广汽本田厂房新IT数据中心振动测试报告
发布时间:2012-05-25

一.前言
 
位于广州市黄埔区广本路1号的广州本田汽车有限公司厂房新IT数据中心机房初步选址在该厂房PA新办公楼2楼建设。该机房是各类核心关键信息数据的处理中心和存储中心,有精密的仪器设备在此放置,还有相关人员在此上班。由于信息数据具有重要性、敏感性、及时性等特点,要求计算机、服务器、交换机及辅助系统设备等,有一个非常严格的操作环境,确保信息数据的安全性与稳定性。但PA新办公楼北边现有PA旧冷冻站的六台冷水塔,并且PA新办公楼北边又计划新建带四台冷水塔的PA新冷冻站(其中包括安装在PA新办公楼3楼的一台冷水塔),这些设备均为强振动源和强噪声源,存在不利于建设新IT数据中心机房的隐患。该振动环境能否满足精密仪器的使用条件、是否对工作人员的身心健康有影响,需要专业的振动测量、分析和评价。
 
受广州本田汽车有限公司的委托,广州岩泰高新技术工程顾问公司对PA新办公楼2楼建设,采用振动探测方法进行测试,依据国家标准对楼板振动进行了分析评价,给出了机房选址建议。本次现场工作时间为2011年10月09日,其主要目的及任务:
 
目的:测试检证新IT数据中心的环境振动要求,符合国家电子信息系统机房规范标准。
目标:测试检证新IT数据中心地板表面垂直及水平向的振动加速度不应大于500mm/s/s。
 
二.测点的布置 
 





图1、振动的测点布置图(★为测点)
 
 
 
三.设备简介
 
用测点的振动加速度、速度、位移都可以衡量振动大小,其中,以加速度和速度最为常用。加速度是直接测量值,精度较高。速度通过求导公式间接得到加速度值,精度也不赖。加速度和速度传感器也是振动测量中最常用的传感器。本测试是以速度值为主要测量值,然后通过求导得到加速度值。
 
振动监测设备采用欧美大地仪器设备中国有限公司独家代理的加拿大Instantel公司振动监测仪,型号选用最新推出的MiniMate Pro6型主机+ISEE 型标准三向速度传感器+30m传感器加长电缆(见图2)。该设备一只速度传感器可同时监测东西(切向)、上下(垂向)、南北(径向)三个方向振动速度的变化,测试完成后现场仪器即时显示三方向的速度、加速度、位移、矢量和峰值,仪器轻便、重复性好、精度高。
 
图2、MiniMate Pro6型振动监测仪

 
这次项目选用产品序号为MP12755的MiniMate Pro6型主机(标定时间:2011年05月26日)、产品序号为SE12797的ISEE型的三向速度传感器(标定时间:2011年05月26日)。
 
* 30m传感器加长电缆是为加大主机与传感器之间的距离,避免测点受操作人员的干扰;
* 此项目选用手动波形记录模式(Waveform Manual),主要测试测点的背景噪声振动,手动触发和手动停止振动记录,采集时间基本控制在4分钟左右;
* 此项目选用采样率为1,024S/s;
* 三向速度传感器在测点处是通过沙袋压载的方式安装的,适用于速度水平保持很低的测试场地。
 
 
四.实测结果分析与评价 
 
A、测点编号为1:
测试位置在AF办公大楼2楼靠近支撑柱的一个点,通过测试,了解PA   2楼顶部有1个冷水塔在运行的振动情况。因为PA新办公楼3楼计划新建一台冷水塔。
 
图3、测点1现场测试图片

 
 
图4、测点1加速度分析报告


 
 
图5、测点1主振频率分析图


 
 
表1、测点1振动加速度测试分析结果
 
 
B、测点编号为2:
 
测试位置在PA旧冷冻站1楼靠近中心支撑柱的一个点,通过测试,了解PA   1楼在6个冷水塔全部运行的振动情况,并得到冷水塔运行其基座处的主要频率。


图6、测点2现场测试图片
 

图7、测点2加速度分析报告
 



图8、测点2主振频率分析图


表2、测点2振动加速度测试分析结果
 
 
C、测点编号为3:
 
测试位置在PA新办公楼2楼最靠近冷水塔的一个点,通过测试,了解PA2楼在6个冷水塔全部运行时的振动情况。
 

图9、测点3现场测试图片


图10、测点3加速度分析报告




图11、测点3主振频率分析图
 
表3、测点3振动加速度测试分析结果
 
 
D、测点编号为4:
 
测试位置在一号综合楼2楼IT科机房里靠近UPS电源(运行时振动比较大)的一个点,通过测试,了解IT科机房在1楼空调房空调机全部打开时的振动情况。
 

图12、测点4现场测试图片

图13、测点4加速度分析报告



图14、测点4主振频率分析图

表4、测点4振动加速度测试分析结果
 
 
◆ 结果评价和分析:
 
1、测点1、3、4所在楼板振动主要表现为低频的楼板振动,主要集中在24.70Hz左右(见表1、3、4)。楼板振动的主阶频率与冷水塔和空调机组设备振动的主阶频率基本一致(见表2)。说明测点楼板振动受冷水塔和空调机组设备振动的影响。
 
2、根据国标 GB/T 13442-1992《人体全身振动暴露的舒适性降低界限和评价准则》,其国家标准见表 5:
 
表5、体全身振动暴露的舒适性降低界限数值(表中的加速度取值为有效值)
 
本次振动测试的结果为,各种振动源正常运行时振动加速度最大值为86.8mm/s/s(在表),低于国标中规定的界限值。说明工作人员在该目前环境中上班,受振动的影响不大。
 
3、根据国标GB50174-2008《电子信息系统机房设计规范》的“第5.2.4条 在电子信息设备停机条件下,主机房地板表面垂直及水平向的振动加速度值,不应大于500mm/s/s”。本次测试结果中最大的振动加速度值为86.8mm/s/s,低于该界限值。
 
 
五.结论和建议 
 
(1)所测点厂房建筑楼板振动主频和冷水塔及空调机组的运行振动主频基本一致。由冷水塔及空调机组引起的楼板振动表现为垂直振动较大。
 
(2)所测点振动加速度最大值低于所参考的国标中规定的界限值。同时该环境对数据中心的服务器、交换机等设备的正常运行影响不大。PA新办公楼2楼可以作为数据中心的选址对象。
 
(3)PA新办公楼2楼的振动虽然没有超标,但由于楼板的振动存在着持续性和长期性,也有可能会导致仪器设备零部件的松动。由于目前主要的计算机设备比如服务器和交换机,许多均采用总线插卡式的结构,在长期振动的环境下,很难避免出现某些板卡突然震松的情形,这可能会导致系统故障。且相对于无振动情况,由于噪声和振动的综合作用,对人体舒适性有一定的不良影响。建议采取一定的隔音降噪措施或进行减振隔振处理,尽量改善噪声环境和减小楼板的振动强度。
 
(4)鉴于有精密设备在二楼放置,要确保数据传输的安全性与稳定性,设备在安放时应尽量避开振动较大的区域。
 
 
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