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屏蔽机房技术方案
( 发布时间:2013/10/10   访问次数:4907 )

一、设计总则
1、设计思想
   根据用户提出的基本要求及有关设备技术数据及技术要求,依据国家有关标准和规范,结合计算机系统运行特点设计本方案。总体方案设计以业务完善为基础,力求功能齐全,技术规范,安全可靠。在选材方面、投资方面根据功能及设备要求区别对待,做到投资有重点,确保系统的安全运行。
2、适应标准要求和工程设计施工依据的国家有关标准规范
国军标GJBZ20219-94《军用电磁屏蔽室通用技术要求和检验方法》
国标GB12190-90《高性能屏蔽室屏蔽效能的测量方法》
保密标准BMB3-1999《处理涉密信息电磁屏蔽室技术要求和测量方法》
部标SJ31470-2002《电磁屏蔽室工程施工及验收规范》             
国军标GJB/Z132-2002《军用电磁干扰滤波器选用和安装指南》        
国标GB2887-2000《电子计算机场地通用规范》
国标GB50174-93《电子计算机机房设计规范》
国标GB9361-88《计算机站场地安全要求》
国标GB2887-89《计算机站场地技术要求》
国标GB6650-86《计算机机房用活动地板技术条件》
国标GB1838-93《室内装饰工程质量规定》
国标GB50222-95《建筑内部装修设计防火规范》
国标GB50169-92《电气装置安装工程接地装置施工及验收规范》
国标GB50055-93《通用用电设备配电设计规范》
国标GB50054-95《低压配电设计规范》
国标GB50052-96《供配电系统设计规范》
国标GB50243-97《通风与空调工程施工及验收标准》
国标GB6650-86《计算机机房活动地板技术要求》
国标GB50222-95《建筑内部装修设计防火规范》
国标GB50193-93《二氧化碳灭火系统设计规范》
国标GB50116-98《火灾自动报警系统设计规范》
国标GB50166-92《火灾自动报警系统施工及验收规范》
国家行业标准SJ/T300003-93《电子计算机房施工及验收规范》
本设计符合上述标准及验收规范。
3、设计目标
(1)、先进性
     集中本公司优秀的设计力量,对该项目做到充分认证,精心设计,精心选购,精心施工,从而确保该工程中每一项目为当前一流、适度超前、使该机房系统能长期高效运行.
(2)、可靠性
   采用质地优良的材料、性能优越的设备及规范的施工工艺技术,特别是充分考虑机房系统工程抗干扰性和在意外情况下的快速补充性,保证各个环节都安全可靠。
(3)、标准性
   严格按国标《计算站场地技术条件》的有关标准设计,图纸文件规范安全,采用国标通用的符号、标记,力求通用性、可调整性、维修便利,并具有详细的文档资料。
(4)、实用性
   实施后的机房分区合理,工艺流程最简;系统分配周到、全面、方便、灵活,根据各功能区的要求不同选择不同等级的材料,在充分考虑机房系统功能完善的基础上,使其性价比达到最优。
(5)、扩充性
   本系统不仅能支持现有的系统,还应在空间布局、系统电网容量、端口等方面尚有充分的扩展余地,便于系统进一步开发以及适应未来系统更新换代。

