電磁屏蔽機房工程設(shè)計方案.doc

目 錄前言2第一章 工程概況3第一節(jié) 項目內(nèi)容3第二節(jié) 適用標準3第二章 屏蔽工程設(shè)計4第一節(jié) 屏蔽體系工程4第二節(jié) 屏蔽殼體設(shè)計42.2.1 屏蔽殼體的材料和工藝42.2.2 屏蔽門設(shè)計5第三節(jié) 管線接入工程設(shè)計62.3.1 電源線接入62.3.2 輔助信號線接入72.3.3 氣、液媒質(zhì)接入72.3.4 光纖接入7第四節(jié) 通風窗設(shè)計7第五章 接地和防雷系統(tǒng)8第一節(jié) 接地工程設(shè)計85.1.1 信息設(shè)備系統(tǒng)的接地要求85.1.2 信息設(shè)備機房接地的設(shè)計85.1.3 屏蔽接地9第二節(jié) 防雷系統(tǒng)設(shè)計105.2.1 信息系統(tǒng)的防雷105.2.2 電源端口防雷器件的配置111前言涉密信息系統(tǒng)的電磁泄漏是危害信息系統(tǒng)信息安全的重要因素之一。80年代已可在數(shù)公里之外通過遠程無線截獲信息。當代信息戰(zhàn)已向海，陸，空，天，電磁五維發(fā)展。因此，我們必須嚴格控制信息系統(tǒng)的電磁泄漏。對于涉密信息設(shè)備機房的設(shè)計，除了控制電磁泄漏之外，還必須保證信息系統(tǒng)的可靠運行。當前國際上已把建筑，供電，空調(diào)，消防，安保，監(jiān)控，布線等統(tǒng)稱為IT系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵物理基礎(chǔ)設(shè)施NCPI (Network Critical Physical Infrastructure)。這是一種通過提高以上網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵物理基礎(chǔ)設(shè)施的可靠性，從而提高信息系統(tǒng)可靠性的可靠性保障措施設(shè)計的理念。我們將以這兩大技術(shù)要素對本工程進行設(shè)計。 第一章 工程概況 本工程證屏蔽機房的屏蔽效能符合BMB31999處理涉密信息的電磁屏蔽室的技術(shù)要求和測試方法標準C級的要求。裝修工程符合GB50174-2008電子信息系統(tǒng)機房設(shè)計規(guī)范所規(guī)定的A類標準。第一節(jié) 項目內(nèi)容本工程含下列項目：屏蔽機房：面積為227。 系統(tǒng)包括：1.1、屏蔽體系工程；1.2、裝飾工程；1.3、照明、動力供配電工程；1.4、防雷、接地工程；1.5、空調(diào)及新風工程；1.6、安防監(jiān)控系統(tǒng)工程；1.7、氣體消防系統(tǒng)工程；1.8、環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)工程；1.9、機柜及供電采集工程。第二節(jié) 適用標準(1) 處理涉密信息的電磁屏蔽室的技術(shù)要求和測試方法（BMB3-1999）(2) 涉密信息設(shè)備使用現(xiàn)場的電磁泄露發(fā)射防護要求（BMB5-2000）(3) 電磁泄漏發(fā)射屏蔽機柜技術(shù)要求和測試方法 BMB19-2006(4) 涉及國家秘密的信息系統(tǒng)分級保護技術(shù)要求（BMB17-2006）第二章 屏蔽工程 第一節(jié) 屏蔽體系工程屏蔽體系的屏蔽效能應(yīng)滿足BMB31999處理涉密信息的電磁屏蔽室的技術(shù)要求和測試方法標準C級的要求。