數(shù)據(jù)中心是一整套復(fù)雜的設(shè)施，用來在internet網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施上傳遞、展示、計算、存儲數(shù)據(jù)信息，其構(gòu)成包括計算機系統(tǒng)、通信和存儲系統(tǒng)，還包含冗余的數(shù)據(jù)通信連接、環(huán)境控制設(shè)備、監(jiān)控設(shè)備以及各種安全裝置。云計算、物聯(lián)網(wǎng)、寬帶和下一代網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，移動互聯(lián)網(wǎng)、云計算等新興技術(shù)和商業(yè)模式不斷涌現(xiàn)，使得數(shù)據(jù)中心的數(shù)量不斷增加，規(guī)模不斷擴大，在金融、政府、能源、交通等行業(yè)的應(yīng)用逐步增強，已經(jīng)成為日常生產(chǎn)和生活中不可或缺的一部分。

地震、運行環(huán)境的振動、運輸振動和沖擊等一定程度上會對數(shù)據(jù)中心機房的設(shè)備造成損害。外部振動源如機房、火車、生產(chǎn)企業(yè)的機械振動、公路交通振動、建設(shè)施工活動、地震等，會通過建筑物結(jié)構(gòu)傳遞到數(shù)據(jù)中心的服務(wù)器、存儲器、電源、空調(diào)及各種基礎(chǔ)設(shè)施上。振動對于數(shù)據(jù)中心機房的破壞最終取決于兩個方面：一是數(shù)據(jù)中心采取措施避免或降低外來的振動和沖擊，二是增強數(shù)據(jù)中心設(shè)備的抗振動和抗沖擊性能。在很多情況下，外來的振動和沖擊是無法避免或者降低的，需要更多關(guān)注的是采取措施提高數(shù)據(jù)中心自身的抗振動和沖擊性能。地震作為一種特殊的強烈振動，必須足夠地重視，避免和降低設(shè)備自身的破壞，保證地震來臨時，數(shù)據(jù)中心能夠正常持續(xù)運行。

1 加強數(shù)據(jù)中心抗震性能工作的必要性

我國內(nèi)陸大部分地區(qū)位于地震烈度6度以上區(qū)域（見圖1），50%的國土面積位于7度以上的地震高烈度區(qū)域，包括23個省會城市和2/3的百萬人口以上的大城市。防震減災(zāi)是國家公共安全的重要組成部分，是重要的基礎(chǔ)性、公益性事業(yè)，事關(guān)人民生命財產(chǎn)安全和經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展。2008年至2014年期間先后經(jīng)歷的汶川8.0級大地震，青海玉樹、四川蘆山、新疆玉田三次7.0級以上強烈地震和幾次6.0級以上地震，對通信設(shè)施產(chǎn)生極大破壞作用。數(shù)據(jù)中心設(shè)備價格昂貴，地震災(zāi)害造成的工程損失（設(shè)備零部件損害、安裝組件脫出、連接電纜拉斷等）和非工程損失嚴重（通信質(zhì)量下降或者中斷造成的商業(yè)中斷、社會功能癱瘓、信息丟失等），對經(jīng)濟、社會等長期影響的社會災(zāi)害損失無法估量，所以必須加強數(shù)據(jù)中心的抗震管理工作?！吨腥A人民共和國防震減災(zāi)法》中第三條提出了“我國防震減災(zāi)工作，實行預(yù)防為主、防御與救助相結(jié)合的方針。”第四章第三十五條《地震災(zāi)害預(yù)防》部分明確規(guī)定“新建、擴建、改建建設(shè)工程，應(yīng)當達到抗震設(shè)防要求。”《國家防震減災(zāi)規(guī)劃（2006—2020年）》中發(fā)展戰(zhàn)略部分明確要求，加大對通信等重大基礎(chǔ)設(shè)施的抗震設(shè)防和抗震加固力度，以實現(xiàn)到2020年我國各地區(qū)基本具備綜合抗御6.0級（相當于8烈度）地震的能力，達到中等發(fā)達國家水平?！秶彝ㄐ疟Ｕ蠎?yīng)急預(yù)案》3.1條規(guī)定“基礎(chǔ)電信運營企業(yè)在通信網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和建設(shè)中，要貫徹落實網(wǎng)絡(luò)安全各項工作要求，不斷提高網(wǎng)絡(luò)的自愈和抗毀能力”。

