水利信息機(jī)房在線改造搬遷工程設(shè)計(jì)與實(shí)踐

黃 磊，楊士斌，劉 濤，楊 凱，劉得銀

（海河水利委員會(huì)海河下游管理局，天津 300061）

海河下游管理局（以下簡(jiǎn)稱海河下游局）機(jī)關(guān)現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)和語(yǔ)音信息點(diǎn)500余個(gè)，網(wǎng)絡(luò)、服務(wù)器及電源設(shè)備40余臺(tái)（套），光纖接入線路9條。原機(jī)房及布線系統(tǒng)始建于20 世紀(jì)90年代，占用兩間辦公用房，無(wú)專業(yè)機(jī)房保障設(shè)施。隨著水利信息化不斷發(fā)展，原有機(jī)房空間不足、設(shè)備運(yùn)行環(huán)境惡劣、布線系統(tǒng)老化等問(wèn)題日益顯現(xiàn)，嚴(yán)重威脅系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。實(shí)施海河下游局機(jī)房建設(shè)和綜合布線改造工程，就是要選擇合適場(chǎng)地新建信息機(jī)房，并將原有兩處機(jī)房的設(shè)備、線路作整體搬遷，為信息系統(tǒng)運(yùn)行提供可靠的物理安全保障。

1 工程需求分析

要實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)整體搬遷，就涉及機(jī)房裝修、空調(diào)、電源、傳輸、數(shù)據(jù)、動(dòng)環(huán)、綜合布線等專業(yè)，尤其包含較多通信設(shè)備、系統(tǒng)的搬遷，實(shí)施難度較大。在作詳細(xì)設(shè)計(jì)以前，很有必要理清工程的確切需求。本工程機(jī)房位置及布線路由變動(dòng)情況，如圖1所示。

圖1 機(jī)房位置及布線路由變動(dòng)情況

以本工程來(lái)看，整個(gè)系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)數(shù)不多，但麻雀雖小、五臟俱全，面臨的問(wèn)題很具代表性。對(duì)此，作如下需求分析。

原有機(jī)房空間不足，需考慮設(shè)備發(fā)展空間問(wèn)題，重新選址建設(shè)機(jī)房。

設(shè)備運(yùn)行環(huán)境惡劣，需根據(jù)機(jī)房建設(shè)規(guī)范要求，為設(shè)備運(yùn)行提供良好的機(jī)房環(huán)境。

布線系統(tǒng)老化，需建立規(guī)范有序的專線、外網(wǎng)、內(nèi)網(wǎng)和語(yǔ)音配線系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)內(nèi)外網(wǎng)分離。

在線改造和搬遷，需保證機(jī)房改造期間所有業(yè)務(wù)的在線運(yùn)行和機(jī)房搬遷過(guò)程的快速割接。

搬遷后的規(guī)范管理，需科學(xué)設(shè)計(jì)新機(jī)房功能區(qū)域和設(shè)備布置，為規(guī)范化運(yùn)維管理打下基礎(chǔ)。

2 工程概要設(shè)計(jì)

工程概要設(shè)計(jì)主要包括兩個(gè)方面，即規(guī)?？蛩愫桶徇w方案選擇。

2.1 規(guī)?？蛩?/h3>

收集需搬遷設(shè)備的參數(shù)明細(xì)，框算占用空間、電力消耗、發(fā)熱量等基本數(shù)據(jù)。根據(jù)《電子信息系統(tǒng)機(jī)房設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50174-2008），確定新機(jī)房的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)、建設(shè)規(guī)模、保障系數(shù)等宏觀因素。根據(jù)需求，參照C級(jí)機(jī)房標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)，選擇辦公樓1層1處約60 m2的活動(dòng)室作為機(jī)房場(chǎng)地。