具體性能指標如下：磁場： 14KHz100KHz 70dB 100 KHz50MHz 90dB 平面波：50MHz1GHz 100dB微波： 1GHz20GHz 100dB測試方法按按照GB12190-2006執(zhí)行。（1）本工程屏蔽機房的占地面積和數(shù)量為：227（2）屏蔽室高度：3.9 m（3）具體結(jié)構(gòu)尺寸可在施工現(xiàn)場根據(jù)發(fā)標方的需求確定。第二節(jié) 屏蔽殼體設(shè)計2.2.1 屏蔽殼體的材料和工藝（1） 屏蔽殼體的材料屏蔽殼體是屏蔽體系的基礎(chǔ)。對于電磁波譜的屏蔽，應(yīng)同時考慮低頻和高頻波譜的屏蔽。低頻波譜以磁場為主，應(yīng)采用高導(dǎo)磁材料如工程純鐵，坡塻合金等貴金屬材料；高頻波譜以電場為主，應(yīng)采用高導(dǎo)電材料如銅等有色貴金屬材料。從結(jié)構(gòu)考慮，本工程屏蔽殼體的體量較大，為了減輕對建筑的荷載，宜采用輕型薄殼結(jié)構(gòu)。殼體的頂和側(cè)壁由2mm優(yōu)質(zhì)鍍鋅冷軋鋼板制成預(yù)成型模板；底板由3mm優(yōu)質(zhì)鍍鋅冷軋鋼板制成預(yù)成型模塊。鍍鋅冷軋鋼板具有結(jié)構(gòu)強度高、耐腐蝕的特點。（2） 屏蔽殼體的模板工藝屏蔽殼體的制作在業(yè)內(nèi)有多種方法；最簡單的為平板拼縫對焊工藝，這種方法的結(jié)構(gòu)強度最低，平整度極差；另一種為人字型摺邊模塊，這種方法結(jié)構(gòu)強度稍強，整體平整度差；本公司采用兩道垂直摺邊的框架式模塊結(jié)構(gòu)，使結(jié)構(gòu)強度和整體平整度大大提高。（3） 屏蔽殼體的焊接工藝屏蔽殼體的焊接是在現(xiàn)場用CO2保護焊整體焊接而成。CO2保護焊阻止了焊縫處材料在高溫下的氧化，又使焊縫得到快速散熱，減少了熱變形。（4） 屏蔽殼體的防腐處理屏蔽機房由于空調(diào)的作用使機房內(nèi)外發(fā)生溫差，會在鋼板表面引起凝露而導(dǎo)致鋼板的銹蝕。因此，我們對鋼板模塊作高溫固化噴塑處理，以防止銹蝕。高溫固化噴塑的耐環(huán)境性能優(yōu)于其它廠家的普通涂防銹漆工藝。整體焊接后對焊縫用耐環(huán)境防銹漆涂刷，使屏蔽殼體的耐環(huán)境性能大大提高，殼體噴塑滿足GB/T 9286-1998的要求。 高溫噴塑的物理參數(shù)： 沖擊強度 50Kg/cm2； 附著力 0級； 鉛筆硬度 2H； 柔韌度 2mm； 色差 0.7。（5） 屏蔽殼體的絕緣處理屏蔽機房在所有管線未接入的狀態(tài)下，它與建筑物的絕緣電阻應(yīng)大于10K。我們采用在底部全面積鋪墊2mm工業(yè)橡膠板和頂部采用絕緣掛件的方法處理。在施工中如有與建筑相接觸處均作絕緣處理。 2.2.2 屏蔽門設(shè)計 屏蔽門是屏蔽體系中最大的孔洞部件。我們采用一刀半式電/手動屏蔽門，規(guī)格為1.0m2.0m。屏蔽門藉指狀簧片實現(xiàn)電磁密封。指狀簧片由鈹青銅成型后氫保護熱處理工藝處理，具有良好的彈性穩(wěn)定性和導(dǎo)電性。