通信建設(shè)工程屬于生命線工程，建設(shè)單位有義務(wù)依法抓好抗震防災(zāi)工作?！吨腥A人民共和國防震減災(zāi)法》第三十六條規(guī)定“有關(guān)建設(shè)工程的強制性標準，應(yīng)當與抗震設(shè)防要求相銜接。”GB50011-2010《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》13.1.2條“非結(jié)構(gòu)構(gòu)件應(yīng)根據(jù)所屬建筑的抗震設(shè)防類別和非結(jié)構(gòu)地震破壞的后果及其對整個建筑結(jié)構(gòu)影響的范圍，采取不同的抗震措施，達到相應(yīng)的性能化設(shè)計目標”。數(shù)據(jù)中心設(shè)備屬于建筑附屬機電設(shè)備，即為建筑非結(jié)構(gòu)構(gòu)件，抗震性能應(yīng)滿足規(guī)范要求，與抗震設(shè)防要求相銜接?！秶彝ㄐ疟Ｕ蠎?yīng)急預(yù)案》3.1條“基礎(chǔ)電信運營企業(yè)在通信網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和建設(shè)中，要貫徹落實網(wǎng)絡(luò)安全各項工作要求，不斷提高網(wǎng)絡(luò)的自愈和抗毀能力”。GB50011-2010《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》3.7.1條、GB50032-2003《室外給水排水和燃氣熱力工程抗震設(shè)計規(guī)范》1.0.3條、GB50260-2013《電力設(shè)施抗震設(shè)計規(guī)范》1.0.3條、GB50761-2012《石油化工鋼制設(shè)備抗震設(shè)計規(guī)范》1.0.4條、GB50111-2006（2009年版）《鐵路工程抗震設(shè)計規(guī)范》1.0.5條均用強制性條款對各行業(yè)的設(shè)備抗震工作進行了強制性規(guī)定。

2 數(shù)據(jù)中心抗震性能標準管理規(guī)定和要求

數(shù)據(jù)中心對于抗震工作的重點應(yīng)該關(guān)注地震振動的性質(zhì)特點，并據(jù)此提高基礎(chǔ)設(shè)施的抗震性能。數(shù)據(jù)中心設(shè)備比較重，供電、制冷等配套設(shè)施的放置會對原來的建筑結(jié)構(gòu)造成較大的影響，數(shù)據(jù)中心必須嚴格按照國家標準的規(guī)定加強建筑物抗震設(shè)計和建設(shè)工作，也必須結(jié)合通信行業(yè)的特點，不斷提高服務(wù)器和存儲器等數(shù)據(jù)通信設(shè)備、電力、冷卻、走線架、設(shè)備底座等基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)備的抗震性能。

目前GB50011-2010《建筑物抗震設(shè)計規(guī)范》第1.0.2條強制性條款規(guī)定：“抗震設(shè)防烈度為6度及以上地區(qū)的建筑，必須進行抗震設(shè)計。”第3.1.1條強制性條款規(guī)定：“抗震設(shè)防的所有建筑應(yīng)按現(xiàn)行國家標準《建筑工程抗震設(shè)防分類標準》GB50223確定其抗震設(shè)防類別及其抗震設(shè)防標準。”第3.7.1條強制性條款規(guī)定：“非結(jié)構(gòu)構(gòu)件，包括建筑非結(jié)構(gòu)構(gòu)件和建筑附屬機電設(shè)備，自身及其與結(jié)構(gòu)主體的連接，應(yīng)進行抗震設(shè)計。”

YD5193《互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心（IDC）工程設(shè)計規(guī)范》和GB50174《數(shù)據(jù)中心設(shè)計規(guī)范》是數(shù)據(jù)中心設(shè)計時執(zhí)行的基本標準。地震斷層附近或有滑坡危險區(qū)域不應(yīng)建設(shè)數(shù)據(jù)中心。進行數(shù)據(jù)中心機房建設(shè)工程，應(yīng)該根據(jù)所在地區(qū)，依據(jù)GB50011-2001《建筑抗震設(shè)計規(guī)范-附錄A》的規(guī)定要求確定抗震設(shè)防烈度，結(jié)合GB50174《數(shù)據(jù)中心設(shè)計規(guī)范》和YD5054-2010《電信建筑抗震設(shè)防分類標準》確定數(shù)據(jù)中心機房采用的抗震類別建筑及抗震設(shè)防要求，通信建筑抗震設(shè)防類別見表1（摘自YD5054的表3.0.2）。GB50174《數(shù)據(jù)中心設(shè)計規(guī)范》根據(jù)機房的使用性質(zhì)、管理要求及其在經(jīng)濟和社會中的重要性把數(shù)據(jù)中心劃分為A、B、C三級，數(shù)據(jù)中心在設(shè)計時應(yīng)確定所屬級別。新建A級數(shù)據(jù)中心的抗震設(shè)防類別不應(yīng)低于乙類，B級和C級數(shù)據(jù)中心的抗震設(shè)防類別不應(yīng)低于丙類。“乙類”是“重點設(shè)防類”的簡稱，指地震時使用功能不能中斷或需盡快恢復(fù)的通信建筑，以及地震時可能導(dǎo)致大量人員傷亡等重大災(zāi)害后果，需要提高設(shè)防標準的通信建筑。“丙類”是“標準設(shè)防類”的簡稱，需要嚴格按照國家標準進行抗震設(shè)計。改建的數(shù)據(jù)中心應(yīng)根據(jù)載荷要求，按照GB50023《建筑抗震鑒定標準》的規(guī)定進行抗震鑒定。經(jīng)抗震鑒定后需要進行抗震加固的建筑應(yīng)根據(jù)現(xiàn)行國家標準GB50367《混凝土加固結(jié)構(gòu)規(guī)范》、JGJ116《建筑抗震加固技術(shù)規(guī)程》和JGJ145《混凝土結(jié)構(gòu)后錨固技術(shù)規(guī)程》的規(guī)定進行加固。

