基于高海拔地区节能机房关键技术研究

摘要：高海拔地区节能机房作为现代信息技术的核心基础设施，其能耗日益增加成为一个值得关注的问题。节能技术在高海拔地区节能机房的应用越来越受到关注，因此，对高海拔地区节能机房节能技术及发展趋势进行合理的分析是极为有必要的。文章阐述弱电智能化高海拔地区节能机房施工实施技术要点，通过对机房细节把控，合理的工序，帮助施工人员了解高海拔地区节能机房施工步骤和工艺，掌握施工中的注意事项和关键技术，为类似工程提供借鉴。

关键词：梯架安装；设备安装；综合布线；标识标签。

随着信息技术的高速发展，数据中心和高海拔地区节能机房作为承载大量数据和计算任务的核心设施，其能耗问题日益引人关注。高海拔地区节能机房的高能耗不仅增加了企业的运营成本，而且对环境也产生了不可忽视的影响。因此，研究高海拔地区节能机房节能技术具有重要的现实意义和应用价值。

1.机房简介

弱电智能化高海拔地区节能机房工程建设是一门综合性很强的科学技术和系统工程，涵盖了机房装修、供电系统、照明系统、空调系统、智能化系统、消防系统、静电防雷系统等。机房的施工工序和工艺是建设高海拔地区节能机房的关键，正确的工序可以保障施工质量，减少返工。机房主要施工工序：施工准备→机柜管槽安装→设备上架→综合布线→标识标签制作→联调联试→收尾。

2.施工准备

弱电机房在施工前，应先进行验收。检查机房装修情况，吊顶龙骨架安装完成，墙面腻子刮完并磨光，地面防尘地板或防静电漆完成，照明和空调系统是否符合规范要求，检查防雷接地是否满足1欧姆。在机房未提供施工界面时，施工人员可以根据建筑施工图和弱电智能化图对机房进行图纸深化，深化的图纸需经过建设、监理和设计单位确认，施工图纸深化主要包括：施工平面图、机柜设备安装深化图和综合布线深化图。

3.机柜和梯架安装

3.1机柜安装要点

机柜安装时尽量居中，需预留后期机柜扩容空间。机柜列间距、机柜与墙面的距离大于1200mm，为方便静电地板能整块铺设，间距最好是600mm的整数倍，当距离只能满足一侧时，优先满足进门测的间距。

空调系统和消防系统尽量保持靠墙安装，保持通道畅通，空调系统风向不能直接对准机柜，以免产生冷凝水影响设备的正常运行，照明安装在通道上方，防止光线被机柜遮挡。

机柜和空调设备禁止安装在静电地板上，应设置机柜底座，机柜底座采用50mm×75mm×6mm角钢加工定制，底座的长宽根据机柜的尺寸量身制作，高度一般为静电地板高度300mm。靠近机柜侧静电地板易发生塌陷，可在机柜底座顶部焊接一圈角钢，用于支撑静电地板。机柜安装应使用4只螺栓，机柜的垂直度偏差应不大于1‰。一列有多个机柜时，应先安装列头首架，然后依次安装其余各机柜，整列机柜前后每米允许偏差为±3mm ，机柜之间的缝隙上下应均匀一致。

3.2梯架安装要点

高海拔地区节能机房线槽采用不锈钢梯架，梯架宽带建议采用400mm，梯架安装位置应符合施工图平面图设计的规定。为保证线缆的曲率半径满足规范要求，梯架与底座相距离大于100mm。梯架平面位置偏差不得超过50mm，水平走道应与列架保持平行或直角相交，水平度每米偏差不超过2mm。垂直走道应与地面保持垂直并无倾斜现象，垂直度偏差不大于1‰。走道梯架的安装应整齐牢固，保持垂直，无歪斜现象。梯架应保证电气连通，就近连接至室内保护接地排，接地线宜采用35mm黄绿色多股铜芯电缆。

4.设备上架

机柜的排列根据使用功能和线缆少交叉的原则排列。第一排设置如下：列头柜设置为光纤配线柜，其次是综合布线柜，列头柜为光纤配线架主要作用是为上走线网线转半圈保留空间。综合布线柜应与外部进线口尽量有一定的距离，才能让综合布线的工艺展现出来。剩余机柜排列原则类似，可按智能化系统进行排列，如旅服机柜、办公机柜、视频机柜。广播机柜等。电源机柜排列顺序为：外电输入配电柜，UPS配电柜，稳压配电柜、稳压电源主机、UPS主机和电池柜，此排列方式可避免线缆零交叉。

