На сегодняшний день трудно представить себе функционирование современного предприятия без компьютерной техники, с которой вся информация стекается в серверные. Серверные предназначены для хранения данных и управления всей электронной инфраструктурой, именно поэтому в них установлено дорогостоящее оборудование, которое, для нормального функционирования должно содержаться в строго определенном, влажностно-температурном режиме.
Учитывая важность такого оборудования, особые требования предъявляются к безотказной работе системы охлаждения в серверных, для обеспечения которой используется резервирование системы охлаждения. Одним из основных устройств, использующихся при резервировании, является блок ротации кондиционеров.
Назначение и функциональные особенности
Основной функцией модуля ротации является чередование работы кондиционеров в заданном интервале времени, путем регулирования подачи напряжения на все устройства охлаждения. Для этого, модуль чередования использует три температурных датчика, один из которых диагностирует температуру помещения, а остальные устанавливаются возле штатных датчиков внутренних блоков. Модуль ротации дает возможность:
Особенности эксплуатации и подключения модуля ротации УРК-2
На этом приборе реализован вход для подключения дополнительного температурного датчика. При повышении температуры в помещении выше порога установленного для датчика, происходит кратковременный ввод в действие всех работающих устройств кондиционирования. Такое совместное охлаждение воздуха, в течение 5 минут способно понизить температуру в помещении. Если этого не происходит, то в локальную сеть оповещения предприятия посылается сигнал «Авария».
Важно! Для использования модуля УРК-2, климатические устройства должны быть оснащены функцией автоматического рестарта.
Ротация, с передачей данных по ИК и радиоканалу
Многие руководители предприятий для поддержания необходимой температуры лабораторий и серверных применяют бытовые кондиционеры. Это связано с достаточно высокой стоимостью специализированной техники, предназначенной для охлаждения воздуха в таких помещениях. Для экономии электроэнергии, повышения отказоустойчивости бытовой климатической техники, а также для обеспечения бесперебойного функционирования охлаждения, очень часто применяется схемы резервирования и попеременного переключения кондиционеров, выполненные на основе модулей ротации БУРР и БИС.
База работает в комплекте с исполнительными модулями БИС, установленными по одному на каждое устройство, которых может быть 15. База БУРР оснащена собственным датчиком температуры, на основании данных которого и происходит диагностика работы климатической техники. Принцип его работы заключается в переключении подачи электропитания на определенную группу устройств охлаждения.
Совет: Следует понимать, что для эксплуатации систем ротации БУРР и БИС, все устройства для охлаждения воздуха, должны быть оборудованы ИК приемниками.
Такая система дает возможность реализации различных вариантов попеременного использования климатической техники, которая может состоять как из двух, так и из трех групп. Устройство ротации кондиционеров, выполненное на основе модулей БУРР и БИС, дает возможность:
Применение блоков ротации для переключения функционирующих устройств охлаждения воздуха с резервной климатической техникой, дает возможность существенно продлить их ресурс благодаря равномерному вводу в эксплуатацию и контролю над температурными показателями.
Кроме этого, современные блоки ротации выполняют и другие функции:
Сравнение устройств ротации
Тип устройства
Тип управления
Кол-во конд-ов
Выход сигналов аварии
Журнал событий
Удалённый мониторинг
Документация
Тип управления кондиционером
Управление по ИК каналу
Наиболее просто устанавливать приборы с управлением кондиционером по ИК каналу.
Данные устройства имеют базовый блок, и блоки согласования с кондиционером.
Блоки монтируются на самом кондиционере и запитываются от него же, а с главным блоком обмениваются данным по радиоканалу.
Таким образом отпадает необходимость прокладывать кабели от базового устройства до кондиционеров.
Согласователи включают кондиционер ИК сигналом, который записан в память от оригинального пульта, то есть они совместимы с любыми кондиционерами, которые имеют возможность управления пультом ДУ.
Управление включением питания
Блоки с таким управление наиболее дешёвые и простые.
Управление происходит подачей питания на нужный кондиционер и его отключением.