門的傳動機構(gòu)采用齒條直接驅(qū)動，雙點鎖緊式結(jié)構(gòu)，配有鉸鏈頁實現(xiàn)門的旋轉(zhuǎn)運動。內(nèi)外門板為雙層絕緣式機構(gòu)，門表面采用亞光不銹板裝飾。刀口與簧片經(jīng)3萬次插拔試驗。屏蔽門自動關(guān)門輕松自如，只要門扇上的控制觸點與門框上的控制觸點輕輕相接觸，門即可自動關(guān)上，無須用力扳動。屏蔽門配備門禁系統(tǒng)，并且仍能保留手動功能。在屏蔽室斷電情況下，電動鎖緊門可以在室內(nèi)實施手動操作開門。屏蔽門設(shè)門禁控制器與大樓安保監(jiān)控系統(tǒng)相連，配有讀卡器和密碼，并有緊急出門按鈕。第三節(jié) 管線接入工程設(shè)計屏蔽機房有大量的線纜和氣液導(dǎo)管接入，屏蔽殼體任何開孔都會嚴重破壞屏蔽效能。因此必須采取有效措施，分別采用濾波器和波導(dǎo)管接入。濾波器的作用是選通有用信號，抑制信息電磁信號的傳導(dǎo)泄漏和兩次發(fā)射。波導(dǎo)管的作用是在管內(nèi)可通過非金屬媒質(zhì)。而藉截止波導(dǎo)原理，使特定頻率以下的信息電磁信號泄漏被阻斷。濾波器的插入損耗和波導(dǎo)管的屏蔽效能均應(yīng)優(yōu)于屏蔽機房的技術(shù)指標。2.3.1 電源線接入本機房有信息設(shè)備用電(UPS)和輔助設(shè)備用電（空調(diào)，照明，維修等）。 按TN-S制采用電源濾波器接入，配置：可按建設(shè)方具體供電調(diào)整。本工程的屏蔽機房根據(jù)本公司的經(jīng)驗，設(shè)計輸入電源為UPS進線為380V五線，市電（用于機房空調(diào)、照明、插座、備用等）進線為380V五線。UPS電源濾波器-380V/200A 5線6路。市電（空調(diào)、插座等）電源濾波器-600V/100A 5線1路。市電（照明）電源濾波器-380V/63A 5線1路。所有電源都不得借屏蔽殼體接地。2.3.2 輔助信號線接入一般屏蔽機房的輔助信號有消防，門禁，空調(diào)等，各采用信號濾波器接入。配備：空調(diào)信號濾波器-用于把屏蔽室內(nèi)空調(diào)室內(nèi)機與空調(diào)室外機相連。消防報警信號濾波器-用于把屏蔽室內(nèi)消防煙溫感傳感器的信號與大樓消防安保系統(tǒng)相連。門禁信號濾波器-用于屏蔽室內(nèi)開門按鍵信號的連接。電話信號濾波器-用于屏蔽室內(nèi)與室外的聯(lián)系。2.3.3 氣、液媒質(zhì)接入本工程屏蔽室采用的是精密空調(diào)。空調(diào)三管處理-用于屏蔽室空調(diào)室內(nèi)機與室外機的連接。2.3.4 光纖接入采用本公司專利產(chǎn)品光纖波導(dǎo)管接入。光纖的接入，要求該光纖不帶任何金屬導(dǎo)體，否則將破壞光纖波導(dǎo)管的屏蔽作用。如果金屬鎧裝光纜則需將金屬鎧裝層在波導(dǎo)管入口處剝離并與波導(dǎo)管相連接地。第四節(jié) 通風窗設(shè)計屏蔽機房須開設(shè)通風窗，以調(diào)節(jié)室內(nèi)空氣新鮮度。我們采用六角蜂窩波導(dǎo)窗。該波導(dǎo)窗是利用波導(dǎo)原理，按要求的面積集成大量的波導(dǎo)管制成的。六角蜂窩波導(dǎo)窗的通風風阻小于其它截面形式的波導(dǎo)窗。 標準尺寸：300*300（mm）。 