2.2 搬遷方案選擇

對(duì)于機(jī)房搬遷來(lái)說(shuō)，一般有兩種方案可供選擇。

第一種方案是離線搬遷，也就是一次性搬遷所有網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和服務(wù)器。該方案優(yōu)點(diǎn)是一次完成，對(duì)系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)影響時(shí)間短。前提是新的綜合布線系統(tǒng)必須已經(jīng)建成。缺點(diǎn)是風(fēng)險(xiǎn)集中，一旦搬遷開(kāi)始，過(guò)程中任何問(wèn)題必須在搬遷的很短時(shí)間內(nèi)解決。

第二種方案是在線搬遷，即系統(tǒng)分多批次進(jìn)行搬遷，風(fēng)險(xiǎn)較低。即使搬遷過(guò)程中出現(xiàn)問(wèn)題也可及時(shí)回退，為解決問(wèn)題贏得時(shí)間。實(shí)施該方案的前提是，必須在新機(jī)房組建局域網(wǎng)并與原機(jī)房網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)建立臨時(shí)連接。

鑒于工程實(shí)際，決定綜合兩種方案，采用在線改造和離線搬遷相結(jié)合的方式進(jìn)行，即：機(jī)房新建與布線改造同時(shí)進(jìn)行，以業(yè)務(wù)在線為前提進(jìn)行布線改造施工；以綜合布線系統(tǒng)改造完成為前置條件，在最短時(shí)間內(nèi)完成機(jī)房設(shè)備的集中離線搬遷。

3 施工設(shè)計(jì)與組織

施工設(shè)計(jì)方案和施工組織設(shè)計(jì)方案必須對(duì)需求響應(yīng)充分、符合相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范，且適用于工程組織實(shí)施的具體環(huán)境。

3.1 機(jī)房設(shè)計(jì)要點(diǎn)

盡管機(jī)房設(shè)計(jì)種類繁多、需求各異、內(nèi)容復(fù)雜，但遵循設(shè)計(jì)規(guī)范是基本原則，滿足用戶需求是最終目標(biāo)。以下幾點(diǎn)，應(yīng)在設(shè)計(jì)中引起注意。

3.1.1 環(huán)境保障設(shè)計(jì)

對(duì)規(guī)模框算的內(nèi)容作進(jìn)一步深化和細(xì)化，尤其要對(duì)場(chǎng)地的面積、承重、能耗及所需制冷量等屬性進(jìn)行詳細(xì)計(jì)算，并考慮必要的保障系數(shù)，這些數(shù)據(jù)直接影響設(shè)備和材料的選型。

本工程將機(jī)房選在樓房1 層解決了承重問(wèn)題；匹配專用動(dòng)力電纜并配合20 kVA不間斷電源，解決了能源保障問(wèn)題；選用2臺(tái)制冷量為16.9 kW的精密空調(diào)作為主備使用，解決了溫濕度控制問(wèn)題。

3.1.2 功能劃分設(shè)計(jì)

當(dāng)空間充裕時(shí)，可將功能區(qū)域分為主機(jī)設(shè)備間、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備間、配線間、電源間、消防設(shè)備間、監(jiān)控室等獨(dú)立空間；當(dāng)空間相對(duì)狹小時(shí)，也應(yīng)將上述功能明確地區(qū)分開(kāi)來(lái)；采取何種設(shè)計(jì)應(yīng)以空間和能效的最佳利用率為遵循。因空間有限，本工程采取集約化功能區(qū)分。機(jī)房平面布置情況，如圖2所示。

3.1.3 性能措施設(shè)計(jì)

機(jī)房的性能措施設(shè)計(jì)主要體現(xiàn)防盜、防水、防火、防塵、防雷、防靜電和溫濕度控制等功能，包括較為詳細(xì)的施工工藝設(shè)計(jì)，要點(diǎn)在于充分考慮機(jī)房場(chǎng)地的具體環(huán)境，包括各類隱蔽設(shè)施和繼發(fā)工情，保障措施長(zhǎng)期穩(wěn)定有效。本工程中具體性能措施情況，見(jiàn)表1。

