تستهدف مراقبة الحرارة في مراكز البيانات مجالين مختلفين: حرارة البيئة حول الغرف والرفوف وتدفق الهواء، وحرارة معدات توزيع الطاقة الكهربائية. ولا يقيس مستشعر حرارة غرف مركز البيانات حرارة ملفات المحول أو وصلة قضيب التوصيل أو نهاية الكابل.
- يشمل رصد الحرارة في مراكز البيانات قياس الظروف البيئية ومراقبة حرارة المعدات الكهربائية.
- تقيس حساسات الغرف والرفوف الظروف المحيطة، لكنها لا تمثل مباشرةً درجات الحرارة داخل معدات توزيع الطاقة.
- قد تشمل أهداف المراقبة الكهربائية المهمة المحولات والمفاتيح الكهربائية ووصلات قضبان التوزيع ونهايات الكابلات ووصلات مختارة ذات تيار مرتفع.
- تُستخدم حساسات الحرارة النقطية عندما يلزم قياس حرارة موضع كهربائي محدد مباشرةً.
- تكون مستشعرات الحرارة بالألياف الضوئية مناسبة عندما يكون العزل الكهربائي أو الجهد العالي أو التداخل الكهرومغناطيسي القوي مهمًا.
- يمكن إرسال بيانات الحرارة متعددة النقاط إلى PLC أو SCADA أو BMS أو منصات أخرى عبر أجهزة متوافقة وبنية نظام مناسبة.
دليل مراقبة الحرارة في مراكز البيانات
- مستشعرات الحرارة لمراكز البيانات
- مراقبة الحرارة البيئية مقارنةً بمراقبة المعدات الكهربائية
- مراقبة حرارة معدات الطاقة في مراكز البيانات
- مراقبة حرارة محولات مراكز البيانات
- مراقبة حرارة معدات التوزيع في مراكز البيانات
- مراقبة حرارة قضبان التوصيل والوصلات الكهربائية
- مستشعرات حرارة بالألياف الضوئية لمراكز البيانات
- مقارنة حساسات الألياف الضوئية واللاسلكية والأشعة تحت الحمراء
- مراقبة الحرارة متعددة النقاط في مراكز البيانات
- عدد حساسات معدات الطاقة في مركز البيانات
- تكامل نظام مراقبة حرارة مركز البيانات
- دليل اختيار مستشعر الحرارة لمراكز البيانات
- مراقبة حرارة معدات الطاقة في مراكز البيانات من INNO
- الأسئلة الشائعة عن مستشعرات الحرارة في مراكز البيانات
ما مستشعرات الحرارة المستخدمة في مراكز البيانات؟
يتوقف مستشعر الحرارة المناسب لمركز البيانات على نوع الحرارة المقاسة. فكل نوع مستشعر يعطي مقداراً حرارياً مختلفاً.
| هدف المراقبة | المستشعر / الطريقة المعتادة | ما الذي يقيسه؟ |
|---|---|---|
| غرفة / ممر | حساس حرارة بيئية | حرارة الهواء المحيط |
| رف الخوادم | حساس مدخل الرف أو مخرجه | حرارة تدفق الهواء محليًا |
| المحوّل | مستشعرات حرارة الزيت أو الملفات أو نقاط مختارة | حرارة الملفات أو الزيت أو موضع محلي في المحوّل، وفق نوع الحساس |
| معدات التبديل الكهربائية | مستشعر تلامسي نقطي / لاسلكي / بالألياف الضوئية | حرارة وصلة كهربائية مختارة |
| وصلة قضيب توزيع | مستشعر حرارة نقطي | حرارة الوصلة محليًا |
| نهاية الكابل | مستشعر حرارة نقطي | حرارة نهاية الكابل محليًا |
| إلكترونيات القدرة | طريقة تلامسية أو بصرية أو بالأشعة تحت الحمراء | حرارة جهاز أو سطح مختار |
لا يغطي مستشعر واحد جميع صفوف مركز البيانات.
مراقبة الحرارة البيئية في مركز البيانات مقارنةً بمراقبة حرارة المعدات الكهربائية
| نوع المراقبة | الهدف الرئيسي | السؤال المعتاد |
|---|---|---|
| المراقبة البيئية | الغرفة أو الرف أو تدفق الهواء | هل تقع بيئة التبريد ضمن النطاق المطلوب؟ |
| مراقبة المعدات الكهربائية | محول / مفاتيح كهربائية / قضيب توزيع / وصلة كابل | ما درجة الحرارة عند هذا المكوّن أو موضع التوصيل الكهربائي؟ |
لا تمثل حرارة مدخل الرف مباشرةً حرارة ملفات المحوّل أو وصلة قضيب التوصيل أو نهاية الكابل أو نقاط التلامس في خلية التوزيع. وكلا نوعي المراقبة مفيد لأنه يجيب عن سؤال مختلف؛ فمراقبة البيئة والمعدات الكهربائية يكمل أحدهما الآخر ولا يحل أحدهما محل الآخر.
