地鐵機房建設(shè)方案建議

1、地鐵機房建設(shè)建議方案一、概述 地鐵弱電系統(tǒng)應(yīng)用在地鐵的車站、車輛段、停車場、控制中心等場所，包括 通信、信號、綜合監(jiān)控 （電力監(jiān)控 PSCADA、環(huán)境與設(shè)備監(jiān)控 BAS、火災(zāi)自動報警 FAS、門禁 ACS）、自動售檢票系統(tǒng) AFC、乘客信息系統(tǒng) PIS、屏蔽門、變電所直流 操作、應(yīng)急照明等部分，系統(tǒng)一般由計算機、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備及自動化控制設(shè)備組成， 用電為一級負荷， 因此需要高可靠性的后備電源進行不間斷供電， 以保證供電質(zhì) 量和供電連續(xù)性。 屏蔽門驅(qū)動電機、 變電所直流操作以及部分通信設(shè)備分別用到 DC110V、DC220V和 DC-48V電源，一般由專門的直流電源獨立供電。應(yīng)急照明一般為交流感應(yīng)式

2、的負載， 分布在整個車站范圍內(nèi)， 點多面廣， 多 采用 EPS供電。剩余的通信、信號、電力監(jiān)控、環(huán)境與設(shè)備監(jiān)控、門禁、火災(zāi)報 警、自動售檢票、 乘客信息、 屏蔽門網(wǎng)絡(luò)控制等系統(tǒng)均為計算機和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等容 性負載，需要 AC380/220V電源，最適合采用 UPS系統(tǒng)進行供電。由于地鐵運營環(huán)境及其設(shè)備的特殊性，一般要求提供電源的 UPS 系統(tǒng)滿足 下列要求： 1.可靠性強，能適應(yīng)地下運行環(huán)境，以確保車站各弱電系統(tǒng)設(shè)備全 天候、穩(wěn)定、可靠地運行； 2.綠色環(huán)保，避免污染電力環(huán)境及自然環(huán)境； 3.安全 性高，保護全面，不易造成人為設(shè)備故障，不會威脅人身安全； 4.便于近、遠端 管理，有標準的通訊接口及

3、開放的通訊協(xié)議； 5.盡量采用集中式供電，綜合利用 各種資源。目前，軌道交通 UPS 電源整合是一個發(fā)展趨勢，全國各地地鐵新建 線路都在進行 UPS 整合工作，因為這樣更有利于資源的綜合利用，更有利于設(shè) 備的專業(yè)化維護與管理，同時也有利于節(jié)省機房使用面積。隨著近年來電力電子設(shè)備制造工藝和應(yīng)用技術(shù)的發(fā)展， 目前在通信機房和大 型數(shù)據(jù)中心，均有采用大容量 UPS系統(tǒng)集中供電的先例，大容量 UPS 電源系統(tǒng) 和先進控制技術(shù)在通信和數(shù)據(jù)中心等領(lǐng)域有較成熟的經(jīng)驗， 為在軌道交通工程中 實現(xiàn)對各個弱電系統(tǒng) UPS 電源的集中提供了有利條件。而計算機房建設(shè)工程不僅僅是一個裝飾工程，也是一個集電工學、電子學、

4、 建筑裝飾學、美學、暖通凈化專業(yè)、計算機專業(yè)、弱電控制專業(yè)、消防專業(yè)等多 學科、多領(lǐng)域的綜合工程，并涉及到計算機網(wǎng)絡(luò)工程， PDS工程等專業(yè)技術(shù)的工 程。在設(shè)計施工中應(yīng)對供配電方式、空氣凈化、安全防范措施以及防靜電、防電 磁輻射和抗干擾、防水、防雷、防火、防潮、防鼠諸多方面給予高度重視，以確 保計算機系統(tǒng)長期正常運行工作。由于計算機機房的環(huán)境必須滿足計算機等各種微機電子設(shè)備和工作人員對 溫度、濕度、潔凈度、電磁場強度、噪音干擾、安全保安、防漏水、電源質(zhì)量、 振動、防雷和接地等的要求， 同時又要求具有建筑裝飾美學及現(xiàn)代科技氣息。 因 此說計算機房是一個綜合性較強的專業(yè)技術(shù)場地工程， 機房建設(shè)需要

