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無線網絡技術涵蓋的范圍很廣,既包括允許用戶建立遠距離無線連接的全球語音和數據網絡,也包括為近距離無線連接進行優化的紅外線技術及射頻技術。通常用于無線網絡的設備包括便攜式計算機、臺式計算機、手持計算機、個人數字助理(PDA)、移動電話、筆式計算機和尋呼機。無線技術用于多種實際用途。例如,手機用戶可以使用移動電話查看電子郵件。使用便攜式計算機的旅客可以通過安裝在機場、火車站和其他公共場所的基站連接到Internet.在家中,用戶可以連接桌面設備來同步數據和發送文件。
二、無線網絡的標準
為了解決各種無線網絡設備互連的問題,美國電機電子工程師協會(IEEE)推出了IEEE802.11無線協議標注。目前802.11主要有802.11b、802.11a、802.11g三個標準。最開始推出的是802,11b,它的傳輸速度為lIMB/s,最大距離室外300米,室內約50米。因為它的連接速度比較低,隨后推出了802.11a標準,它的連接速度可達54MB/s.但由于兩者不互相兼容,致使一些早已購買802.11b標準的無線網絡設備在新的802,11a網絡中不能用,所以IEEE又正式推出了完全兼容802.11b標準且與802.11a速率上兼容的802.11g標準,這樣通過802.11g,原有的802.11b和802.11a兩種標準的設備就可以在同一網絡中使用。IEEE802.11g同802.11b一樣,也工作在2.4GHz頻段內,比現在通用的802.11b速度要快出5倍,并且與802,11完全兼容,在選購設備時建議弄清是否支持該協議標準。選擇適合自己的,802.11g標準現在已經開始普及。
三、無線網絡類型
(一)無線廣域網(WWAN)。無限廣域網技術可使用戶通過遠程公用網絡或專用網絡建立無線網絡連接。通過使用由無線服務提供商負責維護的若干天線基站或衛星系統,這些連接可以覆蓋廣大的地理區域,例如若干城市或者國家(地區)。目前的WWAN技術被稱為第二代(2G)系統。2G系統主要包括移動通信全球系統(GSM)、蜂窩式數字分組數據(CDPD)和碼分多址(CDMA)。現在正努力從2G網絡向第三代(3G)技術過渡。一些2G網絡限制了漫游功能并且相互不兼容;而第三代(3G)技術將執行全球標準,并提供全球漫游功能。ITU正積極促進3G全球標準的指定。
(二)無線局域網(WLAN)。無線局域網技術可以使用戶在本地創建無線連接(例如,在公司或校園的大樓里,或在某個公共場所,如機場)。WLAN可用于臨時辦公室或其他無法大范圍布線的場所,或者用于增強現有的LAN,使用戶可以在不同時間、在辦公樓的不同地方工作。WLAN以兩種不同方式運行。在基礎結構WLAN中,無線站(具有無線電網卡或外置調制解調器的設備)連接到無線接入點,后者在無線站與現有網絡中樞之間起橋梁作用。在點對點(臨時)WLAN中,有限區域(例如會議室)內的幾個用戶可以在不需要訪問網絡資源時建立臨時網絡,而無需使用接入點。
(三)無線個人網(WPAN)。無線個人網技術使用戶能夠為個人操作空間(POS)設備(如PDA、移動電話和筆記本電腦等)創建臨時無線通訊。POS指的是以個人為中心,最大距離為10米的一個空間范圍。目前,兩個主要的胛AN技術是“Bluetooth”和紅外線。“Bluetooth”是一種電纜替代技術,可以在30英尺以內使用無線電波傳送數據。Bluetooth數據可以穿過墻壁、口袋和公文包進行傳輸。“Bluetooth專門利益組(SIG)”推動著“Bluetooth”技術的發展,于1999年了Bluetooth版本1.0規范。作為替代方案,要近距離(一米以內)連接設備,用戶還可以創建紅外鏈接。
為了規范無線個人網技術的發展,IEEE已為無線個人網成立了802.15工作組。該工作組正在發展基于Bluetooth版本1.0規范的WPAN標準。該標準草案的主要目標是低復雜性、低能耗、交互性強并且能與802.11網絡共存。
無線個人網和無線局域網并不一樣。無線個人網是以個人為中心來使用的無線個人區域網,它實際上就是一個低功率、小范圍、低速度和低價格的電纜替代技術。但無線局域網卻是同時為許多用戶服務的無線網絡,它是一個大功率、中等范圍、高速率的局域網。
最早使用的WPAN是1994年愛立信公司推出的藍牙系統,其標準是[EEE802.15.1[w-BLUE].藍牙的數據率為720kb/s,通信范圍在10米左右。為了適應不同用戶的需求,無線個人網還定義了另外兩種低速WPAN和高速WPAN.
