物联网基础建设-机房环境建设建议方案

一、机房环境建设内容综述

        在有条件情况下，一般机房建设包含设备机房、电源机房和值班室3个区域，实现强弱电分开及办公隔离。也可以按条件设计，将其合并到一个机房内，各个功能模块采用模块化机柜部署实现简要隔离管控。一般机房建设包含以下建设内容：

        【1】模块化UPS电源及智能配电

        【2】精密空调

        【3】服务器机柜

        【4】封闭冷通道

        【5】消防管控

        【6】动力环境监控

        【7】防雷接地

 二、机房布设

        目前，通常机房建设时，一般支持水泥地面和防静电地板安装，但建议采用防静电地板。机柜部署现流行采用的是“密闭冷通道”方案及机柜双排布置。机房顶部设置开放式金属桥架2层（上层强电，下层弱电），用以连接各强弱电设备或设施的槽道／桥架。

         建议服务器机柜、配电柜、综合布线柜的尺寸统一标准及前后风道。满足机房的净高要求，顶部天窗、走线槽、走线梯、通道宽度、冷通道宽度、机柜深度、密闭通道宽度等尽可能按机房建设标准及参考现场情况综合设计。有条件的话，模块化机柜内安装有摄像头、感烟探测器、感温探测器、温湿度传感器和声光报警器，否则就整体机房配置这些感应装置。

        顶部天窗可以根据温感或烟感进行控制打开，能保证七氟丙烷或二氧化碳气体灭火剂能够快速进入模块进行灭火。模块顶部配置有走线槽，如下图所示。

        机柜中间开走线孔，顶部有黑色标示的线槽走电源线，顶部有绿色标示的线槽走信号线。走线槽以0.5m长以上为一个单元，可实现长度方向的扩容。线缆在相交时分上下两个通道走线，实现电缆和信号线的分层管理。

        在机柜综合布线方面，数据系统电缆和辅料满足如下要求：

        每排机柜设置列头柜（内部放置配线架和交换机），用于汇聚服务器机柜和信号的上行；

        每个服务器机柜顶部放置1个高度为1U、宽度为19英寸的6类网线配线架作为基本配置；

        根据每列放置机柜的数量扩充列头柜配线架的数量。

 三、模块化UPS电源及智能配电

        鉴于物联网系统需要长期稳定运作要求，一般在机房安装UPS电源系统和高频开关电源系统，为系统内部所有设备提供不间断交直流电。

        3.1 UPS系统及配电系统设计

        TIA942标准中规定的数据中心机房的四个等级如下

         从UPS系统的角度讲，以上4个等级的机房分别对应单机系统、N+X并机冗余系统，不对称双母线系统和对称双母线系统。这四种系统具有不同的可靠性等级，业界一般采用X个9来表述可靠性等级，如下表：

        优先选用模块化UPS，可以实现更高的MTBF（故障时间）和MTTR（故障恢复）指标，保障数据中心的稳定可靠性。UPS系统通常包含交流配电柜（市电输入、高频开关电源）、UPS主机（含电池组、功率模块）、UPS交直流分配柜（UPS输出）等。

        UPS主机采用一体化设计，在一个标准机柜空间内集成了包括UPS、UPS维修旁路、UPS输入输出总开关、UPS输出配电等模块，支持热插拔功能，可实现在线不停电扩容及维护。并通过智能监测模块，可监控UPS的工作状态、电气参数及所有输出分路空开的状态，并提供智能监控接口接入监控平台。

        UPS系统对计算机、网络等设备提供不间断UPS电源进行保护；确保系统的不间断运行，保证通信的畅通。一旦断电, 由UPS电池提供电能, 此时发电机自动启动,之后通过手动或自动方式将UPS输入电源转换为备用市电或发电机输入,从而可提供长延时时间。

         3.2 UPS电池配置

        蓄电池计算方法：电池容量=负载功耗*备电时间÷UPS效率*电压

        例如一台50KVA的UPS，每组为48V电池8节，则直流电压为384V，逆变器效率为0.8，如果后备时间要求2小时，则计算电池的容量为：50000VA*2H/(0.8*384V)=325.5AH

