油田数据机房低频噪声的危害和治理-通讯公司马小川.ppt

油田数据机房低频噪声的危害和治理油田数据机房低频噪声的危害和治理新疆油田公司克拉玛依通讯公司新疆油田公司克拉玛依通讯公司 马小川马小川 2010.9.3 数据数据服务器在运行时会产生较大的低频噪声。随着新服务器在运行时会产生较大的低频噪声。随着新疆油田数字化、信息化的不断发展。油田各单位对数据设疆油田数字化、信息化的不断发展。油田各单位对数据设备的使用将越来越多，随之必然会产生机房的低频噪声污备的使用将越来越多，随之必然会产生机房的低频噪声污染问题。低频噪声会对人体的健康的影响是长远的，因此染问题。低频噪声会对人体的健康的影响是长远的，因此应该引起足够的重视，并进行治理。应该引起足够的重视，并进行治理。1 1、低频噪声的危害、低频噪声的危害 噪声是一类引起人烦躁、或音量过强而危害人体健康的声音，通噪声是一类引起人烦躁、或音量过强而危害人体健康的声音，通常是指那些难听的，令人厌烦的声音。从环境保护的角度看，凡是影常是指那些难听的，令人厌烦的声音。从环境保护的角度看，凡是影响人们正常学习、工作和休息的声音，都统称为噪声。响人们正常学习、工作和休息的声音，都统称为噪声。如机器的轰鸣声、各种交通工具的马达声、鸣笛声、人的嘈杂声如机器的轰鸣声、各种交通工具的马达声、鸣笛声、人的嘈杂声及各种突发的声响等，均被称为噪声。随着工业生产、交通运输、城及各种突发的声响等，均被称为噪声。随着工业生产、交通运输、城市建筑的发展，以及人口密度的增加，家庭设施（音响、空调、电视市建筑的发展，以及人口密度的增加，家庭设施（音响、空调、电视机等）的增多，环境噪声日益严重，它已成为污染人类社会环境的一机等）的增多，环境噪声日益严重，它已成为污染人类社会环境的一大公害。大公害。噪声可分为高频噪声、中频噪声和低频噪声。在人耳范围内，噪声可分为高频噪声、中频噪声和低频噪声。在人耳范围内，20Hz500Hz20Hz500Hz是低频，即在一秒内振动是低频，即在一秒内振动2020到到500500次所发出无规律的声音称次所发出无规律的声音称之为低频噪音。频率在之为低频噪音。频率在500Hz2kHz500Hz2kHz为中频，而高频则是为中频，而高频则是2kHz16kHz2kHz16kHz。高频噪声的分贝数很高，可以直接对人体器官带来不适，因此容易高频噪声的分贝数很高，可以直接对人体器官带来不适，因此容易受到重视并被治理。受到重视并被治理。而低频噪声由于分贝数不高，对人生理影响也没有高频噪音那而低频噪声由于分贝数不高，对人生理影响也没有高频噪音那么直接明显，因此低频噪音往往没有引起人们足够的重视。么直接明显，因此低频噪音往往没有引起人们足够的重视。低频噪音与高频噪音不同的是：高频噪音随着距离越远或遭遇低频噪音与高频噪音不同的是：高频噪音随着距离越远或遭遇障碍物，能迅速衰减，如高频噪音的点声源，每障碍物，能迅速衰减，如高频噪音的点声源，每1010米距离就能下降米距离就能下降6 6分贝。而低频噪音却具有声波长、穿透力强、衰减慢的特点，能分贝。而低频噪音却具有声波长、穿透力强、衰减慢的特点，能轻易穿越障碍物，长距离奔袭和穿墙透壁，直入人的耳骨。轻易穿越障碍物，长距离奔袭和穿墙透壁，直入人的耳骨。