導(dǎo)語：現(xiàn)代化綠色計算機房建設(shè)技術(shù)分析一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要：設(shè)計并實現(xiàn)了現(xiàn)代化綠色計算機房建設(shè)技術(shù)方案，該技術(shù)方案主要包括四大塊功能：1.開發(fā)了低成本安防監(jiān)控系統(tǒng)，實現(xiàn)了機房的智能化實時監(jiān)控與狀態(tài)感知，極大提高機房管理能力，保障機房安全可靠運行。2.實行空調(diào)室內(nèi)機優(yōu)化改造工程，通過優(yōu)化設(shè)備位置、增加靜壓箱及鏤空地板等技術(shù)手段，增強送風(fēng)量及送風(fēng)距離，大幅提升空調(diào)制冷效率。3.自主優(yōu)化更新機房加濕運維模式，采用定制水槽、定時加濕的方法，利用空調(diào)送風(fēng)風(fēng)力加速水表面積蒸發(fā)過程實現(xiàn)自然加濕，大幅提升了加濕效果。4.實行上走線工程標(biāo)準(zhǔn)化實施與目視化管理相結(jié)合的模式，進一步提高機房的規(guī)范化管理。

關(guān)鍵詞：監(jiān)控；機房；空調(diào)；加濕；規(guī)范化

一、前言

在現(xiàn)代信息技術(shù)快速發(fā)展的背景下，石油企業(yè)現(xiàn)代化計算機房的安全管理受到廣泛關(guān)注，這主要是因為其運行環(huán)境較為復(fù)雜，一旦出現(xiàn)問題不僅會影響到整個系統(tǒng)的正常運行，也容易造成各種各樣的安全事故，進而帶來更大的損失。隨著油田信息化建設(shè)的高速發(fā)展，信息設(shè)備的大量投入，使得傳統(tǒng)機房管理模式以及運維技術(shù)已經(jīng)不能適應(yīng)現(xiàn)代化信息安全的管理需要[1]。目前，研究院計算中心機房保障著全油田A1、A2系統(tǒng)、油田勘探開發(fā)數(shù)據(jù)庫、地震資料處理集群、公共服務(wù)器、集群存儲、核心網(wǎng)絡(luò)等眾多的油田及院內(nèi)重點設(shè)備，由于機房場地設(shè)施陳舊、監(jiān)控設(shè)備缺失、運維人員短缺等原因，存在著一定安全風(fēng)險和管理隱患。隨著油田信息化建設(shè)的高速發(fā)展，信息設(shè)備的大量投入，使得傳統(tǒng)機房管理模式以及運維技術(shù)已經(jīng)不能適應(yīng)現(xiàn)代化信息安全的管理需要。為保證計算機房的安全高效運行，需要嚴(yán)格做好運維與安全監(jiān)控管理工作，探索新的管理模式與管理實踐，采取有效、高效的措施進行管理優(yōu)化，建設(shè)具有現(xiàn)代化優(yōu)勢的綠色計算機房，從而提高其運行的安全性、可靠性和穩(wěn)定性[2]。

二、功能模塊

（一）低成本安防監(jiān)控系統(tǒng)

