حرس "خط الدفاع غير المرئي" - أنظمة مكافحة الحرائق والسلامة

أولا: الوضع الحالي لأنظمة الحماية من الحرائق والسلامة في مراكز البيانات

معدات السلامة والحماية من الحرائق التقليدية غير كافية لمواجهة البيئة الكهربائية المعقدة والمعدات عالية القيمة في مراكز البيانات. على سبيل المثال، تتميز أجهزة كشف الدخان التقليدية ذات النقاط بسرعات استجابة بطيئة - فبحلول الوقت الذي يصل فيه الدخان إلى جهاز الكشف، قد يكون الحريق قد وصل إلى نطاق معين. كما تُشكل أنظمة إخماد حرائق الغاز خطر التفريغ العرضي، الذي لا يُلحق الضرر بالمعدات فحسب، بل يُسبب أيضًا انقطاعًا في الأعمال وخسائر اقتصادية فادحة. علاوة على ذلك، تفتقر معدات الحماية من الحرائق التقليدية إلى الربط الفعال والإدارة الذكية، مما يُعيق تحقيق رصد شامل للحرائق والاستجابة السريعة. حلول الحماية من الحرائق في مراكز البيانات هناك حاجة ماسة إلى معالجة نقاط الألم هذه.

II. الحلول التقنية للكشف عن الحرائق

(1) كشف الدخان عالي الحساسية

تُعد كاشفات الدخان بالشفط مثالية للكشف المبكر عن الحرائق في مراكز البيانات، استنادًا إلى تقنية أخذ العينات والتحليل النشط. يستخدم الكاشف مضخة هواء مدمجة لسحب عينات الهواء من المنطقة المحمية وإرسالها إلى غرفة تشتيت ليزر عالية الحساسية للتحليل. عندما تحتوي عينة الهواء على جزيئات دخان دقيقة، تُشتت هذه الجزيئات الليزر، مما يُفعّل آلية الإنذار داخل الكاشف. تُمكّن طريقة أخذ العينات النشطة هذه الكاشف بالشفط من إصدار إشارة إنذار مبكر في المرحلة المبكرة جدًا من الحريق، عندما يكون تركيز الدخان منخفضًا للغاية. الكشف الذكي عن الحرائق لمراكز البيانات وقد أصبح هذا اتجاهًا تطبيقيًا رئيسيًا.

بفضل تقنية أخذ العينات النشطة، يمكن لكاشفات الدخان الشفطية توفير إنذار مبكر للغاية بالحرائق. وبفضل أنابيب أخذ العينات المُرتبة بمرونة، تُغطي هذه الكاشفات مراكز البيانات بالكامل، مما يُوفر وقتًا حرجًا للاستجابة للطوارئ. وهذه ميزة أساسية لـ أنظمة كشف الدخان في مراكز البيانات.

(2) الكشف الدقيق عن درجة الحرارة الاستشعارية

تُطلق كاشفات استشعار درجة الحرارة الإنذارات من خلال رصد تغيرات درجة الحرارة في البيئة المحيطة، وعادةً ما تستخدم مكونات استشعار مثل الثرمستورات أو المزدوجات الحرارية لقياس درجة الحرارة. عندما تتجاوز درجة الحرارة المحيطة عتبة الإنذار المُحددة مسبقًا، يُرسل الكاشف إشارة إنذار. وفقًا لمبادئ العمل المختلفة، تُصنف كاشفات استشعار درجة الحرارة إلى ثلاثة أنواع: كاشفات درجة الحرارة الثابتة، وكاشفات معدل الارتفاع، وكاشفات معدل الارتفاع ودرجة الحرارة الثابتة. تُصدر كاشفات درجة الحرارة الثابتة إنذارًا عند الوصول إلى درجة الحرارة المُحددة؛ وتُصدر كاشفات معدل الارتفاع إنذارًا عند تجاوز تغير درجة الحرارة قيمة مُحددة مسبقًا خلال فترة زمنية مُحددة؛ أما الكاشفات المُدمجة فتُدمج خصائص النوعين الأولين، حيث تُصدر إنذارًا عند وصول درجة الحرارة إلى قيمة مُحددة وعندما يكون معدل تغير درجة الحرارة غير طبيعي.

يُحسّن التعاون بين أجهزة استشعار درجة الحرارة وكاشفات الدخان دقة الكشف بشكل كبير، مما يُحلّ مشاكل الإنذارات الكاذبة والإنذارات الفائتة التي قد تُسببها طريقة كشف واحدة: إذ يُمكن لأجهزة استشعار درجة الحرارة الثابتة/معدل الارتفاع التقاط ارتفاعات الحرارة المحلية غير الطبيعية الناتجة عن أعطال المعدات بسرعة للإنذار المبكر؛ كما تتحقق كاشفات الدخان من علامات الاحتراق. بعد ربط البيانات بين الجهازين، تُفعّل إجراءات الطوارئ، مما يُقلّل معدل الإنذارات الكاذبة بأكثر من 80%. وقد نجح مركز بيانات مالي في تجنّب 3 عمليات تخلص من الإنذارات الكاذبة الناتجة عن التحميل الزائد للمعدات بعد تطبيق هذا الحل. أنظمة مراقبة درجة حرارة مركز البيانات وقد أثبتت هذه الدراسات قيمتها العملية الكبيرة.

