一种电子计算存储设备的船舶方舱设计方法与流程

本发明涉及船舶信息系统技术领域，特别涉及一种电子计算存储设备的船舶方舱设计方法。

背景技术

随着信息系统领域的发展，商用电子计算存储设备相对工业级同类设备的性能优势越来越明显，商用电子设备在船舶上使用需求越来越频繁，性能要求也越来越高，升级换代也越来越快，但商用电子设备在工作、运输和储存过程中，受到各种环境因素的影响，可能导致性能降低、失效甚至损坏，其船舶应用防护措施变得尤为迫切和重要。

电子设备所处的环境，主要包括气候环境、机械环境、电磁环境核生物化学环境等。商用电子设备种类繁多，为满足船舶条件下的多种类型的商用电子设备正常使用，如单独对其进行各种专用加固或防护，会导致其外形尺寸臃肿复杂，同时显著增加商用电子设备的采购、维修及升级换代的费用，大大降低其性价比。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种电子计算存储设备的船舶方舱设计方法，以解决现有商用设备独立防护技术不能集中布置和防护的问题。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：提供一种电子计算存储设备的船舶方舱设计方法，包括：设置前计算中心和后计算中心两个舱室，两个中心互为备份，方舱材料与船体结构的材料相同，方舱门口与舱室门口对接，方舱门选用防火型电磁屏蔽门；方舱与周围船体焊成一体，金属舱壁、甲板、门形成一个连续的导电面，管路、风管、电缆管在贯穿处360°环焊接地或使用通舱件，方舱的供电电缆均在方舱外侧进入处通过滤波器或噪声抑制变压器进入方舱；根据计算中心系统的配置要求、舱室空间的要求，将方舱分为电子设备区、辅助设备区和办公设备区，其中电子设备区在方舱内侧，与辅助设备区和办公设备区形成隔断。

进一步地，每个计算中心配置一套船用计算中心专用空调，空调装置采用5～10°小温差、大风量的送风方式，采用侧送侧回的气流组织形式。

进一步地，主机房设置新风过滤增压装置一套。

进一步地，所述方舱内设置专用地漏，地漏下加设水封装置，采取防止水封损坏和反溢措施。

进一步地，所述方舱内设置消防模块一套，按需手动或联动气体灭火保护。

进一步地，所述方舱内设置气体灭火设置，灭火剂的配置量保证被保护舱室的灭火浓度均不小于被保护舱室总容积的5％，并满足计算中心灭火两次。

进一步地，所述方舱内装材料为满足标准要求的无毒、无刺激性的环保阻燃材料，在所述方舱内敷设抗冲击、防静电地板，配置缓冲隔震装置。

进一步地，电子设备区尺寸为1400mm×2100mm，布置四台标准尺寸的机柜，其外形尺寸为540mm×1600mm×550mm，背部设置减震器，深度为185mm，两台机柜并排布置，另外两台并排机柜布置在对面。

进一步地，每台机柜内最多可布置32u的上架式设备，顶部布置开关控制单元，依次往下布置商用网络交换单元、安全及管理单元、商用计算单元和商用存储单元。

进一步地，机柜两地分离，机壳地就近接地，信号地通过支路接地电缆与舰上信号地电缆相通，支路接地电缆的横截面积不小于120mm2，接地电缆的接触电阻应小于5mω。

本发明提供的电子计算存储设备的船舶方舱设计方法，通过采用与船舶适配的电磁屏蔽方舱为商用电子设备提供第一级防护，在方舱内采用多种辅助设备及材料提供第二级防护，为船舶舱室内商用电子设备的优化布置及有效使用提供技术支撑方案，并降低后期升级维护的成本。

附图说明

下面结合附图对发明作进一步说明：

图1为本发明实施例提供的电子计算存储设备的船舶方舱设计方法的步骤流程示意图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明提出的电子计算存储设备的船舶方舱设计方法作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比率，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。

本发明的核心思想在于，本发明提供的电子计算存储设备的船舶方舱设计方法，通过采用与船舶适配的电磁屏蔽方舱为商用电子设备提供第一级防护，在方舱内采用多种辅助设备及材料提供第二级防护，为船舶舱室内商用电子设备的优化布置及有效使用提供技术支撑方案，并降低后期升级维护的成本。

