数据中心机房物理环境检验概述(一)

一、什么是数据中心机房?

　　数据中心机房主要为电子信息设备提供运行环境的场所,可以是一幢建筑物或建筑物的一部分,包括主机房、辅助区、支持区和行政管理区等。机房的设计集建筑、结构、电气、暖通空调、给排水、消防、网络、智能化等多个专业技术于一体,具有良好的安全性能和不能间断的特点。其环境应满足计算机等各种微电子设备对温度、湿度、洁净度、电磁场强度、噪音干扰、安全防范、电源质量、振动、防雷和接地等的要求,并且具有节能高效和具有可扩展等特点。

　　二、检验需求

　　进入20世纪,世界进入了信息时代,随着云计算技术、互联网技术、物联网技术、移动终端技术的迅速发展和广泛应用,全球每日的数据流量不断提升,信息数据充斥在人们生活工作中的方方面面。伴随着大量数据而来的是海量的信息处理,这就需要大量数据处理器,服务器,交换机等设备来处理,数据中心机房也就应运而生。

　　现代社会是信息化的社会,信息的快速传递依赖于电信业的全面发展。随着通信设备自动化程度的日益提高,数据中心机房作为现代通信的基础,其安全工作已成为重中之重。

　　银行、邮电、证券、电商等行业的电子设备是由大量的微电子设备、精密机械设备和机电设备组成的。这些设备使用了大量易受环境条件影响的电子元器件、机械构件及材料。如果数据中心机房不能提供符合电子设备要求的环境和抗击突发情况的能力,一旦信息系统受到损害,将会造成巨大影响。2015年初富士通公司在澳大利亚珀斯的数据中心发生了停电故障,使得数据中心为西澳银行和西澳卫生服务被迫中断,网上和电话银行服务中断了大约12个小时,影响超过一百万用户。

　　恶劣的环境不仅影响电子计算机操作人员的身心健康,而且还影响工作效率,引起操作失误,严重时还会危及人员和设备的安全。因此,充分地认识机房环境条件的作用和影响,提出解决问题的办法并付诸实施,是非常重要的。

　　数据中心机房建设完成后,在运行中,所有基础设施系统是否能满足运行要求的实际可用性,尤其是在所有的机柜都是满负荷的状态下,各个系统是不是还能满足IT设备运行的要求,这就需要进行检测验证,给出当设备满负荷时的各系统的数据。

　　三、检验依据

　　《数据中心设计规范》GB50174-2017;

　　《数据中心基础设施施工及验收规范》GB50462-2015;

　　《建筑与建筑群综合布线系统工程验收规范》GB/T50312-2016;

　　《计算机场地通用规范》GB/T2887-2011;委托方技术需求文件等。

　　3.1检验项目

　　检测项目(以GB/T2887-2011等为例)

　　3.1.1尘埃

　　GB/T2887-2011第5.6.2条要求:

　　房间及空调彻底清扫并且空调开机运行24h后进行测试。粒径大于或等于0.5μm粒子应≤18000粒/dm3;

　　使用仪器:尘埃粒子计数器;

　　50m2布置5个点，每增加20～50m2增加3～5个点;

　　对结果进行判定。

　　3.1.2噪声

　　GB/T2887-2011第5.6.4条要求:

　　计算机系统停机,在主机房中心测试噪声应<65dB(A);

　　测试仪器:声级计。

　　无线电干扰环境场强测试

　　GB/T2887-2011第5.6.6条要求:

　　在频率范围0.15MHz～1000MHz无线电干扰环境场强≤126dB

　　测试仪器:接收机、天线等;

　　测试位置:机房区域、UPS、精密空调、大型用电设备附近;

　　对结果进行判定。

　　磁场干扰场强测试

　　GB/T2887-2011第5.6.6条要求:

　　机房内磁场干扰环境场强≤800A/m;

　　测试仪器:磁场测试仪等;

　　测试位置:UPS、精密空调、大型用电设备附近;

　　对结果进行判定。

　　3.1.3零地电压

　　GB/T2887-2011第5.8.3条要求:

　　UPS电源插座零线与地线之间电位小于2V,计算机系统正常运行后测量更好;

　　测试仪器:数字万用表;

　　对结果进行判定。

　　3.1.4接地电阻值

　　机房系统接地电阻值(楼内部分)应小于1Ω;

　　测量UPS输出配电柜地排到大楼接地引出点之间的电阻值R;

　　测试仪器:接地电阻测试仪;

　　对结果进行判定。

　　3.1.5供电质量检测

　　GB/T2887-2011第5.7.3条要求:

　　电压:220V频率:50Hz。

　　稳态电压偏移范围﹪:

　　A级-2～+2;