(四)無線城域網(WMAN)。無線城域網技術使用戶可以在城區的多個場所之間創建無線連接(例如,在一個城市或大學校園的多個辦公樓之間),而不必花費高昂的費用鋪設光纜、銅質電纜和租用線路。此外,當有線網絡的主要租賃線路不能使用時,WWAN還可以作備用網絡使用。WWAN使用無線電波或紅外光波傳送數據。為用戶提供高速Internet接入的寬帶無線接入網絡的需求量正日益增長。盡管目前正在使用各種不同技術,例如多路多點分布服務(MMDS)和本地多點分布服務(LMDS),但負責制定寬帶無線訪問標準的IEEE802.16工作組仍在開發規范以便實現這些技術的標準化。
無線城域網服務范圍可覆蓋一個城市的部分區域,通信的距離變化較大(遠的可達50公里),因此接收到的信號功率和信噪比等也會有很大的差別。這就要求有多種的調制方法。因此工作在毫米波段的802.16必須有不同的物理層。802.16的基站可能需要多個定向天線,各指向對應的接收點。由于天氣條件(雨、雪、雹、霧等)對毫米波的傳輸的影響較大,因此與室內工作的無線局域網相比較時,802.16對差錯的處理也更為重要。
關鍵詞:數據中心消防系統 報警聯動系統 氣體滅火系統 事故排風系統探測器
七氟丙烷混合氣體設計用量設計濃度
中圖分類號:TU998文獻標識碼: A
一、數據中心介紹
隨著計算機技術的不斷發展,與之相配套的機房也應運而生,目前在我國已形成了具有一定規模的機房及相關產業。近年來,IT技術不斷創新,新材料、電力電子、制冷技術等基礎學科研究突破性的發展,使機房技術在結構布局、供配電、制冷、監控管理等方面產生了巨大變化。
飛速發展的網絡建設,使大量數據的傳輸成為可能。為使各個機房之間數據傳輸順暢,在各個行業及部門均開始建設大規模的數據中心(Data Center)機房,對數據的處理、存儲進行集中,以提高穩定性并有效降低運行及維修成本。現在的數據中心已成為一個由多個專業組成的系統工程,涵蓋了智能建筑工程的各個專業,如供電系統、制冷系統、機柜系統、消防系統、監控系統等關鍵的基礎設施專業。
數據中心是在一定物理空間內實現信息的集中處理、存儲、傳輸、交換、管理。而計算機設備、服務器設備、網絡設備、存儲設備等是數據中心的關鍵設備,保護這些重要設備及重要數據免于火災損失尤為重要。由此可見,消防系統在數據中心起著重要的保護作用。
二、數據中心消防系統設計特點
數據中心的消防系統主要有早期探測報警系統、火災確認后的滅火系統以及氣體噴放后事故排風系統組成。
數據中心的早期探測報警系統有傳統點型探測系統和極早期探測系統。
由于數據中心的計算機等設備非常重要,數據一旦丟失,損失很難彌補,且計算機等精密電子設備遇水易損壞,因此,傳統的以水為滅火介質的自動噴灑滅火系統難以在數據中心機房中使用,進而選用滅火噴放后對電子設備造成的損失小的氣體滅火系統進行滅火。
1.氣滅區的報警聯動系統
(1)傳統探測報警聯動系統
由于數據中心機房多為氣體滅火保護區,所以傳統點式探測報警器采用煙感和溫感兩路探測。根據《消防聯動控制系統規范》的規定,氣滅區的探測器不直接接入氣滅盤,而是接入消防報警主機。
當消防控制中心收到數據中心機房內任一探測器發出報警信號,值班人員立即趕至現場進行人工確認,確認后,由值班人員在現場決定是否啟動氣體自動滅火系統。若需要開啟氣體自動滅火系統,把氣滅盤打到手動狀態,按下氣滅盤的緊急啟動按鈕,氣體噴放,防護區門口的放氣指示燈亮,提醒人員勿入。消防報警主機立即關閉保護區相關的風閥,風機等設備,并顯示動作反饋信號。