ما معدات توزيع الطاقة في مركز البيانات التي ينبغي مراقبة حرارتها؟
قد تشمل مراقبة حرارة المعدات الكهربائية في مراكز البيانات أنواع المعدات ونقاط التوصيل التالية:
- المحولات
- معدات التوزيع متوسطة الجهد
- معدات توزيع منخفضة الجهد عند الحاجة إلى مراقبة وصلات مختارة
- قضبان التوزيع ووصلاتها
- نهايات الكابلات وعراويها
- نقاط توصيل القواطع
- لوحات توزيع الطاقة
- وصلات مختارة في وحدات UPS / تحويل الطاقة عندما يلزم قياس الحرارة
لا تتطلب كل المكونات طريقة المراقبة نفسها أو العدد نفسه من المستشعرات. ويُخطط لمراقبة حرارة توزيع الطاقة وفق نوع المعدة ومتطلبات المشروع.
كيف تعمل مراقبة حرارة المحولات في مركز البيانات؟
قد تشمل مراقبة المحوّلات في مركز البيانات حرارة الملفات ومواضع محتملة للنقاط الساخنة وحرارة الزيت العلوي وحرارة ملفات المحوّلات الجافة ومعلمات حرارية مختارة أخرى. ويتطلب كل نوع من المحوّلات بنية مراقبة مختلفة.
يمكن للمجسّات النقطية المضمّنة بالألياف الضوئية قياس الحرارة مباشرةً عند مواضع مختارة من الملفات إذا تضمن تصميم المحول هذا النوع من الاستشعار. ويقيس كل مسبار موضع تركيبه فقط، لذلك تُختار المواضع وفق تصميم المحول والتحليل الحراري.
كيف تُراقب حرارة خلايا التوزيع في مركز البيانات؟
تركز مراقبة حرارة معدات التوزيع على النقاط الحاملة للتيار:
- وصلات قضبان التوصيل
- وصلات القواطع
- نهايات الكابلات
- وصلات حاملة للتيار مختارة
يعطي مستشعر المفاتيح الكهربائية في كل موقع مختار قراءة ذلك الموقع. ولا تمثل حرارة هواء الخزانة مباشرةً حرارة هذه الوصلات. لذا تعتمد مراقبة حرارة المفاتيح في مراكز البيانات على مستشعرات نقطية عند الوصلات بدلاً من الاعتماد على قراءة هواء الغلاف.
مراقبة حرارة قضبان التوصيل والوصلات الكهربائية في مراكز البيانات
قد تختلف حرارة الوصلات الكهربائية الموضعية عن حرارة هواء الغلاف المحيط. لذلك تستخدم مراقبة حرارة قضبان التوزيع والوصلات مستشعر حرارة قضيب أو وصلة عند كل موقع مختار.
يقيس المستشعر النقطي موقعاً مادياً محدداً واحداً. وتتطلب مراقبة الأطوار A / B / C على نحو منفصل عادةً ثلاث نقاط استشعار مستقلة. وقد تؤدي مراقبة وصلة قضيب توزيع ونهاية كابل في كل طور إلى 6 نقاط قياس. وهذه أمثلة وليست معايير.
متى ينبغي استخدام مستشعر حرارة بالألياف الضوئية في مركز بيانات؟
يكون مستشعر الحرارة بالألياف الضوئية مناسباً لـ:
- معدات كهربائية عالية الجهد
- قياس حرارة ملفات المحول
- نقاط مختارة في معدات التوزيع
- مراقبة قضبان التوزيع والوصلات الكهربائية
- بيئات ذات تداخل كهرومغناطيسي قوي
- قياس معزول كهربائياً
- مراقبة متعددة النقاط للمعدات الكهربائية
تتمثل خصائصه الأساسية في القياس المباشر عند نقطة محددة ومسار استشعار بصري معزول كهربائيًا ومقاومة عالية للتداخل الكهرومغناطيسي على طول المسار البصري ومجس نقطي صغير وجهاز مراقبة بعيد وقياس متعدد القنوات. ويظل الجهاز والأسلاك الخارجية مكوّنات إلكترونية.
يقيس مستشعر الألياف الضوئية النقطي موضع تركيبه فقط. ولا يمسح المحول أو معدات التوزيع، ولا يحدد تلقائيًا كل النقاط الساخنة. كما لا يلزم الاستشعار بالألياف الضوئية في كل مركز بيانات، وليس بديلًا عامًا عن المستشعرات الأخرى.
