电子信息平台(计算机房)的设计成功与否,首先要具有一定的计算机知识,否则设计和施工是不完整的。电子信息平台,亦称计算机房,从电子信息和元器件的发展,整机从单片机到目前使用的几十亿次大型计算机。它的运行和功能有些不同,所需技术的生存环境也不同。1984年1月在美国联合科技集团UTBS公司首次出现智能建筑一词后,智能建筑的发展非常之快。智能建筑以建筑为平台,把通信、办公、设备自动化、系统结构、服务、管理并把它们之间优化组合在一个平台上。向人们提供一个高效、便利、易于现代化管理的环境。各家都能承接机房工程,为使其达到统一,依据多年来设计和承建,以及检查和验收计算机房的经验,要完成好一个计算机房的设计和施工,只有对计算机房的使用和运行比较了解,才能达到目的。

1   电子计算机的应用及发展以电子计算机的应用可分为：

(1)科学计算机方面的应用

在科研部门做为快速、精确的设计和计算工具,进行超大量的数据计算和非数据计算的信息处理,能解决许多尖端科技问题,促进了现代科学技术的巨大发展。

(2)数据处理方面的应用

在企业管理、情报资料等部门,对大量复杂的数据信息资料进行贮存记忆,随时取用查阅,进行统计分析,还可以利用电子信息网络,进行远端查阅自己所需的技术情报,问讯电话和交付存款等。

(3)数控自动化方面的应用

企业生产部门,利用工业控制机及数控机,对生产线进行监视和自动控制,起着电子眼作用,从而减轻劳动强度,提高劳动生产率。

(4)家庭应用

因微型电子计算机的批量生产,家用电子计算机已经大量普及,来替代大量繁杂的家务劳动。安全、可靠地处理好一个家庭的每天生活,使人们将精力、智力更多的用在工作、学习、科技创新和文化生活等方面。

(5)促使各行各业实现技术改造

电子计算机广泛地应用在国民经济中各个部门,不断引起了各行各业的发展。

从1946年世界上生产的第一台电子计算机至今已有60多年的发展历史看来,电算速度越快,功能范围越广;容量越大,自动化程度越高,稳定性越可靠;体积重量越来越小,向微型和巨型两个方向发展。迄今发展到现在已接近4000种类型,主机的体积越来越小是数字计算机的发展趋势。

1975年11月世界上第一个微型电子计算机问世,它可以装在一个硅晶片上,但运算能力不比1946年美国制造成功的埃尼阿克(ENIAC)差,随着时间的推移,微型机、超高速、大容量贮存的几十亿次的巨型机,分别用在尖端科学技术方面。进行庞大复杂的计算、遥控、遥测、回收、数据处理等。人类登月是一个非常复杂的科学技术工作,飞船靠电子计算机指挥全过程,马可波罗号登月就用到一万三千多台电子计算机同时工作来完成登月计划。集成电路小到可以穿过针孔,每一台计算机都联系到一个零件,在这千万个零件中只要其中的一个有小毛病时,它的总指示钟就会停止,所以技术要求极高,除随身携带和桌上台式计算机外,对大型机、中型机、小型机、超小型机等,必不可少的均须设在机房内。电子计算机技术的发展趋势为:

(1)从单通道到多通道:所说的通道就是计算机中专门控制传输数据和信息的联系渠道工具,能管理和指挥输入输出设备工作。初期的计算机一般只有简单的输入输出设备,同时外围设备速度较慢,主机大量的时间处于等待状态,逐步发展为计算机附有通道接口,可接十几个至几十个甚至超百个的外围设备,每台外围设备与中央处理机构成一个通道。全部外围设备形成多通道由操作系统统一管理,因外围设备的增多,同时随着计算机应用领域的不断扩大,特别是一些专用外围设备的陆续出现,使计算机房的面积相对增大。

(2)从一道程序到多道程序:在计算机内同时输入几道独立的程序,相互在部件之间穿梭进行,最后输出各自结果,可以若干人同时上机运算各自的题目,使用者可以同时分享贮存的资源。在上世纪60年代初期出现的自动控制分享时间的操作系统,使计算机的使用形成一个大的突破,大大提高了计算机的使用效果。多道运行的时钟操作系统,同时又管理若干终端设备,终端设备的出现又使机房的面积扩大。

(3)从单机到联机(又称计算机网络):利用各种通信线路把分布在不同地点的计算机联接起来,建立网络系统,使用者可以突破地理条件的限制,使用任何一台计算机,可在任何一台贮存器中查询到重要的数据,并在所在的终端显示出来。从网络中发挥所有计算机的特长,这又是电子计算机技术的一大突破,这种网络在智能化建筑上的反映是除中心电子计算机机房外,在各分支机构还需设置终端或部门的计算机房。更大的建立各系统、各地区、全国性、世界性的联络网。

