安控機房的建置要訣
安控機房的建置要訣
管線、佈局、供電、保安 缺一不可
作 者: 張淂福
身為工程商,一定要了解安防監控機房。機房有哪些建置的「撇步」?機房工程有哪些容易發生的「陷阱」?林林總總的注意事項,現在就先睹為快吧!
機房(Mechanical-Room),也有人稱為中繼機房(Tr u n k- Room),就安防系統來說,就是設備控制終端,或是作為傳輸的中繼訊號處理的處所。一般常見的機房又有哪些種類呢?
機房依應用環境分類
機房分類方式可從「設置位置」先分為中繼及終端機房二大類;如果從「用途」上又可以分為通訊機房、控制機房及電力機房三類;而從「結構」上可分為永久鋼筋水泥以及臨時性鐵皮或貨櫃屋這二類。
從應用用途來看,最常見的就是電信業的通訊機房及交通監控的控制機房這二種。很多電信業在不同的地點設置不同大小的基站(Base Station Controller),及GSM的傳輸節點機房(Mobile Switching Center,MSC)。
安防監控機房在外觀上沒有顯著特徵,大概只有大把管線進出、避雷及保安措施、高聳的天線塔,這些是從業人員易於分辨的部份。
要建置一個完善的安防監控系統機房,必須考慮很多層面的介接及配合,其中就包含了土建結構、機電、設備監控、通訊傳輸及電力保安等項目。接著就從個別建置的監控機房,逐一說明所需要的工程施作原則。
環境選擇及建置
在建置安防監控機房時,要考慮很多環境因素,以確保機房設備運轉時不會被環境問題所困擾。在外部環境要注意下列幾點:
1.地點位置愈高愈好: 不管在既有大樓結構室內或室外獨立建築,位置都是越高越好。因為監控機房必須24小時運作,要夠隱密且防止入侵,更要注意防水和排水功能。有些業主為了充分利用空間,常常將監控室建於地下樓層。筆者有個實際經驗,一旦颱風侵襲導致斷電,而不斷電設備(UPS)不足以支援耗電量過大的抽水機,以致電力耗盡時,眼睜睜看著雨水滲入機房,只好冒著風雨搶救機房監控設備。所以機房位置在制高點應列為首要考量。
2.遠離樹木草叢及炊事場所:機房附近如果有太多樹木雜草,就可能引來昆蟲築巢或入侵,尤其是螞蟻特別喜歡在機電及光電設備中築巢,壁虎則特別喜歡在電力變壓器及高溫的CPU電路板部份,築巢、產卵及排泄,可能會造成系統跳電當機。再者,有許多百貨商場、旅館酒店的監控室就建在廚房旁邊,引來老鼠啃咬電纜的情形也屢見不鮮。
3.避開高壓電力區或受電室:機房不要靠近高壓電或電力公司的受電室,也就是電力公司電力引進大樓或建築物的那個區域,此區多半位於建築物的地下室,偏偏很多機房控制室規劃在地下室,因而常常造成訊號被電力磁場干擾,尤其對安防影像訊號的影響最大。
所以機房最好不要鄰近受電室,更要避開高壓電或高週波器材的機具,還要注意是否有電信基地台及廣播調幅電台的進階干擾,這些都是導致影音失真或亂碼的干擾源。
裝修配合原則
很多人認為裝修是土建工作,不明白裝修跟安控機房有什麼關係。而很多時候,機房的裝修工程如果沒有配合好,後續工程就會碰到很多障礙。
例如纜線進出管道與機房內線槽對接的誤差過大,使得纜線進入高架線槽時產生位置偏差,造成大股纜線不是外露就是垂懸,讓機房線路缺乏保護又顯得雜亂。另外,高架地板與地板下線槽放樣不準,設備固定後才發現地板下線槽位置與設備位置誤差甚大,必須另外套管保護纜線。
最嚴重的裝修配合不良應該是電力問題,常常發現電力盤與安防設備之間無管路或線槽相通,因為裝修工容易忽略電力輸送路徑。這樣不但得增加成本額外配管或重置線槽,更可能無法安裝預埋管而必須採用明管,既不美觀、又造成線路外露,再加上預留造成既有管路擁擠或無法穿線通過,麻煩又更大了。
