L'evoluzione nel controllo e nell'automazione per i data center
Il moderno stile di vita ha una sete insaziabile di dati. Dallo shopping online all'intelligenza artificiale, dal settore bancario ai videogiochi, facciamo affidamento su un accesso immediato a una vastissima mole di dati digitali.
I data center sono una parte cruciale dell'infrastruttura che supporta questa crescente domanda.
Cos'è un data center?
Un data center è una spazio fisico, un edificio o una grande struttura che ospita l'infrastruttura IT dedicata alla gestione dell'archiviazione e all'erogazione dei servizi digitali con cui interagiamo quotidianamente.
Per garantire un accesso affidabile e continuo a questi dati 24 ore su 24, 7 giorni su 7, è essenziale che queste strutture siano progettate per funzionare senza interruzioni o con tempi di inattività minimi.
Esistono standard di settore, come quelli definiti dall'Uptime Institute, che aiutano nella progettazione, costruzione e manutenzione dei data center.
L'Uptime Institute classifica i data center in quattro livelli, in base a vari criteri, come riassunto di seguito:
Livello 1
- Singola fonte di alimentazione e raffreddamento.
- Senza ridondanza.
- Senza tolleranza ai guasti.
- Massimo 28,8 ore di inattività all'anno.
Livello 2
- Singola fonte di alimentazione e raffreddamento, ma con dispositivi di sicurezza aggiuntivi per il backup, come moduli UPS, refrigeratori di riserva, pompe e generatori.
- Senza tolleranza ai guasti.
- Massimo 22 ore di inattività all'anno.
Livello 3
- Molteplici fonti di alimentazione e raffreddamento.
- Ridondanza N+1.
- Parziale tolleranza ai guasti.
- Massimo 1,6 ore di inattività all'anno.
Livello 4
- Fonti di alimentazione multiple e raffreddamento con sistemi di backup.
- Ridondanza N2, N2+1.
- Circuiti con tolleranza ai guasti.
- Massimo 0,4 ore di inattività all'anno.
Come i sistemi di controllo dei data center stanno evolvendo verso l'automazione industriale
Con il passaggio dei data center da piccole sale server a strutture su larga scala, si è evoluta anche l'infrastruttura necessaria per mantenerli operativi.
Inizialmente, nelle piccole installazioni con modesta potenza di calcolo, poteva non esserci alcun controllo climatico o backup di alimentazione; oggi non è più così.
Con la crescita esponenziale della potenza di calcolo e delle dimensioni delle strutture, aumentano anche la complessità e la necessità di controllo climatico, ottimizzazione energetica e sicurezza associata.
Questa evoluzione sposta il controllo e l'automazione delle strutture di livello superiore da soluzioni basate su BMS a un'architettura di automazione più ibrida / industriale.
È improbabile che un tradizionale Sistema di Gestione degli Edifici (BMS) o un Sistema di Gestione dell'Alimentazione (PMS) possa soddisfare pienamente le esigenze di uptime garantito, le architetture ridondanti necessarie e l'ottimizzazione degli asset richiesti per l'operatività di data center di livello superiore.
Sono necessari sistemi di controllo affidabili, integrati con piattaforme DCIM (Gestione integrata del data center), che garantiscano un'elevata disponibilità del sistema per controllare non solo l'infrastruttura informatica, ma anche le apparecchiature ausiliarie come il controllo climatico, la gestione degli asset e la sicurezza.
Questi sistemi di controllo assicurano inoltre una transizione fluida verso sistemi ridondanti o di backup in caso di guasto
Ruolo di PR electronics nell’automazione dei data center
I dispositivi PR electronics possono essere utilizzati in numerose applicazioni all'interno dei data center per garantire valori di processo precisi e ripetibili provenienti da punti di misura critici.
Si utilizzano generalmente sistemi ridondanti indipendenti e diversificati per eliminare la possibilità di guasti sistematici, che potrebbero causare lunghi tempi di inattività e conseguenti impatti economici.