        所以选择4组100AH磷酸铁锂电池，共32节。电池组的电流为50KVA/384V=130A，所以电池连线选择50mm2铜电缆。

        注：常见的磷酸铁锂电池组容量有10ah,20ah,40ah,50ah,100ah, 200ah, 400ah等

        3.3 UPS输入配电

        系统配置UPS输入配电柜，每台输入配电柜柜内配置输入开关，输出配置接往两路UPS输入，UPS采用主旁同源接线方式。输入配电柜输出端至UPS输入端的电缆敷设在自由空气中或梯架、线槽内，单芯电缆紧靠排列，按照环境温度要求及行业标准设计电缆。

        3.4 UPS输出配电

        系统配置UPS输出配电柜，每台输出配电柜柜内配置输入开关，上游连接UPS输出，输出配置在下游分别连接封闭通道微模块(MDC)中配电列头柜输入。UPS输出端至输出配电柜输入端的电缆敷设在自由空气中或梯架、线槽内，单芯电缆紧靠排列，按照环境温度要求及行业标准设计电缆。

        3.5 精密列头配电柜

        系统配置精密列头配电柜，按照实际负荷和现场设备布置考虑配置多个封闭通道微模块(MDC)，每个MDC分别由多个机柜(分两列布置) 组成 ，每个机柜功率按需求设计，要求每个MDC模块内置1台配电列头柜（配置相同），MDC列头柜内部配置有输入开关、输出配置MCB(微型断路器)。

四、机房冷却系统

        4.1 封闭冷通道系统

        随着数据中心的高度发展，机房能耗问题日趋严峻，而机房的冷却系统作为能耗大户越来越成为关注的焦点，如何提高冷量利用率，如何降低空调使用频率也开始尝试深入探讨。当前数据中心节能减排、高热密度等发展趋势和需求，提出了新封闭冷通道组件设计要求。封闭冷通道与机房空调系统结合，可以有效地提高机房冷通道内的冷风利用效率，提高机柜进风效率，防止冷热风混合，最终提高机房能效，降低PUE值。

        目前，数据中心机柜的布置大多采用冷热通道分离设计，这样的设计好处是大体区分了冷热风，比更落后的冷热通道交错的设计制冷效果更佳。但是由于冷热通道没有完全封闭，其冷风和热风还是会在机柜列的末端或者顶部大量混合，这样会导致两个问题：机柜进风温度升高、空调回风温度降低。机柜进风温度升高将导致空调冷量白白浪费，机柜散热受到影响，影响机柜散热；空调回风温度低将导致空调效率降低。

        解决这两个问题的最简单而有效的办法就是采用封闭冷通道方案：传统机房的机柜排由于没有对冷（热）通道进行任何处理，空调送风温度约为12℃-14℃，回风温度约为22℃-24℃，温差约为10℃-12℃左右；采用冷通道封闭后，冷风被封闭在“冷池”内，这时冷风进入热通道的唯一路径是经过经过服务器热交换后，由机柜背部排出，因此冷风利用效率得到极大的提高。同时，回风路径上没有冷风进行混合，空调回风温度提高，进而可以提高空调工作效率。封闭冷通道系统送风温度可提高至17℃-20℃，回风温度提高至28℃-30℃。保守估计，封闭冷通道可以比不封闭通道给客户带来至少4%的综合节能率。即若按1000KW负载，电费0.75元/度计算，数据1000KW/3*24*365*0.75=2,190,000元。那么封闭冷通道每年可带来87600元的电费节能，相当于减少91吨碳排放。且产品成本回收期不超过2年。

        封闭冷通道组件所有组件如顶棚安装附件、顶棚亚克力玻璃板、前后门等均按模块化标准设计，易于安装、维护和更换，所有附件均为螺钉连接，可实现快速部署。一个包含24个机架位的封闭冷通道组件，2名粗通产品的工程人员在4小时内即可安装完毕。

