计算机机房环境管理.ppt

项目10计算机机房环境管理,计算机机房作为数据存储、传输、设备控制中心，在温度、湿度、洁净度、供电、防火性、承重能力、防静电能力、防雷、接地等各项指标上均应满足计算机及网络设备的要求。作为网络管理员必须了解计算机机房设计和施工的相关知识，掌握计算机机房相关设备和系统的使用和维护方法，为计算机和网络系统的可靠运行提供合乎规范的环境条件。本项目的主要目标是了解计算机机房供配电系统、空调系统和消防系统的基本知识，了解相关设备的使用和维护方法。,本项目主要内容,任务10.1管理供配电系统 任务10.2管理空调系统 任务10.3管理消防系统 习题10,任务10.1管理供配电系统,【实训目的】（1）了解计算机机房供配电系统的基本知识。（2）了解计算机机房供配电系统设备的操作和管理方法。【实训条件】（1）学校计算机机房或计算机网络实验室。（2）可供参观的校园网或企业网络中心机房。（3）不间断电源UPS。,相关知识,为计算机机房提供的电源系统的好坏，直接影响着其内部设备（如服务器、交换机等）是否能可靠运行。这种影响不进来自所提供的电网电压、频率及电流等基本要素是否符合用电设备的要求，而且来自所提供的电网质量。在目前广泛使用的微电子设备中，其内部供电系统都装有高速欠压保护电路。当电网欠压时，微电子设备靠储存在滤波电容、电感中的能量来维持存储器工作，一般能维持几毫秒，此时数据不会丢失。当供电电网瞬间中断10ms以上时，就会造成数据丢失。由此可见供配电系统的质量对于计算机、交换机等微电子设备非常重要。,1.供配电的基本要求,（1）线制与额定电压各类计算机设备所用的线制与额定电压常因国别而异。我国的电力系统采用的是三相四线制，其单相额定电压（即相电压）为220V，三相额定电压（即线电压）为380V。因此国产计算机及其外围设备都应符合国家电气标准的这一规定。在此需要指出的是在同一个计算机系统中，送给各部分机器的电压可能会有单相220V和三相380V之分。（2）频率国产计算机及其外围设备要求供电频率为50Hz（工频）。从国外引进的绝大部分设备已适应我国的220V/380V、50Hz电力系统，但有的设备要求供电的电源频率为60Hz，对于这类设备需要采用频率变换装置以满足要求。,（3）电网波动范围众所周知，电网在运行过程中，由于很多因素的影响，总是处于不断波动的状态。这种波动如果超出了计算机及其外围设备的用电范围，就会使设备处于不稳定的运行状态，严重时还会损坏设备。因此计算机机房供电电源要求电压波动小，频率稳定，抗干扰能力强。电压波动 频率波动 波形失真率 瞬变浪涌和瞬变下跌 瞬变脉冲,（4）供电进线方式机房低压配电应采用频率为50Hz、电压220V/380V的TT系统（TT系统是指将电气设备的金属外壳直接接地的保护系统，也称作保护接地系统）。按国家标准建设防雷设计规范，电源应采用地下电缆进线。当不得不采用架空进线时，在低压架空电源进线处或专用电力变压器低压配电母线处应安装低压避雷器。,（5）负荷等级我国电力部门对工业企业电力负荷进行了等级划分，以便管理。按照用电设备对供电可靠性的要求，将工业企业电力负荷分为3个等级。在国家标准计算机场地技术要求中对不同电力负荷等级的用户，提供了相应的供电技术。对于一级负荷采取一类供电，即需要建立不停电系统。对于二级负荷采取二类供电，即需要建立带备用的供电系统。对于三级负荷采取三类供电，即按一般用户供电考虑。,2.供配电方式,（1）直接供电方式直接供电方式就是将市电（通常为220V/380V，50Hz）直接接至配电柜，然后再分送给计算机设备。直接供电系统只适用于电网质量的技术指标能满足计算机的要求，且附近没有较大负荷的启动和制动以及电磁干扰很小的地方。直接供电系统优点是供电简单、设备少、投资低、运行费用少、维修方便等。它的缺点是对电网质量要求高，对电源污染没有任何防护，易受电网负荷的变化影响等。应用范围为二级或三级负荷。,（2）UPS（不间断供电系统）供电不间断电源（UPS，）伴随着计算机的诞生而出现，并随着计算机的发展壮大而逐渐被广大计算机用户所接受。