當(dāng)前，數(shù)據(jù)中心、云計算中心已經(jīng)成為支撐現(xiàn)代化企業(yè)正常運營的中心，機房區(qū)域的精細(xì)化管理舉足輕重，任何一個由于環(huán)境因素或人為失誤而造成的意外系統(tǒng)中斷或設(shè)備損壞都可能會帶來巨大的損失，而為了減少這種損失，需要先進、可靠的機房監(jiān)控預(yù)警系統(tǒng)來實時采集和感知系統(tǒng)和設(shè)備的運行狀態(tài)[3]。監(jiān)控預(yù)警系統(tǒng)必須能夠隨時隨地觀察和監(jiān)控到機房的情況，并能及時地發(fā)出預(yù)防性報警，通知有關(guān)人員采取措施，防止事故發(fā)生。完善的機房監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)該具備三大特點：a.能夠?qū)崿F(xiàn)從設(shè)備運行情況到機柜微環(huán)境再到機房整體環(huán)境多層次的監(jiān)控；b.有豐富的閾值設(shè)置以監(jiān)測出危機的存在，并能有豐富的預(yù)警方式和預(yù)警流程，保證相關(guān)人員能夠收到警訊，達到預(yù)警的目的；c.網(wǎng)絡(luò)化、智能化，能夠隨時隨地通過網(wǎng)絡(luò)查看機房內(nèi)的情況。本系統(tǒng)總體上分為硬件部分和軟件部分。硬件部分包括服務(wù)器、存儲、交換機、傳感器等部署在機房內(nèi)部。軟件部分分為兩類：一類是通過對硬件智能出口的數(shù)據(jù)采集部：僅采集原始數(shù)據(jù)（如溫度、氣體、濕度、濃度等），并以UDP協(xié)議上傳到服務(wù)器；另一類則是與圖像監(jiān)控相關(guān)：從攝像頭讀取監(jiān)控數(shù)據(jù)，利用FPU運行機器學(xué)習(xí)的預(yù)訓(xùn)練模型推理，分析出攝像頭捕捉到的圖像中的物體名稱、位置、大小等屬性參數(shù)，再將參數(shù)包以UDP協(xié)議上傳到云臺上。如圖1。利用智能攝像頭、水侵、溫度傳感器等低成本商用安防設(shè)備，自建“無線+有線”的物聯(lián)網(wǎng)模式。同時，利用智能攝像頭、水侵、溫度傳感器等安防設(shè)備，自建“無線+有線”的物聯(lián)網(wǎng)絡(luò)模式。自動報警信息服務(wù)是本系統(tǒng)的核心功能之一，對機房自動監(jiān)控平臺的自動化效率產(chǎn)生直接影響。自動報警信息服務(wù)使用了一套算法來自動監(jiān)控是否監(jiān)控數(shù)據(jù)出現(xiàn)異常。如果出現(xiàn)異常，根據(jù)管理員的設(shè)置異常信息反饋機制，通過自動報警方式及時發(fā)現(xiàn)問題，并在第一時間進行解決。利用以上主要功能來監(jiān)控計算機房的環(huán)境數(shù)據(jù)，通過數(shù)據(jù)閾值設(shè)定和對比自動判斷數(shù)據(jù)異常，對監(jiān)控數(shù)據(jù)進行處理，提供時間區(qū)間監(jiān)控數(shù)據(jù)展示，方便監(jiān)控平臺管理員回溯監(jiān)控數(shù)據(jù)。系統(tǒng)大屏幕可24小時實時監(jiān)控機房區(qū)域運行情況，相關(guān)人員可通過手機實時獲取監(jiān)控視頻、溫濕度、漏水等異常機房狀態(tài)。本系統(tǒng)的設(shè)計與開發(fā)，確保在最短部署時間內(nèi)恢復(fù)對計算機房的監(jiān)控和安全管理，有效解決了特殊情況發(fā)生期間人員無法到現(xiàn)場、無法實時巡檢的問題，保障了機房環(huán)境的安全[4]。