مستشعرات الحرارة بالألياف الضوئية واللاسلكية والأشعة تحت الحمراء لمعدات الطاقة في مراكز البيانات
| الميزة | ألياف ضوئية | مستشعر تلامس لاسلكي | الأشعة تحت الحمراء |
|---|---|---|---|
| القياس | نقطة تركيب مباشرة | نقطة تركيب مباشرة | سطح متاح |
| المراقبة المستمرة | نعم | غالباً، وفق بنية المستشعر | يعتمد على النظام |
| عزل كهربائي في مسار الاستشعار | مسار استشعار ضوئي معزول كهربائياً | يعتمد على تصميم المستشعر | من دون تلامس |
| اعتبارات التداخل الكهرومغناطيسي | مقاومة عالية للتداخل على المسار البصري | يعتمد على بنية المستشعر | قياس ضوئي من دون تلامس |
| خط الرؤية | لا | لا | مطلوب للقياس بالأشعة تحت الحمراء |
| مراقبة متعددة النقاط | نعم | نعم | يعتمد على النظام |
| الملاءمة المعتادة | مراقبة نقاط الجهد العالي / التداخل الكهرومغناطيسي / النقاط المعزولة | التحديث اللاحق والمراقبة اللاسلكية عند الملاءمة | الفحص والأسطح المتاحة |
تناسب كل طريقة بنية مراقبة مختلفة، وغالبًا ما تجمع المشروعات بينها.
كيف تعمل مراقبة الحرارة متعددة النقاط في مراكز البيانات؟
يحتوي نظام توزيع الطاقة في مركز البيانات على نقاط حرارة مستقلة عديدة. وفي الاستشعار النقطي بالألياف الضوئية، يقابل كل مجس عادةً قناة قياس نشطة، ويقرأ جهاز متعدد القنوات هذه النقاط معًا. وهذا رصد حراري متعدد النقاط لمواضع مستقلة.
قد تشمل النقاط المحتملة ثلاث نقاط لملفات المحول وثلاث نقاط لقضبان توزيع المفاتيح الكهربائية وثلاث نقاط لنهايات الكابلات ووصلات مختارة أخرى. ولا توجد هذه المواضع كلها في كل مشروع. وتُعد أمثلة تهيئات 3 و6 و9 و12 نقطة أمثلة تطبيقية وليست معايير صناعية.
توفر INNO عادةً لمشروعات معدات التوزيع والمعدات الكهربائية تهيئات من 3 / 6 / 9 / 12 قناة. ويمكن تخصيص عدد القنوات للمشروعات الخاصة وفق نقاط الاستشعار الفعلية.
كم مستشعر حرارة تحتاج إليه معدات الطاقة في مركز البيانات؟
| نطاق مراقبة نموذجي | أمثلة على نقاط الاستشعار | عدد القنوات الممكن |
|---|---|---|
| وصلة كهربائية واحدة ثلاثية الأطوار | 3 | 3 قنوات |
| موضعان كهربائيان ثلاثيا الأطوار | 6 | 6 قنوات |
| ثلاثة مواقع ثلاثية الأطوار | 9 | 9 قنوات |
| أربعة مواضع ثلاثية الأطوار | 12 | 12 قناة |
| مراقبة ملفات المحوّلات | وفق المشروع | يتوقف على خطة استشعار الملفات |
تعتمد الكمية الفعلية على تصميم المعدة ونقاط الرصد المطلوبة.
كيف يتصل رصد الحرارة في مركز البيانات بنظام BMS أو PLC أو SCADA؟
لا يتصل مسبار الألياف الضوئية عادةً مباشرةً بنظام BMS أو PLC أو SCADA. ويتبع نظام مراقبة حرارة المعدات الكهربائية في مركز البيانات المسار التالي:
مجس ألياف ضوئية ← جهاز مراقبة حرارة متعدد القنوات ← PLC / SCADA / BMS / منصة مراقبة أخرى
قد تشمل واجهات الجهاز:
- RS485 باستخدام بروتوكول مدعوم مثل Modbus RTU
- إشارة 4–20 mA
- مرحل إنذار
- CAN عند توفر الدعم
- Ethernet / TCP/IP عند الدعم
تعتمد الواجهات المتاحة على جهاز المراقبة وتهيئته. ولا تقبل جميع أنظمة BMS هذه الواجهات مباشرةً؛ وقد تلزم بوابة أو وحدة تحكم أو طبقة ربط وسيطة وفق بنية النظام.
قد تظهر البيانات في نهاية المطاف في منصة BMS أو SCADA أو DCIM أو مراقبة المصنع. ويتوقف مسار وصولها على بنية المراقبة والبوابة والبروتوكول وتكامل البرمجيات.