ثالثًا: الحلول التقنية لأنظمة إخماد الحرائق

يجب أن يتبع إخماد حرائق مراكز البيانات مبدأ "الأولوية غير التدميرية": يُفضّل استخدام أنظمة هيبتافلوروبروبان أو IG541 لغرف الحواسيب الأساسية، مما يُحقق تفريغًا دقيقًا في غضون 30 ثانية من خلال تصميم خطوط الأنابيب المُقسمة إلى مناطق؛ وتُستخدم أجهزة المسحوق الجاف فائق الدقة في غرف توزيع الطاقة وغيرها من المناطق لتوفير حماية هرمية. يجب ربط النظام بنظام الكشف لتحقيق الأتمتة الكاملة لـ "الكشف - التأكيد - انقطاع التيار الكهربائي - الإخماد". هذا هو مفتاح... أنظمة إخماد الحرائق في مراكز البيانات.

رابعًا: حلول أنظمة الرصد والإنذار المبكر

(1) تكامل نظام المراقبة الذكي

يحقق نظام المراقبة الذكي إدراكًا شاملًا من خلال دمج "المستشعرات + فيديو الذكاء الاصطناعي": دمج بيانات مستشعرات الدخان، ومستشعرات درجة الحرارة، والتصوير الحراري بالأشعة تحت الحمراء، وغيرها، لبناء منصة مراقبة بصرية؛ تُحلل خوارزميات الذكاء الاصطناعي صور الفيديو آنيًا لتحديد السلوكيات غير الطبيعية، مثل التدخين غير المصرح به واهتزاز المعدات غير الطبيعي، مع زمن استجابة للإنذار المبكر يقل عن 500 مللي ثانية. يمكن للتحقق المتبادل من البيانات من مصادر متعددة أن يزيد دقة التعرف على الحرائق إلى 99.5%. أنظمة مراقبة مراكز البيانات الذكية أصبحت اتجاها سائدا.

يدمج النظام ويحلل البيانات المجمعة من أجهزة متعددة، مثل الكاميرات عالية الدقة، وأجهزة استشعار الدخان، وأجهزة استشعار درجة الحرارة، لتحقيق تصور شامل لبيئة مركز البيانات. على سبيل المثال، عند رصد دخان في شاشة مراقبة الفيديو، يُشغّل النظام تلقائيًا جهاز استشعار الدخان للتحقق من البيانات، ثم يجمعها مع بيانات جهاز استشعار درجة الحرارة لتحديد خطر الحريق. تُحسّن هذه الطريقة متعددة المصادر لدمج المعلومات دقة وموثوقية كشف الحرائق بشكل كبير، وتُقلل بشكل فعال من معدل الإنذارات الكاذبة.

يُعدّ التعرّف على السلوكيات غير الطبيعية وظيفةً أساسيةً أخرى لنظام المراقبة الذكي. فبفضل خوارزميات الذكاء الاصطناعي المتقدمة، يُمكن للنظام تحليل سلوك الأفراد والمعدات في فيديو المراقبة آنيًا، وتحديد السلوكيات غير الطبيعية، وإصدار تحذيرات مبكرة على الفور. على سبيل المثال، عند رصد تدخين غير مصرح به في مركز البيانات، أو اهتزاز غير طبيعي، أو ارتفاع درجة حرارة المعدات، يُصدر النظام إنذارًا فورًا ويُخطر الموظفين المعنيين بالتعامل معه. وقد نجح مركز بيانات الإنترنت في تحديد ومنع العديد من حوادث الحريق المحتملة الناجمة عن عمليات الأفراد غير المصرح بها، ومشاكل المعدات، بعد اعتماد هذا الحل، مما يضمن التشغيل الآمن والمستقر لمركز البيانات.

خامسًا: الإدارة الشاملة وحلول الطوارئ

نركز على الحلول التقنية الأساسية لحماية مراكز البيانات من الحرائق وسلامتها: تحقيق الكشف المبكر للغاية من خلال التعاون بين "مستشعرات الدخان الاستنشاقية ومستشعرات درجة الحرارة"؛ وضمان سلامة المعدات بحلول إخماد الحرائق غير المدمرة مثل هيبتافلورو بروبان؛ وتعزيز السلامة الكهربائية من خلال الكشف بالأشعة تحت الحمراء وتوفير الطاقة الاحتياطية؛ وتحسين دقة الإنذار المبكر باستخدام أنظمة المراقبة الذكية. حلول سلامة مركز البيانات تشكيل نظام حماية كامل.

يمكن لهذه الحلول تقليل معدل حدوث الحرائق بنسبة 90%، ومخاطر انقطاع الأعمال بنسبة 85%، مما يوفر حماية قوية لسلامة مركز البيانات. اختيار متخصص أنظمة الحماية من الحرائق والسلامة في مراكز البيانات يعد أمرا بالغ الأهمية لأمن البنية التحتية الرقمية.