　　B级-3～+3;

　　C级-10～+10。

　　稳态频率偏移范围Hz:

　　A级-1～+1;

　　B级-1～+1;

　　C级-1～+1。

　　电压波形畸变率﹪:

　　A级3;

　　B级5;

　　C级10;

　　测试仪器:电能质量分析仪;

　　测试位置:机房内UPS输出电源插座,分A、B、C三相分别测量,如机房有2套UPS,则需分别测量;

　　对结果进行判定。

　　3.1.6照度检测

　　依据GB/T2887-20115.6.5要求,计算机机房在距地面0.75m处,照度应不低于300Lx,其它房间和第一类辅助房间不低于200Lx;事故照明照度不低于50Lx。50m2布置5个点,每增加20～50m2增加3～5个点。

　　测试仪器:数字照度计;

　　对结果进行判定。

　　3.1.7活动地板电性能检测

　　SJ/T10796-2001《防静电活动地板通用规范》要求:

　　静电耗散型地板电性能应为:R=1.0×106Ω～1.0×1010Ω;

　　测试仪器:数字兆欧表;

　　在机房内每50m2随机抽测5块地板,每增加20～50m2增加3～5块地板;

　　测试仪器:兆欧表MI2123;

　　对结果进行判定。

　　3.1.8振动加速度

　　主机房地板金属横梁垂直及水平向的振动加速度不应大于500mm/s2。

　　测试仪器:测振仪;

　　对结果进行判定。

　　3.1.9综合布线测试

　　对于双绞线信息点,依据国标GB/T50312-2016《综合布线系统工程验收规范》进行现场的永久链路测试（永久链路连接模型见图1。

　　采用的测试仪器:数字式电缆分析仪

　　支持的测试参数:

　　接线图、长度、传输时延、时延偏离、支流环路电阻、插入损耗(衰减)、回波损耗、远端回波损耗、近端串扰、远端近端串扰、衰减串扰比,远端衰减串扰比、综合等效远端串扰、远端综合等效远端串扰、综合近端串扰、远端综合近端串扰、综合衰减串扰比、远端综合衰减串扰比。

　　对于光纤信息点,依据国标GB/T50312-2016《综合布线系统工程验收规范》进行现场的链路测试（光纤链路连接模型见图2。

　　支持的测试参数:长度、衰减。

　　带载验收项目

　　数据中心机房工程是一个综合性的工程,其中包含电气、空气调节、消防、防雷、监控等13个专业,每个专业相互独立又相互依托。机房受场地、环境、使用要求等条件的约束,没有两个完全一样的机房。现行的国家标准未能准确的对各个专业的每个设计、施工和验收的细节进行详述。

　　通过搭建模拟测试平台,最大限度接近实际IT负载和使用环境。全方位测试设备及整个系统在各种状况下的工作性能及冗余性能,并提供电力、暖通空调系统实际运行能力和容量分析数据作为高效运维的基准。

　　通过模拟实际运行场景,用测试数据来评价设计目标是否实现,产品质量是否达标,施工质量是否合规,运行应急流程是否有效。

　　通过验证测试,检测项目实际可用性,识别和消除关键基础设施压力测试下的故障隐患,为项目运行维护提供客观真实的基准数据,降低项目运行风险和运维成本,提升项目运行水平和运维团队的工作能力,保证项目建设与运维的无缝衔接。主要包括:机房内各类机电设备及其附属设施的性能验证测试;供配电、暖通、消防安防、基础设施监控及机房环境等系统的功能验证测试工作;应急预案的验证测试工作等。

　　3.2 机房供配电系统的验收测试

　　3.2.1施工检查内容

　　1)电气装置、配件及其附属技术文件是否齐全;

　　2)电气装置的型号、规格、安装方式是否符合设计要求;

　　3)线缆的型号、规格、敷设方式、相序、导通性、标志、保护等是否符合设计要求,已经隐蔽的应检查相关的隐蔽工程记录;

　　4)照明装置的型号、规格、安装方式、外观质量及开关动作的准确性与灵活性是否符合设计要求。

　　科华数据

　　1)电气装置与其他系统的联锁动作的正确性、响应时间及顺序;

　　2)电线、电缆及电气装置的相序的正确性;

　　3)柴油发电机组的测试项目:

　　a.在市电缺失的情况下自动启动的时间,达到100%负载的时间,输出电压、电流及频率;

　　b.在市电恢复的情况下供电切换到市电的具体参数,如停机时间,切换是否成功;

　　c.对单机和并机系统,在不同的负载3种负载情况下:0%、50%和100%）情况下,模拟单机和并机的工作状况以及常见的发电机故障和市电故障,检验柴油发电机系统的可用性和可靠性