5、專業(yè)技術(shù)企 業(yè)來完成，以建設(shè)一個安全可靠、舒適實用、節(jié)能高效和具有可擴充性的機房。而地鐵行業(yè) UPS設(shè)備設(shè)置在站廳層或設(shè)備層的設(shè)備機房內(nèi)， UPS設(shè)備與電池 設(shè)備分別放置在不同的設(shè)備房間。 由于地鐵運營的特殊性， 運營期間車站機房內(nèi) 灰塵較多，灰塵顆粒復雜，灰塵中含金屬顆粒、導電粉塵等。一般根據(jù)工程環(huán)境 特點，采取相關(guān)措施，以確保 UPS在此環(huán)境中可靠運行。二、設(shè)計要求1. 引用技術(shù)標準和規(guī)范 在設(shè)計、制造、試驗、安裝、運輸、包裝、現(xiàn)場試驗、初步驗收和竣工驗收時應(yīng) 當遵照下列標準現(xiàn)行有效的最新版本執(zhí)行(但不限于下列標準)執(zhí)行。1)城市軌道交通技術(shù)規(guī)范 (GB50490-2009)；2)地鐵設(shè)計

6、規(guī)范(GB 50157 2003)；3)城市軌道交通工程項目建設(shè)標準 (建標 1042008)；4)鐵路運輸通信設(shè)計規(guī)范 (TB 100062005)；5)電信專用房屋設(shè)計規(guī)范 (YD/T 5003-2005)；6)民用建筑電氣設(shè)計規(guī)范 (JGJ/T 16-2008)；7)通信管道及通道工程設(shè)計規(guī)范 (GB 50373-2006)；8)低壓配電設(shè)計規(guī)范 ( GB 50054-1995)；9)通信用閥控式密封鉛酸蓄電池 YD/T799-2002；10)通信電源設(shè)備安裝工程設(shè)計規(guī)范(常用) (YD/T 5040-2005)；11)通信電源設(shè)備安裝設(shè)計規(guī)范 (YD 5040-2005)；12)通信用

7、不間斷電源( UPS)(YD/T1095-2008)；13)通信局(站)防雷與接地工程設(shè)計規(guī)范 (YD 5098-2005)；14）電磁兼容（GB/T 17626）；15）通信局（站）電源系統(tǒng)總技術(shù)要求規(guī)定（ YD/T1051-2000）；16）通信電源設(shè)備安裝工程設(shè)計規(guī)范 （YD/T50402005）；17）安全防范工程程序和要求；18）美國電子工業(yè)協(xié)會（ EIA）的相關(guān)標準；19）國際鐵路聯(lián)盟（ UIC）相關(guān)標準；20）國際電工委員會標準（ IEC）相關(guān)標準；21）國際電氣和電子工程師協(xié)會標準（ IEEE）相關(guān)標準；22）國際電信聯(lián)盟（ ITU-T）相關(guān)建議；23）國際標準化組織（ ISO

8、）相關(guān)標準。2、供配電依據(jù) 計算機設(shè)備供配電系統(tǒng)提供電源的質(zhì)量好壞直接影響著計算機系統(tǒng)的穩(wěn)定性和 可靠性。在 GB501742008電子計算機機房設(shè)計規(guī)范中對電壓變動、頻率變 化、波形失真率分級如下表：項目 級別A級B級C級電壓波動范圍5%7%15%+10%頻率波動范圍0.2HZ0.5HZ1HZ波形失真率35%58%810%三、系統(tǒng)基本性能指標參數(shù)模塊化 UPS系統(tǒng)為眾多被整合的弱電系統(tǒng)提供不間斷電源，為保證能提供高 品質(zhì)電源， 通過對推薦方案的分析和對設(shè)備的調(diào)研， 并結(jié)合相關(guān)設(shè)計標準， 提出 集中UPS系統(tǒng)基本性能指標要求如下：1 1）UPSUPS性能指標要求電源設(shè)備的輸入電源為三相五線制