设备上架应根据机柜设备安装深化图进行安装，机柜内部设备排列从下往上安装，保留维护空间，常用设备和需经常维护设备尽量靠下安装，设备与设备之间保持2U的间距，方便理线架安装和保证线缆的曲率半径。KVM设备安装高度保持腰部位置，方便操作，设置在20U左右。设备安装根据信号传输方向安装。比如网络设备：接入交换机、汇聚交换机、核心交换机、路由器，按照从下往下顺序安装。

5.综合布线

综合布线工艺是整个高海拔地区节能机房的关键，影响整个机房的质量和品质。机房内所有线缆都安装在梯架上，通过压线板固定，在固定钱，应统筹规划每排线缆的走向，精确到每一根线缆到哪一个机柜，线缆不能遗漏，提前做好预留，后期增加会影响整体美观。可采用BIM建模，提前碰撞，优化路径，减少线缆交叉。

线缆应顺直的固定在梯架上，缆线不应溢于梯架外。线缆通过压线板固定，每隔30-40cm设置一套压线板，整个机房压线板间距保持相等。

综合布线采用上、下走线方式，强弱电线缆应分离布放，上部走弱电线缆，下部走强电线缆，电缆转弯应均匀圆滑，转弯的曲率半径应大于电缆直径的10倍。

5.1下走线施工

为保证强弱电分开布放，下走线敷设电源线，电源柜接线采用单芯线缆，正极采用红色护套线缆，负极采用黄色护套线缆，保护地采用黄色护套电缆。电源线必须采用整段线料，中间不得有接头。压线板绑扎后的电缆应互相紧密靠拢，外观平直整齐，压线板间距均匀，松紧适度。

5.2上走线施工

在机柜顶部设置光纤走线槽和不锈钢梯架，主要敷设网线、光纤、广播等控制线缆。光纤布放在光纤护槽内应保持光纤顺直，无明显扭绞。光纤从护槽引出宜采用螺纹光纤保护管保护。不可用电缆扎带直接捆绑无套管保护的光纤，宜用扎线绑扎或自粘式绷带缠扎，绑扎松紧适度。外部网线均等分布，网线从机柜顶部进线，从梯架下线时应垂直于所接机柜顶面。进线是两侧均等分布，不会因一侧进线导致理线架臃肿，且对称进线更加美观，网线进入理线架时，应保持整齐。

6.线缆成端

6.1电源线成端

lOmm²及以下的单股电力线宜采用打接头圈方式连接，打圈绕向与螺丝固紧方向一致，铜芯电力线接头圈应镀锡，螺丝和接头圈间应安装平垫圈和弹簧垫圈。lOmm²以上的电力电缆应采用铜（铝）鼻子连接，鼻子的材料应与电缆相吻合。

6.2弱电线缆成端

成端处应留有适当富余量，成束缆线留长应保持一致。电缆开剥尺寸应与缆线插头（座）的对应部分相对应。为防止绝缘层破坏，剥线时采用专用剥线器。双绞线电缆应按照设计规定或使用需要采用直通连接或交叉连接方式制RJ-45插头（水晶头），每个水晶头加装保护套，用线钳将插头压实，用仪表测试合格后才可以使用。

光缆开剥后应清洁，并安装外套保护管，引接至光纤收容盘，按顺序与尾纤熔接，并做好接续监测工作，光纤熔接点的保护管应按顺序固定放置在光纤收容盘的卡槽内，光纤收容盘内的光纤及尾纤应保证弯曲半径≥30mm ，且盘放稳固，不应松动，尾纤上应粘贴标签，标签的粘贴方式和粘贴位置应保持一致。并将光缆的金属构件按设计要求连接到接地端子上。

7.标签标识

标识标签用于机房主设备、线缆、机柜（含PDU插排）、仪器仪表、空调、消防设备、配电柜、UPS 设备、网络口、电源插座口的标签、标识，所有标签采用机打方式。

8.联调联试

加电前检查所有设备，电源开关应置于断开位置，衰减器应置于衰减最大位置；从输入设备到输出设备按序逐台加电；通电后注意观察各设备有无异常现象，开通半小时无异常现象后可进行试运行；在试运行中检查各设备功能操作使用是否正常，各开关、旋钮是否起作用。调试时输入电平应由小逐渐加大，衰减器的衰减值应由大逐渐变小，直到全部系统正常运行；单机调整完毕后，对系统指标进行统调；各系统开通后，对全系统进行联调。

9高海拔地区节能机房节能技术发展趋势

9.1.智能化管理

随着人工智能和物联网技术的不断进步，高海拔地区节能机房将更多地引入智能化管理系统，智能能源管理系统可以对高海拔地区节能机房的能耗进行实时监控和调整，根据实际负荷情况自动调节设备运行状态，实现最优节能效果。

