提高发电厂计算机网络机房供配电系统稳定性的研究

刘禹良，郭剑峰

（重庆电力高等专科学校，重庆 400053）

0 引 言

发电厂信息通信的核心部分即发电厂计算机网络机房，主要构成模块是计算机、通信、数据处理和设备控制等[1-2]。计算机网络机房是为计算机组准备的，是为了保证数据传输的稳定安全，且环境适宜计算机运行延长使用寿命。发电厂计算机网络机房供配电不稳定一般都是由于供配电系统的不稳定产生的。引起供配电系统的不稳定因素很多，也会产生很多严重后果，本文主要阐述导致计算机网络机房供配电系统不稳定的因素和改进方法。

1 计算机网络机房供配电系统

1.1 计算机网络机房构成

计算机网络机房包括计算机模块、通信模块、数据处理模块和其他相应的模块，进行对信息的收集、加工和存储等活动[3-4]。机房是给电子设备提供的运行环境，可以是一间屋子，可以是一栋楼。机房包括主机房、辅助区、支持区和管理区。机房的布置、温度、湿度、电器和电磁等，都是需要着重考量的因素。

1.2 供配电系统组成

计算机网络机房供配电系统应该是一个独立的系统。供配电系统包括供电线路、电线揽、接地牌、配电柜和防雷装置等。计算机网络设备供电部分负责向网络主干通信设备、网络服务器设备、计算机终端设备和计算机外部设备供电；机房辅助设备供电部分负责向机房空调新风系统、机房照明系统和机房维修电源系统（活动地板下或墙面专用电源插座系统）供电；办公室属于其他部分供电。计算机网络机房有专门的配电房间，房间内放置有专门的总配电柜，电缆需要进入总配电柜才能给各部分接送电缆。机房的配电柜非常重要，一旦发生火灾将后果严重，所以开关应为空气开关，具有自动性特点，需要联动消防。如果机房内部出现火灾或者其他事故，工作人员可以马上断开所有电源[5-6]。

2 稳定性影响因素

供配电系统的稳定性对计算机网络机房能否正常稳定工作至关重要。如果供配电系统不稳定，就会出现供电波动，进而影响计算机网络系统处理信息。一般情况下，发电厂的计算机网络机房供配电有市电接入，额定电压220 V。然而，市电波动性大，不能稳定提供电能。所以，现在的计算机网络机房都会增加UPS电源，以维持有波动性的电路电压稳定[7]。UPS电源还有一个重要作用，即如果市电故障不至于整个网络机房停电，因为其可以续航，负载能力的大续航能力也强。

2.1 市电

市电检修时，计算机网络机房依靠UPS电源供电。这时需要尽快停止机房运行，因为UPS续航时间是一定的。如果UPS提供的电能不足以支撑到检修结束，突然的停电可能导致计算机网络中存储的数据丢失或是存储设备损坏。计算机网络机房需要常年维持在一定的温度和湿度下运行，若机房中的空调没有正常运行，机房中的湿度、温度发生较大的变化，将可能导致计算机受损。如果市电仅仅是电压波动范围大，UPS电源可以起到维持电压恒定的作用，这样市电电压波动也不会影响供配电系统的运转。

2.2 UPS电源

UPS电源有一定的使用年限。为了防止UPS电源突然损坏而影响机房的正常运转，需要对UPS电源进线进行检修或者更新。检查或更换UPS电源时，要提前停止相关设备模块工作，这样就会有发电厂网络信息中断的时间。

2.3 其他

供配电系统中，市电接入时接地工作可能没有做好，这样设备就会有很大几率出现漏电，而静电被激发会对机房的运行产生危害。计算机网络机房设备多，需要对每个部分进行合理的安排。供电设备不应该与计算机组距离太近，因为会影响设备各自的散热，且设备具有的电磁辐射也会互相影响，影响设备运行的稳定，也影响数据的传输。

3 优化计算机网络机房供配电系统的方法

3.1 机房建设

国家有明确的关于计算机方法设计的标准，即GB50174-2008《电子信息系统机房设计规范》。发电厂应该根据国家标准设计机房的规划，一切设计改动以国家标准为主。网络机房的布局主要是对各种设备进行合理规划，这样保证设备之间不受影响，电线电缆和网络线路清晰。机房布线是指机房内部所有的竖直线、水平线、设备房间、计算机管理端和网络端的所有线，均应该布置规范[8]。对于一些特殊的设备，应该采用专门的供电箱，这样对设备间接起到保护作用，特殊的连接点要进行特殊标示。机房外的特殊供电线路尽量不要架空铺设。特殊情况下使用架空铺设进线时，一定要安装低压的避雷设备，安装位置在电源线的进口或者低压变压器母线处。线路中的电线应该使用铜芯屏蔽电缆或导线。有些电源线铺设在机房的活动地板下，有时网络信号线也需要铺设在地板下，这时要采用一些方法尽量不要出现电源线和网络信号线并排的情况。计算机网络机房中的电线必须不能易燃，要能阻燃，还要能承担负载流量[9-10]。机房内的地板或吊顶中有镀锌金属走线槽和钢管用于铺设电线。任何一路电缆的两边都需要标记，且要保存详细的布线图。

3.2 设备接地

计算机网络机房设备是否有可靠接地，能够很大程度上提高系统和设备运行的安全性，也能减少噪音。所以，在进行设备和线路接地时要按照国家标准进行。接地设备可以保证高层楼间配线和二级交换间的接地可靠。