Как правило, кондиционеры в серверной оборудуются системой зимней адаптации, в том числе и подогревом картера компрессора.
Подогрев компрессора должен быть включён всегда при отрицательных температурах на улице.
Таким образом, при использовании устройств с управлением по питанию, к внешним блокам должен быть проведён дополнительный кабель с питанием.
Кроме этого, кондиционеры должны иметь функцию «рестарт», то есть возобновление работы в том же режиме, что и до отключения.
Проводные устройства согласования
Такие согласователи соединяются витой парой с базовым блоком и с платой кондиционера (обычно к выводам пульта управления)
Дистанционное управление и мониторинг
Для осуществления мониторинга существует несколько способов:
GSM управление
Или наоборот, отправив сообщение на нужный номер можно включить кондиционер.
Такой контроль позволяет осуществить GSM-контроллер, встроенный есть в моделях ротаторов ССМ-33 (34).
Возможности такого управления и мониторинга довольно ограничены, но для выполнения определённых задач вполне подходят.
Сопряжение с компьютером
Контроллеры СРК-М, СРК-D осуществляют связь с компьютером по архаичному COM-порту, либо Ethernet.
Для такого соединения требуется платное программное обеспечение, установленное на компьютер.
Если в компьютере нет COM-порта предлагается подключаться через переходник USB/RS-232.
Мониторинг и управление через сервер
Такую возможность предоставляет контроллер SBR01 позволяет считывать все параметры и управлять в режиме онлайн через свой сервер.
Вся история с момента установки записывается и сохраняется также на сервере производителя:
Программное обеспечение не требуется, в систему можно войти с любого компьютера или мобильного устройства, для этого надо знать логин и пароль, установленные при регистрации устройства на сервере.
Также, предусмотрена возможность принудительного включения или выключения любого кондиционера.
Как организовать функцию ротации и резервирования для серверных комнат
Поломка кондиционера в офисе не влечет за собой прекращение работы персонала, не так ли? Совсем иначе дело обстоит с серверными комнатами, где необходимо бесперебойное охлаждение воздуха. Включив в систему блок ротации кондиционеров, исключают даже кратковременное превышение предельных значений температуры.
Такое решение предотвращает выход из строя серверного оборудования и создает условия для стабильного выполнения сервисных задач. Мы расскажем о том, как организовать блок ротации. Объясним, как резервировать кондиционеры, подскажем, как установить и настроить устройство.
Показатели температуры воздуха в серверной
Блоки ротации внедрены в системы кондиционирования многих лабораторий, дата-центров, производственных цехов в наукоемких отраслях промышленности. Это неотъемлемый элемент оснащения серверных комнат, которые имеются едва ли не в каждой серьезной организации.
В век информационных технологий даже новые, развивающиеся компании стремятся использовать собственное серверное оборудование для обработки, хранения и обмена данными с партнерами и клиентами.
Под серверное оборудование выделяется отдельное технологическое помещение, так называемая серверная комната, где необходимо поддерживать условия эксплуатации, указанные в технической документации заводом-изготовителем. В частности, одним из важнейших параметров является температура воздуха.
По рекомендации Американского общества инженеров по отоплению, холодильному оборудованию и кондиционированию воздуха (ASHRAE), температура в серверных должна быть в пределах от 18 °С до 27 °С. Большинство специализированных компаний, к примеру, предоставляющих услуги хостинга, не допускают повышения температуры воздуха выше 24 °С.
Настолько строгие температурные рамки обусловлены эксплуатационными особенностями серверных компьютеров. Локальный перегрев тех или иных устройств, входящих в состав сервера, приводит к их поломке. В итоге все сводится к потере важной информации, срывам в производственных, коммерческих, логистических процессов и, как следствие, к утрате репутации и прибыли.
Современный сервер оснащен внутренней системой отвода тепла. Охлаждаются всех внутренние компоненты, выделяющие тепло во время своего функционирования. Но невозможно полностью избежать теплообмена вследствие негерметичности корпуса. Несмотря на радиаторы и даже жидкостное охлаждение, температура внутри корпуса будет близка к температуре окружающей среды.