當氣滅盤為自動狀態時,數據中心機房內的一路探測器報警后,消防報警主機通過連接在總線上的控制模塊向該防護區的氣體滅火控制盤發出一路報警信號,該防護區的警鈴動作;當數據中心機房內的另一路探測器也報警后,消防報警主機通過連接在總線上的控制模塊向該防護區的氣體滅火控制盤發出二路報警信號,該防護區的聲光報警器動作。經過30S延時后,氣滅盤電動打開鋼瓶間內該防護區的啟動鋼瓶上的電磁閥,氣體噴放,同時氣滅盤接收壓力開關的反饋信號,消防報警主機通過連接在總線上的監視模塊監視氣滅盤的故障狀態、手動自動狀態、氣體釋放狀態。防護區門口的放氣指示燈亮,提醒人員勿入。消防報警主機立即關閉保護區相關的風閥、風機等設備,并顯示動作反饋信號。另外火災報警控制器能夠實現對氣體滅火控制盤的遠程復位功能。
(2)極早期吸氣式煙霧探測報警聯動系統
對于數據中心機房,極早期探測器通過探測采樣管對機房內的空氣進行采樣過濾、數據分析,極早期探測器能對火災發生的最初階段對火災源進行準確定位,快速響應,能夠使值班人員在滅火系統不得不啟動之前采取有效措施。極早期吸氣式煙霧探測器能夠輸出2級以上報警信號,報警信號通過模塊提供給中控室的消防報警聯動主機,消防中控室報警聯動主機通過模塊聯動防護區的氣體滅火控制盤,進行氣體噴放。同時,消防中控室報警聯動主機通過模塊監視鋼瓶間的電磁閥動作狀態以及壓力開關動作狀態。
2.氣體滅火系統設計分析
數據中心機房通常用氣體滅火系統保護。目前常用的氣體滅火系統有七氟丙烷氣體滅火系統和IG541混合氣體滅火系統。在數據中心機房氣體滅火系統選擇上,以上兩種滅火系統各有優勢,需對以上兩種系統進行技術經濟比較后選擇。
考慮因素之一,比較滅火系統所用滅火劑的環保性能。
七氟丙烷氣體和IG541混合氣體是潔凈滅火劑,兩者都是良好的哈龍替代物。七氟丙烷氣體不含溴和氯元素,對大氣中的臭氧層無破壞作用。IG541混合氣體滅火劑是三種自然界氣體氮氣、氬氣、二氧化碳的混合物,不會產生具有長久影響大氣壽命的化學物質,不會造成諸如鹵代烴替代藥劑滅火工程中伴生的毒性問題。
所以,就環保而言,IG541混合氣體滅火劑優于七氟丙烷滅火劑。
考慮因素之二,比較現場輸送距離要求對系統選擇的影響。
氣滅系統設計時,按照就近原則設計從鋼瓶間通向防護區的氣滅管道,不超過8個防護區設立一套系統鋼瓶組。七氟丙烷滅火系統的藥劑鋼瓶存儲壓力為4.2MPa,經過管網沿程壓力損失和局部壓力損失后,到達噴頭末端的壓力規范要求不應小于0.7MPa。IG541混合氣體滅火系統的藥劑鋼瓶存儲壓力為15MPa,經過管網沿程壓力損失和局部壓力損失后,到達噴頭末端的壓力規范要求不應小于2.0MPa。由此可見,由于IG541混合氣體滅火系統管網內的可壓降損失值比七氟丙烷滅火系統大,所以可輸送的管網距離比七氟丙烷滅火系統長。從選擇閥到防護區的主管道長度,七氟丙烷滅火系統的計算經驗值一般不超過50米,而IG541混合氣體滅火系統的計算經驗值一般不超過80米。
由此可見,鋼瓶間通向防護區的主管道長度超過50米時,建議選擇IG541混合氣體滅火系統才能滿足系統末端噴頭壓力要求。
考慮因素之三,比較鋼瓶間面積對系統選擇的影響。
由于數據中心機房的面積和體積都很大,決定了機房所需的藥劑鋼瓶數量很多。例如,一個系統中最大防護區為2500m3,若選用七氟丙烷滅火系統,經過設計用量公式W=K*(V/S)*(C1/(100-C1))計算,需要1585KG七氟丙烷藥劑,若選用90L的七氟丙烷藥劑鋼瓶,通過計算需要21瓶,那么根據鋼瓶間擺放要求,鋼瓶間面積至少需要25M2;若選用IG541混合氣體滅火系統,經過設計用量公式W=K*(V/S)*ln(100/(100-C1))計算,需要1665KG混合氣體藥劑,若選用80L的IG541藥劑鋼瓶,通過計算需要100瓶,那么鋼瓶間面積至少需要70M2。
由此可見,在鋼瓶間面積有限的情況下,建議選擇七氟丙烷滅火系統。
考慮因素之四,比較濃度分配調整對系統選擇的影響。
