1 解讀信息化

    1997年召開(kāi)的首屆全國(guó)信息化工作會(huì)議，對(duì)信息化和國(guó)家信息化定義為：“信息化是指培育、發(fā)展以智能化工具為代表的新的生產(chǎn)力并使之造福于社會(huì)的歷史過(guò)程。國(guó)家信息化就是在國(guó)家統(tǒng)一規(guī)劃和組織下，在農(nóng)業(yè)、工業(yè)、科學(xué)技術(shù)、國(guó)防及社會(huì)生活各個(gè)方面應(yīng)用現(xiàn)代信息技術(shù)，深入開(kāi)發(fā)廣泛利用信息資源，加速實(shí)現(xiàn)國(guó)家現(xiàn)代化進(jìn)程”。

    實(shí)現(xiàn)信息化就要構(gòu)筑和完善的六個(gè)要素為：開(kāi)發(fā)利用信息資源、建設(shè)國(guó)家信息網(wǎng)絡(luò)、推進(jìn)信息技術(shù)應(yīng)用、發(fā)展信息技術(shù)和產(chǎn)業(yè)、培育信息化人才和制定和完善信息化政策。

    信息化代表了一種信息技術(shù)被高度應(yīng)用，信息資源被高度共享，從而使得人的智能潛力以及社會(huì)物質(zhì)資源潛力被充分發(fā)揮，個(gè)人行為、組織決策和社會(huì)運(yùn)行趨于合理化的理想狀態(tài)。同時(shí)信息化也是IT產(chǎn)業(yè)發(fā)展與IT在社會(huì)經(jīng)濟(jì)各部門擴(kuò)散的基礎(chǔ)之上的，不斷運(yùn)用IT改造傳統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)結(jié)構(gòu)從而通往如前所述的理想狀態(tài)的一個(gè)持續(xù)的過(guò)程。

2 與之關(guān)聯(lián)的機(jī)房建設(shè)

    以上組成信息化的核心系統(tǒng)，無(wú)論是信息識(shí)別（包括文字、語(yǔ)音與圖像識(shí)別）、信息提取、信息檢測(cè)、信息傳遞、信息處理、信息存儲(chǔ)、信息再生、信息安全等都必須依賴于現(xiàn)代電子計(jì)算機(jī)的超凡功能，才能得以實(shí)現(xiàn)。

    提到電子計(jì)算機(jī)，就比如會(huì)涉及把實(shí)現(xiàn)信息化建設(shè)各個(gè)環(huán)節(jié)所需的各自功能的核心設(shè)備（電子計(jì)算機(jī)）安置于一個(gè)科學(xué)合理的空間，以保證信息化系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，這個(gè)空間就是我們經(jīng)常所講的計(jì)算機(jī)機(jī)房。

    然而，在系統(tǒng)構(gòu)建時(shí)，部分建設(shè)方自覺(jué)或不自覺(jué)的對(duì)機(jī)房的建設(shè)，在認(rèn)識(shí)上存在著一定的偏差。人們往往很重視在系統(tǒng)所需的設(shè)備上投資，力求設(shè)備的高端化，而卻忽略機(jī)房建設(shè)的投資。筆者在此就有關(guān)機(jī)房的含義及對(duì)信息化建設(shè)的安全穩(wěn)定運(yùn)行的保障作用作一淺析。

    信息化飛速發(fā)展的標(biāo)志之一，是網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的日益成熟與完善，網(wǎng)絡(luò)的完善離不開(kāi)電子計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。電子計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，除少部分機(jī)械傳動(dòng)裝置外，絕大部分約占80%以上是由集成電路、電子元件和線路組成。

    由于計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展，計(jì)算機(jī)的功能越來(lái)越強(qiáng)大，運(yùn)算速度越來(lái)越快，而體積越來(lái)越小。電子元件的排列越來(lái)越密，因此機(jī)柜內(nèi)的單位體積發(fā)熱量越來(lái)越大，元器件之間的絕緣要求、抗干擾要求越來(lái)越高。如果機(jī)房的潔凈度得不到改善，空氣中的塵埃粒子附著在電路板上，將會(huì)導(dǎo)致設(shè)備壽命的降低，甚至燒毀。