9、（380V220V）交流電源，輸出為 380V/220V 交流電源。輸入?yún)?shù)額定輸入電壓（ Vac ）380/400/415主路輸入輸入電壓范圍（ Vac ）208478相數(shù)三相五線輸入頻率范圍（ Hz ）4070輸入功率因數(shù)0.99額定輸入電壓（ Vac ）380/400/415輸入電壓范圍（ Vac ）220+25% ； 240-45%相數(shù)三相五線旁路輸入旁路同步跟蹤范圍（ Hz ）10%發(fā)電機接入支持輸出參數(shù)電壓（ Vac ）380/400/415 1%輸出功率因數(shù)0.9市電模式1% 、 2% 、4%、5%、10% 可設(shè)置頻率（ Hz ）電池模式( 50/60 0.1% )Hz波形正弦波

10、 THDV2% （ 100% 線性負載）切換時間（ ms ）0整機效率95%過載能力110%， 60min ； 150% 1min ；電池電池電壓（ Vdc ）32 節(jié) /34 節(jié) /36 節(jié)/38 節(jié)/40 節(jié)可選環(huán)境工作溫度（ ）0 40儲存溫度（ ）-25 55 （不含電池 ）相對濕度0 95% （不凝露）工作海拔高度1500m噪音（ dB ）7073其它功能告警功能過載、市電異常、 UPS故障、電池欠壓等保護功能短路、過載、過溫、電池欠壓、輸出過欠壓執(zhí)行標準YD/T 2165-20102 2）蓄電池性能指標要求據(jù)美國 IDC統(tǒng)計，設(shè)備斷電事故中，有 50%是由 UPS電池引起的，特別是

11、 UPS 及電池安裝好之后， 由于專業(yè)人才匱乏， 日常維護不到位， 加上部分收費站使用 環(huán)境差，科士達服務(wù)人員在幫很多國內(nèi)收費站巡檢時發(fā)現(xiàn)，很多網(wǎng)點UPS 電池柜上堆放著很多物品， 嚴重影響散熱， 導致電池提前老， 斷電后備時間不足等現(xiàn) 象，更可怕的是很多收費站點鼠患嚴重，因老鼠咬壞電池線路引發(fā)的短路爆炸， 起火等事故時有發(fā)生，下圖是就某兩個收費站因電池起火引發(fā)的火災(zāi)現(xiàn)場；（ 2002 年和 2005 年某收費網(wǎng)點電池漏液起火現(xiàn)場） 綜合我國鉛酸蓄電池的各類使用情況， 選用鉛酸蓄電池外殼材料全部使用防火 功能的優(yōu)質(zhì)材料，并通過國家電器產(chǎn)品安全質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心外殼采用阻燃材料 的嚴格檢測，滿足防

12、火要求。 蓄電池在日常使用過程中， 特別是電池放電過程中， 大電流放電會導致蓄電池發(fā)熱，蓄電池在安裝時，要預留一定的散熱空間。普通的鉛酸蓄電池， 安裝人員很容易忽視這個問題。 常規(guī)的鉛酸蓄電池的外殼 材料大部分為 ABS材料，雖然硬度很好， 但韌性比較差， 也就是我們所說的比較 脆，在遇到比較強的沖擊時，在運輸、搬運和安裝過程中，撞擊的力度大于了 ABS材料本身的承受能力時， ABS材料的外殼可能會出現(xiàn)裂痕。較為明顯的裂痕 容易預防，不明顯的裂痕往往是在使用中出現(xiàn)問題， 在蓄電池使用了一段時間后， 電池發(fā)熱， 外殼裂痕就會出現(xiàn)漏液， 在外殼上部的裂痕出現(xiàn)滲液容易發(fā)現(xiàn)， 在底 部就很難了。在蓄電

