SYSTEMY BARDZO WCZESNEJ DETEKCJI DYMU W OBIEKTACH CENNYCH – DATA CENTER -SERWEROWNIE 

Firma nasza specjalizuje się w rozwiązaniach zapewniających bezpieczeństwo pożarowe w obiektach specjalnych w tym serwerowniach (datacenter). Pożar lub nawet przegrzanie się serwerów to nie tylko potencjalne straty urządzeń lub pomieszczenia, ale także strata bardzo cennych danych oraz drogie przestoje pracy wielu serwisów internetowych.

Detekcja dymu w tego typu obiektach spotyka wiele problemów, z którymi tradycyjne czujki punktowe nie są w stanie sobie poradzić. Jednym z takich czynników jest silna wentylacja, która rozrzedza dym wydobywający się z przegrzanych serwerów. Poza tym silne klimatyzatory zmieniają naturalny kierunek przemieszczania się ciepłego powietrza, który niesie z sobą cząstki dymu. Skutkiem tego jest przemieszczanie się dymu w kierunku poziomym do podłogi i omijanie czujek punktowych dymu umieszczonych na suficie. Nawet zwiększenie ilości czujek punktowych nie może spowodować przyspieszenia wykrycia dymu jeśli dym ten jest kierowany do klimatyzatora i nie trafia do czujek, które uzależnione są w wykrywaniu dymu od konwekcji ciepłego powietrza. Zjawisko to umożliwia dostarczanie wystarczającej ilości dymu do komory detekcyjnej czujki tylko w przypadku unoszenia się nagrzanego pożarem ciepłego powietrza pionowo do góry.

 

Poza tym serwerownie często posiadają podniesione podłogi techniczne, w których ze względu na niewielkie prześwity powoduje zwiększenie prędkości wtłaczanego tam powietrza. W tak szybkim powietrzu dym ulega silnemu rozcieńczeniu i przy czułości na poziomie 2-6% zac./m, którą charakteryzują się przeciętne czujki punktowe wykrycie dymu jest niemożliwe.

Z tych prostych powodów zastosowanie systemu wczesnej detekcji dymu o czułości w klasie A od 0,03 do 0,145% zac./m gwarantuje kilka tysięcy razy szybsze wykrycie dymu, który jest niewidoczny dla systemów konwencjonalnych. System wczesnej detekcji dymu daje obsłudze obiektu nawet do kilkudziesięciu minut na rekcję w postaci ręcznego ugaszenia pożaru w fazie inicjalnej.

Firmy oferujące systemu gaszenia gazem w obawie przed wyzwoleniem się gazu w wyniki fałszywego alarmu często bagatelizują znaczenie systemu wczesnej detekcji dymu nadając mu rolę jedynie pomocniczą lub nawet pomijając go w systemie detekcji opartym o centralkę gaszeniową. Zastosowanie jedynie czujek punktowych w serwerowniach to wysoce posunięta nieodpowiedzialność oparta o konformizm spowodowany silną walką konkurencyjną zmierzającą do minimalizacji kosztów systemów detekcji wyzwalającej gaz gaszący oraz minimalizację odpowiedzialności za prawidłowe skonfigurowanie układu detekcji tak, aby zapewnić właściwe wykrywanie dymu przy eliminacji przypadków fałszywych alarmów. Kilkunastotysięczna  inwestycja w system wczesnej detekcji dymu kładziona jest na szali bezpieczeństwa kilkumilionowych systemów serwerowych.

System wczesnej detekcji może oczywiście pełnić rolę pomocniczą w układzie detekcji dymu w obiektach cennych gdzie każda minuta może decydować o niedopuszczeniu do pożaru, którego skutki są opłakane, ale to nie powinno być jedynym celem stosowania czułych detektorów. Zapomina się często, że w cennych obiektach lepiej dmuchać na zimne i reagować odpowiednio nawet na wydające się na nieuzasadnione objawy zadymiania niż borykać się ze skutkami spóźnionej reakcji. Wczesna reakcja nie musi wiązać się z wyzwoleniem cennego gazu.

W obiektach, w których jest całodobowa obsługa, która może podjąć odpowiedzialną reakcję system wczesnej detekcji dymu może np. włączać jedynie sygnalizację alarmową dającą obsłudze czas na ręczne włączenie systemu gaszenia gazem lub nawet ugasić pożar ręcznymi środkami gaszenia, albo prewencyjnie wyłączyć przegrzewające się serwery w wyniku awarii wentylacji. Niemniej w obiektach bezobsługowych lub tam gdzie obsługa nie jest całodobowa odpowiednie zaprogramowanie detektorów zasysających może wspierająco np. wyłączać wentylację w przypadku wykrycia dymu i w ten sposób odciąć dopływ powietrza do zarzewia pożaru i wtórnie umożliwić unoszenie się dymu wraz z ogrzanym powietrzem do czujek punktowych na suficie, które wyzwolą automatycznie gaz jeśli nie zrobi tego wcześniej człowiek.