根據2006 年5 月1 日起實施的《氣體滅火系統設計規范》( GB50370 - 2005) ,加強了對人身安全的考慮,規定有人工作的防護區的滅火設計濃度、實際使用濃度應低于有毒性反應濃度。在工程中為便于安裝、維修及管理,以及滅火時自動及手動選擇打開鋼瓶,組合分配滅火系統的鋼瓶充裝量通常是相同的。由于七氟丙烷滅火系統滅火設計濃度跨越范圍小,單個滅火劑儲瓶的儲存量大,不大于鋼瓶容量的95%,因此為保證不同防護區的滅火設計濃度均在在規范許可范圍內,會出現不同充裝密度或不同充裝容積的鋼瓶。而IG541混合氣體滅火系統滅火設計濃度一般在37%~43%之間,單個滅火劑儲瓶的儲存量小,為鋼瓶容量的21%,故不存在此問題。
所以,在組合分配系統中,當保證不同防護區的滅火設計濃度均在在規范許可范圍內有困難時,建議選擇IG541混合氣體滅火系統進行組合分配設計。
考慮因素之五,比較系統造價對系統選擇的影響。
七氟丙烷滅火系統和IG541混合氣體滅火系統的藥劑鋼瓶本身的市場價接近,而七氟丙烷滅火藥劑的市場價為240元/Kg,IG541混合氣體的市場價為35元/Kg。單就藥劑價格來看,在同樣滿足工程技術要求的前提下,IG541混合氣體滅火系統的造價更低。
但是上述例子中,最大防護區體積為2500m3的系統,選用80L的IG541藥劑鋼瓶,需要100瓶藥劑鋼瓶,而選用90L的七氟丙烷藥劑鋼瓶,需要21瓶藥劑鋼瓶,在鋼瓶市場單價接近時,單就所需藥劑鋼瓶的數量來看,在同樣滿足工程技術要求的前提下,七氟丙烷滅火系統的造價更低。
所以,系統造價要綜合所需藥劑量和鋼瓶數量計算工程總價進行比較,決定系統選擇。
考慮因素之六,比較系統維護對系統選擇的影響。
如上所述,同樣基礎參數條件下,采用七氟丙烷氣體滅火系統所需的鋼瓶數量比IG541混合氣體滅火系統少,所以日常維護管理的工作量相對較小。同時,七氟丙烷氣體滅火系統鋼瓶的存儲壓力為4.2MPa,而IG541混合氣體滅火系統存儲壓力為15MPa,相對于七氟丙烷氣體滅火系統來說,IG541混合氣體滅火系統的維護要求更高。
氣體滅火系統設計特點分析匯總
特點比較 七氟丙烷氣體滅火系統 IG541氣體滅火系統
滅火介質環保性能 良好 更安全無毒
輸送距離 50m左右 80m左右
所需鋼瓶間面積 小 大
滅火濃度分配調整 難度大 難度小
工程造價 藥劑價格高,導致造價高 所需鋼瓶數量多,導致造價高
日常維護管理 相對不高 要求高
3.事故排風系統設計
根據《氣體滅火系統設計規范》要求,防護區著火,氣體滅火劑噴放后,該防護區應通風換氣,若該防護區位于地下,或位于地上的防護區無窗或設固定窗扇,應進行機械排風。由于滅火劑比空氣重,所以事故排風口設在防護區的下部。數據中心機房的通風換氣次數不小于每小時5次。由于一套氣體滅火系統的8個防護區按同時只有一個防護區著火考慮,就近的幾個數據中心機房可共用一臺事故排風機,排風管聯至各防護區的排風口,排風口處設防火閥,平時及噴放氣體時防火閥關閉,事故后手動打開防火閥和排風機,進行事故后通風換氣,排風機的風量按最大數據中心機房的換氣要求考慮。
三、結論
數據中心機房的消防報警系統設計可選用傳統點型探測器或極早期吸氣式煙霧探測器。極早期吸氣式煙霧探測器探測能夠對潛在的火情發出極早期的報警,能夠使值班人員在滅火系統不得不啟動之前采取有效措施,有效降低氣體噴放滅火的發生率。就消防工程造價而言,數據中心機房內使用極早期吸氣式煙霧探測器比使用傳統點型探測器造價高。在報警系統選型時,需要進行技術經濟比較。
數據中心機房的氣體滅火管網系統設計可選七氟丙烷滅火系統或混合氣體滅火系統。兩種系統都能滿足工程技術要求的前提下,在滅火劑的環保性能、輸送距離和滅火濃度分配調整方面混合氣體滅火系統優于七氟丙烷滅火系統;在所需最小鋼瓶間面積和日常維護管理方面七氟丙烷滅火系統優于混合氣體滅火系統。在工程造價方面,需對七氟丙烷滅火系統或混合氣體滅火系統的鋼瓶間設備總造價進行比較,選擇總設備造價低的方案。
參考文獻:
[1]GB 50370―2005,氣體滅火系統設計規范.
