חיזוי תקלות חשמל במרכזי נתונים

37% מהתקלות במתקני מחשב נובעות ממערכת החשמל, זאת על פי הדו"ח השנתי לשנת 2020 של ה-Uptime Institute. מערכת החשמל מתאפיינת בכך שתקלה בה משביתה את המתקן תוך חלקי שנייה ועלולה לגרום לנזקים ישירים לציוד ועלות נפילה, אך מעבר לכך, גם אם ניתן להתגבר על התקלה במהירות עלולים להיות נזקים עקיפים: תקלות בחומרה, צורך בשחזור נתונים, פגיעה במוניטין ועוד.

תשתיות החשמל המודרניות במתקני מחשב מסועפות מאוד וכוללות ריבוי הזנות, גיבויים וצרכנים מסוגים שונים. למרות ההתקדמות הטכנולוגית בשנים האחרונות במערכות בקרה ובהגנות בלוחות החשמל, עדיין הגנות אלו אינן מסוגלות, ברובן, להתמודד עם חיזוי התקלה הבאה, שתגרום להפסקת חשמל או לקצר. מיקום התקלה יכול להיות החל ממקור ההזנה וכלה בנקודת החיבור הסופית לצרכן ה-IT.

הסיבות לתקלות במתקני מחשב – מתוך הדו"ח השנתי של ה-Uptime Institute לשנת 2020

תקלות נגרמות כתוצאה מאירוע נקודתי: הפסקת חשמל, קצר מלא וכד', או מתהליך – אירוע מתמשך של התרופפות חיבורים, התחממות, הצטברות אבק וכד'. תקלות יכולות לבוא לידי ביטוי בהתנתקות של מפסק כתוצאה מפעולת מערכת ההגנה במקרה ה"טוב", אך עלולה גם להגיע למצב של התחממות ושריפה בלוח. המאפיין המשותף לתקלות הוא גורם ההפתעה.

מערכת GES

מערכת GES באה להפחית את הסיכון ממקור זה. המערכת מנטרת את הזרמים במוליכי האפס וההארקה, כמו גם את הזרמים במוליכי הפאזות. כך, היא מזהה תהליכים שאינם חלק מהמאפיינים הנורמליים של פעולת המתקן – כאלה שאינם מנוטרים כיום על ידי בקרים אחרים.

המערכת מזהה אנומליות בערכים קטנים ומתריעה על החריגה לגורמים המפעילים. המערכת מנטרת את הפרמטרים 7X24 ומעבירה את הדיווח למערכת הבקרה. המערכת מעבדת את הנתונים, מנהלת רישומים היסטוריים ויכולה להתריע למפעיל באמצעות SMS ו/או באי-מייל.

בדיקות תרמיות משמשות כבר כיום לזיהוי נקודות תקלה. הבדיקה יכולה להצביע על התחממות ולהפנות את גורמי האחזקה לנקודת הכשל. ככל שתקלה תתפתח לאחר ביצוע הבדיקה, היא תזוהה רק בבדיקה התקופתית כעבור שנה, או, גרוע מכך, כתוצאה מתקלה. בניגוד לבדיקות התקופתיות, מערכת GES מנטרת ברציפות את הנתונים, מנתחת אותם על בסיס אלגוריתם חכם ומסוגלת להתריע ולחזות תקלות באופן מיידי. המערכת לא באה להחליף את הבדיקות התרמיות, אבל היא מתריעה בזמן אמת, טרם קרות הנזק, ומכוונת את גורמי האחזקה אל סביבת התקלה.

במתקני מחשב לא מקובל להתקין ממסרי פחת. אלה מוצרים בעלי מאפיינים ביתיים, המחייבים בדיקה תקופתית שאינה מתבצעת במתקני מחשב, שכן היא מחייבת ביצוע של ניתוק ההזנה. מערכת GES מבצעת בפועל ניטור והתראה כפי שהם מבוצעים על ידי ממסרי פחת או ממסרי הגנה, אך ללא ניתוק. גם במקרה זה, התראה זו חשובה על מנת להבטיח הן את זמינות האספקה והן את הבטיחות.

למערכת פונקציות נוספות בתחום זיהוי פערים בתחום ההארקה וההגנות החשמליות, שאותן יוכלו לנצל הגורמים המתמחים בתחום וגורמי האחזקה להעלאת כשירותו של המתקן ולהבטחת עמידתו בדרישות התקנים.

כאמור, יתרונה של מערכת GES מתמצה בכך שהיא מנטרת פרמטרים באופן רציף, שולחת התראות לגורמי ההפעלה ובכך יכולה לחזות תקלות כבר בתחילת התהוותן וכך להפחית סיכונים תפעוליים ובטיחותיים. עם זאת, המערכת אינה מבצעת ניתוקים, וכך היא אינה מסכנת את רציפות הפעולה של המתקן.

חוזקה של שרשרת נמדד על פי חוזקה של החוליה החלשה בה. מתוצאות סקר ה-Uptime עולה, כי ה"חוליה החשמלית" היא כיום החוליה החלשה במערכת. מערכת GES משפרת משמעותית את חוזקה של חוליה זו, והתקנתה יכולה להפחית תקלות ולהביא לשיפור משמעותי בזמינות המתקן.

הכותב הוא מנכ"ל Electrical Systems Protection.