根据医学部门的研究分析，低频噪声会对人体健康产生长远的根据医学部门的研究分析，低频噪声会对人体健康产生长远的影响，长期工作在噪声环境中的工人会有患上多种噪声职业禁忌影响，长期工作在噪声环境中的工人会有患上多种噪声职业禁忌症的风险。低频噪音的长期接触会对人的听觉系统、神经系统、症的风险。低频噪音的长期接触会对人的听觉系统、神经系统、心血管系统、消化系统以及代谢功能方面都会产生损害作用，工心血管系统、消化系统以及代谢功能方面都会产生损害作用，工作在低频噪声中的人会产生头晕、失眠等神经衰弱症状，还会使作在低频噪声中的人会产生头晕、失眠等神经衰弱症状，还会使人心情烦躁、反应迟顿、注意力分散，工作效率随之降低。因此人心情烦躁、反应迟顿、注意力分散，工作效率随之降低。因此我们有必要对低频噪声污染进行治理。我们有必要对低频噪声污染进行治理。2 2、数据机房噪声的来源、数据机房噪声的来源 随着科学技术的不断发展，信息技术的大量应用，各种通信设随着科学技术的不断发展，信息技术的大量应用，各种通信设备、数据设备的越来越广泛的使用，在这些设备上建立的数字化、备、数据设备的越来越广泛的使用，在这些设备上建立的数字化、智能化平台使人们的工作、生活越来越便利。以新疆油田公司石油智能化平台使人们的工作、生活越来越便利。以新疆油田公司石油通讯公司数据机房为例，该机房运行有上百台应用服务器，这些服通讯公司数据机房为例，该机房运行有上百台应用服务器，这些服务器长年不间断地为克拉玛依油田生产和油城人民提供各种信息服务器长年不间断地为克拉玛依油田生产和油城人民提供各种信息服务。但这些设备在运行时也产生了噪声，带来了噪声污染问题。务。但这些设备在运行时也产生了噪声，带来了噪声污染问题。机房里大量安装的服务器设备机房里大量安装的服务器设备 机房噪声的主要来源是：机房噪声的主要来源是：服务器机箱内部的风扇组所产生的低频服务器机箱内部的风扇组所产生的低频噪声。而服务器风扇组会出现噪声，则因为以下三种原因：噪声。而服务器风扇组会出现噪声，则因为以下三种原因：1 1、由于风扇叶片周期性地承受出口不均匀气流的脉动力作用，产生、由于风扇叶片周期性地承受出口不均匀气流的脉动力作用，产生噪声；噪声；2 2、由于风扇叶片本身及叶片上压力的不均匀分布，转动时对周围气、由于风扇叶片本身及叶片上压力的不均匀分布，转动时对周围气体及零件的扰动也构成旋转噪声；体及零件的扰动也构成旋转噪声；3 3、由于气体流经风扇叶片时产生湍流附层面、旋涡及旋涡脱离，引、由于气体流经风扇叶片时产生湍流附层面、旋涡及旋涡脱离，引起叶片上压力分布的脉动而产生涡流噪声。起叶片上压力分布的脉动而产生涡流噪声。以曙光以曙光A620r-FXA620r-FX服务器为例。服务器为例。那么一台服务器可以产生多大的噪声呢？那么一台服务器可以产生多大的噪声呢？该设备的内部使用了该设备的内部使用了4 4个散热风扇，同时该设备的双核处理器各有一个散热风扇，同时该设备的双核处理器各有一个主动散热器，加上电源内部的散热风扇，曙光个主动散热器，加上电源内部的散热风扇，曙光A620r-FXA620r-FX一共有一共有7 7个散个散热风扇。这些风扇在运行时会产生多大的噪音呢？热风扇。这些风扇在运行时会产生多大的噪音呢？经过测试，该服务器在开机瞬间噪音最大，室内噪音达到了经过测试，该服务器在开机瞬间噪音最大，室内噪音达到了65dB65dB；电源位置噪音达到了；电源位置噪音达到了75dB75dB。