        4.2 机房空调系统

        机房主要的热负荷来源于设备的发热量及维护结构的热负荷。因此，我们要了解主设备的数量及用电情况以确定机房专用空调的容量及配置。根据以往经验，除主要的设备热负荷之外的其他负荷，如机房照明负荷、建筑维护结构负荷、补充的新风负荷、人员的散热负荷等。如不具备精确计算的条件，也可根据机房设备功耗及机房面积，按经验进行测算。

        采用“功率及面积法”计算机房热负荷。

        Qt=Q1+Q2 ，其中，Qt 总制冷量（kW） ，Q1 室内设备负荷（=设备功率），Q2 环境热负荷（=0.12～0.18kW/m2 ×机房面积）。

        目前机房建设内选用的精密空调多为风冷型机组。风冷空调的最大优点，就是制冷铜管管路安装简便，可维护性强，系统可靠性高，因此在中小型数据中心得到广泛应用,因此推荐风冷方案。高效节能，总体运行维护费用较低，且安装施工简便，互不影响，可靠性更高。

        机房建设常见的气流组织设计方式有下送风上回风、上送风下回风、风帽送风、前送风背回风等等，各自的适用场合及特点见下表：

        采用风冷方案的机房空调系统结合前送风背回风、冷通道封闭组件，形成“冷池”，更具有以下优点：
        •冷风被有效地凝聚在冷通道内，最大程度地降低冷风与热风混合或与外界热交换带来的冷量损耗。
        •冷风在气流作用下，被强制地送入机柜，与服务器热交换后才能进入机房空调，提高了冷风利用效率。
        •热风可以较快地回到空调回风口，回风温度高，空调机组的效率更高。

室内机安装建议：

        A、房间整体通风顺畅，送风、回风无障碍。

        B、安装位置综合考虑，结合上下水、液管、汽管连接（加湿、冷凝水排水）。

        好的机房布置将有利的改善机房空调的送、回风，同时也有利于机柜的散热；反之布置不好将加大送风阻力，阻碍气流循环，造成局部热点。

        如现场无特殊要求，当室外机高于室内机时，建议垂直最大距离为20米；当室外机低于室内机时，建议垂直最大距离为5米；建议管道总长不超过60米。

        当室外机高于室内机时，建议根据要求加装“U”型回油弯。管路总长度超过30米，加装管路延长组件。

 五、机房消防系统

        气体灭火系统：在机房内配置无管网气体灭火系统及二氧化碳移动灭火器，建立起火灾自动报警系统。

         机房内配置无管网气体灭火系统及二氧化碳移动灭火器，建立自动灭火系统，有自动控制和手动控制两种启动方式；

        火灾自动报警系统：火灾自动报警消防联动系统线路引自消防控制室（或原消防接线箱），在机房内设光电探头、烟感、温感探测器，在适当的位置设手动报警按钮，消防声光报警器手动报警按钮等，配套材料需选用防火、阻燃类型。

        根据机房情况划分气体灭火防护区，要求机房施工灭火浓度为8%，各保护区灭火系统喷射时间小于10秒，浸渍时间大于3分钟。提供自动控制以及手动控制以及应急操作控制方式。气体灭火控制器输出火灾报警、系统故障、气体喷放等三个信号，传送至消防中心联动控制柜，实现系统联动。

        气体灭火选型为洁净环保型自动灭火装置，产品符合无毒、无污染、无公害要求，实施灭火过程中效率高、压力低、无残留物、对被保护物无腐蚀、安全性强、不存在F、Cl、Br、CO等有害物质，ODP=0、GWP≤0.35、不破坏大气臭氧层。

六、动力环境监控

        6.1 监控内容

        机房动力环境监控需要实现监控范围包括：供配电、UPS、蓄电池、精密空调、新风、温湿度、漏水（水浸）检测、红外入侵、视频监控、门禁等系统进行集中监控管理。对以上监控对象实时集中监控，采集数据（电流、电压、运行状态、温湿度等），实现远程控制、数据存储分析、网络传输等功能，及时侦测故障，通过策略配置，满足用户各种报警组合的需求。现场报警时，报警可通过短信、电话、声光警号等来实现。监控软件平台可以通过稳定的B/S或C/S结构进行远程监控浏览。

