概要

机房是每个单位的核心服务器的正常运行也是企业正常业务系统保障。在国内我们的机房环境灰尘、静电、空气环境等都没有重视过往往被我们自己忽视。到底机房环境的指标到底是什么如何改善机房环境的

第一章【灰尘】是影响机房环境的最大敌人

灰尘对网络设备的影响主要表现在以下几个方面在国家标准《计算机场地要求》中对其洁净度提出了如下的要求见下表

国家标准洁净度的要求
项目	A级	B级	C级
粒度(um)	≧0.5	≧0.5	≧0.5
粒数(粒/L)	≦3500	≦10000	≦18000

1灰尘会增加触电的接触阻抗造成键盘等器件不能正常的输入操作

2灰尘吸附在磁盘表面会引起磁头的磨损导致数据丢失甚至会损坏磁盘

3灰尘容易吸附在集成电路及电子元器件表面一方面会使电子元器件的散热能力下降另一方面由于灰尘吸潮电子元器件会因潮湿而发生腐蚀。

1.1机房内灰尘的产生

①新风系统在给机房内输送新鲜空气时过滤装置精度不足使灰尘进入机房内。

②工作人员进入机房时从外界带入灰尘。

③工作人员在机房内工作时产生尘埃。

④设备的移动、更换、搬运、维修、维护产生的灰尘。

⑤机房围护结构不严实灰尘通过缝隙进入。

⑥机房的墙壁、顶棚、地面等部位起尘涂层脱落产生灰尘。

1.2机房内灰尘防护

①在机房的入口安装风路通道。

②机房装修材料采用不吸尘、不发尘的环保材料。

③对机房围护结构严格处理。

④使设备的发尘量减少到最小。

⑤新风系统送入机房内时进行高效或亚高效过滤。

⑥建议工作人员进入机房时穿无尘工作服。

⑦在每个进门口铺设灰尘脚踏板。

⑧佩戴塑料鞋套。

1.3机房内灰尘的清除方法

吸尘法采用各种专用的吸尘器清理设备内部和外部的灰尘。

②蒸发法在服务器等设备的内部主板等清洗时候采用专用喷剂从而达到彻底清除灰尘的效果。

③遮罩法应用最新的机房遮罩法对每个机柜进行新风的补偿达到降低粉尘的效果。、

④过滤法定期更换精密空调的过滤初棉过滤网。对机房的门框增加或定期更换风堵。

1.4机房内灰尘洁净度的有关法律和法规的规定

《电子计算机机房设计规范GB5017493》

《电子计算机机房施工及验收规范》

《电子计算机机房设计规范GB50174-1993》

《计算站场地安全要GB9361_1988》

《计算站场地技术条件GB2887-1989 》

1.5机房灰尘的控制和清除的经济效益

灰尘是机房精密设备的死敌对服务器等设备的危害非常大所以我们要定期对机房的设备进行除尘和清洗。

服务器除尘对服务器的维保有相当重大的意义可以降低服务器的坏板率延长服务器的意外的损坏保护服务器的硬盘数据为企业的降低能耗、节能、减排创造价值。

交换机的除尘可以降低交换机的意外故障率保障企业的办公效率和业务的持续性为企业的增产增效提供保障。

④对机房的灰尘定期除尘是响应国家关于环保的大的政策保护企业的资源为提高企业的市场竞争力做出重大的贡献。

第二章【静电】是影响机房环境的重要指标

静电基本上是由摩擦、感应起电、容性起电所产生的。分为粉尘静电、表面体静电、气体静电、人体静电等。

§静电的危害

 导致火灾或爆炸事故

 

易燃易爆环境、电荷在设备使用过程中得到一定积累、周边环境击穿电场强度小于静电荷形成的电场强度以及周边最小引燃能量于静电放电能量等均为静电引发火灾或爆炸的前提条件。一般情况下当静电放电能量大于周围可

燃物的最小引燃能量且爆炸性混合物或可燃气体的浓度达到一定的爆炸极限时就极有可能导致突发火灾或者是出现

爆炸事故。

②干扰设备系统的工作

由于静电放电时会导致所产生的电磁波辐射幅值增高和频谱变宽并且静电能够通过各种途径对各电子设备带来很大程度的干扰是以就会导致各电子设备自动出现误操作还能够导致电子设备造成间歇性或持续性的失效使各项信息丢失并暂时性破坏电子设备的部分功能严重时就会导致整个电子系统紊乱甚至瘫痪。对电子计算机而言静电电流流经机柜时会促发信号线与电流线的感应噪声这一现象便会对计算机 CPU中央处理器的整体性能带来一定的不良影响使其运作能力迟缓呆滞甚至还会出现数据上的误差以及逻辑上的错误。静电放电时的瞬时干扰脉冲会以辐射噪声的形式对信号线造成干扰即使静电放电微弱也同样会导致计算机出现误码更为甚者会导致其存储器信息的丢失。