4、设计标准
    本系统工程按照国家有关标准和规定及用户提出的要求,进行对屏蔽机房装修进行设计。
5、设计项目
电磁屏蔽机房系统
空调及新风系统的屏蔽处理
6、设计指标
工作温度:  夏季23℃±2℃       冬季(20±2℃)
相对湿度:  45%--65%              45%--65%
温度变化率  <5℃/n不凝露        <5℃/n不凝露
停机时温度  5--35℃
相对湿度    40%--70%
温度变化率  <5℃/n不凝露
接地:
    计算机系统直流逻辑地电阻值≤0.9Ω
    计算机系统交流工作地电阻值≤1Ω
    计算机系统安全保护地电阻值≤1Ω
    计算机系统防雷保护地电阻值≤4Ω
    根据计算机系统的要求,建议计算机系统直流逻辑地独立设置。而计算机系统交流工作地、安全保护地、防雷保护地直接接在大楼综合地上。
零地电位差≤1V
电压:国家标准B级 三相电压为380V,波动不大于±8%
单相电压为220V,波动不大于±8%频率:国家标准B级 50Hz±0.5Hz
照度:照度不应低于500LX,光照均匀并且无眩光;机房照明使用节能灯具,采用无眩光多隔栅灯。
电磁干扰:
    机房内无线电杂波干扰在频率范围0.15MHz~1000MHz时不大于126Db。
    磁场干扰强度≤800A/m(相当于10Oe)
    主机房内绝缘体静电电位:≤1kV
二、电磁屏蔽机房系统
(一)、电磁屏蔽室简介
1、屏蔽原理
   计算机、通信机及电子设备在正常工作时会产生一定强度的电磁波,该电磁波可能会对其它设备产生干扰或被专用设备所接收,以窃取其工作内容。同时,这些电子设备也需要在小于一定强度的电磁环境下保证其正常工作。
   屏蔽就是用金属板体(金属网)制成六面体,将电磁波限制在一定的空间范围内使其场的能量从一面传到另一面受到很大的衰减。
   屏蔽室就是利用其屏蔽的原理,用金属材料制成一个六面体房间,由于金属板(网)对入射电磁波的吸收损耗、界面反射损耗和板内反射损耗,使其电磁波的能量大大的减弱,而使屏蔽室产生屏蔽作用。
   屏蔽室的屏蔽性能以屏蔽效能来进行考量。
   S=E0/E1 或S=H0/H1
   S——屏蔽效能
   E0(H0)——没有屏蔽体时空间某点的电场强度(磁场强度)
   E1(H1)——有屏蔽体时被屏蔽空间在该点的电场强度(磁场强度)
   在屏蔽效能的计算与测试中,往往会遇到场强值相差悬殊(可达上千百万倍的信号),为了便于计算及表达,通常采用对数单位—分贝(dB)进行度量。定义为
           SE=20lg E0/E1
           SH=20lg Ho/H1
   由于屏蔽室内通常有人员和设备在里面工作,因此屏蔽室六面密闭的同时,必需留有人员及设备进出的屏蔽门,良好的通风,室内所需的电源,信号的进出,必备的室内装修,以确保屏蔽室能正常工作。
   因此影响屏蔽室屏蔽效能主要有以下因素:
屏蔽室所用材料。
屏蔽材料的接缝处理。
屏蔽门。
通风窗。
屏蔽窗。
电源线的滤波处理。
信号线的屏蔽处理。
2、屏蔽材料
   当屏蔽材料采用金属板时,它的屏蔽效果:
      At=8.68t/δ+20lg{(Z0+Z3)2/4Z0ZS }   分贝
   由上述公式可知,当已知金属板的材料与厚度时,即可计算在不同距离、不同频率、不同场源的屏蔽效果。选用δ=0.5mm钢板,则其在不同场源、不同频率时屏蔽效果均≥120dB。
   本工程选用厚度为δ=2mm、3mm的钢板。
(二)、技术方案
1、性能指标
执行标准:保密标准BMB3-1999《处理涉密信息电磁屏蔽室技术要求和测量方法》 的 C级 性能要求,指标如下:
                   磁场  14KHz ≥75 dB
                            150KHz  ≥95 dB
                      电场  200KHz-50MHz  ≥100 dB
                   平 面 波 50MHz-1GHz ≥100dB
                      微波  1GHz-10GHz  ≥100dB
         测试方法按GB/T12190-2006标准.
2、技术内容
(1)结构形式的选择:GWS2单层钢板焊接式电磁屏蔽室
屏蔽壳体:
  屏蔽壳体的内容主要有六面屏蔽材料、材料之间的连接、支撑龙骨。
    本方案采用构建六面板体屏蔽壳体,是由冷轧钢板制成单元模块,表面经喷涂防锈漆后拼焊,焊接方式采用二氧化碳气体保护焊,其特点是受热面积小,焊缝抗氧化好。
壳体结构:
   屏蔽机房底层是地梁部分,以网架结构焊接成整体,具有一定的刚性,并与地面进行绝缘处理。地梁上面焊接屏蔽壳体。地梁上面墙体和顶部采用槽钢和矩形管组成龙骨层,经科学设计,在屏蔽机房壳体的墙体和顶部不同的部位采用不同的折弯高度来保证各部分强度和刚度的要求,减轻屏蔽壳体重量。更少地占用原建筑的活载荷量。
壳体龙骨:
   地面龙骨:在基建地面上先铺设厚度为5mm的绝缘块,其上铺设地梁,地梁采用50×30×2矩形管制成,地梁间距为500 mm×417mm,地梁间断续焊固定牢固,焊缝长与间距为15×300,地梁铺设需平整。
   墙面龙骨:主龙骨(竖柱)采用8#号槽钢制成,间距1180 mm,副龙骨(横档)采用50×30×2矩形管制成,间距1000 mm,龙骨间断续焊固定牢固,焊缝长与间距为15×300;
   顶部龙骨:主龙骨采用8#号槽钢制成,间距1180 mm,副龙骨采用50×30×2矩形管制成,间距930 mm,将主龙骨两端置于侧龙骨之上,与龙骨间断续焊固定牢固,焊缝长与间距为15×300,主副龙骨间断续焊固定牢固,焊缝长与间距为15×300;
工艺特点:
(1)组成模块均经过折弯成型,以保证焊接变形尽量控制在焊接边上;
(2)焊接工艺采用CO2气体保护焊,从而确保焊缝平整光滑,壳体变形小;
(3)屏蔽壳体及框架稳定可靠,保证其电磁屏蔽性能长期稳定可靠;
(4)整体机械性能达到以下要求:
a.钢板不平度:每个面的任何部位不平度≤5mm/2m,侧面墙对角线≤8mm;
b.钢墙垂直度误差≤8mm;
c.屏蔽壳体抗震指标≥8级;
(5)整体进行防潮防湿处理;
电动/手动锁紧屏蔽门(带门禁):
屏蔽门是屏蔽室的关键设备,是工作人员及设备进出的主要通道,在确保屏蔽效能的同时,它的可靠性、实用性及开启方便将至关重要。
特点:结构简单,维修方便,技术成熟。
其优点:
   1、插刀式的电动门,刀口和簧片随门的开启经常摩擦避免铜锈、污垢的存留从而保证屏蔽门的屏蔽性能。
   2、结构简单、技术成熟、维修方便、噪音低;
   3、在失电情况下、可手动操作保证了设备和人员进出的安全;
   4、与同规格的气密电动平移屏蔽门相比故障率低、维护成本低等优点。
(2)送风系统、排风系统的屏蔽处理
     对于进入屏蔽机房内的送风及排风均应通过波导窗,以保证整体屏蔽指标,为减小风阻系数,增加有效的通风面积,该工程采用蜂窝形通风波导窗,其工艺特点:
   ·全焊接式波导窗的连接强度远远高于浸锡式波导窗,运输装配过程不会影响其质量,确保在各频段中的屏蔽效果;
   ·全焊接式波导窗中蜂窝芯不会因为焊接的热影响而熔化开焊;
   ·全焊接式波导窗不存在浸锡式波导窗因要保证浸锡效果而存在过多的焊锡,其重量远远小于浸锡式;
   ·全焊接式蜂窝波导窗采用高技术焊接法,所属以确保即使在很小的蜂窝芯情况下也不会堵塞蜂窝孔;
 · 全焊接式蜂窝波导窗采用的焊接材料为高导电和导磁性的材料,故屏效极好;