UPS在市电供应正常时由市电充电并储存电能，当市电异常时由它的逆变器输出恒压的不间断电流继续为计算机系统供电，使用户能够有充分的时间完成计算机关机前的所有准备工作，从而避免了由于市电异常造成的用户计算机软硬件的损坏和数据丢失，保护用户计算机不受市电电源的干扰。（3）直接供电与UPS结合方式为了防止计算机机房辅助设备干扰计算机及网络设备，可将机房的辅助设备如空调、照明设备等由市电直接供电；计算机及网络设备由UPS供电，这种方式不仅可以减少设备间的相互干扰，还可以降低对UPS的功率要求，减少工程造价。,3.UPS,（1）UPS的作用在UPS出现之初，它仅被视为一种备用电源，但由于一般市电电网都存在质量问题，从而导致计算机系统经常受到干扰，造成敏感元件受损、信息丢失、磁盘程序被冲等严重后果。因此，UPS日益受到重视，并逐渐发展成为一种具有稳压、稳频、滤波、抗电磁和射频干扰、防电压冲浪等功能的电力保护系统。尤期是我国目前电网的线路及供电质量并不很高，抗干扰、抗二次污染的技术措施远远落后于世界先进国家，UPS在我国计算机等精密设备上的保护作用就显得尤其重要。,（2）UPS的分类目前，UPS电源工业主要提供后备式和在线式两种UPS电源，如果再细分，还有在线互动式和后备式方波输出式电源等类型。后备式UPS电源在市电正常时负载由市电经转换开关供电，当市电系统出现问题时才会由UPS的电池经逆变器转换向负载供电。在线式UPS电源当市电正常时，供电途径是市电整流器逆变器负载，市电中断时的供电途径是电池逆变器负载，因此不论外部电网状况如何，总能够提供稳定的电压。,按UPS输入输出相电压数量的不同，UPS可以分为以下几种。单相输入/单相输出，输出功率小于10kVA；三相输入/单相输出，输出功率为1020kVA；三相输入/三相输出，输出功率大于20kVA。（3）UPS的供电方式UPS的供电方式分为集中供电方式和分散供电方式两种：集中供电方式是指由一台UPS（或并机）向整个线路中各个负载装置集中供电；分散供电方式是指用多台UPS对多路负载装置分散供电。（4）UPS的选择确认所需UPS的类型。确定所需UPS的功率。考虑发展余量。选择品牌和售后服务。,4.供配电系统设置,（1）供配电系统配电柜计算机机房供配电系统的配电柜一般应设置在机房出入口附近，设在便于操作和控制的地方。为了避免电磁干扰和辐射，电力线在进入机房以后应用屏蔽线或金属屏蔽。从配电柜至有关设备的电缆，为了避免50Hz电源对网络布线系统电缆的干扰，也应采用金属网屏蔽电缆。网络机房供配电系统用的配电柜通常由空气低压断路器、电表、指示灯等机电元件组成。设计配电柜时，必须认真研究机房设备对供配电的要求。,（2）电源插座设置对于计算机网络中所有用电设备（包括客户机、服务器、网络设备等），都需要设置相应的电源插座为其供电。根据国家规定单相电源的三孔插座与相电压的对应关系是：正视右孔对相（火）线，左孔对零线，上孔接地线。计算机机房 配线间 办公室（工作区）（3）电力线与双绞线电缆走线间距双绞线电缆安装的一个重要指标是在电源干扰源与双绞线电缆之间应有一定的距离。,5.计算机机房安全接地系统,计算机系统的地线是保证计算机安全运行的重要措施，可以在发生事故时保证人身和设备安全。计算机系统的大小、种类不同，对地线的要求也不同，大中小型计算机比微型计算机要求高。概括起来计算机机房接地有工作接地、安全接地、直流接地、静电接地、屏蔽及建筑物防雷保护接地等类型。在实际应用中应根据计算机的工作性质和实际情况进行设置。,交流工作接地：是交流电源的中性线，接地电阻不应大于4；安全保护接地：是设备外壳的安全接地线，接地电阻不应大于4；直流工作接地：是计算机线路的逻辑地，即直流公共连接点，接地电阻应该计算机系统具体要求确定；静电接地：为了消除计算机系统运行过程中产生的静电电荷而设的一种接地，接地电阻不应大于100；防雷接地：应按现行国家标准建筑防雷设计规范执行。屏蔽接地：计算机机房屏蔽接地主要有两个作用，一是防止计算机处理信号被窃,二是防止外界电磁场干扰计算机系统正常运行。屏蔽接地电阻应大于2。