对电子器件带来损害 

 

当静电袭击各类电子设备内部的 CMOS 集成电路以及场效应晶体管等较为敏感性的电子器件时导致各器件性能下降甚至将其击穿并破坏整个电子设备的可能性是非常大的。金属导电层熔融、热二次击穿、气体电弧放电、介质击穿以及表面击穿和体击穿均属于静电损伤电子器件的失效机理。而该系列失效机理均有可能在半导体分立器件以及多数集成电路中出现。

④致人触电受伤或死亡

 

通常来说当带电绝缘体的电压达到 10kV且其表面电荷密度为 105C/m2 时就极有可能给人体带来电击危害 等现象。当静电电流以某种方式经过或接触人体时尽管可 能还未达到致命的程度但依然会给人体带来一定的伤害和 痛楚手指出现又痛又麻或指尖出现损伤等现象为静电给人 体带来微小影响的常见现象。除此之外静电也会对人体心 脏和神经系统带来很大的伤害并且还会导致人体出现多种 疾病。一定的疼痛感和颤抖是人在受到电击时较为普遍的现 象然而当电击程度相对严重时便会导致人体出现较为强烈 的疼痛感与恐惧感致使人体思维混乱和操作失误从而让 人体出现伤残甚至死亡的现象。

§机房静电产生的途径

日常生活中的静电放电现象在频繁地发生着虽然没有雷电那么强烈也会有火花式放电不仅伴有“噼叭”声响还会闪闪发光。研究表明当电胜大于8000V 时可以看到静电放电发出的光亮当电压大于6000V时可以听到静电放电的放电声当电压大于3000V时可以感觉到有静电放电发生而当静电电压低于3000V时也会发生静电放电过程只是人体没有感觉到而已。也就是说很多静电放电过程是在悄无声息地进行的。在进行计算机机房防雷设计时由于防雷措施与防静电措施相互交叉、相互作用因此如何做好计算机机房的静电防护也是防雷工程设计时要考虑的重要方面之一。结合防雷技术规范和实际工作经验重点介绍在计算机机房中防静电的 些行之有效的方法为工程设计和机房防静电提供一定的参考。

1、计算机机房静电产生的途径

计算机机房静电的产生主要有以下几种原因

是机房的地板有地毯易产生静电积累。

是工作人员穿着的毛纤类衣物也是静电产生的温床同时穿着橡胶、绝缘性的鞋也无法放掉静电。

③是设备正常工作时产生的静电如采用了EMI抗干扰滤波电路的开关电源、显示器等在工作过程中就会产生静电。

④是从线路上侵入的感应静电。如不同种类的线路合并布设会在线路表皮交错感应静电机房外的电磁干扰、设备工作时的电磁干扰也会在线路表皮感应静电。可见静电产生是随时、随机和不可避免的。

2、静电对计算机系统的危害

静电对计算机硬件和系统软件都可能造成危害 且危害较大。静电对计算机硬件的危害表现在当静电电压较低时静电放电产生的电气噪声会对逻辑电路形成干扰引发IC芯内逻辑电路死锁导致数据传输或运算出错也可能对芯片形成轻微的物理损伤而提前老化或潜在失效当静电电压超过250V时静电放电就能击穿电脑芯片。静电放电作用于电芯片时由于放电回路的电阻通常都很小所以电荷释放的瞬间放电电流会很大。例如将带静电的电缆插到电脑的接口上时放电回路的电阻几乎为零形成高达几十安培的放电流如此大的尖峰电流一旦从芯片的某个引脚流入足以将芯片的局部熔化烧断芯片内的晶体管和金属连线使芯片产生永久性的功能丧失或者破坏芯片内的钝化层使芯片能降低。芯片损坏后从外观上丝毫看不出有什么变化但利用FESEM 仪器还是可以看清电路熔断的情形。静电对计算机系统造成的危害主要表现出以下现象磁盘读写失败打印机打印混乱通讯中断芯片被击穿甚至主机板被烧坏等。静电放电对电脑的破坏作用具有隐蔽性、潜在性、随机性和复杂性的特点当在接触电脑板卡和芯片时不管是电脑有静电还是人的身体上有静电放电都有可能发生在接触的瞬问可谓防不胜防。Intel的研究表明在引起电脑故障的诸多因素中静电放电是最大的隐患将近一半的电脑故都是由EOS(过电应力)ESD(静电放电)引起的。

