1 解讀信息化
1997年召開的首屆全國信息化工作會議，對信息化和國家信息化定義為：“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的歷史過程。國家信息化就是在國家統(tǒng)一規(guī)劃和組織下，在農(nóng)業(yè)、工業(yè)、科學(xué)技術(shù)、國防及社會生活各個方面應(yīng)用現(xiàn)代信息技術(shù)，深入開發(fā)廣泛利用信息資源，加速實現(xiàn)國家現(xiàn)代化進程”。
實現(xiàn)信息化就要構(gòu)筑和完善的六個要素為：開發(fā)利用信息資源、建設(shè)國家信息網(wǎng)絡(luò)、推進信息技術(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物質(zhì)資源潛力被充分發(fā)揮，個人行為、組織決策和社會運行趨于合理化的理想狀態(tài)。同時信息化也是IT產(chǎn)業(yè)發(fā)展與IT在社會經(jīng)濟各部門擴散的基礎(chǔ)之上的，不斷運用IT改造傳統(tǒng)的經(jīng)濟、社會結(jié)構(gòu)從而通往如前所述的理想狀態(tài)的一個持續(xù)的過程。
2 與之關(guān)聯(lián)的機房建設(shè)
以上組成信息化的核心系統(tǒng)，無論是信息識別（包括文字、語音與圖像識別）、信息提取、信息檢測、信息傳遞、信息處理、信息存儲、信息再生、信息安全等都必須依賴于現(xiàn)代電子計算機的超凡功能，才能得以實現(xiàn)。
提到電子計算機，就比如會涉及把實現(xiàn)信息化建設(shè)各個環(huán)節(jié)所需的各自功能的核心設(shè)備（電子計算機）安置于一個科學(xué)合理的空間，以保證信息化系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行，這個空間就是我們經(jīng)常所講的計算機機房。
然而，在系統(tǒng)構(gòu)建時，部分建設(shè)方自覺或不自覺的對機房的建設(shè)，在認識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，而卻忽略機房建設(shè)的投資。筆者在此就有關(guān)機房的含義及對信息化建設(shè)的安全穩(wěn)定運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)的完善離不開電子計算機系統(tǒng)。電子計算機系統(tǒng)，除少部分機械傳動裝置外，絕大部分約占80%以上是由集成電路、電子元件和線路組成。
由于計算機技術(shù)的迅速發(fā)展，計算機的功能越來越強大，運算速度越來越快，而體積越來越小。電子元件的排列越來越密，因此機柜內(nèi)的單位體積發(fā)熱量越來越大，元器件之間的絕緣要求、抗干擾要求越來越高。如果機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，將會導(dǎo)致設(shè)備壽命的降低，甚至燒毀。
電子元器件在24小時的工作中會產(chǎn)生大量的熱，據(jù)不完全統(tǒng)計，室溫在規(guī)定范圍內(nèi)每升高10℃，電子計算機的可靠性要下降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)的相對濕度超高，磁帶、磁盤會產(chǎn)生脫磁現(xiàn)象，插頭、集成電路引腳絕緣電阻值減少；而相對濕度過低，低到40%以下時打印機、傳真機的機械部分會產(chǎn)生靜電干擾，引起“讀”“寫”錯誤；機房外電力傳輸線、高壓線、電機、廣播、無線電臺等大功率發(fā)射天線會通過輻射、傳導(dǎo)、耦合方式對計算機設(shè)備形成電磁干擾，電磁干擾不但會引起誤操作，還會造成系統(tǒng)停機，使系統(tǒng)癱瘓。
作為一級供電負載的計算機設(shè)備工作時，電源的保證致關(guān)重要。實驗表明，當(dāng)計算機機房的相對濕度為30%時，靜電電壓為5000V；當(dāng)相對濕度達到20%時，靜電電壓為10000V，而當(dāng)相對濕度降低5%時，則靜電電壓達到20000V。雖然靜電的寄生電流很低，但計算機設(shè)備對此卻相當(dāng)敏感，因為計算機線路中所通過的電流本身就很小。靜電放電引起計算機故障主要是因為放電電流瞬時流過機殼，對電源線、信號線產(chǎn)生的感應(yīng)噪聲所致；通過靜電產(chǎn)生的電壓，引起機殼接入的安全保護地電位變動。以上各種因素，都相當(dāng)于將給計算機的邏輯運算電路輸入一個錯誤信號，從而導(dǎo)致計算機秩序的紊亂。