        监控内容：

• UPS设备组：UPS主机、电池组
• 空调设备组：精密空调、普通空调
• 通风设备组：新风机、排风机
• 供配电设备组：配电开关、市电进线配电柜
• 环境监控设备组：温湿度、漏水、水浸
• 门禁设备组：门禁控制器、电控锁、读卡器、门磁
• 视频监控设备组：视频服务器、红外摄像机、网络摄像机
• 入侵报警设备组：红外探测器、震动传感器
• 消防报警设备组：烟雾探测器、消防报警主机

        6.2 机房动环综合监控设计

        系统内部应建立稳定的数据通信网关，将机房区域内监控的设备和采集终端按所采用的传输方式（如：RS-232、RS485、开关量）各自汇总后接入本地监控主设备，可集成空调、UPS、门禁、通信电源、市电监测、环境温湿度、消防、防盗入侵、视频安防系统等标准协议设备，真正做到一体化无缝集成。避免了其它机房监控系统采用工控机加通讯协议转换模块的冗杂设计，使中控与前端采集传感器、智能设备的连线更加清晰，检查、维护简单，降低了系统的成本，更方便用户的日常管理。

         系统主设备应具备有效防死机、死锁的硬件级技术措施；应能够断电后智能识别来电，设备自行重启，无需人工重新开启设备；硬件集成短信、电话报警、声光报警；主机应具备完整的数据采集、监控、报警功能，只要供电正常，系统可脱离网络、软件独立完成完整的监控报警功能，对外界不依赖，具有极高的可靠性、稳定性；固化的软件应具备加密用户认证和分级权限管理功能，支持多用户管理。

        系统应该是基于嵌入式机房监控管理平台监控主机的，将动力环境及场地环境监控系统、安全保障系统在统一的监控平台上进行管理。管理人员通过对监控平台的操作实现对各子系统的监控和管理。

• 监控管理平台是各子系统管理界面的高度集成。可通过对各功能模组的点击访问进入相应的管理界面。在管理界面上应直观显示各监控设备的具体位置并通过点击进入各监控设备的详细工作状态界面。
• 监控管理平台承担着集中管理的任务，管理人员的权限控制、各子系统的数据管理、报表管理等均在机房环境监控管理平台主设备和监控平台软件上完成。
• 监控管理平台具有远程管理，通过在监控平台上设置相应的关联按钮实现对各子系统的灵活调用。

        建议监控平台和各子系统之间应相对独立(一个子系统发生故障，不影响其他子系统的正常运作；监控平台发生故障，各子系统仍能正常工作)，同时各子系统之间又可通过联动策略发生关联。

        6.3 监控功能设计

        【1】配电柜监测

        在配电柜中安装电量仪采集市电输入，UPS输入进线的电量参数，电量仪本身带有LCD面板可以通过面板观察采集的电量参数。同时，通过电量仪的RS485接口采用总线方式将进线电量参数信号发送至现场监控主设备通过集中监控管理平台软件实施即时监测。

        【2】配电开关监测

        通过回路断路器下端引出采集线直接接入多路市电检测模块对开关的通断状态实施实时采集，即可通过模块面板指示灯即可直观了解市电、开关状况，同时检测设备自身的RS485接口采用总线方式将通断状态信号发送至现场监控主设备，集中监控管理平台软件实施即时监测。

        【3】UPS监测

        通过UPS提供的通讯接口RS232和通讯协议，采用总线方式将UPS工作参数、运行状态信号发送至现场监控主设备通过集中监控管理平台软件实施即时监测。UPS监测模块兼容多种品牌（型号）UPS；对每个监测量都可设置报警上下限。根据不同品牌UPS提供的数据，主要可采集并监测以下内容：输入输出电压、输出电流、输出有功功率、负载、输入输出频率、电池电压、工作状态等。