    電子元器件在24小時(shí)的工作中會(huì)產(chǎn)生大量的熱，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，室溫在規(guī)定范圍內(nèi)每升高10℃，電子計(jì)算機(jī)的可靠性要下降25%；電阻器件在溫、濕度大幅度變化的條件下工作，其阻值的變化將導(dǎo)致功率發(fā)生變化，溫度每升降10℃，其電阻阻值大約變化1%；當(dāng)室內(nèi)的相對(duì)濕度超高，磁帶、磁盤會(huì)產(chǎn)生脫磁現(xiàn)象，插頭、集成電路引腳絕緣電阻值減少；而相對(duì)濕度過(guò)低，低到40%以下時(shí)打印機(jī)、傳真機(jī)的機(jī)械部分會(huì)產(chǎn)生靜電干擾，引起“讀”“寫”錯(cuò)誤；機(jī)房外電力傳輸線、高壓線、電機(jī)、廣播、無(wú)線電臺(tái)等大功率發(fā)射天線會(huì)通過(guò)輻射、傳導(dǎo)、耦合方式對(duì)計(jì)算機(jī)設(shè)備形成電磁干擾，電磁干擾不但會(huì)引起誤操作，還會(huì)造成系統(tǒng)停機(jī)，使系統(tǒng)癱瘓。

    作為一級(jí)供電負(fù)載的計(jì)算機(jī)設(shè)備工作時(shí)，電源的保證致關(guān)重要。實(shí)驗(yàn)表明，當(dāng)計(jì)算機(jī)機(jī)房的相對(duì)濕度為30%時(shí)，靜電電壓為5000V；當(dāng)相對(duì)濕度達(dá)到20%時(shí)，靜電電壓為10000V，而當(dāng)相對(duì)濕度降低5%時(shí)，則靜電電壓達(dá)到20000V。雖然靜電的寄生電流很低，但計(jì)算機(jī)設(shè)備對(duì)此卻相當(dāng)敏感，因?yàn)橛?jì)算機(jī)線路中所通過(guò)的電流本身就很小。靜電放電引起計(jì)算機(jī)故障主要是因?yàn)榉烹婋娏魉矔r(shí)流過(guò)機(jī)殼，對(duì)電源線、信號(hào)線產(chǎn)生的感應(yīng)噪聲所致；通過(guò)靜電產(chǎn)生的電壓，引起機(jī)殼接入的安全保護(hù)地電位變動(dòng)。以上各種因素，都相當(dāng)于將給計(jì)算機(jī)的邏輯運(yùn)算電路輸入一個(gè)錯(cuò)誤信號(hào)，從而導(dǎo)致計(jì)算機(jī)秩序的紊亂。

    通過(guò)以上的分析及數(shù)據(jù)表明，無(wú)論是溫濕度的波動(dòng)、塵埃的積聚、靜電的積累與釋放，都會(huì)對(duì)計(jì)算機(jī)的運(yùn)行造成極大的影響。而這種影響，更多的是體現(xiàn)在隱性故障上，即在一定時(shí)間范圍內(nèi)，不易被發(fā)覺(jué)，這些隱性故障的基本根源應(yīng)歸結(jié)于一個(gè)明顯的環(huán)境問(wèn)題。因此，我們應(yīng)當(dāng)定義機(jī)房的建設(shè)實(shí)質(zhì)上是一個(gè)環(huán)境的建設(shè)。它將圍繞著如何為計(jì)算機(jī)設(shè)備營(yíng)造一個(gè)優(yōu)良的運(yùn)行環(huán)境而展開(kāi)工作。而這個(gè)環(huán)境應(yīng)當(dāng)是包括溫濕度控制、潔凈度調(diào)整、抗干擾能力、抗靜電危害等內(nèi)容在內(nèi)的一個(gè)廣義的環(huán)境概念。而機(jī)房建設(shè)將是通過(guò)相關(guān)的科學(xué)技術(shù)、輔助設(shè)備及工程手段，完成環(huán)境、供配電、防雷接地、屏蔽、消防及機(jī)房系統(tǒng)故障自我診斷任務(wù)在內(nèi)的一個(gè)整體工程。

    整體機(jī)房解決方案的核心是計(jì)算機(jī)場(chǎng)地電力系統(tǒng)的高可用性、計(jì)算站場(chǎng)地環(huán)境建設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)性以及機(jī)房運(yùn)行過(guò)程的可管理性。關(guān)于計(jì)算站場(chǎng)地環(huán)境的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB50174-2008《電子信息系統(tǒng)機(jī)房設(shè)計(jì)規(guī)范》、GB2887-89《計(jì)算站場(chǎng)地技術(shù)條件》和GB9316-88《計(jì)算站場(chǎng)地安全要求》作了明確的規(guī)定，在此不做贅述。

    毫無(wú)疑問(wèn)，整體機(jī)房的建設(shè)，將以上述規(guī)范中的數(shù)據(jù)為依據(jù)，通過(guò)相應(yīng)的實(shí)施手段，達(dá)到其建設(shè)目的，下面將就機(jī)房建設(shè)過(guò)程中相關(guān)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)進(jìn)行簡(jiǎn)述。