Наиболее чувствительны к климатическим условиям эксплуатации следующие компоненты:
При повышении температуры, происходит расширение материалов, из которых изготовлены компоненты жесткого диска. Это приводит к выходу из строя магнитных дисков, головок, системы позиционирования. Проблемы с жестким диском чреваты потерей важной информации.
В современных серверах устанавливаются оперативные запоминающие устройства, снабженные собственной пассивной системой охлаждения (радиаторами). Но положение дела от этого не меняется. Радиаторы могут спасти ОЗУ только при очень кратковременном и незначительном повышении температуры. Но при более сильном прогреве воздуха они неэффективны.
Система защиты процессора автоматически срабатывает на перегрев, что ведет к отключению сервера и невозможности его нормальной, бесперебойной эксплуатации. Не переносят высокую температуру и многие микрочипы, в частности на южном и северном мостах.
Не стоит рассчитывать, что если наружная (уличная) температура находится в приемлемом диапазоне, можно отказаться от охлаждения воздуха в серверном помещении. Необходимо учитывать все показатели тепловыделения и притоки тепла. Так, тепловая мощность серверов составляет 80-90% от потребленной электрической мощности и зачастую превышает 1 кВт.
Итак, использование дорогостоящего и важного для решения бизнес-задач оборудования, чувствительного к повышению и колебаниям температуры, требует правильно организованного кондиционирования, в котором каждая сплит-система должна работать бесперебойно.
Назначение и устройство блока ротации
Организация системы охлаждения путем установки не только основных, но и запасных, резервных, кондиционеров сама по себе не спасает положение.
Необходимо согласовать работу всех аппаратов таким образом, чтобы при любых условиях температура в помещении оставалась стабильной. Для этой цели используют специализированные комплексы, которые часто называют просто согласователями.
Стандартный комплекс включает в себя управляющий блок и исполнительные блоки. Совместно они выполняют следующие базовые функции:
Надежная система кондиционирования серверной состоит из не менее двух кондиционеров: основного и резервного. Каждый из них по своим техническим характеристикам должен быть способен поддерживать необходимые температурные условия в серверном помещении.
При поломке одного кондиционера блок ротации оперативно включает второй, исправный, аппарат. При выполнении данной функции задействуются термодатчики, измеряющие температуру и реагирующие на ее малейшее повышение. Функция резервирования помогает не только в аварийных ситуациях, но и, например, при плановом техобслуживании и ремонте кондиционеров.
Реализация такого решения позволяет поменять фильтры, заправить кондиционеры хладогентом, выполнить более сложные операции в любой удобный момент, продолжая при этом поддерживать оптимальный микроклимат в серверном помещении.
Блок ротации также обеспечивает поочередное функционирование кондиционеров и сплит систем и в результате совокупное время их работы примерно одинаково. В результате продлевается межремонтный период и эксплуатационный срок охлаждающего оборудования.
Схемы резервирования кондиционеров
Возможна реализация различных схем резервирования, которые условно обозначаются, как N+1 и 2N, где N – количество кондиционеров, выполняющих аналогичную функцию в системе (от английского «Need» – «Необходимость»).
Самая простая схема, подразумевающая использование всего одного резервного кондиционера, – N+1. Если не настроена система ротации, резервный кондиционер включается только в аварийных случаях и берет на себя всю нагрузку.
В системе может быть несколько основных рабочих кондиционеров и у каждого из них – резервный кондиционер, что обозначается, как 2N и означает 100% резервирование. Понятно, что чем больше резервных кондиционеров, тем выше отказоустойчивость системы.
Особенности монтажа на примере БУРР-1
Как выполняется монтаж покажем на конкретном примере. В России широко распространены блоки управления ротацией и резервированием БУРР-1, работающие совместно с блоками исполнительными специализированными БИС-1. Количество исполнительных блоков может варьироваться в зависимости от общего количества кондиционеров в системе.