        【4】蓄电池监测

        通过绝缘电池夹分别连接单体电池正负两极采集单体电池电压、电流；电池温度传感器采集电池本身温度或电池柜局部温度；霍尔传感器采集电池组输出电流信号；将这三类信号分别接入至电池监测仪对应端口，再通过电池监测仪本身的RS485通讯接口采用总线方式将电池监测参数信号发送至集中监控管理平台软件实施即时监测。系统软件可实时显示、监测蓄电池状态参数。让用户实时、精准的掌握蓄电池工作状态、健康状况，为用户制定电池维护、更换计划提供依据。

        【5】精密空调监测

        精密空调厂家一般提供远程监控通讯RS232/RS485接口与通信协议，采用总线方式将精密空调工作参数、运行状态信号发送至现场监控主设备通过集中监控管理平台软件实施监测、控制。系统软件模块主要可采集并监测以下内容：精密空调回风温度、回风湿度、温度设定值、湿度设定值、温度设定偏移值、湿度设定偏移值、压缩机运行状态、加热器状态、加湿器状态、抽湿器状态、风机运行状态、开关机状态，精密空调各部件如加热器、加湿器、抽湿机、风机、压缩机、滤网等运行状态，并对精密空调开机、关机和温、湿度的远程设定。（不同品牌厂家，开放程度有所不同）。

        【6】漏水监测

        在空调出水管及出水管通过区域敷设区域式泄漏检测感应绳对液体泄漏情况进行检测。泄漏检测控制器将泄漏检测感应绳检测到的体泄漏情况信号通过控制器本身的RS485接口，采用总线方式发送至现场监控主设备通过集中监控管理平台软件实施即时监测。系统软件可实现区域内空调等设备的漏水状态监测报警。

        【7】温湿度监测

        在机房内布设数字型温湿度传感器，可以全方位、即时的了解机房制冷系统的有效性，通过即时了解重点区域（设备区）的温度分布情况调整精密空调送风温度和调整出风地板的送风量在达到信息设备的有效制冷，避免因局部区域制冷量不够使设备温度过高导致的宕机。
        数字型温湿度传感器本身带有LCD面板可以通过面板观察温湿度数值。同时，通过数字型温湿度传感器的RS485接口采用总线方式将温湿度信号发送至现场监控主设备通过集中监控管理平台软件实施即时监测。在平台上可以实现多点温湿度联网监控，实时数据采集监控现场温湿度并记录数据。

        【8】消防监测

        通过消防控制主机提供的通讯接口和通讯协议，将干接点信号发送至现场监控主设备通过集中监控管理平台软件实施即时监测消防主机或系统的输出状态变化量。

         【9】风机监控

        现场监控主机对控制辅助继电器、单路开关传感器、微压差开关的监控分别对新风机的开关控制、开停状态、过滤网堵塞状态进行监测，并实现远程开关控制。

        【10】入侵监测报警

        在进门处天花板上安装吸顶红外探测器，系统对非法入侵人物进行监控报警。当检测到机房有非法闯入的人或者物体时，从而阻断红外探测器本身发红外信号，同时通过红外探测器的开关量输出接口将报警信号发送至现场监控主设备通过集中监控管理平台软件实施即时监控。

        【11】门禁监管

        在门上安装磁力锁或电插锁做为门禁系统的执行部件，系统通过读卡器所读取的智能卡信息对其权限的判断，决定是否打开门锁；通过门点上安装门磁，实现对门状态的实时监视。功能还包括：

        门禁控制：准入时间段控制、组别准入时间控制、刷卡等待时间、门锁执行时间、设备时间、读取用户数量、远程开门等功能。

        其他功能：进出信息的记录、存储和显示、员工管理（部门资料、员工资料）、权限管理（权限类型、权限分组、个人密码、结束日期）、卡证管理（发卡、删卡）。

        【12】视频辅助监控

        在机房内重点区域布设视频摄像头，视频信号通过同轴线缆传输至本地硬盘录像机（或视频服务器）。集中监控管理平台软件通过硬盘录像机（或视频服务器）的通讯协议，采用TCP/IP网络对硬盘录像机（或视频服务器）进行无缝视频调用和管理、控制（非跳出窗口形式）。系统平台支持视频的录播、镜头控制、视频查询查看、三方联动等功能。