圖2 機(jī)房平面布置情況

表1 機(jī)房環(huán)境性能措施情況

3.2 布線設(shè)計(jì)要點(diǎn)

布線系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)體現(xiàn)可靠、規(guī)范、區(qū)分、靈活、經(jīng)濟(jì)等原則，以下所列3 個(gè)區(qū)分和3 項(xiàng)預(yù)留需加以注意。

3.2.1 3個(gè)區(qū)分

（1）線路功能區(qū)分。避免不同功能路由的交叉或重疊，施工中對(duì)細(xì)項(xiàng)作區(qū)分標(biāo)明。本工程中線路功能區(qū)分情況，見(jiàn)表2。

表2 線路功能區(qū)分情況

（2）網(wǎng)絡(luò)類別區(qū)分。為區(qū)分多套網(wǎng)絡(luò)，可分顏色、分路由進(jìn)行放線，同時(shí)明示配線位置。

（3）設(shè)備布置區(qū)分。以設(shè)備作用域作為劃分標(biāo)準(zhǔn)，使信息系統(tǒng)的功能分區(qū)清晰明確。

3.2.2 3項(xiàng)預(yù)留

（1）網(wǎng)絡(luò)集成空間。配備標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一、可拆可調(diào)的理線架或光纖跳轉(zhuǎn)通道為多類設(shè)備之間互聯(lián)互通提供必要的集成空間。

（2）設(shè)備維護(hù)空間。為設(shè)備和線路維護(hù)提供充分的工作空間，主要包括機(jī)柜、配電柜、電池柜及物理路由橋架周邊的維護(hù)空間。

（3）后期發(fā)展空間。當(dāng)空間充裕時(shí)，可適當(dāng)預(yù)留部分備用空間，方便后期設(shè)備周轉(zhuǎn)或更新。

3.3 施工組織要點(diǎn)

施工組織需要建管、監(jiān)理、施工三方的分工合作、密切配合。按照設(shè)計(jì)方案，該工程可分為機(jī)房環(huán)境建設(shè)和樓宇綜合布線2 個(gè)大作業(yè)面；只有在機(jī)房運(yùn)行環(huán)境具備且接入布線完成之后方能進(jìn)行設(shè)備和線路搬遷。將兩作業(yè)面獨(dú)立來(lái)看，內(nèi)部可又分為多項(xiàng)具體的施工步驟，各步驟旨在滿足先前設(shè)計(jì)的措施目標(biāo)，實(shí)施過(guò)程中應(yīng)尤其注意隱蔽工程和成品保護(hù)，同時(shí)做好作業(yè)面交叉時(shí)的統(tǒng)籌協(xié)調(diào)。工程實(shí)施進(jìn)度情況，如圖3所示。

圖3 工程實(shí)施進(jìn)度情況

3.4 業(yè)務(wù)在線措施

布線改造期間，為滿足業(yè)務(wù)在線需要，先在1樓機(jī)房安裝足量的終端接入設(shè)備（網(wǎng)絡(luò)終端配接入交換機(jī)，語(yǔ)音終端配用戶配線架），然后采用臨時(shí)電纜將新舊2個(gè)機(jī)房中的終端接入設(shè)備連接起來(lái)。改造過(guò)程中，維持原網(wǎng)絡(luò)和語(yǔ)音交換設(shè)備工作位置不變，而使終端的接入位置由3 樓機(jī)房改到1 樓機(jī)房。這樣，就可以實(shí)現(xiàn)逐個(gè)信息點(diǎn)接入位置改變，從而實(shí)現(xiàn)全體終端接入的平穩(wěn)切換。改造過(guò)程中的業(yè)務(wù)在線措施，如圖4所示。

4 線路割接與設(shè)備搬遷

該環(huán)節(jié)是工程的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，牽涉面廣、影響大，實(shí)施中面臨的具體問(wèn)題多，工程管理難度也較大，必須及早謀劃、考慮周全、仔細(xì)實(shí)施。

