淺談綠色數(shù)據(jù)中心的建設(shè)

1、淺談醫(yī)療行業(yè)綠色數(shù)據(jù)中心的建設(shè)【摘要】: 隨著現(xiàn)代網(wǎng)絡數(shù)字化、智能化、人性化、多元化的同時，醫(yī)院的智能化也慢慢容入到了人們的生活中。隨之綠色數(shù)據(jù)中心的建設(shè)起到了主導作用，以便醫(yī)院信息中心對醫(yī)院網(wǎng)絡的管理、服務進一步的提高?！娟P(guān)鍵詞】: 醫(yī)療 數(shù)據(jù)中心 智能化 綠色 1前言醫(yī)院數(shù)據(jù)中心作為醫(yī)院計算機信息系統(tǒng)的重要組成部分，數(shù)據(jù)中心的建設(shè)必須按照安全可靠、經(jīng)濟實用、綠色節(jié)能和在線可擴展性等原則進行，以滿足整個計算機網(wǎng)絡應用的需求。醫(yī)院智能化系統(tǒng)主要包括數(shù)字管理系統(tǒng)、門診叫號系統(tǒng)、病房呼叫系統(tǒng)、門禁管理系統(tǒng)、公共廣播系統(tǒng)，安全防范系統(tǒng)、環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)、等眾多智能化管理系統(tǒng)為醫(yī)院提升了更高的檔次，更為醫(yī)

2、護人員及患者提供了安全舒適、方便快捷的保障。傳統(tǒng)的醫(yī)院各系統(tǒng)相互獨立難以管理且互不兼容的系統(tǒng)讓醫(yī)院的管理、人力、才力付出很高代價。為此利用數(shù)據(jù)中心將各系統(tǒng)模塊化、數(shù)字化、網(wǎng)絡化融合在一起，已成為現(xiàn)代醫(yī)院的必要選擇。2綠色數(shù)據(jù)中心的建設(shè)綠色數(shù)據(jù)中心的建設(shè)中節(jié)能與安全有時是矛盾的，一味追求節(jié)能勢必會對安全造成一定影響。只有科學設(shè)計、合理規(guī)劃、嚴格按照相關(guān)規(guī)范要求施工才能達到即綠色節(jié)能又安全可靠的目的。下面對綠色數(shù)據(jù)中心建設(shè)中關(guān)鍵節(jié)點、系統(tǒng)設(shè)計做詳細論述。2.1規(guī)劃與平面設(shè)計數(shù)據(jù)中心規(guī)劃要考慮將人流、物流分開，滿足機房管理、人員操作和安全、設(shè)備和物料運輸、設(shè)備散熱、安裝和維護的要求，避免機房建成設(shè)備

3、無法搬運至機房內(nèi)部的情況發(fā)生。數(shù)據(jù)中心的位置選擇應符合下列要求：（1）電力供給應穩(wěn)定可靠，交通通信應便捷，自然環(huán)境應清潔；（2）應遠離產(chǎn)生粉塵、油煙、有害氣體以及生產(chǎn)或貯存具有腐蝕性、易燃、易爆物品的場所；（3）遠離水災火災隱患區(qū)域；（4）遠離強震源和強噪聲源；（5）避開強電磁場干擾。對于多層或高層建筑物內(nèi)的數(shù)據(jù)中心，在確定主機房的位置時，應對設(shè)備運輸、管線敷設(shè)、雷電感應和結(jié)構(gòu)荷載等問題進行綜合考慮和經(jīng)濟比較；采用機房專用空調(diào)的主機房，應具備安裝室外機的建筑條件。要避免將機房建在頂層，如無法避免，則必須考慮防水和保溫。一般機柜的布置宜采用面對面、背靠背形成冷熱通道的方式。圖1 數(shù)據(jù)中心機柜擺放

4、形式主機房一般屬于無人操作區(qū)，輔助區(qū)一般含有監(jiān)控中心、備件庫、打印室、維修室等，屬于有人操作區(qū)。設(shè)計規(guī)劃時宜將有人操作區(qū)和無人操作區(qū)分開布置，以減少人員將灰塵帶人無人操作區(qū)的機會。但從操作便利角度考慮，主機房和輔助區(qū)宜相鄰布置。2.2供配電系統(tǒng)數(shù)據(jù)中心的供配電系統(tǒng)是保證計算機設(shè)備、場地設(shè)備和輔助用電設(shè)備可靠運行的基本條件。必須建立高質(zhì)量的、高度安全可靠的供配電系統(tǒng)。機房的配電系統(tǒng)設(shè)計為“雙路市電ATS”的高可靠性的供電方式。（1）UPS系統(tǒng)設(shè)計選用在線式UPS，系統(tǒng)為N+1并機冗余供電系統(tǒng),可在線擴容。由每組UPS平均分擔負載電流。UPS系統(tǒng)電池選用免維護密封鉛酸電池，系統(tǒng)滿載后備時間不少于1