在进入系统之后，噪音有。在进入系统之后，噪音有25dB25dB的下降，的下降，不过依然保持在比较高的范围。仅仅是一台双路服务器，就能发出如不过依然保持在比较高的范围。仅仅是一台双路服务器，就能发出如此嘈杂的噪音，而机房所运行的服务器往往可以达到上百台以上，当此嘈杂的噪音，而机房所运行的服务器往往可以达到上百台以上，当这些设备所发出噪声叠加在一起，所产生的噪声污染是非常严重的。这些设备所发出噪声叠加在一起，所产生的噪声污染是非常严重的。数字式声级计数字式声级计 2010年年8月月3日，应新疆油田公司通讯公司的噪声检测需求，克拉玛依市日，应新疆油田公司通讯公司的噪声检测需求，克拉玛依市疾控中心，对新疆油田数据中心、新疆区域机房进行了噪声危害检测，并做疾控中心，对新疆油田数据中心、新疆区域机房进行了噪声危害检测，并做出了检测评价报告。出了检测评价报告。噪声检测结果显示，噪声检测结果显示，数据中心机房和新疆区域数据中心机房和新疆区域机房的噪声性质是稳态、机房的噪声性质是稳态、连续的，在机房区域的噪连续的，在机房区域的噪声最高可以达到声最高可以达到79dB(A),最最低也有低也有70dB(A)。虽未达到。虽未达到国家规定的国家规定的“工作场所有工作场所有害因素职业接触限值害因素职业接触限值”85dB(A)。但机房内的噪声。但机房内的噪声还是会让人感到不适，尤还是会让人感到不适，尤其是长期工作在这种环境其是长期工作在这种环境中。中。值班室的噪声也是类值班室的噪声也是类似的情况，虽然没有达到似的情况，虽然没有达到接触限值接触限值75dB(A)，但长期，但长期连续工作在里面，让感到连续工作在里面，让感到人不舒服。人不舒服。那么那么6080dB(A)的噪声究的噪声究竟有多大呢？这里给出一个参竟有多大呢？这里给出一个参考模型。考模型。在参考模型中可以发现，在参考模型中可以发现，交通繁忙的马路上所产生的噪交通繁忙的马路上所产生的噪声大概就有声大概就有70dB(A)。一般人。一般人站在马路旁可能并没有感觉到站在马路旁可能并没有感觉到非常的不适，但如果马路上的非常的不适，但如果马路上的噪声每天噪声每天8小时连续不间断的小时连续不间断的出现在人的耳边，每个人都会出现在人的耳边，每个人都会感觉到非常不适。感觉到非常不适。如前所述，机房噪声的主要来源是设备的散热风扇发出的低频噪如前所述，机房噪声的主要来源是设备的散热风扇发出的低频噪声。但除此以外，整个机房环境噪声问题还有可能是由以下几个因素声。但除此以外，整个机房环境噪声问题还有可能是由以下几个因素共同造成的。共同造成的。1 1、同型号机组作业时产生同频共振（机器自身包括基础平台没有、同型号机组作业时产生同频共振（机器自身包括基础平台没有减振、阻尼隔音处理）；减振、阻尼隔音处理）；2 2、机房狭小、墙体表面房顶光洁无明显吸声体，容易形成反射声、机房狭小、墙体表面房顶光洁无明显吸声体，容易形成反射声 波与原声波（入射声波）声能增强叠加波与原声波（入射声波）声能增强叠加;3 3、管道外壳过于光洁对入射声波形成硬反射，同时声波在透射管壁、管道外壳过于光洁对入射声波形成硬反射，同时声波在透射管壁后与管道内噪音形成混响噪音，而这种混响噪音以空气传声的形式与后与管道内噪音形成混响噪音，而这种混响噪音以空气传声的形式与管道振动的结构传声共存又会加重机房内部的混响噪音；管道振动的结构传声共存又会加重机房内部的混响噪音；4 4、机房隔音墙（屏）材质越单薄隔音效果越差。