宋 涛 沈 卫

《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》指出，我国的教育现代化和信息化已经进入加快发展和全面提高质量的新时期，在这一新时期，对教育信息化提出了新任务、新要求，其中明确提出了要推进中小学数字化校园的建设，加快教育信息化进程。在中小学数字化校园建设中，数据中心建设尤为重要，其作为学校信息化建设的核心，对于整个学校的信息化应用起着至关重要的作用。近年来，中小学数据中心建设已经成为教育装备工作的重点，各级教育主管部门对此项目的投资力度大幅增加。

纵观以往中小学数据中心的建设，是呈两极分化的。大部分中小学的数据中心环境都比较恶劣，更谈不上规范，普遍存在的问题是房间不独立、无用电保障、无空调保障、消防设施不全或配置不当等。少数新建的较大规模的中学，因为缺少标准指导，盲目借鉴标准化数据中心的标准，建设远远超过了实际需求，导致了严重的装备浪费。

考虑到中小学数据中心的设备数量较少、设备层次不高、管理人员极少，我们把中小学数据中心定义为微型数据中心，并为微型数据中心建立相应的规范，以利于指导中小学开展装备工作。

一、微型数据中心机房工程建设原则

经济性：装备经费是有限的，中小学数据中心不同于专业数据中心，应以极高的性能价格比构建，使教育装备的产出投入比达到最大值。

先进性：尽可能采用领先的技术、设备，以适应高速发展的教育现代化数据传输需要，满足当前中小学的信息化需求，兼顾未来教育业务拓展。

可靠性：为保证各项教学业务应用，减少单点故障率，对数据中心机房布局、结构设计、日常维护等各个方面进行高可靠性的设计和建设。

可分期性：学校的经费是有限的，故此在微型数据中心项目设计中，机房的工程和设备应采用模块化结构，适宜分期实施，后期工程可无缝结合，有效节约资金并保护原有投入。

可管理性：微型数据中心具有一定技术复杂性，网络管理人员往往由信息技术学科教师兼任，随着教育信息化的不断发展，管理的任务会日益繁重，减少人工管理而推进自动化管理非常必要，必须建立一套全面、完善的机房管理和监控系统。

标准化：微型数据中心虽较为简单，但其规范性不能因此下降。系统结构的设计要基于国际标准，从而降低故障的风险，提高扩容的标准性。

虚拟化：学校设备不多但应用需求比较零散和复杂，可充分采用虚拟化技术，拓展学校的应用范围。

二、微型数据中心机房建设标准

1.微型数据中心机房装修系统

装修原则：

(1)美观大方，采用防潮、防火、保温处理。

(2)电缆较多，短路易酿成火灾，需严格控制耐火等级。

(3)灰尘二次飞扬对机房内的空气洁净度影响较大，装饰材料选用不易积灰、不易起尘的饰面材料，注意此种材料应不能产生眩光。

(4)机房内所有管道都进行防锈处理，选用质量好的镀锌管材，所有线缆都用铁质线槽、钢管或金属软管进行保护。

方案建议：

(1)布局：机房不应放在顶层或一层，总面积在25 m2左右为宜。

(2)地面：均铺设抗静电复合活动地板，规格600 mm×600 mm(燃烧性能均为B1级)。

(3)踢脚：采用不锈钢踢脚，选用九厘板基座不锈钢，龙骨采用中密度板，踢脚板高度为100 mm。该踢脚板不燃烧，不起尘，平整度好。

(4)吊顶：采用微孔铝扣板暗龙骨吊顶，规格为宽600 mm、厚0.6 mm。表面平整，漆面坚固，无色差，不起尘，无静电，易清洁，防火性能好。(5)墙面：实体墙采用彩钢板暗龙骨包墙，彩钢板与墙体之间采用保温隔热岩棉相填，确保洁净度高、耐久性强，同时起到防潮、防霉、隔热的节能效果。展示墙体采用12 mm夹胶钢化玻璃隔断和电动幕帘组成。

表1 装修建设单元技术控制要点

图1 南京市教育装备数据中心机房

2.微型数据中心机房配电系统

机房设备接地符合国家标准要求；机房的背景电磁场强度应符合现行国家标准《环境电磁波卫生标准》(GB 9175)的有关规定。

方案建议：

(1)从大楼配电室或全校总配电房引一路电源至机房区配电柜，由校方提供并安装至机房。机房区设一台综合配电柜为机房内所有设备供电，其中地面插座供电通过在线式UPS提供。

(2)不间断电源是机房中的重要设备，所有设备全部由UPS供电，额定功率不小于5 kVA，机架式、纯在线式、电池容量不低于全负荷1小时，有输出短路保护、过载保护功能。

(3)机房的用电设备、配电线路装置过流过载两段保护，同时配电系统各级之间有选择性地配合，配电系统分别向用电设备供电。

(4)机房的设备供电和空调供电应独立，其中设备供电由不间断电源提供并按设备总用电量进行预留，而空调由市电提供，并按空调设备的要求提供。

(5)机房内的应急照明仅作为市电停电及紧急事故情况时，工作人员安全下电和安全撤离使用，不作为工作照明用，因此对它的照度要求较低，为≥15lx。

表2 机房配电系统建设单元技术控制要点

图2 强电规范布线

3.简易环境监控及消防系统

机房环境的温、湿度符合所配置设备规定的使用环境条件及相应的技术标准；根据机房的规模和管理的需要，宜设置机房环境综合监控系统。

方案建议：

(1)中小学微型数据中心从成本考虑仅需要架设简易动力环境监控系统即可，简易监控系统主要以环境监控为主，侧重对温度、湿度、空气质量进行测试，并通过声光、短信或邮件提醒等方式实现主动预警。