5、20分鐘。數(shù)據(jù)中心主機房和輔助區(qū)需分別采用獨立的UPS系統(tǒng)供電，且UPS電源插座與市電插座要嚴格區(qū)別并有明顯標識。（2）配電系統(tǒng)整個配電系統(tǒng)的設(shè)計一次性完成，應按照UPS系統(tǒng)并機冗余配電體制進行完全設(shè)計。配電柜(箱)具有電流，電源電壓，用功功率、無功功率、功率因數(shù)等電氣參數(shù)的顯示，并配合監(jiān)控系統(tǒng)實現(xiàn)遠程監(jiān)測與報警功能。所有配電柜、配電箱配有斷路器保護擋板。（3）防雷系統(tǒng)技術(shù)機房防雷系統(tǒng)為三級防雷，第一級防雷由大樓完成，其余級別由機房配電系統(tǒng)完成。機房防雷保護為防止感應雷、側(cè)擊雷沿電源線進入機房損壞機房內(nèi)的重要設(shè)備，采用三級防雷措施，分別在總電源進線、UPS輸出端、UPS配電列頭柜加裝避雷器。2

6、.3空調(diào)系統(tǒng)數(shù)據(jù)中心服務器在運行過程中需要大量散熱，這是因為計算機內(nèi)不少器件是大規(guī)?；虺笠?guī)模集成電路，這些集成度相當高的電路器件，在運行時局部發(fā)熱量很大，如果不能及時排除、將導致機柜或機房內(nèi)溫度迅速提高。將造成服務器宕機，并使電子元器件性能劣化，計算機讀寫錯誤，甚至丟失數(shù)據(jù)，還會使磁盤、磁帶等縮短使用壽命。（1）空調(diào)設(shè)計核心區(qū)與輔助區(qū)宜設(shè)置獨立的空調(diào)系統(tǒng)，核心區(qū)選擇精密空調(diào)系統(tǒng)。精密空調(diào)送風形式為下送上回如圖2所示。機柜面對面、背對背的擺放，形成自然的冷熱通道，在冷通道的機柜前布置通風地板，通風板按不小于25%通風率風板設(shè)計。圖2下送風上回風原理圖（2）新風設(shè)計1）人員需求。機房是人員長期停

7、留的空間，新鮮空氣量應保證人體健康要求，按照規(guī)范要求不小于40m3(h人)；2）機房正壓要求。為了防止外界環(huán)境空氣滲人機房，干擾室內(nèi)溫濕度或破壞室內(nèi)空氣潔凈度，需要用一定量的新風來保持室內(nèi)正壓。機房室內(nèi)與其它房間、走廊間的正壓差5Pa；機房室內(nèi)與室外正壓差10Pa；3）主機房區(qū)域選用一臺吊頂內(nèi)臥式新風機組。監(jiān)控室采用自然通風方式提供新風。（3）空調(diào)、新風與消防聯(lián)動空調(diào)系統(tǒng)和新風可與消防系統(tǒng)進行聯(lián)動，當某一消防保護區(qū)發(fā)生火警，經(jīng)消防系統(tǒng)確認后，在氣體噴放前向該保護區(qū)內(nèi)的空調(diào)和新風機組提供一個無源干接點信號，空調(diào)和新風機組接收此信號后，停機，并且關(guān)閉防火閥。待消防系統(tǒng)解除后，在由人工控制其重新啟動

8、。2.4環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)數(shù)據(jù)中心環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)主要監(jiān)測對象包括：電量監(jiān)測、UPS監(jiān)測、精密空調(diào)監(jiān)控、溫濕度監(jiān)測、漏水檢測、門禁、視頻監(jiān)控等，實現(xiàn)24×365的全面集中監(jiān)控和管理，保障機房環(huán)境及設(shè)備安全高效運行，以實現(xiàn)最高的機房可用率，并不斷提高運營管理水平。（1）解決方案根據(jù)機房的實際情況，對機房中配電及動力、環(huán)境和安防等進行全面的集中監(jiān)控。監(jiān)控主機能夠方便、實時查看到各智能設(shè)備或子系統(tǒng)的所有運行參數(shù)和運行狀態(tài)。系統(tǒng)采用現(xiàn)場智能采集設(shè)備，采集到的信號和數(shù)據(jù)傳給集中監(jiān)控服務器。具體設(shè)計如下：動力監(jiān)控部分1） 配電監(jiān)測：通過電量儀采集配電情況，監(jiān)測市電的實時供電參數(shù)，如三相電壓、電流等。2）