第五章 防雷和接地系統(tǒng) 第一節(jié) 接地工程設(shè)計5.1.1 信息設(shè)備系統(tǒng)的接地要求接地系統(tǒng)是涉密信息設(shè)備機房的又一個關(guān)鍵的系統(tǒng)。它保證信息技術(shù)設(shè)備和系統(tǒng)的電氣安全，抗干擾能力，滿足機房內(nèi)設(shè)備間或系統(tǒng)間的電磁干擾控制，人身安全，屏蔽體系和屏蔽結(jié)構(gòu)化布線的屏蔽效能的重要設(shè)施。信息設(shè)備機房的接地電阻應(yīng)1。接地系統(tǒng)的設(shè)置一般允許采用綜合接地的方式。鋼筋混凝土大樓的避雷地，電氣地及機房接地系統(tǒng)地可以共用一個接地系統(tǒng)，但接地電阻應(yīng)1。信息設(shè)備機房接地必須直接引自大地電極分系統(tǒng)，也即大樓的共同接地點。因為這根地線必須是無其它系統(tǒng)或設(shè)備接入的干凈的地線，所以它的引出線必須以絕緣線直達機房。這就需要對大樓的接地系統(tǒng)進行現(xiàn)場考察，如該建筑原有接地系統(tǒng)不能符合接地電阻應(yīng)1的要求（舊建筑接地電阻是按供電接地4設(shè)計的），或者不能確定共同接地點，則需重新制作大地電極接地分系統(tǒng)。在新制作大地接地分系統(tǒng)時應(yīng)與原有建筑的避雷地極相隔20-40(m)距離，而且在該間隔內(nèi)不允許有任何金屬管線穿過。否則應(yīng)在新做接地電極與避雷地電極間加裝等電位聯(lián)接器。5.1.2 信息設(shè)備機房接地的設(shè)計按接地功能分，信息設(shè)備屏蔽機房有下列幾種接地：a. 屏蔽接地專為屏蔽體系設(shè)置的接地；b. 直流地信息技術(shù)設(shè)備的信號工作接地；也稱邏輯地，1；c. 工作地信息技術(shù)設(shè)備用電安全保護地；d. 防雷地為防止雷擊提供防雷器件釋放通路地，與直流地共用；e. 交流工作地除信息設(shè)備以外的輔助設(shè)備的工作接地，人身安全保護地和輔助設(shè)備的防雷地；f. 防靜電地-提供靜電釋放通路，1。5.1.3 屏蔽接地就電磁屏蔽的機理而言，一般屏蔽室對接地是沒有要求的。但是屏蔽室是一個輪廓尺寸很大的導(dǎo)體，若屏蔽室浮地，周圍環(huán)境中的各種輻射干擾會在屏蔽殼體上產(chǎn)生感應(yīng)電壓。由于屏蔽殼體不是一個完整的封閉體，就可能把室外的電磁干擾耦合到室內(nèi)，亦可把室內(nèi)的強電磁場感應(yīng)耦合到室外，這是我們要防止的信息電磁泄漏途徑之一。這種現(xiàn)象在低頻段較嚴重。對高頻段而言，由于屏蔽室與大地之間的分布電容幾乎把屏蔽室與大地短路，故當機房內(nèi)只有高頻時，屏蔽室接地與否影響不大。反之，當接地線長度為1/4工作波長的奇數(shù)倍時，地線呈高阻抗，反而使屏蔽效能下降。但是信息設(shè)備的工作頻譜很寬，我們還是應(yīng)采取可靠的接地系統(tǒng)，以防止信息電磁泄漏。UPS的輸出地線不接入屏蔽機房，那是因為UPS的這根地線是和輸入電源地線相連的，這根地線一般接自低壓配電室的公共地線上，它不一定直接接自機房所在大樓的大地電極分系統(tǒng)。因為公共地線上還有許多其它設(shè)備接入，所以，我們認為該地線是不干凈的。