[2]GB16806―2006,消防聯動控制系統.
一、巧妙地創設情景,引起幼兒的學習興趣
俗話說:興趣是最好的老師,也是達到目的的保證。巧妙地創設一定的教學情境,可以引起孩子的無限興趣,使幼兒能帶著一種高漲的、激動的情緒進行學習和思考。由于孩子的興奮,自然就能減輕學習過程中的一種疲勞,同時能減輕記憶和負擔,有利于思維發展和能力提高。
教幼兒十以內數的認識,傳統的教學是認幾遍,寫幾遍,不注重實際應用。幼兒感到枯燥無味,興趣索然,針對這些我就創設了下邊這些情境:首先我準備了一些材料,用硬紙卡做成的摩天大樓、小木塊、小桶、小獅子、各種小動物、花朵、小樹等,要求幼兒在課堂上用這些材料設計一座動物園。由于好奇心驅使他們對老師的要求,首先產生了新鮮感。我剛說完要求,小朋友們一下子站了起來,都爭著到前邊來設計,我首先找個幼兒到前邊來擺,他拿起一面小旗插在大樓上,然后說這是小動物們的教學樓,上面有一面紅旗,我馬上表揚他想象力豐富,有創造精神。聽我這么一說,有許多同學都躍躍欲試,爭著到前面來設計。這時我叫了第二名幼兒,他又拿起幾個木塊擺成大門的樣子,把獅子放在兩邊,說這是大門,一面一個獅子保護小動物們。我又讓小朋友為他鼓掌,這樣一來更加激起全體同學的興趣。因為此時孩子們想象力正受情緒支配,課堂上簡直一片歡騰,紛紛提出自己的設想,最后由同學們自己動手擺出了一座美麗的動物園。這樣小朋友們不但理解了十個數字,而且還把十以內的數運用于實踐,在愉快的游戲中不知不覺學到知識,從心理學這種觀點講學生這種動機是無意的,無意記憶則記憶會更久,原因是學生頭腦中有形象、有情境,使得感知鮮明、印象深刻。
兒童的思維許多都是從驚奇和疑問開始的。創設情境就是變相的向學生提出問題使他們在特有的環境中感知事物,并對事物產生新鮮感。這是思維的開始,這是興趣的起源。
二、控制教學過程,激發幼兒求知欲望
教學時態的控制,我認為要從培訓學生學習興趣中出發,把著力點放在開發智力上,有效地利用課上運動進行教學。學生的智力是無限的,這個智力的程度如何,關鍵在教師,教師不僅要把知識教明白,更要注意學生的求知欲望,變被動的接受為主動的探求。例如:我在教剛入學的孩子“1”時,我沒有把“1”這個抽象的數字單純讓孩子一般化的會念、會寫、記住,而是通過書上的插圖,變抽象為形象,學生通過仔細看書就能說出圖上畫了1張桌子,1把椅子,1個小女孩,手里拿著1支筆……我讓學生說出用1表示的物體。學生紛紛回答:1本書,1個臉盆,1塊黑板,1張獎狀,1扇窗戶……學生又把“1”這個抽象的數字還原成了生活中的實物,進一步加深了對“1”的理解。我提出:誰能說完用“1”表示的事物呢?小學生七嘴八舌的爭論起來,有的說能。有的說不能,突然有一名學生站起來反問道:老師,你要能問完,我就能說完。你要是問不完,我就說不完。我問這名同學為什么,她有趣地說:中國這么大,世界比中國還大,你能問完嗎?這樣步步深入,不僅能為以后學習分數建立單位1的概念,而且還滲透了微觀和宏觀,有限和無限的教學思想。
三、從成功感入手,培養學習品格
如何使學生越學越感到有意思,以至于達到入迷的情境呢?我認為最關鍵的一條就是要掌握兒童的心理特點。采用有效方法,培養學生的上進心,有信心和成功感。