13、池工作年限比較長，端子密封圈的壽限達到極限的情況下， 容易出現(xiàn)松動，產(chǎn)生漏液。如果不及時發(fā)現(xiàn)，采取有效的措施，容易出現(xiàn)著火和 熱失控等嚴重隱患。所以，選擇蓄電池時，應(yīng)有較為合適的防漏液技術(shù)，以保證 地鐵機房的安全。采用單體 12V，閥控式密封鉛酸免維護蓄電池，蓄電池的連續(xù)浮充工作壽命 不少于 8年。循環(huán)使用壽命應(yīng)滿足： 80%放電深度時 60次0 。蓄電池結(jié)構(gòu)保證在使用壽命期間， 不會滲漏電解液。 不因運行溫度變化而導 致表面龜裂。蓄電池槽、蓋、安全閥、極柱封口劑材料具有阻燃性，自身不燃，遇到火源 時不產(chǎn)生有害氣體。蓄電池極性與極性標志一致。正、負極端子便于用螺栓連接，其極性、端子 外形尺寸符

14、合產(chǎn)品圖樣。蓄電池極板厚度符合國家標準。氣密性：蓄電池除安全閥外，能承受 50pa的正壓或負壓而不破裂、不開膠， 壓力釋放后殼體無殘余變形。為防止漏氣起火，蓄電池應(yīng)具有防漏液保護技術(shù)。3 3）精密空調(diào)技術(shù)指標要求 機房環(huán)境特點機房中的計算機及網(wǎng)絡(luò)設(shè)備在運行中散熱量大而且集中， 散濕量極小， 散熱 量的 95%是顯熱，熱濕比極大，焓差小。在這種情況下，空氣處理可近似作為一 個等濕降溫過程。溫度是保證電子設(shè)備正常工作的關(guān)鍵之一精密 A/C 的恒溫精度 達 1。經(jīng)實驗機房溫度上升 5其設(shè)備的可靠性下降 25%,如上升至 10,可靠 性下降 40%，因此保證機房溫度恒定就非常重要。根據(jù)熱的傳播方式傳導

15、、輻 射、對流分析，疏散顯熱的最有效方式是對流， 這就需要大量的冷風將熱量帶走。 氣流速度 （送風量 ），是保證機房內(nèi)設(shè)備周圍的溫濕度均勻分布的首要條件風量小， 會造成設(shè)備周圍及內(nèi)部的溫度升高，尤其是沒有自散熱功能的設(shè)備其故障率達 75%以上，精密空調(diào)的送風量達到 4000-12000M3/H,可以使機房內(nèi)每一點壓力都 能均勻分布，其誤差率不超過 15%。集中空調(diào)主要考慮人體對環(huán)境的要求，不具 備大風量。因此，集中空調(diào)方式就會出現(xiàn)雖然冷量夠，但設(shè)備熱量卻散不出去的問題。 集中空調(diào)是用風管送風， 而非靜壓風庫， 送風均勻度較差， 所以集空調(diào)不適合在 機房使用。 機房專用精密空調(diào)充分考慮了計算機設(shè)

16、備的特點， 在相同制冷量的基 礎(chǔ)上，加大了風量。加之專用的送回風風庫，送、回風均勻，能夠較為迅速、有 效地帶走機器熱量。 計算機系統(tǒng)和程控交換機投入正常運行后， 一般有個較長時 間的運行周期，特別是程控交換機可能全年無休， 連續(xù)不斷地運行。 即便在冬季， 機房內(nèi)還有余熱。因此，機房空調(diào)系統(tǒng)必須考慮長時間運行的可靠性和可操作性。 精密空調(diào)設(shè)計壽命是最低是 10 年，連續(xù)運行時間是 86400 小時，平均無故率達 到 25000 小時，實際運用過程中 , 精密 A/C 可運行 15 年。計算機設(shè)備除了對溫度 有要求外， 對濕度亦有要求。 適當?shù)臐穸仁潜ＷC設(shè)備正常工作的條件。 濕度太低 會產(chǎn)生靜電，