2   计算机房设计的重要性

在计算机的使用上,不少人认为计算机内的各种电子元器件应该做到对环境的适应性要强、密封性要好,当然对机房的适应条件就可以降低了,这样设计机房可以越来越简单了,甚至有些人讲用不着设计了。我们可以理解,在广泛使用计算机的基础上,逐步提高计算机的质量这是肯定的。但随着电子器件集成度的飞跃发展,小型化、微型化甚至更密集的生产技术,要在一个小的硅片上,集成一个单一的微机,速度要加快,质量越来越高。当然所需的环境质量也是越高。环境质量不能等效计算机的要求,必须高于它的使用要求,这样才能保证计算机稳定可靠的运行。当然,使用的计算机就越来越多,也更容易受到外部环境条件的干扰。例如电波干扰,温度变化,湿度变化,元器件的热平衡,振动以及尘埃的影响。特别是现在使用的“共地”连接,各种地信号的干扰等。

计算机的应用,从简单的统计计算扩大到复杂的大规模的联机网络系统、情报资料文档和过程控制等信息系统,范围大,领域多,类型多。对计算机来讲,要有高的可靠性,很大程度上要依赖于机房设计和环境处理。

大量使用计算机的过程中,由于计算机没有一个很好的机房环境,对数据运算的稳定性、精确性就不能保证。

我们要不断提高计算机的质量,同样重要的也要用机房的环境和参数值来保证计算机和控制机能精确、稳定、可靠的进行工作;必然使中大型机房的设计要求更高,应充分重视设计质量、施工工艺质量,严格的管理也是绝对不能忽略的。

3   电算的工艺流程

(1)接收算题任务:建立数学模型,确定计算方法;

(2)计算机语言:算法语言,编写源程序;

(3)将源程序按计算机规定编码;

(4)编好软件计算机程序,静候上机;

(5)计算机房内进行电算工作,在控制台进行操作,由输出部分得到结果。

4   计算机房设计的趋向

(1)人机分离设计

依据计算机房工艺要求,控制台、输入、输出及外围设备所在部门和中央处理单元,用部分透明隔断或不透明隔断隔开,参观者则在参观廊内活动。不干扰运算者的工作和中央处理机的运行。

·维修人员和运算人员分开。前者少,后者多;

·两部分对空调要求不同;

·两部分要求的洁净度不同;

·对防振要求不同,外存部分对防振要求较高;

·人机分开后,主机柜与人工控制台距离不宜过大,应尽量符合布线要求。

(2)灵活室内设计

由于计算机的型号总在不断地发展进步,一般3～5年就更新一次,频率也不断提高,从我国自行研制成功的200万次、500万次、1000万次、2000万次、5000万次、亿次、几亿次,世界上最高研制出一百亿次以上的巨型计算机,还有更快运算的计算机也在研究中。此外为各专业需要配置的外围设备、通信设备,为解决多少、大小、层次、高低不一样,为保证机房的美观、整体,均采用坐柜的安置方法。

计算机加上阵列处理后,效率可提高若干倍,并可带动若干外部专用设备。由此可见,机房面积大小,布局方式,管、槽的配置等,应有一定的灵活性,以适应计算机发展变动和扩展的需要。如按机型分类制作机房,定型设计是不大可能的。

5   计算机房的设计要点

(1)计算机房的特点

因为计算机是由若干个电子元器件组成,对温湿度、防潮、防尘、防振、防电磁干扰、防腐蚀都有特定要求。新建机房选点必须遵循以下要求:

·地点和位置的选择,要与有关业务部门便于联系;

·供电和上下水情况、电源、频率、电压、停电、供水、排水、水压等;

·环境条件:振动、尘埃、腐蚀性气体及潮湿空气、高频电场、磁场、电干扰、电压和频率变化、波形失真等,雷击、地面高、浸水、邻近爆炸物、引燃物、噪声干扰,特别是建筑物的接地电阻和容量。

(2)机房的组成及面积

(3)机房的环境条件要求

(4)室内装修

(5)计算机房的供配电技术需求,供电系统设计,UPS系统设计,供配电系统,机房的照明系统

(6)接地防雷系统及屏蔽

(7)专用空调及新风系统

(8)总控中心

(9)环境集中监控系统

(10)保安、门禁、电视监控系统

(11)音、视频系统

(12)网络综合布线系统

(13)防火、消防系统

(14)工程费用预算

(15)施工与组织实施

(16)计算机房的竣工验收

综上所述,16个子设计,因需求不同,设计方案也不一样,需要有关技术人员进行协商和探讨。■（御风）