استخدام أجهزة الاستشعار البيئية للتحكم في استهلاك الطاقة في مركز البيانات

تُعدّ مراكز البيانات من أكبر مستهلكي الكهرباء. ومع النمو الهائل في المحتوى الرقمي، والبيانات الضخمة، والتجارة الإلكترونية، وحركة الإنترنت، أصبحت مراكز البيانات من أسرع مستهلكي الطاقة نموًا في العالم.

وفقًا لأحدث الأبحاث التي أجرتها شركة ResearchandMarkets، يشهد استهلاك مراكز البيانات للطاقة ارتفاعًا سريعًا نتيجةً للتوسع الدولي السريع والطلب المتزايد على خدمات طاقة أكثر كفاءة. وبحلول عام 2020، من المتوقع أن ينمو سوق خدمات طاقة مراكز البيانات بمعدل نمو سنوي مركب قدره 11.8%، ليصل إلى 20.44 مليار دولار أمريكي.

تستهلك مراكز البيانات 3% من إمدادات الكهرباء العالمية، وتتسبب في 2% من إجمالي انبعاثات غازات الاحتباس الحراري. ويُعد توفير الطاقة واستهلاكها وإدارة الحرارة تحديات بالغة الأهمية في بيئة مراكز البيانات.

حتى التقلبات الطفيفة في درجات حرارة البيئة قد تؤثر بشكل كبير على استهلاك الطاقة. لذلك، فإن مراقبة البيئة باستخدام خرائط موارد مركز البيانات المرئية واللحظية يمكن أن تساعد مسؤولي مراكز البيانات وتنبيههم إلى المشكلات المحتملة مثلتسربات المياه, دخان، وافتح أبواب الخزانة.

هؤلاءأجهزة الاستشعاريساعد على منع التبريد الزائد، والسخونة الزائدة، والتفريغ الكهروستاتيكي، والتآكل، والدوائر القصيرة، وما إلى ذلك. YOSUNوحدة توزيع الطاقة الذكيةمُصمم خصيصًا للعمل مع هذه المستشعرات. إليك خمس طرق رئيسية تُمكّن المستشعرات البيئية مديري مراكز البيانات من خلالها:

1.أجهزة استشعار درجة الحرارةلتوفير تكاليف التبريد: يجب الحفاظ على درجة حرارة معدات مركز البيانات ضمن نطاق محدد لضمان عملها بشكل صحيح ومنع أعطال الأجهزة. وتتطلب هذه المعدات تكييف هواء وتهوية للحفاظ على برودتها. ويمكن لمسؤولي مراكز البيانات الاستفادة من بيانات درجة الحرارة لتحسين أنظمة التبريد، وتحديد نقاط الاتصال، وإيقاف تشغيل جهاز أو أكثر حسب الحاجة. توفر مستشعرات درجة الحرارة عند مداخل الرفوف عرضًا أكثر دقة وفورية لدرجة حرارة مركز البيانات مقارنةً بقراءات وحدات تكييف هواء غرفة الحاسوب (CRAC). وقد صُممت بعض مستشعرات درجة الحرارة والرطوبة وفقًا لإرشادات الجمعية الأمريكية لمهندسي التدفئة والتبريد وتكييف الهواء (ASHRAE) لوضع المستشعرات للحصول على قراءات دقيقة وشاملة من أعلى الرفوف ومنتصفها وأسفلها.

2.زيادة وقت التشغيل مع مراقبة تدفق الهواءيمكن لمديري مراكز البيانات تحقيق وفورات كبيرة في التكاليف من خلال تقليل تدفق الهواء إلى الحجم المطلوب فقط. تُمكّن مستشعرات تدفق الهواء مسؤولي مراكز البيانات من مراقبة تدفق هواء التبريد وعودة الهواء الساخن لضمان عمل نظام التبريد بكفاءة. كما تضمن هذه المستشعرات أن يكون تدفق الهواء عند المستوى المناسب ليستقبل كامل الرف هواءً باردًا داخله. تساعد مستشعرات ضغط الهواء التفاضلي مديري مراكز البيانات على ضمان تدفق هواء تبريد كافٍ. تستطيع هذه المستشعرات تحديد فروق ضغط الهواء التي قد تؤدي إلى تسربات في نظام احتواء الممر الساخن/الممر البارد، ويمكن استخدامها للتحكم في وحدات تكييف الهواء المركزي (CRAC). تُرسل مستشعرات ضغط الهواء تحت الأرضية تغذية راجعة إلى وحدة معالجة هواء غرفة الحاسوب (CRAH)، أو وحدة تكييف الهواء المركزي (CRAC)، أو أنظمة إدارة المباني (BMS) لضبط سرعات المراوح بما يتوافق مع قيم ضغط الأرضية.

3. تأمين رفوف الخزانة باستخدام أجهزة استشعار إغلاق التلامس:تضمن مستشعرات إغلاق التلامس أمان رفوف الخزائن. ويمكن استخدامها لتشغيل أحداث، مثل التقاط الصور بواسطة كاميرات الشبكة عند اكتشاف فتح أبواب الخزائن. كما يمكن استخدام مستشعرات إغلاق التلامس الجاف مع أجهزة خارجية، مثل كاشفات الدخان، لإرسال إنذارات الحريق إلى مديري مراكز البيانات واكتشاف حالة فتح/إغلاق الأبواب الإلكترونية. وهذا يضمن إجراء تغييرات آمنة على المعدات.

4. تلقي التنبيهات البيئية:يمكن لمسؤولي مراكز البيانات تحديد عتبات وتنبيهات لمراقبة المرافق في الموقع، أو عن بُعد، أو غير المأهولة، لضمان عمل المعدات في ظروف آمنة. تساعد أجهزة الاستشعار البيئية، مثل أجهزة كشف الرطوبة والماء، على حماية المعدات القيّمة وتجنّب التوقف المُكلّف الناتج عن أعطال معدات تكنولوجيا المعلومات. كما تساعد أجهزة استشعار الرطوبة في الحفاظ على مستويات الرطوبة المناسبة، مما يُجنّب مشاكل التفريغ الكهروستاتيكي (ESD) عند انخفاض الرطوبة ومشاكل التكثيف عند ارتفاع الرطوبة. تكتشف أجهزة كشف المياه ما إذا كانت المياه من مصادر خارجية أو تسريبات من الأنابيب داخل الرفوف المُبرّدة بالماء.

5. تصميم وتعديل البنية التحتية لمركز البيانات:تُمكّنك أجهزة الاستشعار البيئية من اكتشاف الاتجاهات، وتلقي التنبيهات، وتحسين توافر مركز البيانات، وتوفير الطاقة. كما تُساعد على تحديد سعة مركز البيانات غير المُستغلة وتعويضها، مما يُؤخّر الاستثمارات الرأسمالية في المعدات والمرافق. من خلال دمج أجهزة الاستشعار البيئية مع حلول إدارة البنية التحتية لمركز البيانات (DCIM)، يُمكن لمديري مراكز البيانات مراقبة درجة الحرارة آنيًا وحساب الوفورات المُحتملة. يُساعد تحسين بيئة مركز البيانات على خفض تكاليف التشغيل وتحسين كفاءة استخدام الطاقة (PUE).