一、前   言    

医院数据中心作为医院计算机信息系统的重要组成部分，数据中心的建设必须按照安全可靠、经济实用、绿色节能和在线可扩展性等原则进行，以满足整个计算机网络应用的需求。医院智能化系统主要包括数字管理系统、门诊叫号系统、病房呼叫系统、门禁管理系统、公共广播系统，安全防范系统、环境监测系统、等众多智能化管理系统为医院提升了更高的档次，更为医护人员及患者提供了安全舒适、方便快捷的保障。传统的医院各系统相互独立难以管理且互不兼容的系统让医院的管理、人力、才力付出很高代价。为此利用数据中心将各系统模块化、数字化、网络化融合在一起，已成为现代医院的必要选择。

二、绿色数据中心的建设   

绿色数据中心的建设中节能与安全有时是矛盾的，一味追求节能势必会对安全造成一定影响。只有科学设计、合理规划、严格按照相关规范要求施工才能达到即绿色节能又安全可靠的目的。下面对绿色数据中心建设中关键节点、系统设计做详细论述。

1  规划与平面设计

数据中心规划要考虑将人流、物流分开，满足机房管理、人员操作和安全、设备和物料运输、设备散热、安装和维护的要求，避免机房建成设备无法搬运至机房内部的情况发生。

数据中心的位置选择应符合下列要求：

（1）电力供给应稳定可靠，交通通信应便捷，自然环境应清洁；

（2）应远离产生粉尘、油烟、有害气体以及生产或贮存具有腐蚀性、易燃、易爆物品的场所；

（3）远离水灾火灾隐患区域；

（4）远离强震源和强噪声源；

（5）避开强电磁场干扰。

对于多层或高层建筑物内的数据中心，在确定主机房的位置时，应对设备运输、管线敷设、雷电感应和结构荷载等问题进行综合考虑和经济比较；采用机房专用空调的主机房，应具备安装室外机的建筑条件。要避免将机房建在顶层，如无法避免，则必须考虑防水和保温。

一般机柜的布置宜采用面对面、背靠背形成冷热通道的方式。

图1 数据中心机柜摆放形式

主机房一般属于无人操作区，辅助区一般含有监控中心、备件库、打印室、维修室等，属于有人操作区。设计规划时宜将有人操作区和无人操作区分开布置，以减少人员将灰尘带人无人操作区的机会。但从操作便利角度考虑，主机房和辅助区宜相邻布置。

2  供配电系统

数据中心的供配电系统是保证计算机设备、场地设备和辅助用电设备可靠运行的基本条件。必须建立高质量的、高度安全可靠的供配电系统。机房的配电系统设计为“双路市电＋ATS”的高可靠性的供电方式。

UPS系统

设计选用在线式UPS，系统为N+1并机冗余供电系统,可在线扩容。由每组UPS平均分担负载电流。UPS系统电池选用免维护密封铅酸电池，系统满载后备时间不少于120分钟。数据中心主机房和辅助区需分别采用独立的UPS系统供电，且UPS电源插座与市电插座要严格区别并有明显标识。

配电系统

整个配电系统的设计一次性完成，应按照UPS系统并机冗余配电体制进行完全设计。配电柜(箱)具有电流，电源电压，用功功率、无功功率、功率因数等电气参数的显示，并配合监控系统实现远程监测与报警功能。所有配电柜、配电箱配有断路器保护挡板。

防雷系统技术

机房防雷系统为三级防雷，第一级防雷由大楼完成，其余级别由机房配电系统完成。机房防雷保护为防止感应雷、侧击雷沿电源线进入机房损坏机房内的重要设备，采用三级防雷措施，分别在总电源进线、UPS输出端、UPS配电列头柜加装避雷器。

3  空调系统  

数据中心服务器在运行过程中需要大量散热，这是因为计算机内不少器件是大规模或超大规模集成电路，这些集成度相当高的电路器件，在运行时局部发热量很大，如果不能及时排除、将导致机柜或机房内温度迅速提高。将造成服务器宕机，并使电子元器件性能劣化，计算机读写错误，甚至丢失数据，还会使磁盘、磁带等缩短使用寿命。

空调设计

核心区与辅助区宜设置独立的空调系统，核心区选择精密空调系统。精密空调送风形式为下送上回如图2所示。机柜面对面、背对背的摆放，形成自然的冷热通道，在冷通道的机柜前布置通风地板，通风板按不小于25%通风率风板设计。

图2下送风上回风原理图

新风设计

1）人员需求：机房是人员长期停留的空间，新鲜空气量应保证人体健康要求，按照规范要求不小于40m3／(h•人)；

2）机房正压要求：为了防止外界环境空气渗人机房，干扰室内温湿度或破坏室内空气洁净度，需要用一定量的新风来保持室内正压。机房室内与其它房间、走廊间的正压差≧5Pa；机房室内与室外正压差≧10Pa；