（二）空調(diào)優(yōu)化改造

計算機房空調(diào)制冷系統(tǒng)送風(fēng)氣流走向的科學(xué)規(guī)劃是解決機房環(huán)境溫度問題的必要條件，也是實現(xiàn)節(jié)能增效的有效途徑。目前機房專用空調(diào)上送風(fēng)方式主要采用風(fēng)帽直接吹送和風(fēng)管送風(fēng)兩種常見方式，但在空調(diào)實際安裝過程中，容易受到空間的限制，導(dǎo)致氣流短路循環(huán)，冷凝器的熱量無法及時散出，導(dǎo)致系統(tǒng)高壓偏高，高壓跳機，影響設(shè)備運行。另外，數(shù)據(jù)中心機房普遍存在的問題是冷凝器大規(guī)模集中布置，容易出現(xiàn)嚴(yán)重的散熱集中問題。對于室外機散熱不良的問題，常規(guī)解決方法是對空調(diào)外機移位，加強通風(fēng)，或者增設(shè)水噴淋冷霧系統(tǒng)等方法。這些方法比較簡單，在空曠的場合下可以起到一定的效果。但在室外空間有限的情況下，倘若將空調(diào)外機移位，放大空調(diào)外機散熱量，會造成氣流短路，使風(fēng)冷型冷凝器的熱量無法散出，導(dǎo)致系統(tǒng)高壓偏高，甚至高壓跳機影響空調(diào)正常運行，進而影響機房環(huán)境和設(shè)備安全。此外，兩種送風(fēng)方式由于造成機房內(nèi)空調(diào)送風(fēng)斷面過大，且系統(tǒng)調(diào)節(jié)性能較差，易造成局部發(fā)熱源部分送風(fēng)量不足，熱量不能及時散發(fā)而造成局部過熱現(xiàn)象[5]。且上送風(fēng)方式由于在整個機房空間內(nèi)冷、熱氣流混合交叉現(xiàn)象嚴(yán)重，制冷效率偏低。因此，如何解決機房空調(diào)的散熱問題，對數(shù)據(jù)中心機房場地建設(shè)和維護來說都是一個必須解決的事情。為解決目前機房內(nèi)存在的局部過熱問題并使機房內(nèi)氣流組織的合理高效從而實現(xiàn)較好的節(jié)能效果，制定并實施集送風(fēng)、加濕、更換大孔徑鏤空地板一體化的綜合方案，空調(diào)采用下送風(fēng)口連接新型消音靜壓箱（豎向分配氣流）方式，并在送風(fēng)路徑上均勻布置加濕水槽，在機柜之間配置大孔徑鏤空地板，這樣在下送風(fēng)過程中，風(fēng)會加速水槽水蒸發(fā)，從大孔徑鏤空地板中吹出，循環(huán)往復(fù)，最終充滿整個機房，大幅提升空調(diào)風(fēng)冷循環(huán)效果和制冷效率，節(jié)約能耗，同時使機房整體濕度達到標(biāo)準(zhǔn)。靜壓箱作用：使送風(fēng)系統(tǒng)減少動壓損失、增加靜壓、穩(wěn)定氣流、減少振動、降低噪音、增加送風(fēng)距離、提高通風(fēng)系統(tǒng)的綜合性能。實現(xiàn)原理：機房空調(diào)風(fēng)管為低壓型，定制大邊長為1.5m的靜壓箱，不銹鋼板材厚度為1.2mm（長期風(fēng)蝕下保持密閉，達到集風(fēng)降噪效果）。另外箱體內(nèi)部與空調(diào)出風(fēng)口連接斷面設(shè)有緩沖槽和吸聲導(dǎo)流片，可有效穩(wěn)定氣流，減少噪音。機房在層高滿足的條件下優(yōu)先采用“下送風(fēng)+靜壓箱”模式。此模式送風(fēng)方案在工程應(yīng)用中，要達到理想的效果，應(yīng)注意以下環(huán)節(jié)：a.地板下只準(zhǔn)通風(fēng)，嚴(yán)禁布放線纜（消防用線纜除外）；b.架空層下有效凈空高度一般應(yīng)控制在350~500mm范圍內(nèi)；c.送風(fēng)距離易小于15m。若送風(fēng)距離超過15m,可以考慮兩側(cè)安裝空調(diào)送風(fēng)或地板下安裝風(fēng)管進行遠(yuǎn)距離輸送；d.地板架空層下的水泥樓面應(yīng)鋪設(shè)不燃燒材料制造的隔熱保溫層和保護層，防止樓層水泥面或下層天花板結(jié)露。通過此模式的設(shè)計和準(zhǔn)備，采取國際標(biāo)準(zhǔn)安裝施工，按照機房30次/小時的循環(huán)風(fēng)量標(biāo)準(zhǔn)及滿足649.6KW設(shè)備制冷要求，調(diào)整空調(diào)設(shè)備為南北橫向放置，增加靜壓箱及更新大孔距鏤空地板，增強送風(fēng)量及送風(fēng)距離，降溫效果明顯，大幅提升制冷效率。如圖2。