七、防雷接地  

        7.1 接地设计

        机房建设还需考虑机房接地系统要求，确保整个系统设备系统正常运行。

        设备机房内导体，如地板、墙面、天花吊顶、隔断墙的导电部分应做成法拉地笼，静电泄漏应由接地线接至等电位箱，接地电阻不大于1欧姆；直流接地应采用无氧铜铜排，所有接点采用锡焊或铜焊使其接触良好，以保证各计算机设备的稳定运行并要求其接地电阻1Ω，并接至等电位箱。等电位箱与大楼接地极相连。若机房共用接地不符合小于等于1Ω时，机房建设独立接地网，保证接地阻值标准。

        接地实现，选用优质的抗静电地板（系统电阻值在105-1010Ω之间），利用恒温恒湿空调控制相对湿度(40%

        在防静电地板下设计静电泄漏网，采用铜带做网格。静电泄漏支线导体与地板支腿螺栓紧密连接，支线作成格状；机房应设接地干线和接地端子，依据计算机设备布局，用紫铜排敷设在活动地板下，设备周边在机柜下配有专用接地干线和端子，用编织软铜线以最短的长度与计算机设备相连。满足《电子计算机机房设计规范》中对静电防护作出的相关规定。

        接地系统分为交流接地，保护接地，直流接地三种。

        *交流接地：机房利用大楼交流保护地经动力电缆井引至机房动力电源配电柜的PE极、照明箱及空调等设备外壳接交流保护地，接地电阻R≤4Ω。

        *保护接地：计算机、微机、终端等由UPS供电的设备外壳接至UPS输出按三相五线制中的接地线PE上。注意：中性线N与地线PE不能混接。接地线用1×70mm²单根电缆引至室外直流接地装置，接地电阻R≤1Ω。

      *直流接地：机房内地线用25mm²铜屏蔽带，间隔2～2.5米，构成直流地基准网，接地电阻≤1Ω。

        机房内的配电柜、配电箱、接线盒、插座盒的金属外壳、穿墙钢管、铠装电缆钢甲、非计算机用电设备的金属外壳、活动地板的金属支架，金属吊顶板、金属龙骨、金属壁板、不锈钢玻璃隔墙的金属框架、所有的机房机柜等也用导线接入铜带接地网。

        接地基本要求如下：   

1. 接地电阻值要求 R ≤1Ω ；   
2. 接地体应离机房所在主建筑物 3~5m 左右设置；   
3. 水平和垂直接地体应埋入地下 0.8m 左右，垂直接地体长 2.5m ，每隔 3~5m 设置一个垂直接接地体，垂直接地体采用 50×50×5mm 的热镀锌角钢，水平接地体则选 50×5mm 的热镀锌扁钢；   
4. 在地网焊接时，焊接面积应 ≥6 倍接触点，且焊点做防腐蚀防锈处理；   
5. 各地网应在地面下 0.6~0.8m 处与多根建筑立柱钢筋焊接，并作防腐蚀、防锈处理；   
6. 土壤导电性能差时采用敷设降阻剂法，使接地电阻 ≤1Ω ；   
7. 回填土必须是导电状态较好的新粘土；   
8. 与大楼基础地网多点焊接，并预留接地测试点。 

        机房等电位连接设计：

        在设备机房采用扁铜接入模块机房接地点，UPS机房与值班室静电地板下面设置一圈扁铜作为机房等电位连接载体，以消除各点的等电位差。
        机房内所有防雷设备地线、金属外壳、门窗、静电地板、强弱电桥架等先连接到等电位网上再与接地相连接，采用S型接地方式。

        建议连接线采用下列标准：

•  依据项目需要，电源防雷器连接线采用Xmm²多股铜线，地线采用Ymm²多股铜线；
•  信号防雷器地线采用Xmm²多股铜线；
• 等电位网与接地的连接采用Zmm²多股铜线作为引下线。