圖4 業(yè)務(wù)在線措施示意

4.1 搬遷準(zhǔn)備

搬遷準(zhǔn)備的目標(biāo)是拿出一套周密細(xì)致、切實(shí)可行的搬遷實(shí)施方案。方案應(yīng)包括時(shí)空約定、人員分工、技術(shù)細(xì)節(jié)、聯(lián)調(diào)測(cè)試和應(yīng)急預(yù)案等方面的具體內(nèi)容。

4.1.1 時(shí)空約定

劃定實(shí)施離線搬遷的時(shí)間段，盡量縮短業(yè)務(wù)中斷時(shí)間；同時(shí)，規(guī)劃各批次搬遷的時(shí)序進(jìn)度，安排線路搬遷路由、設(shè)備搬運(yùn)路線和設(shè)備暫存空間。

4.1.2 人員分工

參建各方聯(lián)合成立搬遷指揮機(jī)構(gòu)，列出搬遷涉及的各方面人員及其分工明細(xì)。分別與外線運(yùn)營(yíng)商、運(yùn)維人員、線路割接及設(shè)備搬運(yùn)人員進(jìn)行充分溝通，協(xié)調(diào)介入時(shí)間，明確施工方法和具體職責(zé)。

4.1.3 技術(shù)細(xì)節(jié)

理清全部需割接線路的作用、走向、規(guī)格、長(zhǎng)度、芯數(shù)等技術(shù)特征并明確標(biāo)記；理清全部搬遷系統(tǒng)的邏輯結(jié)構(gòu)和物理接口連接現(xiàn)狀并明確標(biāo)記；規(guī)劃設(shè)備搬遷后的柜內(nèi)位置，并預(yù)留集成、維護(hù)和擴(kuò)展空間。

4.1.4 聯(lián)調(diào)測(cè)試

根據(jù)搬遷系統(tǒng)的技術(shù)架構(gòu)，按照“分工負(fù)責(zé)、路由接力、系統(tǒng)分開(kāi)”的原則，進(jìn)行逐階段、分層次的線路、設(shè)備、業(yè)務(wù)及應(yīng)用工況測(cè)試，直至系統(tǒng)功能完全恢復(fù)。

4.1.5 應(yīng)急預(yù)案

針對(duì)搬遷過(guò)程中存在的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行預(yù)判，包括設(shè)備故障風(fēng)險(xiǎn)、技術(shù)實(shí)施風(fēng)險(xiǎn)、人員操作風(fēng)險(xiǎn)及其他意外問(wèn)題，建立預(yù)防、備份和校核機(jī)制。

4.2 搬遷過(guò)程及注意事項(xiàng)

此次搬遷于2013年11月11日發(fā)布公告，11月15日17∶00 如期開(kāi)始。第一批次搬遷于當(dāng)天23∶00結(jié)束，涉及40 余芯光纖的割接和40 余臺(tái)（套）設(shè)備的下架、清理、搬運(yùn)；第二批次于16日歷時(shí)12 h，完成網(wǎng)絡(luò)和服務(wù)器設(shè)備的上架集成、語(yǔ)音交換系統(tǒng)的搬遷集成，網(wǎng)絡(luò)通信恢復(fù)；第三批次歷時(shí)4 h，完成多項(xiàng)系統(tǒng)的聯(lián)調(diào)測(cè)試和初步理線；17日14∶00 整體搬遷完成，系統(tǒng)功能完全恢復(fù)。以下再細(xì)述幾點(diǎn)實(shí)施過(guò)程中的注意事項(xiàng)。

4.2.1 技術(shù)摸底

技術(shù)摸底，是關(guān)系搬遷成敗的關(guān)鍵。其中，業(yè)主方運(yùn)維人員的角色不可替代，因?yàn)樗麄冏盍私庀到y(tǒng)構(gòu)成和使用需求，對(duì)搬遷后設(shè)備集成恢復(fù)起著決定性作用。技術(shù)摸底就是要將搬遷涉及的新舊技術(shù)細(xì)節(jié)收齊、記全、吃透、弄通，并形成具體形象的圖紙資料加以固化，用以指導(dǎo)實(shí)施操作。