,6.计算机机房的防静电措施,计算机房防静电措施有以下方面：主机房内采用的活动地板可由钢、铝或其它阻燃性材料制成。活动地板表面应是导静电的，严禁暴露金属部分。主机房内的工作台面及坐椅垫套材料应是导静电的。机房内的导体必须与大地作可靠的联接，不得有对地绝缘的孤立导体。导静电地面、活动地板、工作台面和坐椅垫套必须进行静电接地。静电接地的连接线应有足够的机械强度和化学稳定性。导静电地面和台面采用导电胶与接地导体粘接时，其接触面积不宜小于10cm2。静电接地可以经限流电阻及自己的连接线与接地装置相连，限流电阻的阻值宜为1M。,实训内容,1.参观计算机机房2.认识计算机机房的供配电系统3.使用和维护UPS,任务10.2管理空调系统,【实训目的】（1）了解计算机机房空调系统的基本知识。（2）了解计算机机房空调系统设备的操作和管理方法。【实训条件】（1）学校计算机机房或计算机网络实验室。（2）可供参观的校园网或企业网络中心机房。,相关知识,计算机机房空调系统的任务是保证计算机及计算机网络系统能够连续、稳定的运行，排出计算机设备及其它热源所散发的热量，维持机房内的恒温恒湿。,1.温度、湿度控制对计算机机房的重要性,计算机机房中的设备主要是以微电子、精密机械设备为主，这些设备使用了大量的易受温度、湿度影响的电子元器件、机械构件及材料。温度对计算机机房设备的电子元器件、绝缘材料以及存储介质都有较大的影响。湿度对计算机设备的影响也同样明显，当相对湿度较高时，水蒸汽在电子元器件或电介质材料表面形成水膜，容易引起电子元器件之间形成通路；当相对湿度过低时，容易产生较高的静电电压,2.计算机机房专用空调,（1）计算机机房对空调系统的要求计算机及网络设备对工作环境要求的特殊性，决定了计算机机房对空调系统的要求不同于一般的建筑物，主要表现在以下方面：计算机设备的功耗、发热量较大，洁净度要求较高。需要全年持续、稳定的降温运行。送风量大，送、回风温差小。空调系统应具有较高的可靠性。温、湿度须控制在一定范围内。,（2）机房专用空调与舒适型空调的区别,（3）机房专用空调的基本类型机房专用空调主要由压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器等组成，还包括风机、空气过滤器、加湿器、加热器、排水器等部件。一般来说空调机的制冷过程为：压缩机将经过蒸发器后吸收了热能的制冷剂气体压缩成高压气体，然后送到室外机的冷凝器；冷凝器将高温高压气体的热能通过风扇向周围空气中释放，使高温高压的气体制冷剂重新凝结成液体，然后送到膨胀阀；膨胀阀将冷凝器管道送来的液体制冷剂降温后变成液、气混合态的制冷剂，然后送到蒸发器回路中去；蒸发器将液、气混合态的制冷剂通过吸收机房环境中的热量重新蒸发成气态制冷剂，然后又送回到压缩机，重复前面的过程。,目前机房专用空调主要有以下几种类型：双回路柜式机组 单回路柜式机组 模块式机组 顶置式机组（4）机房专用空调的控制系统不少机房专用空调机生产厂家专门开发一系列的控制器作为空调系统的组成部分，普遍采用微机控制器，也有把模糊控制技术应用于机房专用空调系统中。机组控制器可以独立控制机组运行，也可以和网络控制器联接，机组的运行可以利用网络控制器进行集中控制。,3.机房空调的气流组织,（1）上送下回气流组织方式上送下回气流组织方式送风口设在房间顶棚上或房间侧墙上，向室内垂直向下送风或横向送风方式。此种方式在舒适型空调中应用极为普遍，但在计算机房特别是大中型计算机房用得不多。上送下回的气流组织方式，一般仅适用在小型计算机房或微型计算机机房。（2）下送上回气流组织方式下送上回气流组织方式如图10-6所示，空调冷风送入计算机房高架地板，以此作为送风静压箱，然后经过设置在高架地板上的风口，分别送人室内和机柜，被加热后的热空气，从机柜上部排出，再经顶棚回风口排出。下送上回气流组织方式通常用在设备布置密度大、设备发热量大的大中型计算机房和程控交换机房。,4.机房专用空调的选型,在选择机房专用空调时，通常应根据机房内设备发热量、机房面积、机房条件（包括层高，密封，装修，室外机安装位置等）以及当地气候条件估算所需空调设备的制冷量，进而选定设备型号。