====== Сенсоры и исполнительные устройства в ЦОД ======
===== Основные типы сенсоров =====
В центрах обработки данных применяются сенсоры для измерения:
* температуры;
* относительной влажности;
* скорости и расхода воздуха;
* перепадов давления;
* качества воздуха, дыма и аэрозолей;
* шума и вибрации.
Температурные сенсоры размещаются:
* на входе в стойку (зона холодного воздуха);
* на выходе из стойки (зона нагрева);
* на разных высотах при фальшполе — для анализа вертикального распределения охлаждения.
Разность температур на входе и выходе является показателем вычислительной нагрузки. Давление под фальшполом измеряется датчиками ΔP для оценки воздушного потока от CRAC/CRAH.
$$ \Delta T = T_{out} - T_{in} \Rightarrow \text{индикатор загрузки и эффективности охлаждения} $$
===== Плотность и точность измерений =====
Точность и количество сенсоров определяются требуемой детализацией и используемыми физическими или статистическими моделями.
Чем выше плотность сенсоров, тем точнее отслеживается динамика температурных изменений и корректируется управление охлаждением.
* Высокая плотность измерений повышает точность CFD-моделей (моделей движения воздуха).
* Сенсоры формируют «тепловые карты» ЦОД, что позволяет выявлять зоны перегрева и корректировать воздушные потоки.
===== Сенсоры и CFD-модели =====
Собранные показания сенсоров используются в моделях вычислительной гидродинамики (CFD) для оценки распределения температуры по объёму зала.
Модель может работать в режиме постоянного обновления, визуализируя горизонтальные и вертикальные сечения температурных полей.
* Актуализация CFD-карты по данным сенсорной сети позволяет быстро обнаруживать «горячие зоны».
* Модель обновляется при изменении расположения стоек или нагрузки.
^ Зона контроля ^ Измеряемые параметры ^ Рассчитываемые показатели ^ Управляющие действия ^
| **Верхняя часть зала** (≈ 3,5 м) | Температура выходящего воздуха | Градиент по высоте, стратификация | • Регулировка скорости вентиляторов (VFD) \\ • Выравнивание потоков |
| **Рабочая зона стоек** (≈ 1,2 м) | Температура на входе ИТ, скорость воздуха | ΔT стойки = T_вых − T_вх (эффективность съёма тепла) | • Подстройка уставок CRAH / чиллеров \\ • Управление заслонками и перфоплитами |
| **Под фальшполом** (≈ 0,6 м) | Перепад давления, температура подачи | ΔP — устойчивость подачи воздуха | • Корректировка распределения потоков \\ • Балансировка подпольных зон |
| **Общая среда зала** | Влажность, загрязнение, уровень коррозии | Индекс качества воздуха / скорость коррозии | • Уведомление об отклонениях \\ • Коррекция режима вентиляции и фильтрации |
| **Интегрированные показатели** | — | Карта «горячих зон», утечки холода | • Оптимизация коридоров, заглушки U, уплотнение рядов |
===== Контроль и оценка состояния =====
* Мониторинг загрязнения воздуха и скорости коррозии.
* Автоматическое взаимодействие с контроллерами CRAC.
* Формирование отчётов по скорости деградации материалов.
* Уведомления при превышении пороговых значений.
**Ключевые идеи**
* Сенсорная сеть — основа цифровой модели охлаждения и микроклимата ЦОД.
* Комбинация температурных и давленческих сенсоров позволяет оптимизировать подачу воздуха.
* Сенсоры коррозии дают ранние сигналы загрязнения и деградации.
* Связка «сенсоры + исполнители» формирует замкнутый контур регулирования.
* Интеграция данных в CFD-модели обеспечивает прогнозирование и предупреждение перегрева.