4.2.2 明確標(biāo)記

設(shè)備搬遷以前，按一定規(guī)則對(duì)所有設(shè)備進(jìn)行標(biāo)簽明示，如作用、位置、地址等信息。對(duì)關(guān)鍵設(shè)備的接口和對(duì)端連接情況作詳細(xì)調(diào)查和標(biāo)記，形成關(guān)鍵設(shè)備接口連線圖，并加以反復(fù)確認(rèn)。這對(duì)搬遷之后的集成恢復(fù)和聯(lián)調(diào)測(cè)試意義重大。

4.2.3 流程拆裝

設(shè)備搬遷可分為關(guān)機(jī)、下架、清理、裝箱、運(yùn)輸、上架、裝機(jī)、連線、驗(yàn)證幾個(gè)環(huán)節(jié)。由于涉及人員較多，所以要明確職責(zé)分工，設(shè)立關(guān)機(jī)下架組、清理裝箱組、運(yùn)輸組、上架裝機(jī)組、驗(yàn)證調(diào)試組、技術(shù)支持組等多個(gè)小組，保證設(shè)備完好、配件齊全、拆裝迅速、高效有序。

4.2.4 全面測(cè)試

逐階段、分層次測(cè)試直至系統(tǒng)聯(lián)調(diào)。在線路割接后，完成信道連通性測(cè)試；在設(shè)備上電后，進(jìn)行運(yùn)行狀態(tài)測(cè)試；在集成恢復(fù)后，進(jìn)行訪問(wèn)控制測(cè)試；在服務(wù)開(kāi)啟后，進(jìn)行業(yè)務(wù)功能測(cè)試；直至以多種用戶身份遍歷整個(gè)系統(tǒng)，做到全面充分驗(yàn)證。

4.2.5 有效溝通

設(shè)立定期例會(huì)制度，對(duì)施工過(guò)程中的具體事宜進(jìn)行及時(shí)溝通。同時(shí)，要與搬遷涉及的終端用戶提前溝通，通告各類施工影響。搬遷實(shí)施前，業(yè)主、監(jiān)理、施工三方及有關(guān)線路運(yùn)營(yíng)商，應(yīng)就搬遷實(shí)施方案作詳細(xì)討論，定稿后作出部署、分領(lǐng)任務(wù)，實(shí)施過(guò)程中及時(shí)反饋。

5 結(jié)語(yǔ)

本工程于2013年9月2日開(kāi)工，11月17日完成機(jī)房搬遷，經(jīng)過(guò)工程收尾和試運(yùn)行檢驗(yàn)，于2014年1月15日通過(guò)合同驗(yàn)收。經(jīng)過(guò)近一年來(lái)的實(shí)際運(yùn)行，機(jī)房及布線系統(tǒng)各項(xiàng)功能保持穩(wěn)定，為信息系統(tǒng)運(yùn)行提供了可靠的物理安全保障。

水利信息機(jī)房在線改造和搬遷是一項(xiàng)復(fù)雜而細(xì)致的工作，涉及到多方面的互相協(xié)調(diào)、配合，在機(jī)房搬遷開(kāi)始前制定周密計(jì)劃、進(jìn)行軟件和硬件方面的充分準(zhǔn)備是完成此項(xiàng)工作的關(guān)鍵。

通過(guò)此次機(jī)房改造搬遷的生動(dòng)實(shí)踐，不僅使運(yùn)維人員的技術(shù)水平得到強(qiáng)有力的鍛煉，也為今后機(jī)房建設(shè)和管理方面積累了有益經(jīng)驗(yàn)，為海河下游局信息系統(tǒng)的安全平穩(wěn)運(yùn)行打下了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

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