隔音墙因供电、采、机房隔音墙（屏）材质越单薄隔音效果越差。隔音墙因供电、采光、通行、通风等施工要求而产生的孔洞缝隙，也会给隔声墙的隔声光、通行、通风等施工要求而产生的孔洞缝隙，也会给隔声墙的隔声性能带来不利的影响。隔声墙的效果差，就会使机房工作人员即便在性能带来不利的影响。隔声墙的效果差，就会使机房工作人员即便在机房外的监控室工作，却仍处在噪声污染之中。机房外的监控室工作，却仍处在噪声污染之中。声音的传播是由发声源、传声介质和受音者三部分组成的。声音的传播是由发声源、传声介质和受音者三部分组成的。由于噪声是也是一种声音，所以不论是高频噪声还是低频噪由于噪声是也是一种声音，所以不论是高频噪声还是低频噪声也都是由这三部分组成。声也都是由这三部分组成。3 3、噪声的基本控制方法、噪声的基本控制方法因此对于噪声的控制，有三种基本的方法：因此对于噪声的控制，有三种基本的方法：1 1、控制噪声源。降低声源噪音，用改变噪音源的运动方式、控制噪声源。降低声源噪音，用改变噪音源的运动方式(如用阻如用阻尼、隔振等措施降低固体发声体的振动尼、隔振等措施降低固体发声体的振动)。2 2、阻断噪声传播。在传音途径上降低噪音，控制噪音的传播，改、阻断噪声传播。在传音途径上降低噪音，控制噪音的传播，改变声源已经发出的噪音传播途径，如采用吸声、隔音、音屏障、隔变声源已经发出的噪音传播途径，如采用吸声、隔音、音屏障、隔振等措施，以及合理的建筑布局等。振等措施，以及合理的建筑布局等。3 3、在人耳处减弱噪声。受音者或受音器官的噪音防护，在声源和传、在人耳处减弱噪声。受音者或受音器官的噪音防护，在声源和传播途径上无法采取措施，或采取的声学措施仍不能达到预期效果时，播途径上无法采取措施，或采取的声学措施仍不能达到预期效果时，就需要对受音者或受音器官采取防护措施，如长期职业性噪音暴露就需要对受音者或受音器官采取防护措施，如长期职业性噪音暴露的工人可以戴耳塞的工人可以戴耳塞 、耳罩或头盔等护耳器。、耳罩或头盔等护耳器。4 4、机房低频噪声治理、机房低频噪声治理 对于机房的低频噪声治理，我们可以参照噪声的基本控制方法，针对于机房的低频噪声治理，我们可以参照噪声的基本控制方法，针对机房噪声的进行处理。对机房噪声的进行处理。1 1、调整环境温度、降低噪声源噪声、调整环境温度、降低噪声源噪声 控制噪声源是降低噪声的最根本和最有效的方法。机房的主要噪控制噪声源是降低噪声的最根本和最有效的方法。机房的主要噪声源是服务器的风扇，而风扇在工作时是难免会产生噪声的。但声源是服务器的风扇，而风扇在工作时是难免会产生噪声的。但我们不可能对我们不可能对“噪声源噪声源”正常运行的服务器风扇，进行直接正常运行的服务器风扇，进行直接的处理。的处理。那么我们如何才能降低服务器风扇的噪声呢？这必须从服务器风那么我们如何才能降低服务器风扇的噪声呢？这必须从服务器风扇的工作特点入手。服务器风扇的作用是为了排热，降低设备元扇的工作特点入手。服务器风扇的作用是为了排热，降低设备元器件因工作而升高的温度，延长设备的使用寿命。当服务器温度器件因工作而升高的温度，延长设备的使用寿命。