通過以上的分析及數(shù)據(jù)表明，無論是溫濕度的波動、塵埃的積聚、靜電的積累與釋放，都會對計算機的運行造成極大的影響。而這種影響，更多的是體現(xiàn)在隱性故障上，即在一定時間范圍內(nèi)，不易被發(fā)覺，這些隱性故障的基本根源應(yīng)歸結(jié)于一個明顯的環(huán)境問題。因此，我們應(yīng)當(dāng)定義機房的建設(shè)實質(zhì)上是一個環(huán)境的建設(shè)。它將圍繞著如何為計算機設(shè)備營造一個優(yōu)良的運行環(huán)境而展開工作。而這個環(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)的一個廣義的環(huán)境概念。而機房建設(shè)將是通過相關(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、消防及機房系統(tǒng)故障自我診斷任務(wù)在內(nèi)的一個整體工程。
整體機房解決方案的核心是計算機場地電力系統(tǒng)的高可用性、計算站場地環(huán)境建設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)性以及機房運行過程的可管理性。關(guān)于計算站場地環(huán)境的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)GB50174-2008《電子信息系統(tǒng)機房設(shè)計規(guī)范》、GB2887-89《計算站場地技術(shù)條件》和GB9316-88《計算站場地安全要求》作了明確的規(guī)定，在此不做贅述。
毫無疑問，整體機房的建設(shè)，將以上述規(guī)范中的數(shù)據(jù)為依據(jù)，通過相應(yīng)的實施手段，達到其建設(shè)目的，下面將就機房建設(shè)過程中相關(guān)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)進行簡述。
3 機房環(huán)境建設(shè)的核心問題
首先，機房的選址要科學(xué)、合理，應(yīng)遠離無線電干擾源和強電力源，遠離震源和污染源。按建設(shè)方的工作性質(zhì)，依據(jù)機房建設(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。強電的電源布線應(yīng)盡量靠近主機房的負荷中心，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，以達到最好的效能。在充分考慮以上問題后區(qū)劃出主機房、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。
對機房進行功能間分隔和裝修時，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，耐火等級應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(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)性有機墨＜750克/升。
當(dāng)?shù)诙愝o助間內(nèi)有強烈振動設(shè)備時，設(shè)備及通往機房的管道，應(yīng)采取隔振措施。
計算機系統(tǒng)中的供電部分是機房建設(shè)中的重中之重。機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、配電線路規(guī)劃以至插座設(shè)計，并將整個系統(tǒng)進行嚴(yán)格的組合安裝這樣一個完整的工程基礎(chǔ)上的，電力系統(tǒng)中的每一環(huán)節(jié)都應(yīng)具備可擴展性和可管理性。
在機房供配電設(shè)計時，應(yīng)準(zhǔn)確統(tǒng)計出設(shè)備的負荷功率，并進行負荷計算，依據(jù)計算負荷選擇UPS電源，設(shè)計UPS的冗余系統(tǒng)，并在UPS的輸入前端設(shè)置雙電源自動切換裝置（機房區(qū)域應(yīng)具備雙回路獨立電源供電），必要時可選配柴油發(fā)電機組作備份。機房內(nèi)的供配電系統(tǒng)，空氣開關(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，在交流線路的入口端及UPS的輸入端設(shè)置浪涌電壓保護器，以防護浪涌對設(shè)備的危害。機房內(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)盡量可能遠離計算機信號線，并避免并排敷設(shè)，當(dāng)不能避免時，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)不可避免的過長線路時，要選用屏蔽電纜進行傳輸，對線路的干擾進行抑制，以確保UPS供電的質(zhì)量。在工程實施階段，UPS及配電管線的安裝非常關(guān)鍵，必須在施工的全過程中進行全方位的質(zhì)量控制。對定制的配電柜等設(shè)備要進行監(jiān)制，系統(tǒng)安裝后，在正式投入使用前，應(yīng)做好檢測并記錄測試結(jié)果，確保工程安裝質(zhì)量，從而使UPS供電系統(tǒng)不間斷運行的安全可靠性提高到99.99%。從真正意義上達到機房場地供電運行的高可用性。