3）主机房区域选用一台吊顶内卧式新风机组：监控室采用自然通风方式提供新风。

空调、新风与消防联动

空调系统和新风可与消防系统进行联动，当某一消防保护区发生火警，经消防系统确认后，在气体喷放前向该保护区内的空调和新风机组提供一个无源干接点信号，空调和新风机组接收此信号后，停机，并且关闭防火阀。待消防系统解除后，在由人工控制其重新启动。

4   环境监测系统  

数据中心环境监测系统主要监测对象包括：电量监测、UPS监测、精密空调监控、温湿度监测、漏水检测、门禁、视频监控等，实现24×365的全面集中监控和管理，保障机房环境及设备安全高效运行，以实现最高的机房可用率，并不断提高运营管理水平。

解决方案

根据机房的实际情况，对机房中配电及动力、环境和安防等进行全面的集中监控。监控主机能够方便、实时查看到各智能设备或子系统的所有运行参数和运行状态。系统采用现场智能采集设备，采集到的信号和数据传给集中监控服务器。具体设计如下：

动力监控部分

1） 配电监测：通过电量仪采集配电情况，监测市电的实时供电参数，如三相电压、电流等。

2） UPS：通过UPS厂家提供的智能接口及协议获取设备的运行参数，所采集的数据取决于协议所开放的数据采样点，监测UPS设备。

环境监控部分

1） 精密空调：通过精密空调厂家提供的智能接口及协议获取设备的运行参数，监测精密空调的运行参数及状态，监测空调设备。

2） 温湿度：通过在天花上安装带液晶显示的温湿度传感器监测机房内重要区域的温湿度的数值及变化情况，以监测机房的环境安全程度。

3） 漏水：通过漏水监测系统实时监测空调下方的泄露情况，准确定位漏水区域，并在监控系统有直观的动态显示。

安防监控部分

1） 门禁管理：采用进门刷卡+出门按按钮的验证方式，实现对人员出入情况的管理，实现对门的监控管理。

2） 视频图像：在机房区配置半球摄像机，进行人员活动情况监测。

系统结构设计

系统结构图

系统结构描述

1）数据采集：通过开关量采集模块、控制模块、漏水绳等设备将配电参数、开关状态、精密空调、漏水、温湿度、门禁、视频等设备的状态参数进行采集后再通过RS485\RS232、TCP/IP等接口采集到的数据上传至机房内的监控服务器。

2）核心处理：配备现场管理服务器及相应的软件实现对各参数的集中存储、处理与分析。并提供相应的报警方式：电话语音报警、手机短信报警、声光报警、电子邮件报警。

3）远程管理：系统支持远端IE浏览，实现移动办公。通过授权可以在任何有网络的地方实时的对监控系统进行浏览检索、操作控制等。

5  消防系统  

消防系统的组成

1） 药剂储存和喷放设备：七氟丙烷气体钢瓶、钢瓶固定支架、压力开关、喷头等；

2）报警和控制设备：控制盘、手动控制盒、紧急停止按钮、手/自动转换开关、声光报警器、气体释放指示灯等。气体保护区的烟感与温感火灾探测器将由火灾自动报警系统设置，并通过模块将每个保护区的两路火警信号送到气体控制盘、极早期火灾探测系统。

系统控制方式

气体灭火系统的控制，应同时具有自动控制、电气手动控制和应急机械手动操作三种控制方式。

火灾自动报警系统

为了早期发现火灾，使火灾控制在初始阶段，必须对计算机机房等房间进行经常性的监视。为此，需要安装自动火灾探测器，当出现火灾时自动报警。在计算机机房里自动火灾探测器应设在天花板向室内的一侧，同时在活动地板下、吊顶里、空调管道内及其它人员不经常出入或视线达不到的地方，都应装置探测器。

呼吸器

机房内需要配置适当数量的空气呼吸器或氧气呼吸器，而配置防毒面具属于严重错误。空气呼吸器或氧气呼吸器内自带氧气，可以保证佩戴人员在一定时间内的氧气供应量。而防毒面具是与滤毒罐或滤毒盒配合使用，不自带氧气。数据中心在气体灭火系统设备启动后，机房内基本不会再有氧气，此时机房内的人员需要使用呼吸器，若使用防毒面具则会使人窒息。

 6  节 能   

（1）为了使空调系统更加的节能，需要将除了出风口和回风口以外所有孔洞进行封堵。特别是机柜下的出线孔，可以采用专用的毛刷板对机柜内的出线孔进行封堵；

（2）选用高性能的设备，合理设计机房布局、照明、保温、新风处理、线缆布放等；

（3）合理选择室外机的安装位置，最好设计在遮阴、通风、开阔的位置，并定时清洁；

（4）优化气流组织形式，冷通道封闭等。

三、结 束 语   

建设绿色数据中心是一个系统工程，牵涉到机房建设的方方面面。作为信息建设的核心基础设施，保证信息系统安全可靠运行是其第一要务。节能不能以牺牲安全性和可靠性为代价。但是有计划、专业设计的数据中心节能措施和方法，不但能节能，还能提高数据中心的安全可靠，对数据中心稳定运行有很大帮助！