裝修上還有些配合不良的情況,例如天花板內深度太淺無法隱藏管線;高架地板切割孔位協調不良,造成地板無法固定而搖晃;設備出線口位置偏移,必須移動設備配合出線口;通風與空調不良造成機房溫度過高等,這些都是必須妥善處理的前置工作。
管道與線槽的佈建
機房的管道與線槽進行佈建時,可以分為室內與室外二個部份。佈建室外管道一定要採取由下而上的配管方式,也就是不論明管、還是地下暗管,在進入機房的方式與角度最好是由下而上,以避免積水滲入機房。
在室內部份,一定要記得垂直管路以四個邊方式配置,較為節省線材。同時若採上下層線槽結構配置時,一定要將動力,也就是電源與控制訊號分上下層獨立方式,以免造成線路交錯而產生干擾。管道或管路在機房內佈放,必須採明管建置時,一定要用C型鋼或固定架做為支撐,再用管束將管路固定於C型鋼,方便佈建纜線及後續管線維護查修。
線槽固定螺桿要用不生鏽材質,同時粗細也要考量能否承受線槽最大纜線的承載重量,過細或過輕都可能造成線槽垮塌。
管道穿牆處或隔間穿越時,一定要在管路與牆面結構之間做好填充與防水,管路直接穿牆進機房一定要採斜角穿牆方式,且高度要採取內高外低的角度進入,避免滲水。
每段線槽之間要用接地線連接,以確保各管路對地電位相同,這樣也可避免電位差產生一些對地雜訊干擾。
線槽與線槽之間的佈建要保持一定的空間及間隔,以便纜線佈放時可拉動及整理,同時也方便後續維修查線。
纜線佈放及固定
纜線佈放必須遵守幾項原則:
1.動力與控制訊號分管分槽佈放,或至少要保持佈放距離。
2.線槽內的纜線固定以每英呎或每30公分距離,用腊線或紮束帶固定起來,防止線纜垂落或凌亂。
3.纜線無論粗細都應該清楚標示,以便辨識結線及線路查修作業。
4.粗的纜線一定要佈放在線槽最下層,細的在上層,這樣方便查找,也避免細纜被壓斷。另外,要避免粗細電纜配置在同一管路,以免捲繞斷纜。
5.配合出線結線位置,先出線者在線槽最下層,以利於固定出線,避免線槽凌亂。線槽內的纜線應避免緊繃以致線路交錯,要預留重置的長度。
6.垂直線路纜線應排列固定,或紮束帶加以固定,防止線路凌亂、晃動。
把握上述原則,就可以將線路整理得井然有序,以便保養廠商清楚掌握纜線的來去及順序,使故障查修更為快速便利。
設備架設與佈局
機房建置的重頭戲就是「設備佈局」,基本的安防監控機房包含:前端傳輸接收設備、訊號傳輸分配設備、集中處理控制設備、影像資料儲存設備及顯示監看設備,這四大區塊的連結使得系統得以成形,以下是工程施作的幾項原則:
傳輸接續與分配設備架設
安防系統從前端到監控機房的設備非常多元,從硬線、光纖電纜到電信網路這三種傳輸系統設備也各有不同。由於傳輸設備是前端訊號進入機房的第一站,因此佈局要靠近纜線進入機房的地方,這樣可以縮短纜線配置,設備端也不致於產生線路交錯的情形。另外,要注意各種傳輸設備的排列原則:
1、硬線傳輸:同軸電纜與控制電纜要分開,採上下對稱配置,若有分配器的設備纜線,應先進分配器再到主設備端。
2、光纖傳輸:光纜進入後應先到光纖收容盤(Fiber Distribution Panel,F DP),由FDP以光跳線(Jump Wire)到光傳輸設備上,再由光電設備以網線或硬線同軸等,將訊號送至主設備。
3 、電信網路傳輸: 電信線路進入機房前, 必先經過大小不同型式的核心進出路由設備(Core Access Router)及負載平衡器(Load Balance),進行網路頻寬、路由及網段的規劃,再將網路訊號分至不同的網管交換器(SNMP Switch),同時透過網管電腦的監控,將訊號連結到網路監控主設備。為了方便架設及查修,機房內的傳輸設備通常會佈局在獨立機架,或在機架、機櫃最上方。
控制設備架設原則