雖然有時接地電阻小于1，但是其上有各種信號電流流過，當我們接在這根公共地線上時，與大地電極就產(chǎn)生一定的距離。通過這段長度的地線的電阻產(chǎn)生了接入的其它設(shè)備的信號的電壓降，并由與大地電極產(chǎn)生的那一段距離形成較大的回路面積。如此，會對系統(tǒng)引入干擾，同時也使機房接地電位發(fā)生漂移。嚴重時造成零地電位不可控制。UPS電源的中線是必須引入的，那是為電源傳輸?shù)男枰?。但是有時它也是由外部供電系統(tǒng)連過來的，所以當UPS后設(shè)隔離變壓器時，我們把它與隔離變壓器的屏蔽層連外殼一同接至屏蔽地上而起到隔離作用。如果不用隔離變壓器，就直接引入機房至信息設(shè)備配電柜的N排上，然后我們從大地電極引入一根地線(工作地)，與自大地電極引入的直流地至E排的地線配合。使機房內(nèi)信息設(shè)備用電的零，地電位1V而接近于零。這是一種接零的概念，它保證了信息設(shè)備的用電安全。又因為接至大地電極的連線是大截面50mm以上的絕緣線，是點對點的等長線，所以零地電位極小。又分別通過電源濾波器使地線的信息電磁泄漏得到控制?；顒拥匕宓匿撡|(zhì)支架相互連接，再與接地匯流排焊接連成一體，室內(nèi)導(dǎo)線全部采用新型阻燃導(dǎo)線組，靜電泄漏干線分為2條，均采用ZRBV-35mm2導(dǎo)線，一端與大樓防靜電接地點連接，另一端分別與機房接地排和殼體連接。靜電泄漏支線采用ZRBV-6mm2導(dǎo)線，接地排采用30*3mm銅排在地板下設(shè)置直流接地銅網(wǎng)，同時為防止漏電危及人身安全和防電磁干擾，所有機柜、上走線架、金屬線槽、金屬線管、地板腳用靜電泄漏支線全部可靠連成一體并可靠接地。機房內(nèi)的接地網(wǎng)格是為機柜和設(shè)備外殼接地用于安全和靜電釋放。必須注意為避免設(shè)備間相互干擾，機柜和設(shè)備接至接地網(wǎng)格的連線必須等長，并用銅扁織帶連接。銅接地網(wǎng)格應(yīng)用絕緣子支撐固定，不允許搭接在屏蔽殼體上。信息設(shè)備機房的配電與接地系統(tǒng)簡圖：第二節(jié) 防雷系統(tǒng)設(shè)計5.2.1 信息系統(tǒng)的防雷5.2.1.1信息系統(tǒng)的端口 信息設(shè)備受雷擊大致可分為直擊雷，感應(yīng)雷和傳導(dǎo)雷。但不論以哪一種形式侵入電子設(shè)備，都可以歸為以下4個端口侵入設(shè)備。如下圖：電源端口是最容易受到感應(yīng)或傳導(dǎo)雷電浪涌的端口。而且它的分布又十分廣泛。從配電箱到電源插座，這些端口可以存在于大樓的任何位置。標準規(guī)定在1.2/50(80/20)S的波形下，線與線之間浪涌電壓的限值為0.5KV，線到地之間的浪涌電壓的限值為1KV。超過此限值，電源端口及其后續(xù)設(shè)備就可能遭到破壞，對設(shè)備來說，在電源線上受到較小的浪涌沖擊不一定使設(shè)備損壞，但至少使壽命受到影響。5.2.1.2 電源端口的保護信息系統(tǒng)的電源端口保護按照防雷分區(qū)而采用多級SPD做電源保護。一般在建筑的高壓配電室、低壓配電室各自采取保護的前提下，我們在UPS輸入電源端設(shè)置SPD作為信息系統(tǒng)電壓的前級保護（相當于建筑防雷的第3級），在UPS電源設(shè)備的輸出電柜設(shè)置SPD為第二級保護（相當于建筑防雷的第4級）。對