3 機(jī)房環(huán)境建設(shè)的核心問(wèn)題

    首先，機(jī)房的選址要科學(xué)、合理，應(yīng)遠(yuǎn)離無(wú)線電干擾源和強(qiáng)電力源，遠(yuǎn)離震源和污染源。按建設(shè)方的工作性質(zhì)，依據(jù)機(jī)房建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)及工藝流程，要充分考慮功能間區(qū)劃的科學(xué)性，使網(wǎng)絡(luò)線搭接及電源配電線的路由最近，二者之間的走線要符合布線的安全距離，并采取相應(yīng)的屏蔽措施。強(qiáng)電的電源布線應(yīng)盡量靠近主機(jī)房的負(fù)荷中心，平面布置要便于工作人員操作及管理，空調(diào)的氣流組織要合理，以達(dá)到最好的效能。在充分考慮以上問(wèn)題后區(qū)劃出主機(jī)房、基本工作間、第一類輔助間、第二類輔助間及第三類輔助間等明確的功能間。

    對(duì)機(jī)房進(jìn)行功能間分隔和裝修時(shí)，裝飾材料應(yīng)選擇氣密性好、不起塵、易清潔，并在溫、濕度變化作用下不易變形的材料，耐火等級(jí)應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，裝飾材料應(yīng)選用非燃或難燃材料。要考慮環(huán)保要求，工作中所用的膠、漆等物質(zhì)，要滿足游離甲醛＜0.5克/千克，甲苯+2甲苯＜200克/千克，總揮發(fā)性有機(jī)墨＜750克/升。

    當(dāng)?shù)诙�類輔助間內(nèi)有強(qiáng)烈振動(dòng)設(shè)備時(shí)，設(shè)備及通往機(jī)房的管道，應(yīng)采取隔振措施。

    計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的供電部分是機(jī)房建設(shè)中的重中之重。機(jī)房供電的高可用性是建立在電力系統(tǒng)從UPS的選型、配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)、配電線路規(guī)劃以至插座設(shè)計(jì)，并將整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行嚴(yán)格的組合安裝這樣一個(gè)完整的工程基礎(chǔ)上的，電力系統(tǒng)中的每一環(huán)節(jié)都應(yīng)具備可擴(kuò)展性和可管理性。

    在機(jī)房供配電設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)準(zhǔn)確統(tǒng)計(jì)出設(shè)備的負(fù)荷功率，并進(jìn)行負(fù)荷計(jì)算，依據(jù)計(jì)算負(fù)荷選擇UPS電源，設(shè)計(jì)UPS的冗余系統(tǒng)，并在UPS的輸入前端設(shè)置雙電源自動(dòng)切換裝置（機(jī)房區(qū)域應(yīng)具備雙回路獨(dú)立電源供電），必要時(shí)可選配柴油發(fā)電機(jī)組作備份。機(jī)房?jī)?nèi)的供配電系統(tǒng)，空氣開(kāi)關(guān)配置的參數(shù)性能要穩(wěn)定，配電系統(tǒng)中要設(shè)置完善的繼電保護(hù)，在交流線路的入口端及UPS的輸入端設(shè)置浪涌電壓保護(hù)器，以防護(hù)浪涌對(duì)設(shè)備的危害。機(jī)房?jī)?nèi)地板下的配電線路應(yīng)采用阻燃銅芯屏蔽導(dǎo)線穿金屬線槽或金屬管敷設(shè)，電源線應(yīng)盡量可能遠(yuǎn)離計(jì)算機(jī)信號(hào)線，并避免并排敷設(shè)，當(dāng)不能避免時(shí)，應(yīng)采取相應(yīng)的屏蔽措施，并做好接地，最大限度的避免電磁干擾。UPS輸出供電線路應(yīng)盡可能短，如果在工程施工中出現(xiàn)不可避免的過(guò)長(zhǎng)線路時(shí)，要選用屏蔽電纜進(jìn)行傳輸，對(duì)線路的干擾進(jìn)行抑制，以確保UPS供電的質(zhì)量。在工程實(shí)施階段，UPS及配電管線的安裝非常關(guān)鍵，必須在施工的全過(guò)程中進(jìn)行全方位的質(zhì)量控制。對(duì)定制的配電柜等設(shè)備要進(jìn)行監(jiān)制，系統(tǒng)安裝后，在正式投入使用前，應(yīng)做好檢測(cè)并記錄測(cè)試結(jié)果，確保工程安裝質(zhì)量，從而使UPS供電系統(tǒng)不間斷運(yùn)行的安全可靠性提高到99.99%。從真正意義上達(dá)到機(jī)房場(chǎng)地供電運(yùn)行的高可用性。