В комплектацию БУРР-1 помимо самого прибора входит датчик температуры. Исполняющие блоки приобретаются для каждого кондиционера. Комплектуются ИК-зондом и двусторонней самоклеящейся прокладкой для его фиксации. Отдельно приобретается термодатчик.
Отметим, что комплектация согласователей зависит от завода-производителя и часто включает весь необходимый набор термодатчиков и вспомогательных аксессуаров.
Перед началом монтажных работ оборудование обесточивается, соблюдаются другие требования по технике безопасности.
БУРР-1 имеет пластиковый корпус, удобный для установки на специальный металлический профиль – DIN-рейку, которую размещают на электрощите, рядом с автоматами защиты. Для этой цели подходит DIN-рейка длиной 3,5 см.
БИС-1 устанавливают над кондиционером или непосредственное на корпус кондиционера с фиксацией на самоклеящейся двухсторонней прокладке. В области входа направляющих жалюзи фиксируют датчик температуры. Именно здесь он сможет уловить поток холодного воздуха и определить, что кондиционер находится в работающем состоянии.
Также в системе необходим один общий выносной термодатчик, который устанавливают в держателе на стене в серверной комнате на равном расстоянии от кондиционеров. На этот датчик не должно оказываться стороннее тепловое воздействие, например, исходящее от радиаторов отопления.
При возможности организовать электропроводку управляющий блок БУРР-1 можно установить вне щитовой, например, на стене или даже в соседнем помещении.
Зонд излучателя устанавливают таким образом, чтобы он «смотрел» в фотоприемник кондиционера с расстояния не более 10 см при допустимом угле отклонения 45-60 градусов.
Дальность передачи устойчивого радиосигнала составляет 50 метров. То есть, это предельное расстояние между основным и исполнительным блоками. Желательно его уменьшить, чтобы снизить уровень помех, исходящих от сторонней аппаратуры.
Следует выделить такие особенности монтажа:
При подключении блока ротации кондиционеров не придется протягивать кабель для передачи управляющих сигналов, что помимо прочего экономит пространство в серверной комнате. Состав системы кондиционирования вариативен.
В нее можно включить разное количество кондиционеров, отличающихся по своей мощности. Развиваясь и наращивая оснащенность серверной комнаты, компания по мере необходимости может включать в систему новые кондиционеры (всего до 15 аппаратов).
Принцип работы блока ротации
В процессе работы с БУРР-1 посредством радиосигналов на частоте 433 МГц передаются команды на исполнительные блоки, которые включают и выключают кондиционеры с помощью инфракрасных излучателей, в соответствии с установленными настройками. Кондиционеры должны быть оснащены фотоприемниками. Этому требованию отвечает большинство современных моделей, в том числе бытового назначения.
Осуществляется непрерывный мониторинг термодатчиков. Путем сопоставления полученных данных определяется состояние каждого кондиционера. Если кондиционер включен, а датчик, установленный на его жалюзи, показывает, что на выходе изменение температуры менее 2 С, включаются резервные мощности и подается сигнал об аварии.
Как выполняется настройка
Исходя из установленных пользователем настроек управляющего модуля ротации, включаются и выключаются кондиционеры. При этом соблюдается определенная очередность и заданные интервалы времени.
Чтобы войти в меню настроек управляющего блока, нажимают «Enter». Если настройки меняются в процессе эксплуатации, в момент нажатия этой кнопки блок может передавать команды по ранее заданному протоколу. В этом случае придется немного подождать, продолжая нажимать «Enter».
Пункты меню настроек объединены в несколько групп, включая регистрацию исполнительных блоков, временные и температурные параметры. Информация о работе системы отображается на дисплее управляющего блока. Представляется в виде четко сформулированных фраз и условных обозначений. На дисплее можно увидеть тип передаваемой команды и ее текущий статус, что облегчает настройку и последующую эксплуатацию БУРР-1.
С помощью панели управления каждому кондиционеру присваивается номер, определяется его назначение. Кондиционеры группируются в зависимости от назначения: резерв, участники ротации и т.п.