3.3 静电和辐射

发电厂计算机网络机房中的设备对静电和电磁辐射相当敏感，所以一定要对机房进行防静电和防辐射设置。对布线系统中的电气电缆进行屏蔽，在机房重要部位中放置隔离网进行信息保护。如果对防静电水平要求高，可以在机房内部铺设抗静电地板。但是，抗静电地板使用的条件是静电电压在100 V以内，衰减速率为50 000 V/s[11]。

3.4 机房环境

机房环境需要恒温恒湿，对电磁环境也有一定要求。机房的温湿度主要由中央空调控制。如果机房中温度过高，计算机的核心部分热量不容易散发，过高的温度就会引起整个计算机组出现故障，造成直接的经济损失。所以，计算机机房的温度要保持在20 ℃左右。湿度过大会导致设备表面形成水雾或水滴，可能会进入设备内部损坏设备，所以计算机机房的湿度应保持在40%～50%，过大或过小都不利于设备的正常使用。

3.5 机房电源

发电厂机房电源也是按照GB50174-2008《电子信息系统机房设计规范》选择的。发电厂计算机网络机房供配电系统的电源可以使用汽机、锅炉，后备电源可以使用柴油机发电机组，安全性和可靠性高。具有主电源和备用电源，才能应对各种停电的突发状况。UPS电源的选择要考虑续航、负载和稳压，才能有利于机房的运行。机房供配电设备选型应注意，专用配电箱内保护和控制电器的选型应满足国家规范要求，且专用配电箱应有充足的备用回路，以满足计算机网络系统设备的扩容[12]。

3.6 管理制度

发电厂计算机网络机房供配电系统的稳定离不开完善的管理制度，应该制定出工作人员应该负责的具体工作范围，明确工作要达到的状态。完善的管理制度包括机房管理、突发事件处理、事故处理、数据管理、技术管理和安全培训等。对工作人员进行定期培训和考核非常必要，只有提高工作人员的专业素质，增强工作的积极性，才能从根本上保障供配电系统的稳定和计算机网络机房各项工作的顺利开展。维护人员每天早上对机房进行巡检并做好相关记录，加强对空调的管理，尽可能保持室温在18～25 ℃；加强机房清洁卫生管理，避免灰尘对电气设备造成影响[13]；插座换为专用PDU，且使用一定年限后要及时更换；为电源室安装空调，控制室温在20～25 ℃，确保UPS电池可靠充放电。

3.7 其他

计算机网络机房内的电源可能是三相五线或单相三线制。一般进线电源多为第一种，设备电源这两种都可以。机房内设备多且复杂，所以设备都具有过载保护功能，且各级配电系统会相互合作，配电方式是放射式。计算机网络机房中所有电线都具有阻燃性，是聚氯乙烯绝缘导线。电路的凹槽成分为镀锌/镀铁或是制成金属软管。计算机网络机房的室内及通道都要有应急照明装置和紧急疏散标志，这样如果出现紧急停电，有助于后续工作顺利开展，避免数据受损或人员受伤。应急照明系统属于三管格栅灯的一管，市电出现故障会自动转接到应急电源给其供电。

4 结 论

随着经济的发展，各行各业用电量增加，对发电厂计算机网络机房稳定性的要求越来越高，所以对供配电系统的要求也增强了。发电厂的计算机网络机房空间一般不会太大，甚至可能是空间狭窄，对各种设备的不合理分布会影响机房的整体运行。计算机网络机房非常重要的一部分是供配电系统。只有有了供配电系统，机房才有了灵魂。供配电系统不稳定会直接影响电源供应不稳，无法保障计算机网络电子系统的运行。此外，计算机网络机房各种电路线缆和网络线路交叉在一起会增加事故的发生率，影响计算机网络机房设备和信息传输。因此，对机房的改造和建设要非常注重供配电系统是否稳定。

[1] 李 科.简析数据中心机房供配电系统设计[J].深圳土木与建筑，2014，（1）：47-51．

[2] 孙晓兵，胡晓文.基于安全及有效运行角度的机房低压供配电系统设计[J].计算机光盘软件与应用，2012，（19）：125-126．

[3] 梁 超.提高发电厂计算机网络机房供配电系统稳定性[J].技术研发，2014，21（12）：124-126.

[4] 郑雪菲.提高发电厂计算机网络机房供配电系统稳定性[J].湖北电力，2012，36（2）：39-41.

[5] 孙晓兵，胡晓文.基于安全及有效运行角度的机房低压供配电系统设计[J].计算机光盘软件与应用，2012，（19）：125-126.

[6] 柳 宁.提高发电厂计算机网络机房供配电系统稳定性[J].工程技术（全文版），2013，12（7）：135-137.

[7] 田博光.某机房配电系统设计[J].智能建筑与城市信息，2010，12（4）：45-47.

[8] 田诺禹.监控机房高可用供配电系统的设计与应用[J].中国交通信息化，2015，5（12）：48-49.

[9] 代 斌.数据中心机房配电系统改造分析[J].信息与电脑（理论版），2018，2（3）：89-90.

[10] 陈 勇，李昌海.如何做好中心机房配电系统改造[J].中国金融电脑，2006，8（5）：44-45.

[11] 孙 志，赵宏强，徐 亮.校园数据中心机房升级改造建设实践[J].电子世界，2013，（5）：61-62.

[12] 王昌群.电子计算机房供电系统设计探讨[J].电气工程应用，2009，（10）：78-79.

[13] 冯 强.UPS双总线供电模式在金融数据中心的应用[J].中国金融电脑，2013，5（3）：36-37.