對于機房內(nèi)溫、濕度環(huán)境指標(biāo)的實現(xiàn)，其解決方案是設(shè)計機房專用精密空調(diào)系統(tǒng)。在綜合考慮計算機及其它設(shè)備的散熱量、建筑圍護結(jié)構(gòu)的傳熱、太陽輻射熱、人體散熱、散濕、照明裝置散熱及新風(fēng)負荷的情況下，進行空調(diào)選型。因機房的空調(diào)24小時工作，因此，要設(shè)計備份機組，在空調(diào)的安裝階段，要按規(guī)范進行真空度、氣密性及泄漏性試驗，以確保空調(diào)投入運行后工作的穩(wěn)定性，實現(xiàn)機房恒溫恒濕的調(diào)節(jié)控制目標(biāo)。
由于機房的密閉性較高，空氣中的CO2會不斷累積，若室內(nèi)長時間不置換空氣，很容易造成“軍團病”，這已成為近十多年來國際空調(diào)界最關(guān)注的問題之一，對機房內(nèi)工作人員的身體健康及工作效率都會造成不良的影響。因此，為了維持一個良好舒適的工作環(huán)境，機房的新風(fēng)系統(tǒng)決不可省略，新風(fēng)設(shè)計應(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)量三者中最大值進行計算，換氣次數(shù)為20-30次/H。
由于機房進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，機房內(nèi)部的防雷保護非常關(guān)鍵，通常我們在做機房工程的設(shè)計時，必須統(tǒng)籌考慮，采取相應(yīng)的措施阻止雷電串入機房。設(shè)計中，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阻擋和衰減施加在計算機等設(shè)備上的電磁干擾或過電壓能量，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。
在機房的設(shè)計中，要對機房內(nèi)的用電設(shè)備進行過電壓防護的設(shè)計，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)的保護設(shè)備進行保護。在設(shè)計中，針對具體項目中所選用的設(shè)備配置相適應(yīng)的保護裝置，以確保當(dāng)有浪涌沖擊時設(shè)備的安全運行。
所有電子電氣設(shè)備在運行時會向周圍發(fā)射電磁能量，對其它設(shè)備的正常工作產(chǎn)生干擾，同時設(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等測量設(shè)備對多種計算機、打印機、顯示器、漢字庫等進行測試，頻率從160KHZ到400MHZ之間連續(xù)變化時，CPU、內(nèi)存、I/O接口、時鐘、漢字庫、傳輸線及電源線等不同部位，都有較強的電磁信號向外界輻射而被接收，一般在40dBμV－60dBμV之間，最高的可達到75dBμV。
4 結(jié)語
以智慧城市為長遠目標(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)正在我國廣大地區(qū)展開，并將逐步向著數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、標(biāo)準(zhǔn)化、整合化、開放化、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)定性的要求也將會不斷提高，因此機房環(huán)境無論是對系統(tǒng)自身運行的安全，還是對其信息處理的安全的保駕護航作用將日趨顯著。
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本文標(biāo)題：淺析機房環(huán)境對信息化系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行的重要性
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