（三）優(yōu)化自主加濕模式

計算機房的整體運行環(huán)境尤其是溫濕度等參數(shù)，對硬件設(shè)備的安全性和穩(wěn)定性起著至關(guān)重要的作用。機房原始采用定期更換加濕罐的方式進行加濕，這不僅大大提高了運維成本，加濕罐搬運的安全性問題也日益凸顯。由此可見，機房管理的重點是合理優(yōu)化場地環(huán)境布局，提高場地設(shè)備效率，并淘汰高能耗、低性能的老舊空調(diào)設(shè)備。為此，我們結(jié)合原有機房場地設(shè)備運行實際情況開展分析調(diào)研，對機房場地設(shè)備和環(huán)境設(shè)施進行優(yōu)化改造，提高了設(shè)備利用率和冷熱交換效率，并實現(xiàn)了減少場地設(shè)備投資，有效降低運營投資成本的目標(biāo)，提出了三類解決方案：a.解決機房機房制冷能力不足問題。依據(jù)現(xiàn)代化機房設(shè)計理念，制定優(yōu)化方案，將原來的20臺效率低的老舊空調(diào)，整合為11臺，減少了工作設(shè)備數(shù)量，提升了單臺空調(diào)制冷性能，保障了機房所需制冷量。b.解決機房制冷量利用率低的問題。依據(jù)機房場地環(huán)境，將計算中心主機房七臺空調(diào)位置進行優(yōu)化調(diào)整，采取國際標(biāo)準(zhǔn)安裝施工，新增了靜壓箱架，使冷風(fēng)更集中，傳送距離更遠(yuǎn)，大幅提升空調(diào)制冷利用率，節(jié)能降耗效果明顯。c.?提高空調(diào)室外機散熱效率。一是利用二樓機房室外平臺空間大的特點，將三樓機房室外小平臺上的空調(diào)室外機遷移到二樓大平臺上，解決了室外機西曬和空氣流通不暢等問題。調(diào)整后，空調(diào)高壓故障率明顯減少，提高了夏季抗高溫能力。二是調(diào)整原室外機擺放不合理的方式和布局，改臥式為立式，增大了設(shè)備通風(fēng)接觸面，使氣流更流暢，也使得設(shè)備便于維護，降低了設(shè)備故障率。根據(jù)以上解決方案，機房采用優(yōu)化自主加濕模式，參考B類機房溫度18~28℃、濕度30%~70%的運行標(biāo)準(zhǔn)，利用水分子物理蒸發(fā)原理，采用定制水槽定時加濕方法，利用空調(diào)送風(fēng)風(fēng)力加速水表面積蒸發(fā)過程實現(xiàn)自然加濕，加濕及降溫效果明顯，大幅度節(jié)省加濕罐費用。如圖3。

（四）上走線+目視化結(jié)合模式

計算機房原有線路為地板下走線方式，各類線纜占據(jù)地板下空間，嚴(yán)重影響機房空調(diào)送風(fēng)效果，且換線、清理、線路檢查等情況發(fā)生時也存在一定安全隱患。因此，本文參考機房國標(biāo)施工標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計并實現(xiàn)了機房上走線改造工程，完成了計算機房上走線橋架安裝與電纜敷設(shè)，新增網(wǎng)線和電纜等已全部按類別分類上架；相比之前，除線纜鋪設(shè)規(guī)整、美觀外，還極大地減少了各種線纜對空調(diào)送風(fēng)的阻擋，便于線路檢查，可及時發(fā)現(xiàn)線纜過熱、起火、老鼠啃咬等風(fēng)險隱患，有效防止水侵危害，減少數(shù)據(jù)通信線纜本身的信號傳輸串?dāng)_等問題，大大降低維修成本，提升運維效率。按照QHSE管理規(guī)范與相關(guān)安全標(biāo)準(zhǔn)，充分利用標(biāo)識牌，定置劃線讓物在其位，安全標(biāo)識讓機房場地內(nèi)相關(guān)人員警惕危險，隨時了解機房管理規(guī)程、操作流程、安全事項、環(huán)保要求，清楚相關(guān)設(shè)備負(fù)責(zé)人及運行狀態(tài)，自主提醒與警示異?，F(xiàn)象，提高維護效率和服務(wù)質(zhì)量。如圖4。