        接地地网设计建议：

• 采用1500mm长的热镀锌角钢、接地模块，制作一个阻值不大于4Ω的接地地网。
• 垂直接地体（热镀锌角钢、接地模块）之间间隔为3000mm，水平接地体用4×40mm的热镀锌扁钢，水平接地体与垂直接地体须焊接牢固。
• 垂直接地体按接地装置剖面布置图开坑，挖深600mm，宽400mm，角钢垂直打入地下，使接地电极的顶部高出地面100mm，接地模块水平放置，然后用水平接地体焊接连通。
• 水平接地体应钝角弯曲引上地面上300mm，然后与接地线焊接，接地线为4*40mm的热镀锌圆钢。
• 接地体在焊接时，扁钢搭接长度为宽度2倍，并应焊接3个棱边，圆钢与扁钢焊接处的搭接长度不应小于100mm。
• 接地体的焊接点或无镀锌部分，均应做防腐处理，涂沥青油或防锈漆防腐。
• 接地体安装完成后，逐层回填泥土，在接地体周围不得填入砖石、焦渣、垃圾之类的杂物，并保证接地体阻值不大于1Ω。

7.2 防雷设计

        机房建设应重视机房防雷要求，确保整个系统设备系统安全。

        随着现代电子技术的发展，大量精密电子设备的使用及联网，使避雷针等传统避雷方式不能防止感应雷击过电压，操作过电压等浪涌过电压破坏计算机设备。现代防雷工程特别重视对建筑物内部的易受过压破坏的设备（计算机，UPS等）的保护，在设备受到过电压侵袭时，保护装置能迅速将能量泄放，从而保护设备不受损坏。在机房供电系统中，不管是市电供电还是UPS供电，均采用三线五相制，相关即均包含了火线、零线和地线，零线和地线又汇集于配电柜中接零、接地铜排上，再通过接地引线至大地，形成一个完整的接地网络。

        系统设计应在在大楼原有防雷系统的基础上，在计算机设备配电柜及综合配电柜内加装电源防雷器，将三路相线及一路零线接入防雷器，同时为防止设备间相互的干扰采用防尖峰脉冲源转换器与计算机相连。 根据机房电源情况及有关规范，对电源设三级避雷系统。第一级是在总配电柜加装电源避雷器，第二级是在UPS前端加装电源避雷器，第三级是在机房UPS输出配电柜前端加装电源避雷器。防雷装置在接地、连接等方面均满足国家标准规范要求。通过以上做法，达到机房的防雷要求。

        机房电源系统：

1. 电源第一级防雷，在机房所在楼层配电间总电源处并联安装三相电源防雷箱，作为电源的第一级防雷保护。
2. 电源第二级防雷，虽然已经在楼层总电源进线端安装了第一级的防雷器，但是当较大雷电流进入时，第一级防雷器可将绝大部分雷电流由地线泄放，而剩余的雷电残压还是相当高，因此第一级防雷器的安装，可以减少大面积的雷击破坏事故，但是并不能确保后接设备的万无一失还存在感应雷电流和雷电波的二次入侵的可能，需要在机房电源电源进线处安装电源第二级防雷器。
3. 电源第三级防雷，虽然已经安装了第二级的防雷器，但是当较大雷电流进入时，前二级防雷器可将绝大部分雷电流由地线泄放，而剩余的雷电残压还是相当高，还存在感应雷电流和雷电波的再次入侵的可能，需要在UPS电源进线处安装电源第三级防雷器。
4. 电源末级精细保护，机房重要设备如主机、交换机等，其工作电压低，耐压水平低，因此需要安装保护水平低的防雷器。

        网络防雷系统：

•  网络进线端防雷，进入机房的雷电流除沿电源线路侵入外，网络线路也是其通道之一，因此需要在网络进线端安装防雷器进行保护。
• 交换机是整个网络系统的核心，其工作电压低，易受感应雷电流和浪涌电流影响，需要安装相应防雷器进行保护。
• 楼层弱电井交换机是楼层网络系统的核心，其工作电压低，易受感应雷电流和浪涌电流影响，需要安装相应防雷器进行保护。