中央控制與處理設備是安防系統的核心,在安裝佈局上必須考慮通風、散熱、線路進出明顯及操作容易,包含過去的影像矩陣系統(Matrix CPU)控制主機及影像開關或防盜門禁控制器、再到影像分割處理器(Multiplexer)、到數位錄影機(DVR/NVR)或防盜門禁主機(CCU)、再到現階段影像服務器(VS)、數位矩陣服務器(Digital Video Server)、網路儲存器(RAID/DAS/NAS/SAN)及管理軟體控制工作站(Work Station)等,在安裝施工有既定的架設位置及順序,也要考慮各設備間連線邏輯,以便結線及節省線材費用。
儲存設備架設原則
資料或影像儲存設備相當重要,包含過去的磁帶機(DAT)到硬碟(HDDs)、到儲存大量資料的磁碟陣列(RAID),這些設備的共同特性就是嬌貴,不能摔、不能撞。所以這類設備通常放在較邊陲的角落,必須以堅固的機架或機櫃、或特定的安全措施,進行保護與管制,當然也必須考慮通風、散熱、線路進出明顯及操作便利。此外,要注意資料傳輸線的距離限制,以免影響到資料存取。
顯示監看設備架設原則
無論顯示與監看設備是否在同一空間,建置佈局都得堅守幾個原則:顯示器的顯示方式要有足夠的距離與空間、確認訊號傳輸距離不會衰減,更重要的是顯示端與所有設備介面接頭的相容性。
電力供應原則
電力是安防監控系統的一大學問,但有很多工程商不太懂得計算設備消耗與電力供應量,所以常有系統跳電的狀況,或因為電壓電流量不足而導致畫面失真、資料流失。機房電力規劃有幾項原則:
1.以負載低於額定供給的20%來推算電力。
2.採用直流負壓供電方式,比較節能又安全。
3.建立不斷電系統(UPS),讓系統不因斷電而停擺,更可以確保系統資料庫。
4.若能搭配自動充電機系統,讓供電具有備援切換功能,就更完備了。
機房本身的保安措施
最後,要保障機房本身的安全,主要是門禁、監視及設備狀態監控,而這三個部份其實是連結在一起的系統,同時也必須整合到既有的整體安防系統。
1.門禁系統:不管是有人或無人值守的機房都應該有門禁系統,透過卡片密碼或生物辨識在內的任何型式,因應有人、無人及安全程度而決定門禁管制方式,以確實掌握機房進出人員的管制作業。此外,基於狀態監控的需求,我們必須把門位開關狀態資訊納入機房狀態監控系統。
2.監視系統:依照門禁進出事件進行連動拍攝及錄影,並配合門禁時程管制進行警戒的自動錄影。
3.機房狀態監控:這有很多不同的配置原則。在所有監控系統之中,資料收集監控算是較為複雜的系統,它必須同時收集一些類比或數位的機房訊息,並透過收集器以即時資料庫方式,把這些訊息呈現於值守人員的PC工作站,若是無人機房則以網路或無線傳輸傳送至遠端監控的PC工作站。
因此,有人或無人機房都可隨時掌握門禁系統門位開關、監視影像、交直流電力供應、空調運轉、溫度、濕度狀態及機具設備的運作狀態,另外也可偵測機房內外部的網路運作狀態、照明、消防探測器的檢知動作及偵測狀態資訊。
4.機房接地保安措施:機房內遍佈電子電機設備,對突然的洩漏電流及雷擊時的突波,都需要一套很好的接地保安措施,以保護電器設備安全。所以,除了每個電器設備本身必須有良好的接地端子裝置,所有設備機架及電力設備也必須做好接地工作。應將機房內的訊號與電源以分離方式接地,同時也分開處理設備與電力保安接地。
但是,很多工程商及業主單純追求安防設備的呈現效果,卻輕忽了接地保安的重要性,以致於成為系統最棘手的部份。
結語
機房是整個安防監控系統的重要屏障,我們了解到前置工程及設計的複雜性,希望透過完善的規劃施作,提供安防系統穩固的倚靠。
PBX(3)













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侐伦之
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