当服务器温度偏高时，服务器风扇自动会被加大功率，提高转速，尽可能地降偏高时，服务器风扇自动会被加大功率，提高转速，尽可能地降低设备温度，但同时噪声也就增大了。低设备温度，但同时噪声也就增大了。因此我们合理地使用空调设备，降低机房环境温度，使设备运行因此我们合理地使用空调设备，降低机房环境温度，使设备运行在一个合适的温度环境里，这些设备风扇所产生的噪声一定会相对减在一个合适的温度环境里，这些设备风扇所产生的噪声一定会相对减小。一般而言，机房的环境温度控制在小。一般而言，机房的环境温度控制在2424以下为宜。通过调整环境以下为宜。通过调整环境温度的方法，我们可以间接地降低服务器风扇的噪声。温度的方法，我们可以间接地降低服务器风扇的噪声。出于设备运行安全方面的考虑，对机房内在用的设备或机架进行出于设备运行安全方面的考虑，对机房内在用的设备或机架进行调整不允许的。但对于新安装的机架设备，应该考虑进行阻尼和隔调整不允许的。但对于新安装的机架设备，应该考虑进行阻尼和隔振处理（弹簧、橡胶）振处理（弹簧、橡胶），降低因设备同频共振造成的噪声。，降低因设备同频共振造成的噪声。2 2、安装吸声材料，降低反射噪声。、安装吸声材料，降低反射噪声。有实验表明，声音在遇到光洁壁面后形成的反射声，可以使机房内的声有实验表明，声音在遇到光洁壁面后形成的反射声，可以使机房内的声音提高音提高101012dB12dB。在机房内的天花板、墙壁和管道安装吸声砖、穿孔板等。在机房内的天花板、墙壁和管道安装吸声砖、穿孔板等吸声材料，可以吸收一部分声能，减弱反射噪声，使机房内总的噪声级别吸声材料，可以吸收一部分声能，减弱反射噪声，使机房内总的噪声级别下降。吸声材料一般都是十分松软或者是带有小孔的。当声波传播到吸声下降。吸声材料一般都是十分松软或者是带有小孔的。当声波传播到吸声材料上时，就会引起小孔隙里空气和细小纤维的振动，由于摩擦等阻碍，材料上时，就会引起小孔隙里空气和细小纤维的振动，由于摩擦等阻碍，一部分声能被转化成了热能，声音就是这样被吸收消耗的。吸声材料对声一部分声能被转化成了热能，声音就是这样被吸收消耗的。吸声材料对声音的吸收过程。当声波遇到贴有吸声材料的壁面时，其中一部分声能被反音的吸收过程。当声波遇到贴有吸声材料的壁面时，其中一部分声能被反射，一部分声能射到另一侧，另外的一部分声能会被壁面上的吸声材料所射，一部分声能射到另一侧，另外的一部分声能会被壁面上的吸声材料所吸收。吸收。3 3、应用隔声构件，阻断噪声传播。、应用隔声构件，阻断噪声传播。在机房与相邻的监控室等房间之间，应采用良好的隔音构件进行隔断，在机房与相邻的监控室等房间之间，应采用良好的隔音构件进行隔断，使机房操作人员不工作在噪声中。分隔墙（屏）是机房和监控室之间最普遍使机房操作人员不工作在噪声中。分隔墙（屏）是机房和监控室之间最普遍使用的隔音构件。使用的隔音构件。如果用砖石材质做分隔墙的墙体，将会有较好的隔声效果，隔声量普遍如果用砖石材质做分隔墙的墙体，将会有较好的隔声效果，隔声量普遍都在都在50dB50dB左右。但如果采用金属板或平板玻璃等做分隔墙（屏）的材料时，左右。但如果采用金属板或平板玻璃等做分隔墙（屏）的材料时，如果太薄隔音效果将不好（太厚又浪费材料），因此需要考虑采取双层的如果太薄隔音效果将不好（太厚又浪费材料），因此需要考虑采取双层的结构。采用双层板的隔音结构，板与板之间应夹有一定厚度空气层。一般结构。