كيفية اختيار مستشعر حرارة لمعدات الطاقة في مركز البيانات
| المتطلب | ما الذي ينبغي التحقق منه؟ |
|---|---|
| هدف القياس | الغرفة أو المحوّل أو خلية التوزيع أو قضيب التوصيل أو نهاية الكابل |
| قياس نقطي مباشر أو قياس للهواء المحيط | قياس مدمج / تلامسي / للهواء |
| بيئة الجهد | متطلبات العزل الكهربائي |
| بيئة التداخل الكهرومغناطيسي | مسار إشارة المستشعر وبنية التركيب |
| عدد النقاط | نقطة واحدة أم نقاط متعددة |
| مرحلة المعدّة | إنشاء جديد أو دمج بالمصنع أو تحديث لاحق |
| نطاق درجات الحرارة المطلوب | نطاق التشغيل المتوقع للمعدّة |
| خرج النظام | إشارة محلية / إنذار / PLC / SCADA / BMS |
| الاتصال | RS485 أو تناظري أو مرحّل أو شبكة، عند توفرها |
| مسار توجيه الألياف | طول الليف الضوئي المطلوب |
لا تختر مستشعر حرارة لمركز البيانات وفق نطاق الحرارة وحده. ضع في الحسبان ما يُقاس ومكان التركيب وبيئة الجهد وعدد النقاط وبنية التكامل. وتتوقف حدود الإنذار على تصميم المعدة ومتطلبات المُصنّع ومواصفات المشروع وظروف التشغيل.
مراقبة الحرارة في مراكز بيانات جديدة مقارنةً بمشاريع التحديث
في الإنشاء الجديد: يمكن تخطيط نقاط الاستشعار وأجهزة المراقبة وبنية الاتصال مع نظام التوزيع الكهربائي.
تحديث لاحق: ينبغي أولاً مراجعة إمكانية الوصول إلى المعدات الحالية ومواضع الاستشعار ومسارات التوجيه وواجهات المراقبة وظروف الإيقاف أو المشروع.
مراقبة INNO لحرارة معدات الطاقة في مراكز البيانات بالألياف الضوئية
توفر INNO حساسات حرارة نقطية بالألياف الضوئية تعتمد على التألق وأجهزة مراقبة متعددة القنوات لقياس حرارة معدات كهربائية مختارة في أنظمة توزيع الطاقة بمراكز البيانات. تقنية قياس الحرارة بالألياف الضوئية القائمة على الفلورة تشرح الصفحة مبدأ الاستشعار. وتشمل التطبيقات حرارة ملفات المحولات ووصلات معدات التوزيع وقضبان التوصيل ونهايات الكابلات ومعدات جهد عالٍ مختارة ومراقبة حرارة توزيع الطاقة متعددة النقاط.
- قياس مباشر لدرجة الحرارة عند نقطة محددة
- مسار استشعار ضوئي معزول كهربائياً
- مقاومة عالية للتداخل الكهرومغناطيسي على مسار الاستشعار البصري
- خيارات مسبار مدمجة
- طول ليف مخصص
- مراقبة متعددة القنوات
- تهيئات من 3 / 6 / 9 / 12 قناة لمشاريع المعدات الكهربائية المعتادة
- تتوفر تهيئات قنوات أخرى وفق المشروع.
- التكامل مع PLC / SCADA / BMS عبر بنية مراقبة متوافقة
- دعم OEM / ODM لمصنعي المعدات ومتكاملي الأنظمة
قد تشمل القيم المرجعية المعتادة لمجسات INNO النقطية نطاق حرارة يقارب -40 إلى 260 °م، ودقة تقارب ±0.5 إلى ±1 °م، واستجابة أقل من 1 ثانية، وقطر مسبار يقارب 2–3 مم، وطول ليف يقارب 0–20 متراً، وفق المسبار والجهاز وتهيئة المشروع.
ما المعلومات المطلوبة لتهيئة مراقبة الحرارة في مركز بيانات؟
- تطبيق النظام الكهربائي في مركز البيانات
- نوع المعدة
- المحوّل أو خلية التوزيع أو قضيب التوصيل أو نهاية الكابل
- مستوى الجهد
- عدد المواضع الخاضعة للمراقبة
- عدد الأطوار
- نقاط الاستشعار المطلوبة
- القنوات المطلوبة
- نطاق الحرارة المتوقع
- مسافة توجيه الألياف
- موضع جهاز المراقبة
- متطلبات العرض المحلي
- متطلبات الإنذار
- متطلبات PLC / SCADA / BMS
- واجهة الاتصال المطلوبة