（五）應(yīng)用效果及效益

1.實施機房空調(diào)設(shè)備“下通風(fēng)”+“強散熱”+“降能耗”方案，優(yōu)化機房空調(diào)設(shè)備管理模式，解決了機房環(huán)境高溫問題、高耗能問題，提高了機房專用空調(diào)室外機散熱效率。解決了空調(diào)送風(fēng)受阻，線纜過熱、水侵危害、信號傳輸串?dāng)_等問題，大幅提升空調(diào)風(fēng)冷循環(huán)效果和制冷效率，總體節(jié)約大量資金，使機房整體濕度達到標(biāo)準(zhǔn)。2.搭建并完善“軟硬件一體”“無線+有線”的物聯(lián)網(wǎng)+安防管理平臺，主要實現(xiàn)了數(shù)據(jù)自動采集、異常數(shù)據(jù)識別與反饋、自動報警、高效響應(yīng)等功能，實現(xiàn)了機房全面監(jiān)控管理。契合綠色發(fā)展理念，有利于推進綠色建筑高質(zhì)量發(fā)展，為員工營造良好的辦公運維環(huán)境，提高運維效率和服務(wù)質(zhì)量，最終使機房評價達到綠色一星級標(biāo)準(zhǔn)。3.優(yōu)化機房線路布局改造方案，設(shè)計并實施機房“上走線工程”，減少了由于蟲鼠啃咬等帶來的安全隱患和信號傳輸串?dāng)_，大大降低維修成本，提升運維效率。實現(xiàn)了計算機房基礎(chǔ)設(shè)施目視化管理和規(guī)范化運維，大幅提升機房整體質(zhì)量環(huán)境和綜合管理能力，使空調(diào)設(shè)備風(fēng)冷循環(huán)效果和制冷利用率得到提升，在溫濕度達標(biāo)的同時最大限度節(jié)約能源和費用，提高了運維效率和服務(wù)質(zhì)量，適合在油田計算機房推廣使用。4.通過對空調(diào)風(fēng)向和風(fēng)道的調(diào)整改進、對機房線纜上走線實施改造、低成本安防系統(tǒng)建設(shè)以及機房規(guī)范化管理，實現(xiàn)了機房場地環(huán)境設(shè)施和管理模式的優(yōu)化升級，提高了空調(diào)設(shè)備利用率和冷熱交換效率，從而減少場地設(shè)備投資規(guī)模340余萬元，改造后設(shè)備年節(jié)約電費41.29萬元，有效降低了投資和運營成本，機房管理能力得到大幅提升。

三、結(jié)語

本文主動探索現(xiàn)代化綠色計算機房建設(shè)方案，結(jié)合機房現(xiàn)代化管理標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，設(shè)計并實現(xiàn)了提高機房運行環(huán)境和運行效率新辦法、新途徑。從設(shè)備位置優(yōu)化調(diào)整與技術(shù)改進、上走線方案實施、自主優(yōu)化加濕、低成本安防系統(tǒng)建設(shè)、目視化規(guī)范管理等方面，對機房場地環(huán)境設(shè)施進行了優(yōu)化改造，利用科學(xué)管理與智能化技術(shù)，全面提高了機房運維管理能力，不僅節(jié)省高額的投資、運維成本，還提高了管理效率，最大程度地保障機房平穩(wěn)運行，機房環(huán)境安全可靠性得到大幅提高。從整體的角度來看，計算機房的現(xiàn)代化建設(shè)和管理包括很多方面，伴隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，有越來越多的新技術(shù)能夠應(yīng)用到機房的建設(shè)當(dāng)中，計算機機房的現(xiàn)代化建設(shè)是必不可少的，更應(yīng)該緊隨時代的腳步大力發(fā)展。隨著?5G?及智能化新技術(shù)的來臨，相信計算機房管理還會更加多元化發(fā)展。隨著?5G?及智能化新技術(shù)的來臨，相信計算中心機房管理還會更加多元化發(fā)展。通過制度完善、平臺搭建、管理提升等措施，計算機網(wǎng)絡(luò)研究室以技防代替人防，結(jié)合設(shè)備設(shè)施基礎(chǔ)現(xiàn)狀，利用科學(xué)管理與智能化技術(shù)，全面提高了機房運維管理能力，不僅節(jié)省高額的投資、運維成本，還提高了管理效率，最大程度地保障機房平穩(wěn)運行，機房環(huán)境安全可靠性得到大幅提高。

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作者：馮保民 閆沖 叢峰 修偉