根據(jù)以上國家標準的管理規(guī)定要求，結(jié)合自身的特點，通信行業(yè)先后制定了關(guān)于通信建筑抗震、信息通信設(shè)備抗震、設(shè)備抗震安裝加固的方面的一系列標準（見表2）。

在我國抗震設(shè)防烈度7烈度以上（含7烈度）地區(qū)公用電信網(wǎng)中使用的交換、傳輸、接入、服務(wù)器網(wǎng)關(guān)、移動基站、通信電源等主要設(shè)備，應(yīng)當經(jīng)過電信設(shè)備抗震性能質(zhì)量監(jiān)督檢驗機構(gòu)進行的抗震性能檢測，未獲得通信設(shè)備抗震性能合格證的不得在工程中使用。信息通信設(shè)備加固安裝必須滿足YD5059-2005《電信設(shè)備安裝抗震設(shè)計規(guī)范》的要求。

數(shù)據(jù)中心機房建設(shè)工程應(yīng)該依據(jù)國家和通信行業(yè)的標準法規(guī)要求進行基本的抗震設(shè)防工作。從通信建筑、信息通信設(shè)備、設(shè)備安裝工程等方面逐步規(guī)范管理，不斷加強各種基礎(chǔ)設(shè)施的抗震性能設(shè)計和抗震安裝措施研究工作，促進行業(yè)發(fā)展，預(yù)防為主，從國家、行業(yè)、企業(yè)各個層面做好上下一致做好抗震工作。

3 數(shù)據(jù)中心抗震性能整體評估方案

數(shù)據(jù)中心建設(shè)主體不同，管理方式不同，其抗震性能參差不齊，為了更好地對投入使用的數(shù)據(jù)中心機房的抗震性能做一個整體的評估，依據(jù)上述的相關(guān)標準在抗震工作的規(guī)定和要求擬定了基本的抗震性能評估方案。表3給出了數(shù)據(jù)中心抗震性能評估方案項目表。

以上方案采取核查資料，現(xiàn)場檢查、現(xiàn)場測試等多種方式從整體上評估數(shù)據(jù)中心機房的抗震性能。

4 機房設(shè)備動力特性現(xiàn)場測試的方案

動力特性測試主要獲取設(shè)備的固有頻率、阻尼比和模態(tài)振型。測試采用錘擊法，根據(jù)設(shè)備的實際結(jié)構(gòu)尺寸，在機柜各處共布置42個激勵點，且這些點足夠表示出機柜的結(jié)構(gòu)輪廓，測量x，y，z三個方向，選擇三個不同方向的測點進行測試，力錘采用尼龍錘頭，測點具體位置見圖2所示。

測試時采用移動激勵、固定響應(yīng)點的測試方法進行，傳感器布置完畢后，分別在機柜的各激勵點，用高彈性聚能力錘進行激勵，每個激勵點分別激勵3次。每組測試得到一組力和響應(yīng)之間的傳遞函數(shù)，所有數(shù)據(jù)測試完成之后，再用模態(tài)分析軟件對測量數(shù)據(jù)進行分析。

測試系統(tǒng)框圖如圖3所示。

設(shè)備動力特性測試的結(jié)果代表了數(shù)據(jù)中心機房設(shè)備安裝現(xiàn)場的振動特性，與其抗震性能、振動性能檢驗報告的結(jié)果進行復(fù)核，結(jié)合現(xiàn)場環(huán)境振動測試可以綜合評估機房設(shè)備的抗震性能。

5 結(jié)束語

我國對于數(shù)據(jù)中心機房和設(shè)備的抗震性能管理還未形成統(tǒng)一的管理體系，技術(shù)科研發(fā)展滯后，通信設(shè)備抗震隔震工程技術(shù)有待開發(fā)利用，設(shè)備安裝抗震措施有待精細化，室外設(shè)施的安裝質(zhì)量和抗震措施還需要進一步優(yōu)化改進。上述內(nèi)容希望引起全行業(yè)的重視，共同促進抗震工作的科學(xué)規(guī)劃和發(fā)展，以使我國的數(shù)據(jù)中心抗震設(shè)防水平有一個系統(tǒng)的提高，減少地震時帶來的損失。