Используя панель ввода данных, устанавливают предельно допустимые значения температуры в серверной комнате, температуру подключения, отключения, срабатывания аварийного сигнала, а также параметры времени, касающиеся совместной работы и ротации.
Режим работы исполняющего блока определяется по изменению цвета и частоты мигания расположенного внизу корпуса диода. К примеру, когда исполнительный блок находится в обычном режиме и ждет команду от управляющего блока, его светодиод медленно мигает зеленым светом.
При поступлении такой команды на 1-2 секунды загорается желтый свет. Выполнение команды включения сопровождается частым миганием зеленого цвета. Если же происходит выключение, светодиод загорается красным и также часто мигает.
Установив настройки и желая выйти из меню, нажимают кнопку «ESC». Если 4 минуты не нажимать кнопки, то есть полностью бездействовать, выход будет выполнен в автоматическом режиме.
Если нет нажатия кнопок, так как происходит запись команды и ожидается ИК-сигнал, автоматического выхода не произойдет. Обратите внимание, что при выполнении некоторых операций нажатие «ESC» повлечет выход из меню, при котором внесенные в настройки изменения не сохранятся.
Когда блок находится в режиме настроек, управление ротацией приостанавливается, хотя все таймеры работают, отсчитывая время функционирования каждой группы кондиционеров и время ротации.
Процесс настройки управляющего модуля ротации подробно расписан в прилагаемой к нему инструкции.
Правила ухода за оборудованием
Чтобы обеспечить нормальную работу и долгий срок службы, регулярно выполняют техническое обслуживание управляющих и исполнительных блоков. Раз в 3-4 месяца проверяется надежность крепления, качество соединений, исправность разъемов. Клеммники и внешние поверхности корпусов по мере загрязнения необходимо очищать от пыли, не допуская попадания на них мусора и посторонних предметов.
Факторы выбора и дополнительный функционал
На рынке представлены разные модели и модификации блоков ротации и резервирования кондиционеров, отличающиеся между собой:
Управляющий сигнал может передаваться не только по инфракрасному каналу, как у БУРР-1, но и по проводам. Комплектация отличается по количеству термодатчиков. Сами датчики могут работать с той или иной погрешностью, от чего в определенной степени зависит скорость срабатывания блока ротации. Также обращают внимание на погрешность таймера. Эти и другие данные должны быть указаны в сопроводительной документации.
При выборе согласователя учитываются требования к системе кондиционирования, ее состав и конфигурация. Так, для кондиционеров без фотоприемников можно выбрать устройства с проводным типом управления. Важным критерием является функционал устройства.
Сегодня можно приобрести блоки ротации с широким набором функций. Помимо выполнения своих основных задач эти устройства автоматически перезапускают кондиционеры, работа которых была прекращена из-за отсутствия электропитания. Не допускают отключения кондиционеров, если человек случайно даст такую команду с дистанционного пульта управления.
При подключении шлейфов сигнализации передаются сообщения об аварийных ситуациях. К примеру, сообщение о пожаре отправляется, в случае если температура в серверной поднимется выше определенного значения (обычно при 69º С). Сигнал может подаваться на пульт пожарной охраны, также возможно оповещение персонала с помощью СМС.
Записываются события и данные с термодатчиков в энергонезависимые журналы. Предоставляется возможность удаленного управления через интерфейс RS485 и Ethernet. Осуществляется поддержка промышленного протокола связи Modbus.
Ознакомившись с описанием и техническими характеристиками прибора, стоит убедиться в значимости его функционала, чтобы сделать обоснованный экономически целесообразный выбор.
Нужно учитывать, что бесперебойность охлаждения зависит не только от блока резервирования, но и от самих кондиционеров. В серверных используют прецизионные, канальные и настенные инверторные сплит-системы. Наиболее востребован последний вариант, так как такие аппараты значительно дешевле и занимают меньше места.
При выборе настенного кондиционера обращают внимание на хладопроизводительность, которая должна соответствовать теплоизбыткам, подлежащим нейтрализации.