(3)、计算机机房静电防护措施

在机房内 由于设备在运行人员在活动静电就时时刻刻存在着减少静电的产生和最大程度地消除已经产生的静电是防止静电危害的两条基本思路。

下面就机房防止静电的产生和静电防护的一些措施做一阐述。

3.1机房电磁屏蔽

机房电磁屏蔽的基本原理是依据“法拉第笼”根据接地导体静电平衡的条件笼体是一个等位体 内部电位为零 电场为零电荷分布在笼体的外表面上从而消除外界电磁感应对机房内设备的影响。

根据这一原理机房空间内应设置金属屏蔽网或金属屏蔽室屏蔽网间应电气导通可靠接地机房内的金属门、窗、防静电地板等应使用金属导线(最好是绝缘包裹的导线)与室内的汇流排做等电位连接。另外机房宜选择在建筑物底层中心部位其设备应远离外墙结构柱和屏蔽网等可能存在强电磁干扰的地方。

32 合理布线

计算机机房的布线很多合理布线可以减少静电的产生。主要从以下三个方面考虑

是强电线路与弱电线路分开敷设防止强电干扰布置信号线路的路由走向时应尽量少由线缆自身形成的感应环路面积。强电、弱电分开敷设通常在机房的外部都能够做到但是在许多机房内由于预留的电源、信号线缆较长在室内空问有限的情况下会被打卷存放。要实现强电、弱电分开敷设就要把打卷线缆在留出适当的长度后割掉多余的部分让线缆尽量平铺放置。

②是进入机房的线缆屏蔽层、金属桥架、光缆的金属接头等应在进入机房处做一次接地处理 即与机房内汇流排可靠连接。

③是不同线缆的敷设其问距应适当可参照《建筑物电子信息系统防雷技术规范》第5-3-3条的规定执行。尤其在防静电地板下面的线缆强电线缆与弱电线缆在地面平铺距离很近甚至相互交叉穿行在工程中应当把它们保持合理间距。

3.3 保持机房适当的湿度

保持机房适当的湿度主要用于释放机房空气中游离的电荷降低空气中电荷的浓度。机房的湿度应适当以不结露为宜以免因湿度过大损坏设备。根据机房的温度条件湿度设置可以参照《电子信息系统机房设计规范》GB50174-2008)中的环境要求在室内放置一个湿度计过度干燥时开启加湿器湿度过大时开启除湿器(有独立空调的可以使用空调的除湿功能而不必单独设置除湿器)将湿度控制在合理的范围内。

(3.4)工作人员穿戴防静电服装配带腕带

要求严格的计算机机房工作人员在进入机房前应穿戴好防静电工作服并在接触设备前触摸一一下接地良好的金属设施释放身上的静电。在机房内长时间工作的人员最好戴上腕带腕带的另一端应就近可靠接至设备机架或外壳。

(3.5)泄放机房静电

机房静电的消除根据使用对象的不同可以有许多种方法但基本的思路是一样的即为静电泄放提供一条通道。接地及等电位连接是最经济、有效的方法。接地是消除静电最基础的一环 接地的好坏直接关系到静电消除的效果。通常情况下机房的接地采用用接地装置阻值一般要求不大于4Q如果设备有特殊要求应按照最小值接入。

在工程中常用的做法

是机房的接地干线采用铜质材料截面积不小于16mm 并与机房内设置的局部等电位接地端子板可靠连接。机房内的其他接地线路与该接地端子板可靠连接主要用于消除不同接地之间的干扰和反击。

是机房内的金属机柜外壳、金属设备外壳、线缆屏蔽层、金属桥架、屏蔽网(包括静电底板)等均与局部等电位接地端子板电气导通。

是规模不大、设备较少的机房采用“s”型等电位连接网络较大规模的机房采用“M”型等电位连接网络或采用二者的混合形式。

(3.6)采用静电消除设备

要求严格的计算机机房在综合采取上述措施仍然不能满足系统运行要求的话还可以使用一些静电消除设备。如离子风静电消除器、感应式静电消除器等可以在一定程度上进一步缓解静电放电的危害。