Oczywiście pomocnicza funkcja alarmowa lub sterownicza wczesnej detekcji dymu to rozwiązanie kompromisowe, ale dobre zrozumienie zasady działania detektorów zasysających z głowicą laserową powinno prowadzić do stosowania detektorów Stratos jako element składowy lub podstawowy automatycznego wyzwalania czynnika gaszącego.

W przypadku cennych gazów gaszących można bez ryzyka zastosować  detektory zasysające jako składową układu koincydencyjnego, czyli układu, w którym wyzwalanie gazu odbywa się w przypadku jednoczesnego wykrycia dymu przez czujkę punktową pracujących na jednej z linii detekcyjnych podłączonych do centrali gaszeniowej oraz detektora zasysającego pracującego na drugiej linii. Oczywiście w tym przypadku detektor zasysający pełni podwójną rolę tj. z pierwszego progu alarmowego detektora wychodzi sygnał sterujący do wyłączenia wentylacji i jednocześnie do sygnalizatora akustycznego powiadamiającego obsługę celem umożliwienia ręcznego ugaszenia pożaru a w tym samym czasie umożliwienie wydobywającemu się z serwera dymowi dotarcie do czujek punktowych. 2 lub 3 próg alarmowy detektora zasysającego wykorzystany jest przez centralę gaszeniową do automatycznego wyzwolenia gazu przy wystąpieniu warunku koincydencyjnego sygnału z linii czujek punktowych. 

Taki algorytm sterowania automatycznym gaszeniem jest bezpieczny, ale wykorzystuje tylko cześć możliwości detektorów zasysających Stratos. Detektory Stratos są skonstruowane tak, że zapewniają szybką reakcję na najmniejsze ilości dymu, ale jednocześnie mogą być niewrażliwe na fałszywe alarmy, które dotykają innych detektorów w tym czujek punktowych dymu.

Aby zaufać detektorom Stratos jako składowej algorytmów automatycznego gaszenia należy wiedzieć, że wszystkie detektory Stratos  mają w standardzie 4 progi alarmowe tj. możliwość przypisania innej funkcji alarmowej lub sterowniczej dla 4 różnych poziomów dymu. Poza tym każdy z progów ma możliwość ustawienia indywidualnego czasu opóźnienia reakcji. Mówiąc o reakcji mamy na myśli wyzwolenie sygnału sterującego z przekaźnika powiązanego z danym progiem alarmowym. Próg alarmowy to na skali poziomu dymu punkt odpowiadający pewnemu poziomowi dymu, którego zwiększenie aktywuje przekaźnik detektora, a co za tym idzie włączenie lub wyłączenie urządzeń sterowniczych lub alarmowych.

 

Systemy zasysające kojarzą się z wczesnym wykrywaniem zagrożenia pożarem przy małej gęstości dymu. Chociaż nie zawsze są tak zaprogramowane,  to jednak to klasyczne zastosowanie jest częste i przysparza obsłudze systemu sygnalizacji pożarowej sporo kłopotów.

Nieprzeszkolona obsługa nie potrafi zlokalizować źródła dymu o małym stężeniu. Alarm sygnalizowany przez system pracujący w klasie A  prawdopodobnie potraktuje jako fałszywy. Co zrobić, aby nie zaprzepaścić szansy na zlikwidowanie zagrożenia we wczesnej fazie rozwoju?

Czujki zasysające mają na ogół kilka progów detekcji. Wykorzystujmy je. Używajmy kilku progów i przypiszmy do nich różne scenariusze. Na przykład wczesne wykrycie odpowiadające detekcji w klasie A może być traktowane jako informacja stawiająca obsługę na nogi. Liczymy się z fałszywym alarmem albo z zagrożeniem łatwym do opanowania, więc centrala SAP nie odlicza czasów T1 i T2. Przekroczenie następnego progu skutkuje prealarmem, który powinien utwierdzić obsługę w przekonaniu, że alarm nie jest fałszywy, i dać jej szansę na znalezienie źródła zagrożenia. Przekroczenie trzeciego progu skutkuje alarmem pierwszego stopnia. Jeśli obiekt jest gaszony, to przekroczenie czwartego progu może – w koincydencji z sygnałem alarmowym z innej czujki – wyzwalać gaszenie.

W przypadku obiektów niskobudżetowych proponuje się zastosowanie detektora wczesnej detekcji dymu przy najmniej do detekcji dymu z wykorzystaniem tzw. rurociągu pierwotnego, montowanego  przed kratkami wentylacyjnymi. Wystarczy wtedy najmniejszy detektor i koszty takiego układu nie przekraczają 4-6 tys. zł netto dla 1 klimatyzatora. 

 

Co ciekawe sztuczna inteligencja detektorów Stratos – ClassiFire 3D pozwala ustawić opóźnienia dla każdego z progów jako bezwzględnie odliczane (alarmy kaskadowo) lub zaufać inteligentnemu procesowi analizy sprawdzającemu, czy przyrost dymu jest gwałtowny i umożliwić ClassFire pominięcie w uzasadnionych statystycznie przypadkach skrócenie czasu opóźniania aktywacji kolejnego progu alarmowego.