(2)配置适合微型数据中心机房使用的消防设备。

表3 动力环境及消防监控建设单元技术控制要点

4.防雷接地系统

微型数据中心机房工程应符合现行国家标准《电子信息系统机房设计规范》(GB 50174)和《建筑物电子信息系统防雷技术规范》。

方案建议：

(1)微型数据中心机房防雷系统为电源防雷，主要用于防止感应雷及雷电反击等引起的瞬间大电流和过电压。

(2)防雷系统设计安装2个电源避雷设备，分别安装在市电配电单元和不间断电源配电单元中，防止感应雷对电源系统的攻击；接地系统中，在微型数据中心机房内部防静电地板下方利用铜质等电位带为机房设备提供接地点，同时在办公楼外侧，利用镀锌扁铁和镀锌角钢建立独立接地网系统，两者之间采用铜导线连接，使之成为一体。

表4 防雷接地建设单元技术控制要点

5.空气调节系统

机房设专用空调系统和空气净化系统，以满足设备间和操作间的分置温度调节，确保设备安全、稳定运行。

方案建议：

(1)本着务实节约原则，可选择多台具备掉电记忆自动重启功能的高品质机房专用分体空调系统，房间面积25 m2左右采用两台三匹机器制冷量可以满足。

(2)配合空调，必须配置增加自动抽湿设备和空气净化设备调整室内的空气质量，也可加装强制排风的高端换气扇(含过滤网)，并定时启用。

表5 空气调节系统建设单元技术控制要点

6.室内照明系统

照明应符合现行国家标准《建筑照明设计标准》(GB50034) 的有关规定。

方案建议：

(1)机房主要依靠人工采光，要避免直接反射光，宜用带隔栅的荧光灯，可选用三管或二管的，灯具的镜面为亚光。

(2)照明系统分为正常照明与应急照明两种。正常照明采用市电供电，应急照明采用UPS供电。

(3)机房内所用灯具均设有接地线(PE线)，应严格接地，保障用电安全。

7.桥架管道安装及线缆敷设

方案建议：

(1)所有电缆均套管敷设，照明电线管墙内暗敷，吊顶内明敷；地板下插座线沿全封闭镀锌电缆桥架敷设。

(2)所有配电箱进线电缆均采用全塑电缆，主进线选用铠装全塑电缆，有较好的机械性能；电缆头用专用电缆分支手套制作，用堵油型铜线鼻压接，线耳与导线间需用耐压1000 V的绝缘胶带包缠密封。进入配电箱的导线应标识清楚，线序准确，排列整齐。

(3)线缆敷设严格按照设计图纸分回路敷设，每个回路分别标识，并且此标识是唯一的，相线L/中性线N/地线PE必须标识；线缆敷设完成后对线缆进行测试并采取成品保护措施。电缆绝缘测试，线间、相间、与保护管间绝缘电阻应大于100 MΩ；塑料铜芯线绝缘测试，线间、与保护管间绝缘电阻应大于0.5 MΩ。

(4)不同回路的导线严禁在同一根管敷设；严禁管内只穿一根相线或零线，杜绝涡流现象；接地线如需穿管，必须采用塑料管以避免涡流发热。机房内各设备电源线缆应采用金属桥架敷设，强弱电分开，避免长距离平行走线，交叉时，应尽量以接近于垂直的角度交叉。适当设置维修照明及维修插座。

8.机柜系统

方案建议：

(1)具备70%以上通风率及承重1000 kg以上的高性能机柜。较强的热量管理能力，保证机柜内设备的安全。

(2)提供充足的线缆通道，可从机柜顶部、底部进出线缆，内部数据线、电源线缆管理方便、高效，即使在很多机柜并排安装时，也容易接近操作。

(3)高密度、可扩展的电源分配管理能力，保证大量设备的安全供电需要。提供至少4个可安装机柜PDU的位置，保证机柜电力的需求；具备多种输入规格，可以配合不同的供电环境，免工具安装，适合刀片服务器和机架式服务器应用。

(4)方便、快捷的功能设计，自带并柜件，提供全程可调角规系统方便快捷的角规调节、定位，前后门以及侧板可快速拆装，每块侧板为上下2块，方便日常维护。机柜自带良好的接地系统，保证使用人员的人身安全。

(5)设备较少的学校机柜配置不低于3台，设备较多的学校机柜配置不低于5台，其中第一台为配电和UPS机柜；非机柜设备，如塔式服务器，一般均入柜集中放置。

表6 机柜系统建设单元技术控制要点

图2 机柜背部走线

图3 机柜顶部上走线模式

9.操作间和其他必配设备及配套设施

方案建议：

设备间与操作间在有条件的情况下必须分开放置，在操作间完成对设备间的监控、切换、管理等操作，配置必备的资料柜、空调、工作站等设施设备。

表7 配套建设单元技术控制要点

图4 清晰的强电标识

图5 详尽的弱电标识

[1]赵俊红,赵书印.基于数据中心的中小学数字化校园建设的研究与探索[J].科技信息,2012(19):106-107.