采用双层板的隔音结构，板与板之间应夹有一定厚度空气层。一般空气层厚度以空气层厚度以8080140mm140mm为佳，如果受现场安装条件制约，双层之间的距离为佳，如果受现场安装条件制约，双层之间的距离也不能低于也不能低于10mm10mm，否则隔音效果与单层没有什么区别。，否则隔音效果与单层没有什么区别。孔洞、缝隙度隔音墙（屏）的影响很大，一个小洞或一条狭缝，由于声波孔洞、缝隙度隔音墙（屏）的影响很大，一个小洞或一条狭缝，由于声波的衍射都会使隔声结构的隔声量降低很多。因此在设计和施工中，隔音墙应尽的衍射都会使隔声结构的隔声量降低很多。因此在设计和施工中，隔音墙应尽量避免孔洞的出现，已存在的孔洞应该堵上。对于经常开启的门窗与边框的交量避免孔洞的出现，已存在的孔洞应该堵上。对于经常开启的门窗与边框的交接处，在保证开启方便的前提下应尽量加以密封，密封材料可选用柔软、富有接处，在保证开启方便的前提下应尽量加以密封，密封材料可选用柔软、富有弹性的材料，如软橡皮等，切忌用实心的硬橡皮带。在隔音墙表面敷设吸声材弹性的材料，如软橡皮等，切忌用实心的硬橡皮带。在隔音墙表面敷设吸声材料，隔声性能更好。料，隔声性能更好。通讯公司数据机房的旧监控室，使用普通玻璃和通讯公司数据机房的旧监控室，使用普通玻璃和 铝合金门窗做机铝合金门窗做机房和监控室之间隔断房和监控室之间隔断,隔音效果非常不好。隔音效果非常不好。通讯公司数据机房的新监控室，采用砖墙和防盗门做机房和监控通讯公司数据机房的新监控室，采用砖墙和防盗门做机房和监控室之间的隔断，隔音效果比玻璃隔档好很多。室之间的隔断，隔音效果比玻璃隔档好很多。4 4、佩带耳罩，减少噪声对人体的伤害。、佩带耳罩，减少噪声对人体的伤害。当在声源和传播途径上无法采取措施，或采取了噪声治理措施当在声源和传播途径上无法采取措施，或采取了噪声治理措施但仍达不到预期效果时，应对噪声环境中的操作人员进行个人防护，但仍达不到预期效果时，应对噪声环境中的操作人员进行个人防护，佩戴耳塞、耳罩等防噪用品。好的耳罩可隔声佩戴耳塞、耳罩等防噪用品。好的耳罩可隔声30dB30dB左右。在机房工作左右。在机房工作人员进入机房可以佩带耳罩，以减少噪声对身体的伤害。人员进入机房可以佩带耳罩，以减少噪声对身体的伤害。服务器在运行时会产生较大的噪声。随着新疆油田数字化、信服务器在运行时会产生较大的噪声。随着新疆油田数字化、信息化的不断发展。油田各单位对数据设备的使用将越来越多，随之必息化的不断发展。油田各单位对数据设备的使用将越来越多，随之必然会产生低频噪声污染问题。对于低频噪声污染我们不应该忽视，这然会产生低频噪声污染问题。对于低频噪声污染我们不应该忽视，这种噪声对人的身体健康的影响是非常大的。因此从环境保护、职业病种噪声对人的身体健康的影响是非常大的。因此从环境保护、职业病防治、保护职工身体出发，对数据机房低频噪声进行控制和治理是必防治、保护职工身体出发，对数据机房低频噪声进行控制和治理是必要的。新机房应该从建设初期就考虑到噪声的问题，从建筑布局上，要的。新机房应该从建设初期就考虑到噪声的问题，从建筑布局上，从机房材料上都进行噪声的控制，而在用机房也应该采取一定的方式从机房材料上都进行噪声的控制，而在用机房也应该采取一定的方式进行治理，保护职工的身体健康。进行治理，保护职工的身体健康。5 5、总结、总结