可以按照以下方法估算制冷量：机房空调总负荷QQ1Q2Q3Q4。Q1为太阳辐射热通过机房的屋顶、门窗、墙壁、楼板围护设备传入的热量和室内外气温不同形成的温差传入的热量。Q2为计算机机房内电子设备的发热量，应按设备生产厂家提供的资料和设备配置的数量或容量来计算。Q3为机房工作人员的散热量。Q4机房照明灯发热量。空调机制冷量通常在其总负荷基础上增加510。,实训内容,1.认识计算机机房的空调系统2.计算机机房空调系统的操作3.计算机机房空调系统的维护,任务10.3管理消防系统,【实训目的】（1）了解计算机机房消防系统的基本知识。（2）了解计算机机房消防系统设备的操作和管理方法。【实训条件】（1）学校计算机机房或计算机网络实验室。（2）可供参观的校园网或企业网络中心机房。,相关知识,由于计算机机房存在着大量用电设备，很容易因设备故障而引起火灾，因此在计算机机房内必须安装消防设备。,1.计算机机房火灾防护的特殊性,（1）计算机机房及其设备的特点通常计算机机房的空间结构可以被天花板和高架地板分成三层。计算机、网络设备及其他相关辅助设备置于天花板与高架地板之间，而在高架地板下或天花板以上通常会铺设大量的电缆。一般计算机机房的起火因素主要是由电气过载或短路引起的，燃烧的主要区域通常在高架地板下或天花板以上，塑料绝缘线一旦燃烧将产生大量腐蚀性烟雾，但温度上升会相对较慢。计算机机房的电子设备包含很多塑料和纸质元件，这些易燃物质会迅速燃烧并产生热量、浓烟和腐蚀性气体。而且这些设备只能在很窄的温度、湿度范围内工作。烟雾、腐蚀性气体和水都会对设备造成损害。,（2）计算机机房对火灾侦测的影响因素消防报警系统是目前建筑物消防系统的基本组成部分，其主要方式是在易燃区域设置烟感和温感探测器，侦测区域内温度或烟雾浓度的变化并及时报警。而以下因素将对计算机机房的火灾侦测产生负面影响：机柜及防护箱 空调系统 电缆,2.计算机机房消防系统的基本要求,（1）一般规定计算机主机房、基本工作间应设二氧化碳或卤代烷灭火系统，并应按现行有关规范的要求执行。计算机机房应设火灾自动报警系统，并应符合国家标准火灾自动报警系统设计规范的规定。报警系统和自动灭火系统应与空调、通风系统联锁。当有火灾报警时，自动切断供电回路、关闭楼宇新风系统机房处的送风排风阀门。空调系统所采用的电加热器，应设置无风断电保护。,（2）消防设施凡设置二氧化碳或卤代烷固定灭火系统及火灾探测器的计算机机房，其吊顶的上、下及活动地板下，均应设置探测器和喷嘴。主机房宜采用感烟探测器。当设有固定灭火系统时，应采用感烟、感温两种探测器的组合。当主机房内设置空调设备时，应受主机房内电源切断开关的控制。机房内的电源切断开关应靠近工作人员的操作位置或主要出入口。,（3）其他措施计算机机房内严禁存放易燃、易爆物品，如酒精、汽油等；也不要将可燃物品堆放在计算机附近，如棉丝、纸张等。计算机机房要禁止吸烟及随意动火。计算机机房操作完毕要及时切断电源，通电运行时，要监护使用。检修计算机时，必须先关闭电源，再进行作业。机房出口应设置向疏散方向开启且能自动关闭的门，并应保证在任何情况下都能从机房内打开。凡设有卤代烷灭火装置的计算机机房，应配置专用的空气呼吸器或氧气呼吸器。计算机机房内存放废弃物应采用有防火盖的金属容器。计算机机房内存放记录介质应采用金属柜或其它能防火的容器。,3.计算机机房灭火剂的选用,计算机机房的特点决定了其不能使用传统的水、泡沫、干粉等灭火系统，而应该选用在常温下能迅速蒸发，不留下蒸发残余物，并且非导电、无腐蚀的气体灭火剂。气体消防灭火系统是将某些具有灭火能力的气态化合物（常温下）贮存于常温高压或低温低压容器中，在火灾发生时通过自动或手动控制设备施放到火灾发生区域，从而达到灭火目的。目前常用的气体灭火剂有以下几种：（1）卤代烷（1211、1301）（2）二氧化碳（3）FM200（4）INERGEN,实训内容,1.认识计算机机房的消防系统 2.计算机机房消防系统的操作3.计算机机房消防系统的维护,