图1为本发明实施例提供的电子计算存储设备的船舶方舱设计方法的步骤流程示意图。参照图1，本发明提供一种电子计算存储设备的船舶方舱设计方法，包括：

s11、设置前计算中心和后计算中心两个舱室，两个中心互为备份，方舱材料与船体结构的材料相同，方舱门口与舱室门口对接，方舱门选用防火型电磁屏蔽门；

s12、方舱与周围船体焊成一体，金属舱壁、甲板、门形成一个连续的导电面，管路、风管、电缆管在贯穿处360°环焊接地或使用通舱件，方舱的供电电缆均在方舱外侧进入处通过滤波器或噪声抑制变压器进入方舱；

s13、根据计算中心系统的配置要求、舱室空间的要求，将方舱分为电子设备区、辅助设备区和办公设备区，其中电子设备区在方舱内侧，与辅助设备区和办公设备区形成隔断。

在本发明实施例中，前计算中心和后计算中心面积基本相当，外形尺寸约为3100mm×2300mm(长×宽)，层高2600mm，舱壁采用l907a钢。

按照方舱通用规范及船舶通用规范等有关标准规范要求，方舱舱体材料应尽量选择与船体同类的屏蔽材料，还应满足船舶系泊或航行时的冲击、振动、颠震、温度、湿度、盐雾等环境适应性的要求；舱门选用防火型电磁屏蔽门，舱口盖选用电磁屏蔽舱口盖，其他孔口除满足自身功能要求外.同时要满足密封、屏蔽等要求，其他内部结构应满足方舱的绝热、防火、防寒、屏蔽、安装及美观等要求；为保证商用电子设备在船舶环境下正常使用，应在方舱内敷设抗冲击、防静电地板，配置缓冲隔震装置、环境控制设备、电源保护设备等，视情配置防弹装甲。

根据不同船舶的舱容形状及尺寸，方舱可采用直角方舱、集装箱方舱或异形方舱，方舱应与周围船体焊成一体,进入方舱的管路、电缆等也应采取有效的防护措施，以保证方舱的屏蔽连续性和连接稳定性。

将方舱内的布置的设备按电子设备、辅助设备，办公设备(选配)三大类设备分区布置，电子设备主要包括计算设备、存储设备、网络交换设备，在电子设备区敷设抗冲击、防静电地板，布置多台电子设备机架或电子设备机柜，电子设备综合布置在机架上或机柜内，并满足安全性、可靠性、维修性、测试性、保障性、电磁兼容等要求,机架或机柜应有缓冲隔震装置；辅助设备包括电源设备、环境控制设备、消防设备等，其中传感器布置在电子设备区，其他设备布置在辅助设备区；办公设备包括办公桌、办公椅、监控管理设备等；电子设备区和其他区域可用轻围壁或封面板隔开。

1)根据计算中心系统的配置要求和舱室空间的要求，按照方舱通用规范，选择2套caf30系列的方舱，其外形尺寸为2991mm×2100mm×1900mm(长×宽×高)，材料与船体结构相同，采用l907a钢；方舱门口与舱室门口对接，门向内开向外开均可；考虑到防火和电磁屏蔽的要求，舱门选用防火型电磁屏蔽门；其他方舱环境设计如下：

a.参考《数据中心设计规范》(gb50174-2017)中环境要求：温度为18～27℃；湿度为露点温度5.5～15℃，同时相对湿度不大于60％；温度变化率为使用磁盘驱动时小于20℃/h。因此在每个计算中心配置1套船用计算中心专用空调，每台船用计算中心专用空调采用双压缩机可单独工作的形式进行配置，并可根据需求进行多级运行工况设计，每套空调装置独立配备内嵌除湿装置和满足标准的过滤器，在重要位置设置温湿度传感器，由空调装置采集温湿度数据并统一进行控制，提供符合要求的温湿度环境条件，鉴于计算中心热负荷中的显热负荷占绝大部分，因此空调装置采用小温差(5～10℃)、大风量的送风方式将热量带走，考虑商用电子设备的安装、维修和操作习惯，采用侧送侧回的气流组织形式。

b.参考《数据中心设计规范》(gb50174-2017)7.4.4条：主机房应维持正压。主机房与其他房间、走廊的压差不宜小于5pa，与室外静压差不宜小于10pa。设置新风过滤增压装置一套，可实现维持室内的正压、保证室内空气洁净的功能；