9、UPS：通過UPS廠家提供的智能接口及協(xié)議獲取設(shè)備的運行參數(shù)，所采集的數(shù)據(jù)取決于協(xié)議所開放的數(shù)據(jù)采樣點，監(jiān)測UPS設(shè)備。環(huán)境監(jiān)控部分1） 精密空調(diào)：通過精密空調(diào)廠家提供的智能接口及協(xié)議獲取設(shè)備的運行參數(shù)，監(jiān)測精密空調(diào)的運行參數(shù)及狀態(tài)，監(jiān)測空調(diào)設(shè)備。2） 溫濕度：通過在天花上安裝帶液晶顯示的溫濕度傳感器監(jiān)測機房內(nèi)重要區(qū)域的溫濕度的數(shù)值及變化情況，以監(jiān)測機房的環(huán)境安全程度。3） 漏水：通過漏水監(jiān)測系統(tǒng)實時監(jiān)測空調(diào)下方的泄露情況，準確定位漏水區(qū)域，并在監(jiān)控系統(tǒng)有直觀的動態(tài)顯示。安防監(jiān)控部分1） 門禁管理：采用進門刷卡+出門按按鈕的驗證方式，實現(xiàn)對人員出入情況的管理，實現(xiàn)對門的監(jiān)控管理。2） 視頻圖像

10、：在機房區(qū)配置半球攝像機，進行人員活動情況監(jiān)測。（2）系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖系統(tǒng)結(jié)構(gòu)描述：1）數(shù)據(jù)采集：通過開關(guān)量采集模塊、控制模塊、漏水繩等設(shè)備將配電參數(shù)、開關(guān)狀態(tài)、精密空調(diào)、漏水、溫濕度、門禁、視頻等設(shè)備的狀態(tài)參數(shù)進行采集后再通過RS485RS232、TCP/IP等接口采集到的數(shù)據(jù)上傳至機房內(nèi)的監(jiān)控服務器。2）核心處理：配備現(xiàn)場管理服務器及相應的軟件實現(xiàn)對各參數(shù)的集中存儲、處理與分析。并提供相應的報警方式：電話語音報警、手機短信報警、聲光報警、電子郵件報警。3）遠程管理：系統(tǒng)支持遠端IE瀏覽，實現(xiàn)移動辦公。通過授權(quán)可以在任何有網(wǎng)絡的地方實時的對監(jiān)控系統(tǒng)進行瀏覽檢索、操作控制等。2.5消防系

11、統(tǒng)（1） 消防系統(tǒng)的組成1） 藥劑儲存和噴放設(shè)備：七氟丙烷氣體鋼瓶、鋼瓶固定支架、壓力開關(guān)、噴頭等；2）報警和控制設(shè)備：控制盤、手動控制盒、緊急停止按鈕、手/自動轉(zhuǎn)換開關(guān)、聲光報警器、氣體釋放指示燈等。氣體保護區(qū)的煙感與溫感火災探測器將由火災自動報警系統(tǒng)設(shè)置，并通過模塊將每個保護區(qū)的兩路火警信號送到氣體控制盤、極早期火災探測系統(tǒng)。（2）系統(tǒng)控制方式氣體滅火系統(tǒng)的控制，應同時具有自動控制、電氣手動控制和應急機械手動操作三種控制方式。（3）火災自動報警系統(tǒng)為了早期發(fā)現(xiàn)火災，使火災控制在初始階段，必須對計算機機房等房間進行經(jīng)常性的監(jiān)視。為此，需要安裝自動火災探測器，當出現(xiàn)火災時自動報警。在計算機機房

12、里自動火災探測器應設(shè)在天花板向室內(nèi)的一側(cè)，同時在活動地板下、吊頂里、空調(diào)管道內(nèi)及其它人員不經(jīng)常出入或視線達不到的地方，都應裝置探測器。（5）呼吸器機房內(nèi)需要配置適當數(shù)量的空氣呼吸器或氧氣呼吸器，而配置防毒面具屬于嚴重錯誤?？諝夂粑骰蜓鯕夂粑鲀?nèi)自帶氧氣，可以保證佩戴人員在一定時間內(nèi)的氧氣供應量。而防毒面具是與濾毒罐或濾毒盒配合使用，不自帶氧氣。數(shù)據(jù)中心在氣體滅火系統(tǒng)設(shè)備啟動后，機房內(nèi)基本不會再有氧氣，此時機房內(nèi)的人員需要使用呼吸器，若使用防毒面具則會使人窒息。2.6節(jié) 能（1）為了使空調(diào)系統(tǒng)更加的節(jié)能，需要將除了出風口和回風口以外所有孔洞進行封堵。特別是機柜下的出線孔，可以采用專用的毛刷板對機柜內(nèi)的出線孔進行封堵；（2）選用高性能的設(shè)備，合理設(shè)計機房布局、照明、保溫、新風處理、線纜布放等；（3）合理選擇室外機的安裝位置，最好設(shè)計在遮陰、通風、開闊的位置，并定時清潔；（4）優(yōu)化氣流組織形式，冷通道封閉等。3結(jié)論建設(shè)綠色數(shù)據(jù)中心是一個系統(tǒng)工程，牽涉到機房建設(shè)的方方面面。作為信息建設(shè)的核心基礎(chǔ)設(shè)施，保證信息系統(tǒng)安全可靠運行是其第一要務。節(jié)能不能以犧牲安全性和可靠性為代價。但是有計劃、專業(yè)設(shè)計的數(shù)據(jù)中心節(jié)能措施和方法，不但