17、危害設(shè)備安全。濕度太高也會增加設(shè)備的故障率，如濕度低于 20% 的時候，機房內(nèi)工作人員行走時靜電可達成 1.2 萬伏 ,如濕度高達 80%RH，溫度 16時，設(shè)備表面就會結(jié)露 ,設(shè)備的故障率就會高達 65%，這樣就要求機房要將 濕度嚴格控制在規(guī)定的范圍內(nèi)。 而集中空調(diào)無法控制濕度恒定， 如果再加一套濕 度控制系統(tǒng)，無形中又加大了投資維護量。 而專用空調(diào)實現(xiàn)了對濕度的自動控制， 使計算機設(shè)備不論在極濕潤的夏季還是在極干躁的冬季都能在恒濕狀態(tài)下正常 工作。此外，機房對潔凈度亦有嚴格的要求，這個要求遠遠高于辦公用房。由于 集中空調(diào)送風方式的特點決定其不能滿足此要求。而專用空調(diào)中有中效過濾系 統(tǒng)，可隨

18、時更換過濾網(wǎng)， 方便、省時、經(jīng)濟。同時，根據(jù)機房的圍護結(jié)構(gòu)特點 （主 要是墻體、頂面、地面，包括：樓層、朝向、外墻、內(nèi)墻及墻體材料，及門窗型 式、單雙層結(jié)構(gòu)及縫隙、散熱） 、人員的發(fā)熱量，照明燈具的發(fā)熱量，新風負荷 等各種因素，計算出計算機房所需的制冷量， 因此選定空調(diào)的容量。 A 級機房內(nèi) 溫度、濕度的要求：機房的環(huán)境是靠空調(diào)機來實現(xiàn)的。 但是，機房的潔凈度則要求做到以下幾點： 第一、機房要密封、墻體圍護結(jié)構(gòu)要清潔。第二、機房要保持正壓，防止臟空氣侵蝕。新風做到兩級凈化，即初效、亞 高效過濾器，從而使輸入機房的空氣潔凈度大大提高。第三、空調(diào)機設(shè)中效過濾器， 并定期更換， 從而保證機房空氣在不

19、斷循環(huán)中 得以凈化。 我公司的方案設(shè)計可以保證， 空氣潔凈度達到國標要求。 機房的熱負 荷主要來自兩個方面： 機房內(nèi)的計算機設(shè)備、 照明燈具、 輔助設(shè)施及工作人員所 產(chǎn)生的熱； 由機房外部進入的熱， 如：從墻壁、屋頂、隔斷和地面?zhèn)魅霗C房的熱； 透過玻璃窗射入的太陽輻射熱； 從窗戶及門的縫隙滲入的風而侵入的熱； 新風機 補充新風帶進來的熱量等。 為達到機房的環(huán)境要求， 空調(diào)機的選型十分重要。 確 保計算機房內(nèi)的系統(tǒng)設(shè)備在恒溫、 恒濕工作條件下的送風量以及使人感到舒適的 送風量，必須計算出機房內(nèi)的熱負荷。基本參數(shù)：1、機房專用空調(diào)能按要求自動調(diào)節(jié)室內(nèi)溫、 濕度，具有制冷、 加熱、加濕、 除濕等功能。溫度調(diào)節(jié)范圍： +17 +30，溫度調(diào)節(jié)精度： 1 ，溫度變 化率 5/小時，濕度調(diào)節(jié)范圍： 20% 80%RH，濕度調(diào)節(jié)精度： 5 %RH ； 冷卻方式：風冷； 送風方式：上送風、下回風；2、一般空調(diào)廠商具有 全國工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)許可證 ，生產(chǎn)許可證覆蓋全容量 段制冷量 25kW150kW。投標產(chǎn)品應(yīng)滿足國家相關(guān)標準及認證要求，要求提供 精密空調(diào)節(jié)能認證，精密空調(diào) CE認證。3、制造廠商應(yīng)建設(shè)有精密空調(diào)專用焓差實驗室，焓差實驗室測試范圍應(yīng)能 覆蓋投標機型，實驗室需具備相關(guān)權(quán)威機構(gòu)的校準認可證明文件。4、機組采用高效渦旋式壓縮機，以提高機組的節(jié)能性及可靠性；對應(yīng)機組