Co więcej ClassFire (dokładniej opisane w dziale Detektory Zasysające) analizuje poziom dymu tła, którego źródłem jest spalanie cząstek kurzu na szczotkach wentylatorów serwerowych i szafowych i automatycznie aktualizuje poziom progów alarmowych adekwatnie do zmian tła, który może nastąpić w miarę starzenia się obiektu i zwiększania poziomu zakurzenia lub w wyniku dodawania kolejnych serwerów itp. Daje to gwarancję stałej czułości układu, której nigdy nie zapewnią czujki punktowe dymu.

 

 

 

Kolejną, ale nie ostatnią funkcją gwarantującą niezawodność i jednoznaczny efekt detekcji dymu jest funkcja systemu Stratos tj. detektor referencyjny. Układ ten zapewnia uniezależnienie detekcji dymu od wpływów wywołanych niesprawną wentylacją, która może skutkować zadymieniem serwerowni dymem z zewnętrz obiektu lub z innego pomieszczenia tego samego obiektu. Dzięki Detektorowi referencyjnemu system Stratos zareaguje automatycznym alarmem lub włączeniem gaszenia tylko wtedy, kiedy dym pożarowy będzie miał źródło wewnątrz chronionego obiektu gdyż detektor chroniący wnętrze serwerowni weźmie pod uwagę poziom dymu wykrytego przez detektor referencyjny (odniesienia) zainstalowany przed wlotem powietrza do kanału wentylacyjnego.

 

 

Dla dokładniejszej lokalizacji dymu w dużych serwerowniach oferujemy funckję wirtualnej adresacji Matrix Scan lub detektor wielogłowicowy Multichannel.

 

 

 

 

 

 

pdf-icon

 

Pobierz ulotkę o detekcji dymu w serwerowniach i pomieszczeniach bardzo czystych

 

Ochronę przeciwpożarową serwerowni oraz centrów danych realizuje się na dwa sposoby – poprzez wczesną detekcję dymu oraz automatyczne gaszenie pożaru gazowym środkiem gaśniczym, przy czym mogą one istnieć osobno (mniejsza skuteczność) lub stanowić jeden system, zapewniający wysoki poziom bezpieczeństwa i zadziałania. 

W celu szybszego wykrycia zarzewia pożaru w serwerowniach zaleca się stosowanie detektorów wczesnej (ultraczułej) detekcji dymu, nazywanych ogólnie systemami ASD (ang. Aspirating Detection System), które znacznie wcześniej potrafią wykryć cząstki spalających się substancji – w stosunku do czujek konwencjonalnych są ponad 100 razy czulsze.

W przeciwieństwie do standardowych czujek ppoż., instalacja zbudowana jest z sieci rurek zasysających, przez które stale przetłaczane jest powietrze pochodzące z wybranych przestrzeni monitorowanego pomieszczenia. Powietrze to jest analizowane przez wysokoczułą głowicę znajdującą się w urządzeniu detekcyjnym, pozwalającą na wykrycie nawet najdrobniejszych cząstek dymu. Wszelkie zanieczyszczenia (np. kurz) filtrowane są przed podaniem powietrza na głowicę detektora, co zapobiega występowaniu fałszywych alarmów.

Rurki detektorów wczesnej detekcji dymu umieszcza się, podobnie jak czujki pożarowe, we wszystkich przestrzeniach serwerowni – pod podłogą technologiczną, nad sufitem podwieszanym oraz w przestrzeni głównej. Ilość detektorów, umiejscowienie rurek, ilości otworów zasysających oraz ich rozmieszczenie, wykonuje się zgodnie z obowiązującymi normami oraz zaleceniami producenta – w serwerowniach zgodnie z klasą A wg normy EN 54-20, zarówno pod kątem detekcji wtórnej (badanie powietrza w całym pomieszczeniu) jak i pierwotnej (badanie powietrza pochodzącego bezpośrednio z urządzeń).

W celu określenia odpowiedniej ilości detektorów (urządzeń, rurek ssących, otworów, itp.) konieczne jest wcześniejsze wykonanie projektów wykonawczych instalacji oraz symulacji czułóści w programie dostraczonym przez producenta systemu ASD.

Wykrycie dymu przez detektor wczesnej detekcji może być wykorzystane do wywołania alarmu I stopnia dla systemu automatycznego gaszenia lub stanowić indywidualne powiadomienie dla użytkownika (podłączenie detektora do systemów BMS (ang. Building Management System) lubmonitoringu parametrów środowiskowych i stanu pracy urządzeń – dzięki czemu będzie on mógł zareagować na zdarzenie odpowiednio wcześniej (przed uruchomieniem akcji gaśniczej).

Podsumowują, system wczesnej detekcji dymu serwerowni zapewnia uzyskanie informacji nt. zarzewia pożaru z dużym wyprzedzeniem w stosunku do systemu detekcji standardowej (w ramach automatycznego gaszenia pożaru). Pozwala to na znacznie wcześniejszą reakcję użytkownika i możliwość eliminacji źródła pożaru w początkowym jego etapie, czyli w momencie kiedy jest to najłatwiejsze.

 

 

Przykład projektu systemu bardzo wczesnej detekcji dymu dla Żydowskiego Instytutu Historycznego  – PipeCad.