短路”的情况。

2.4.4机房温度

23℃±1℃，其中服务器进风面温度保持在18℃-21℃之间。

2.5电气

自动化播出网络是省级广播电台播出系统的主要组成部分，节目制作、新闻采编、广告管理等计算机网络系统担负着广播电台节目制作的任务，因此，省级广播电台的计算机网络的电气设计应该遵循安全播出的有关国家和行业标准。

2.5.1 高压电

参照安全播出标准，省级以上广播电台接入两路外电，其中至少一路应为专线；当一路外电发生故障时，另一路外电不应同时受到损坏。

2.5.2 UPS电

UPS容量：在将来使用不明的情况下，可以按机柜数量估算机房UPS的容量，如果1个机柜最多8台设备，每个机柜2-3KW，如果每个机柜12台，或者有大容量设备，机柜容量在4KW以上。

UPS的冗余设计：省级广播电台计算机房至少接入两套4台UPS，并以市电作为备份，下图是1个机房电气设计方案。

图1

每个机柜双电源回路供电，每个电源回路要来自不同的UPS，列头柜可以实时监控每个机柜的电压、电流、功率等电气参数，其中1个电源回路在两套UPS故障的情况下，可以切换到市电。

在正常情况下，两个电源回路各承担设备50%的负荷，若其中1路发生故障，剩下的1路承担全部的负荷。在日常机房管理中，要经常监控各机柜的用电情况，确保各电源回路电流不超过开关负荷的50%。最好列头柜有实时报警功能，超过设定的电流上限，自动报警。

2.6机柜

信息机房的网络设备机柜按照用途可以分为服务器机柜、交换机柜、设备测试机柜、光纤配线柜、网线机柜五类机柜，其尺寸、荷载、用电有所不同。

2.6.1服务器机柜：安装服务器或存储设备

现在服务器长度约700mm，机柜前面预留200mm，后面预留位置安装PDU、布线走线槽，建议服务器机柜深度1200mm、宽度600mm、高度42U。

2.6.2交换机柜：安装网络交换机

现在大多数的网络交换机侧进风、侧送风，交换机的网线比较多，机柜宽有利于散热、走线，建议交换机柜宽度800mm、深度900或1200mm、高度42U。

2.6.3测试机柜：通常设在工作室，供测试设备用

广播用的网络设备在正式使用之前，先接普通用电测试一段时间，因此，测试机柜还要配置普通用电。建议机柜宽度600mm、深度900mm、高度42U。

2.6.4光纤配线柜：机房光纤汇聚点

1个42U的光纤配线柜一般可以容纳720芯的光纤，如果采用高密度的LC配线箱，可以达到1000芯以上。光纤配线柜宽度建议800mm以上，便于两边走线；深度不用太深：300mm-600mm。

2.6.5网线配线柜：机房铜缆网线汇聚点

1个42U的网线配线柜采用高密度网线配线架，最多容纳720条网线。网线配线柜宽度建议800mm以上，便于两边走线，深度建议600mm，后方预留一定的操作空间。

2.7网络布线

网线布线系统是网络的基础，一个好的布线系统不仅可以充分发挥网络设备的性能，还可以为整个系统提供20年以上的发展潜力，机房布线系统至少能支持10Gbit/s系统，未来还可以支持40G和100Gbits/s以太网。

2.7.1走线方式

走线方式分上走线和下走线两大类。所谓上走线，是指线缆敷设在高于设备高度的空间中，而下走线则指敷设在架空地板下。上走线比较灵活，具有良好的冗余性和可扩展性，下走线不防鼠、灰尘大、不易维护、不利于消防等。建议采用上走线的方式，如果楼层高度不够，不能吊装线槽，也可以在机柜顶安装线槽。光纤和网线的转弯半径、固定方式、线缆保护等方面有很大的不同，光缆和网线最好分开线槽。

2.7.2网络布线选型

网络布线主要是光纤和铜缆网线两类，其中光纤分为多模和单模光纤两种，两种光纤成本差不多，单模光纤采用激光源、传输距离长、收发设备成本较高，多模用850nm可见光源、传输距离短、收发设备成本低，机房内部布线距离短、设备多，一般以多模光纤为主，可以降低成本，对外则使用单模光纤。

机房内部支持10Gbit/s的布线系统有OM4、OM3多模光纤和6A、7类网线：

OM3多模光纤：在10Gbit/s系统中，可以传输300米，在100米的距离内，可以支持40G和100Gbits/s以太网。

OM4多模光纤：在10Gbit/s系统中，可以传输550米，在150米的距离内，可以支持40G和100Gbits/s以太网。

6A类网线：能支持万兆上网，最大带宽能达到500MHZ，是六类网线的两倍。

7类网线：与6A网线相比，七类网线最大可以支持40G，但七类网线目前并没有国际标准。

光纤与网线相比，抗干扰能力强、占用布线管槽少、数据传输速率快，网线的好处在于可以向下兼容、网络适配器成本低，对于广播计算机房，可靠性要求高，建议以光纤为主、网线为备份，是选用OM4还是OM3多模光纤，视投入成本而定，网线建议选用6A网线，七类网线现在成本还比较高，而且施工难度大，现阶段建议暂时不考虑。

以上是我对广播电台计算机房建设的一些看法，由于本文篇幅有限，因此，未能对机房建设的细节问题作进一步深入探讨。

[1]电子信息系统机房设计规范（GB50174-2008）.

[2]信息系统物理安全技术要求（GB/T 21052—2007）.

[3]罗瑶.计算机机房采用精密空调的探讨.中华建设，2012（9）.

（作者单位：广东广播电视台广播制播部）

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1671-0134（2016）10-056-03

10.19483/j.cnki.11-4653/n.2016.10.020