以下是关于智能化管理在高海拔地区节能机房节能方面的相关内容：（1）实时监控与数据分析：智能化管理系统可以对高海拔地区节能机房的能耗情况进行实时监控，收集大量的数据并进行深度分析，通过对能源消耗模式的了解，可以识别出潜在的节能机会，帮助决策者做出更科学的能源管理决策。（2）自动化调控：基于实时监控和数据分析，智能化管理系统可以实现自动化调控，例如，根据高海拔地区节能机房的负荷情况和能源需求，智能化管理系统可以自动调整服务器的运行状态、调节空调温度和UPS设备的运行策略等，以达到最优的节能效果。（3）预测与优化：智能化管理系统还可以借助数据分析和机器学习技术，对高海拔地区节能机房未来的负荷情况进行预测，这样可以提前做好能源调度和优化安排，避免因突发负荷变化而造成的能源浪费。（4）能源利用效率提升：智能化管理系统可以对高海拔地区节能机房的设备进行能效评估，找出能效低下的设备并进行优化或更换，通过引入智能化管理系统，高海拔地区节能机房可以更好地适应不断增长的信息技术需求，提高能源利用效率，降低运营成本，同时对环境产生的影响也将得到有效控制。

9.2节能硬件的持续创新

服务器硬件、网络设备和数据存储设备等的能效将继续得到改善，芯片制造技术的进步、高效的处理器设计、更节能的内存和存储设备将成为节能的重要因素，新一代硬件技术的推出将为高海拔地区节能机房的能耗降低提供更多的可能性。以下是一些与节能硬件的持续创新相关的内容：（1）芯片制造技术进步：微处理器和其他芯片组件是高海拔地区节能机房中最常用的硬件设备之一，随着芯片制造技术的不断进步，制造商可以实现更小、更高效、更节能的芯片设计。（2）低功耗处理器设计：高海拔地区节能机房的服务器在大部分时间内处于低负载状态，为了降低能耗，处理器制造商推出了专门用于低功耗模式的处理器系列，这些处理器在轻负载条件下能够更加高效地运行，从而降低整体的能耗。（3）高效内存和存储设备：内存和存储设备在高海拔地区节能机房中也占据重要位置，新一代高效内存和固态硬盘（SSD）等存储设备具有更高的读写速度和更低的功耗，从而帮助降低高海拔地区节能机房的能耗。（4）节能网络设备：网络设备在高海拔地区节能机房中承担着数据传输的重要任务，制造商在网络交换机、路由器和光纤等设备上也进行了节能优化，减少能源消耗。综上所述，节能硬件的持续创新在高海拔地区节能机房节能中发挥着至关重要的作用，硬件制造商不断推出更节能高效的硬件产品，配合智能化管理系统的应用，将有助于高海拔地区节能机房实现更高效的能源利用和更可持续的发展。

9.3可再生能源应用

高海拔地区节能机房对能源的需求非常巨大，而传统能源的消耗对环境有一定的影响，未来高海拔地区节能机房将更加倾向于利用可再生能源，如太阳能、风能等，为高海拔地区节能机房供电，减少对传统能源的依赖，实现绿色、可持续的能源供应。以下是与可再生能源应用在高海拔地区节能机房节能方面相关的内容，第一，太阳能发电：太阳能光伏发电是一种常见的可再生能源应用方式，在高海拔地区节能机房的屋顶或周围安装光伏板，将太阳能转化为电能，这些太阳能电池板可以为高海拔地区节能机房提供一部分电力需求，减少对传统电网的依赖，从而降低能源成本和碳排放。第二，风能发电：如果高海拔地区节能机房位于适宜风能发电的地区，可以利用风能发电设备，如风力发电机或风力涡轮机，将风能转化为电能，风能发电可以为高海拔地区节能机房提供稳定的可再生能源供应。第三，生物质能应用：生物质能指的是从植物、动物等生物质资源中获取的能源，如生物质发电、生物质燃料等，在一些高海拔地区节能机房中，可以利用生物质能应用来供热或发电，从而减少对传统能源的使用。综上所述，可再生能源的应用可以使高海拔地区节能机房更加环保、节能，减少碳排放，提高能源利用效率，为数据中心的可持续发展做出贡献。

结束语

综上所述，高海拔地区节能机房施工需把控每一个施工细节，控制好每一道施工工序，弱电智能化高海拔地区节能机房的建设，能进一步提高系统、网络的运行效率，提升了运营单位和建设方的体验和满意度。

参考文献

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