c.方舱有可能产生漏水等故障，因此在其相应位置设置地漏等排水措施，设置专用地漏，地漏下应加设水封装置，并应采取防止水封损坏和反溢措施；

d.方舱内设置消防模块一套，具有火灾监测报警、气体灭火功能，用于计算中心的火灾监测报警，并可按需手动或者联动气体灭火保护。

e.方舱内设置气体灭火设置，可按需手动、自动或遥控气体灭火保护，在发生火灾时，能够保证本地手动、自动或遥控进行施放操作，保证迅速、有效灭火。灭火剂的配置量保证被保护舱室的灭火浓度均不小于被保护舱室总容积的5％，并可满足计算中心灭火二次。

f.方舱内装材料为满足标准要求的无毒、无刺激性的环保阻燃材料，尽量做到简明、柔和，充分考虑环保、人员健康等要素；并视情在方舱内敷设抗冲击、防静电地板，配置缓冲隔震装置，以满足商用电子设备在防尘、防静电、防电磁辐射、保温隔热、减振降噪和抗干扰、防水、防雷、防火、防潮、防鼠等各方面要求；

g.参考《供配电系统设计》(gb/50052-1995)，计算中心拟采用一级负荷标准，应由两路电源供电，即末端用电设备或配电柜应来自两路独立电源。电源参数参考《电子信息系统机房设计规范》(gb50174-2017)允许的变动范围可分为a、b、c三个等级，计算中心拟参照按不低于a级标准进行设计。计算中心设置综合供电装置一套，包括动力供配电、ups供配电、应急电源供配电、照明及应急照明、各类动力电缆和配电电缆的铺设等。为保证用电的可靠性，采取两路独立电源互为备用的方式；

h.可根据保障需求视情配置安全防护装甲，以提高计算中心围护结构的安全防护性能，降低计算中心受损伤的概率。

2)方舱与周围船体焊成一体，钢板等用熔焊连接，不应有任何缝隙和孔洞，以保持屏蔽连续性。所有金属舱壁、甲板、门应形成一个连续的导电面，所有管路、风管、电缆管必须在贯穿处360°环焊接地或者使用通舱件，方舱的所有供电电缆均应在方舱外侧进入处通过滤波器或噪声抑制变压器进入方舱。滤波器外壳必须良好接地，输入和输出线应严格隔离；通过方舱的通风口应设置波导式通风隔栅，空调通风管应设置在方舱外面，管道在方舱舱壁通过波导式通风隔栅向方舱送、抽风；

3)根据计算中心系统的配置要求、舱室空间的要求，和步骤1)、2)的设计，将方舱分为电子设备区、辅助设备区和办公设备区(见图1)，其中电子设备区在方舱内侧，与辅助设备区和办公设备区形成隔断，进一步保障商用电子设备的使用安全，各分区布置设计如下：

a.电子设备区尺寸为1400mm×2100mm，可布置4台标准尺寸的机柜，机柜其外形尺寸为540mm×1600mm×550mm(宽×高×深)，背部设置减震器，深度为185mm，2台机柜并排布置，另外2台并排机柜布置在对面；每台机柜内最多可布置32u的上架式设备，顶部布置开关控制单元，依次往下布置商用网络交换单元、安全及管理单元、商用计算单元和商用存储单元；机柜两地分离，机壳地就近接地(舰船金属壳体)以保证人员安全和设备屏蔽，信号地通过支路接地电缆与舰上信号地电缆相通，支路接地电缆的横截面积不小于120mm2，接地电缆的连接应可靠，其接触电阻应小于5mω；电子设备区地面敷设抗冲击、防静电地板；电子设备区顶部布置温湿度传感器、感温传感器和感烟传感器，底部布置漏水传感器、浸水传感器和专用地漏；

b.辅助设备区内配置1台专用空调、1套灭火装置和1套综合供电装置；因专用空调需向电子设备区送风，其布置贴近电子设备区，综合考虑办公设备区的操作空间需求，辅助设备区设计为l型，综合供电装置与专用空调并排布置，灭火装置布置在办公桌附近；

c.综合考虑方舱面积和设备布置，在办公设备区布置1张办公桌和1个圆凳，办公桌附近布置环境监控设备，计算中心运维管理终端、通信终端等，同时满足办公、人员通行及维修保障需求。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变形而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。