    對(duì)于機(jī)房?jī)?nèi)溫、濕度環(huán)境指標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，其解決方案是設(shè)計(jì)機(jī)房專用精密空調(diào)系統(tǒng)。在綜合考慮計(jì)算機(jī)及其它設(shè)備的散熱量、建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱、太陽(yáng)輻射熱、人體散熱、散濕、照明裝置散熱及新風(fēng)負(fù)荷的情況下，進(jìn)行空調(diào)選型。因機(jī)房的空調(diào)24小時(shí)工作，因此，要設(shè)計(jì)備份機(jī)組，在空調(diào)的安裝階段，要按規(guī)范進(jìn)行真空度、氣密性及泄漏性試驗(yàn)，以確�？照{(diào)投入運(yùn)行后工作的穩(wěn)定性，實(shí)現(xiàn)機(jī)房恒溫恒濕的調(diào)節(jié)控制目標(biāo)。

    由于機(jī)房的密閉性較高，空氣中的CO2會(huì)不斷累積，若室內(nèi)長(zhǎng)時(shí)間不置換空氣，很容易造成“軍團(tuán)病”，這已成為近十多年來(lái)國(guó)際空調(diào)界最關(guān)注的問(wèn)題之一，對(duì)機(jī)房?jī)?nèi)工作人員的身體健康及工作效率都會(huì)造成不良的影響。因此，為了維持一個(gè)良好舒適的工作環(huán)境，機(jī)房的新風(fēng)系統(tǒng)決不可省略，新風(fēng)設(shè)計(jì)應(yīng)考慮的風(fēng)量主要從保持室內(nèi)送風(fēng)量的50%、按工作人員每人需要的風(fēng)量40M3/H或能維持室內(nèi)正壓所需的風(fēng)量三者中最大值進(jìn)行計(jì)算，換氣次數(shù)為20-30次/H。

    由于機(jī)房進(jìn)出線纜不僅有大量的弱電系統(tǒng)的光纖、銅纜，而且還有供配電系統(tǒng)所需的電力線纜，是引雷入室的重要途徑，因此，機(jī)房?jī)?nèi)部的防雷保護(hù)非常關(guān)鍵，通常我們?cè)谧鰴C(jī)房工程的設(shè)計(jì)時(shí)，必須統(tǒng)籌考慮，采取相應(yīng)的措施阻止雷電串入機(jī)房。設(shè)計(jì)中，通常采取屏蔽、等電位連接措施。屏蔽是利用各種金屬屏蔽體來(lái)阻擋和衰減施加在計(jì)算機(jī)等設(shè)備上的電磁干擾或過(guò)電壓能量，等電位連接是內(nèi)部防雷措施的一部分，其目的在于減少雷電流所引起的電位差。

    在機(jī)房的設(shè)計(jì)中，要對(duì)機(jī)房?jī)?nèi)的用電設(shè)備進(jìn)行過(guò)電壓防護(hù)的設(shè)計(jì)，在供電線路及RS232接口、通信專線、PSTN網(wǎng)上設(shè)備、Modem及同軸線纜、雙絞線上選取相應(yīng)的保護(hù)設(shè)備進(jìn)行保護(hù)。在設(shè)計(jì)中，針對(duì)具體項(xiàng)目中所選用的設(shè)備配置相適應(yīng)的保護(hù)裝置，以確保當(dāng)有浪涌沖擊時(shí)設(shè)備的安全運(yùn)行。

    所有電子電氣設(shè)備在運(yùn)行時(shí)會(huì)向周圍發(fā)射電磁能量，對(duì)其它設(shè)備的正常工作產(chǎn)生干擾，同時(shí)設(shè)備本身也可能受到周圍電磁環(huán)境的干擾，有關(guān)單位曾用TR4132、GBTR、SR-T等測(cè)量設(shè)備對(duì)多種計(jì)算機(jī)、打印機(jī)、顯示器、漢字庫(kù)等進(jìn)行測(cè)試，頻率從160KHZ到400MHZ之間連續(xù)變化時(shí)，CPU、內(nèi)存、I/O接口、時(shí)鐘、漢字庫(kù)、傳輸線及電源線等不同部位，都有較強(qiáng)的電磁信號(hào)向外界輻射而被接收，一般在40dBμV－60dBμV之間，最高的可達(dá)到75dBμV。

4 結(jié)語(yǔ)

    以智慧城市為長(zhǎng)遠(yuǎn)目標(biāo)，面向城市可持續(xù)發(fā)展的全數(shù)字化信息系統(tǒng)的建設(shè)正在我國(guó)廣大地區(qū)展開(kāi)，并將逐步向著數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、標(biāo)準(zhǔn)化、整合化、開(kāi)放化、智能化六大特性為標(biāo)志的方向發(fā)展。信息化建設(shè)所應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)的核心硬件的工作狀態(tài)的安全與穩(wěn)定性的要求也將會(huì)不斷提高，因此機(jī)房環(huán)境無(wú)論是對(duì)系統(tǒng)自身運(yùn)行的安全，還是對(duì)其信息處理的安全的保駕護(hù)航作用將日趨顯著。

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本文標(biāo)題：淺析機(jī)房環(huán)境對(duì)信息化系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的重要性

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