Pertanto, accanto ai tradizionali BMS e ai relativi sistemi di gestione e controllo, è possibile impiegare componenti collaudati di controllo e automazione industriale per garantire la diversità e l'indipendenza necessarie in questi contesti.
Esempi tipici di applicazioni in cui i dispositivi PR electronics trovano impiego includono:
Monitoraggio del flusso d'aria condizionata
Garantire un flusso d'aria adeguato attraverso gli estesi sistemi HVAC utilizzati nei data center è fondamentale per il funzionamento efficiente dell'infrastruttura IT. La temperatura ambiente delle sale server deve essere mantenuta a un livello specifico e il flusso d'aria deve essere regolato e monitorato con attenzione. Questo è ottenuto principalmente tramite il sistema HVAC BMS, che controlla il flusso d'aria attraverso appositi sensori.
Per garantire la ridondanza indipendente e diversificata richiesta, può essere utilizzato il trasmettitore universale PR 4116, assicurando così un raffreddamento continuo.
Il PR 4116 può essere configurato per trasmettere un segnale 4-20 mA rappresentativo del flusso d'aria al sistema di controllo e per fornire, indipendentemente, avvisi di basso flusso o allarmi di flusso interrotto tramite due uscite relè.
Monitoraggio della temperatura
All'interno di un data center esistono numerosi punti in cui si misura la temperatura. Dalle temperature dell'aria ambiente a quelle di singoli rack e componenti, tutto deve essere strettamente monitorato per garantire l'efficienza operativa e per rilevare eventuali surriscaldamenti o sovraccarichi che potrebbero provocare guasti o interruzioni del servizio.
Precisione e rapidità nelle risposte sono essenziali in ogni punto di misurazione della temperatura.
Il PR 5437 è particolarmente indicato per le applicazioni nei rack. I rack sono in genere dotati di sensori che misurano sia la temperatura di aspirazione che quella di scarico, con un delta target inferiore a 20°C.
Grazie alla vera capacità di doppio ingresso, il PR 5437 accetta segnali da entrambi i sensori e trasmette un segnale 4–20 mA che rappresenta la differenza fra i due valori misurati. Ciò facilita l'integrazione diretta della differenza di temperatura nel sistema di controllo.
I limiti programmabili dei sensori permettono inoltre di inviare al sistema di controllo avvisi conformi alla norma NE107, offrendo segnalazioni precoci di possibili anomalie e permettendo di avviare tempestivamente interventi di manutenzione preventiva.
Monitoraggio e controllo delle apparecchiature ausiliarie
I sistemi di alimentazione di backup e ridondanti, insieme alle apparecchiature ausiliarie, sono fondamentali per assicurare la massima disponibilità operativa e la resilienza contro interruzioni impreviste o guasti.
I Sistemi di Accumulo di Energia a Batteria (BESS) sono impiegati sempre più frequentemente per immagazzinare energia rinnovabili. I grandi data center integrano sistemi BESS dedicati nelle loro strategie di gestione energetica, spesso utilizzando energia eoliche o solare per alimentare le batterie. Le apparecchiature PR electronics trovano largo impiego nei grandi sistemi BESS. Per approfondire i BESS, consulta il nostro articolo qui.
Inoltre, per garantire un funzionamento ininterrotto sono necessarie apparecchiature come generatori di riserva e pompe di raffreddamento. Che questi sistemi siano montati su skid o integrati, i dispositivi PR electronics sono ampiamente collaudati per tali applicazioni.
Il PR 4179 può monitorare tensione o corrente nei processi di monitoraggio e bilanciamento energetico, garantendo un controllo regolato in tempo reale per soddisfare l'ampio fabbisogno energetico di un data center.
Condizionamento dei segnali affidabile per il futuro dei data center
Con l'evoluzione dei data center che gestiscono quantitativi sempre maggiori di dati e crescenti richieste, PR electronics è un partner affidabile per un condizionamento dei segnali preciso e stabile, oggi e in futuro.
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