   · 全焊接式蜂窝波导窗在所有形式的波导窗中重量最轻,风阻最小,屏蔽效果最好。

规格及数量:300mm×300mm                              4只
其中:进风波导窗(300mm×300mm)                    2只
    排风波导窗(300mm×300mm)                      2只
(3)电源系统的屏蔽处理:
    电源系统主要采用滤波器进行屏蔽处理。滤波器是一种无源双向网络,是由无源元件构成多端网络,它的一端是“源”,另一端是“负载”。它不仅能衰减沿电源线传导的EMI能量,同时也对EMI的辐射有显著的抑制作用。
    滤波器采用高插入损耗滤波器,漏电小于2A,性能可靠。
电源滤波器配置如下:
i. FNF407C150                                        1只
      用于:一路380V 160A主电源
(4)空调系统的屏蔽处理
       指对爱默生20千瓦精密空调(空调用户自购)的电源线、信号线的屏蔽处理
        其中每台空调包括:电源线屏蔽处理(FNF207C30)             
        二路信号线的屏蔽处理(SNF216D1000)         
     进出屏蔽室波导管:                        
      精密空调的气管、液管、冷凝水管、进水、回水管屏蔽处理。
(5)光缆的屏蔽处理
   光纤波导管:16                                  15只
   用于:通信信号光缆的传输屏蔽处理。                             
(6)消防系统的屏蔽处理
  信号滤波器(SNF216D1000)                         1只
  烟感滤波器(SNF216D1000)                         1只
  警铃滤波器(SNF216D1000)                         1只
  温感滤波器(SNF216D1000)                         1只
   用于无管网的气体消防装置的屏蔽处理
(7)安防系统屏蔽处理
  信号滤波器(SNF211D500)                          1只
  用于视频监控信号的屏蔽处理

(8)电话线的屏蔽处理
   电话滤波器SNF205D500                              1 只                                
   用于:音频信号传输屏蔽处理。
(9)接地系统的屏蔽处理
   本工程采用联合接地,地线由客户完成。
   屏蔽接地时接地电缆与接地螺栓连接,接地电阻小于1欧姆。
  ①逻辑接地用40mm×3mm的铜排                       1套
  ②逻辑地滤波器  FNF104C50                         1只
    设备安全地滤波器   FNF104C50                    1只
九、机房接地系统
1、本工程设计有直流逻辑地电阻值≤0.9Ω、交流工作地电阻值≤1Ω、安全保护地电阻值≤1Ω、系统防雷保护地电阻值≤4Ω。根据计算机系统的要求,计算机系统直流逻辑地独立设置。而计算机系统交流工作地、安全保护地、防雷保护地直接接在大楼综合地上。
2、低压配电柜系统采用TN-S接地系统,即三相五线制,配电回路中PE专用保护地线,PE线和配电设备的金属外壳,穿线管、金属支架等相连接,保证漏电故障情况下的人身安全。
3、直流工作地是机房系统接地的重要部分,本工程在活动地板下敷设20X2铜带接地网格,作为计算机系统的等电位体,每台计算机用软铜线与接地网格相连,网格由一点引出接地线与大楼联合接地体相连。接地电阻要求不大于1欧姆。
4、防静电措施,机房采用防静电地板,座椅、工作台面、防静电地板支架均应与机房内接地干线相连。
    

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