(3.7)机房消除静电的意义

消除计算机机房静电危害的方法接地及等电位连接是最经济、有效的方法。当然具体的计算机机房应根据其所处环境、设备的耐受能力、系统的重要性等方面进行综合考虑采取适当的静电防护措施。通常综合采用文中所述消除静电的方式足以满足系统运行要求同时还可以有效防止雷电波的侵入。

4.机房内静电的产生

①人体静电

②仪器和设备的静电仪器和设备也会由于摩擦或静电感应而带上静电。

③器件本身的静电。

④除上述三种静电来源外在电子元器件的制造、安装、传递、运输、试验、储存、测量和调试等过程中会遇到各种各样的由绝缘材料制成的物品这些物品相互摩擦或与人体摩擦都会产生很高的静电势。

5).机房内静电防护

佩戴防静电手环

佩戴防静电脚环

在机房进口设置静电消除仪或静电清除棒

④定期对每个设备机壳表面和机柜表面进行静电处理

⑤定期对静电地板的表面进行静电的处理

⑥定期检查机房的防雷接地系统。

⑦采用化学的方法采用特制的化学试剂喷洒和涂抹的方式特别是对设备的外机壳的静电消除是一种常用的方法。

(6).机房内静电的清除

中和法采用带正负离子的风刀去消除精密仪器主板等上的静电达到静电平衡的效果。

物理消除法在机房进门口设立一个静电消除棒每个人在进入机房内先做人体静电消除处理。

保障法定期检测机房的接地系统检测接地系统安全性从而保障设备的安全性。

④清除灰尘对机房所有的设备定期进行灰尘的清除。

⑤机房加湿器利用水的蒸发性将水通过水泵和分配器不断送到湿膜上部在重力作用下水通过湿膜回到主水箱形成循环空气通过湿膜时与湿膜充分接触过滤尘埃等颗粒物使空气净化湿度增加从而达到加湿净化除尘的目的一般的场所下都适合使用。

(7).机房内静电指标的有关法律和法规

《电子计算机机房设计规范GB5017493》

《电子计算机机房施工及验收规范》

《电子计算机机房设计规范GB50174-1993》

《计算站场地安全要GB9361_1988》

《计算站场地技术条件GB2887-1989 》

(8).机房内静电的清除而产生的经济效益

保护精密设备的正常运行从而保护了企业的业务和数据的完整性。

降低了服务器等精密设备的损坏率增加了设备的使用年限从而达到增产增效的功效。

降低了静电对网关人员的人体的伤害保护机房管理人员的健康。

第三、【空气环境】也是影响机房环境的一个关键的指标。

3.1机房空气环境的有关法律和法规的规定

《×××环境空气质量标准(GB 30951996)》

《GB/T 15262 空气质量 二氧化硫的测定甲醛吸收副玫瑰苯胺分光光度法》
《GB 8970 空气质量 二氧化硫的测定四氯汞盐副玫瑰苯胺分光光度法》
《GB/T 15432 环境空气 总悬浮颗粒物测定重量法》
《GB 6921 空气质量 大气飘尘浓度测定方法》
《GB/T 15436 环境空气 氮氧化物的测定Saltzman法》
《GB/T 15435 环境空气 二氧化氮的测定Saltzman法》
《GB/T 15437 环境空气 臭氧的测定靛蓝二磺酸钠分光光度法》

《GB/T 15438 环境空气 臭氧的测定紫外光度法》
《GB 9801 空气质量 一氧化碳的测定非分散红外法》
《GB 8971 空气质量 苯并a芘的测定乙酰化滤纸层析荧光分光光度法》
《GB/T 15439 环境空气 苯并芘的测定高效液相色谱法》
《GB/T 15264 空气质量 铅的测定火焰原子吸收分光光度法》
《GB/T 15434 环境空气 氟化物的测定滤膜氟离子选择电极法》
《GB/T 15433 环境空气 氟化物的测定石灰滤纸氟离子选择电极法 》

3.2机房空气环境的对设备和管理人员的影响

机房环境污染主要物质的种类环境质量受到多方面的影响和污染大致可分为三大类

A物理性污染包括噪声、光辐射、电磁辐射、放射性污染等主要来源于室外以及室内的电子设备。

B:化学性污染建筑装饰材料及家具制品中释放的具有挥发性的化合物达几十种其中以甲醛、苯、氡、氨等四大室内有害气体的危害尤为严重。

C:生物性污染主要有螨虫、白蚁及其它细菌等主要来自地毯、毛毯、木制品及结构主体等。