Почему горят ЦОД? Как защитить их от возгорания

Александр Коняев, директор по инфраструктуре ЦОД Южного кампуса IXcellerate, делится своим опытом и рассказывает, какие меры противопожарной безопасности существуют и реализуются на практике.

Центр обработки данных — это объект, насыщенный большим количеством серверов, а также оборудованием инженерной инфраструктуры, таким как электрические щиты, трансформаторы, ИБП, дизель-генераторные установки, которые обеспечивают стабильную и безотказную работу сетевого оборудования. Основываясь на аналитических исследованиях Uptime Institute по отказам в ЦОД, пожар в ЦОД является самой тяжелой категорией по серьезности последствий.

Рассмотрим наиболее частые причины возникновения пожара при эксплуатации центра обработки данных:

• несоблюдение норм пожарной безопасности при проведении работ;
• невыполнение планового технического обслуживания на электрооборудовании;
• внешний фактор, например поджог, теракт и т.д.

По анализу отказов в ЦОД следует сделать вывод, какие факторы повлияли на возникновение данных чрезвычайных ситуаций. Вот самые существенные:

• отсутствие технологических карт на техническое обслуживание электрооборудования;
• отсутствие контроля за качеством выполнения технического обслуживания подрядными организациями;
• отсутствие плана ликвидации аварийных ситуаций на оборудовании.

В процессе эксплуатации оборудования и кабельных линий в Центрах обработки данных (ЦОД) происходит значительное выделение тепла, что создает потенциальную опасность возгорания.

Существуют три основных сценария возникновения пожара в ЦОД:

1. Начальная стадия тления проводов или микросхем, при которой дым начинает появляться в воздухе в небольших количествах. В таких случаях система аспирационного обнаружения пожара способна оперативно обнаружить возгорание, что позволяет предотвратить развитие пожара. Электроника чаще подвергается воздействию не огня, а газов, выделяющихся при тлении и горении, что может привести к окислению электронных контактов.
2. Появление интенсивного задымления в рабочем пространстве стоек ЦОД. Датчики дыма в стойках могут сигнализировать о задымлении, а полученные данные обрабатываются специализированной программой мониторинга.
3. Обнаружение сильного задымления во всем помещении ЦОД. Это обычно происходит благодаря адресным или неадресным датчикам в общей системе пожарной сигнализации внутри центра обработки данных. При срабатывании датчиков пожарные панели автоматически запускают системы пожаротушения, что помогает предотвратить распространение пожара и минимизировать ущерб.

Обеспечение пожарной безопасности в серверных помещениях является критически важным аспектом для надежной работы информационных систем. Ядром всех систем противопожарной защиты является пожарная сигнализация, поэтому к ней предъявляются особые, повышенные требования отказоустойчивости и максимальной надежности.

Одним из основных требований является наличие автоматической системы пожарной сигнализации, которая должна быть связана с центральной пожарной станцией для оперативного реагирования на возможные чрезвычайные ситуации. Дополнительно, важно иметь систему раннего обнаружения пожара, интегрированную с другими системами безопасности серверного помещения. Регулярные проверки и тестирования всех систем пожарной безопасности, а также обучение персонала правилам эвакуации и действиям в случае пожара, также играют ключевую роль в обеспечении безопасности серверных помещений. Кроме того, необходимо установить эффективную систему пассивной защиты от пожара, включая использование огнестойких материалов и дверей.

Защита от возгораний в дата-центрах в обязательном порядке предполагает активацию системы пожаротушения в случае фиксации задымления. Для этого используются следующие решения для пожаротушения в ЦОД:

Аспирационные системы – это системы раннего обнаружения пожара. Как правило, они имеют модульную архитектуру, которая позволяет адаптировать систему к конкретным условиям эксплуатации и планировке здания. Основные компоненты такой системы – трубопровод для забора воздуха из контролируемой области и сам извещатель, который можно разместить в любом месте внутри защищаемого помещения или вне его.

• Настраиваемая чувствительность;
• Патентованный способ фильтрации частиц.
• Динамическая компенсация чувствительности в зависимости от запыленности потока.
• Сертификация приборов;
• Высокопроизводительная аспирация;
• Низкий уровень шума;
• Функция автоподстройки к окружению;

Система автоматической пожарной сигнализации разделяется на следующие типы:

• Адресная.
• Пороговая.
• Адресно-опросная система сигнализации.

Данная система является самым современным типом пожарных сигнализации. Она позволяет точечно определить место возгорания. Прибор приемно-контрольный круглосуточно опрашивает подключенные периферийные устройства с целью анализа динамики изменения величины периодически регистрируемых и передаваемых извещателями значений. ППК позволяет контролировать работоспособность каждого извещателя по состояниям: «Норма», «Неисправность», «Пожар».

Система пожаротушения, применяемая в ЦОД, может также выбираться по принципу тушащего вещества на:

• Газовые
• Порошковые
• Аэрозольные
• ТРВ (тонкораспыленная вода высокого давления)

Требования к серверным помещениям по пожарной безопасности определяются исходя из различных факторов, таких как наличие электрического оборудования, материалов, способов охлаждения и прочих условий, которые могут повлиять на возникновение и распространение огня. В зависимости от уровня риска пожара, серверные помещения могут быть разделены на несколько категорий, от обычных до особо опасных:

1. Категория «Обычная пожарная опасность» : включает серверные помещения, где риск возникновения пожара невысок. В этих помещениях применяются стандартные меры пожарной безопасности, такие как установка дымовых и огнетушителей, регулярная проверка электрооборудования и т.д.
2. Категория «Повышенная пожарная опасность» : серверные помещения этой категории имеют увеличенный риск возникновения пожара из-за наличия более сложного оборудования, большего количества электрических устройств или других факторов, способствующих возгоранию. Требуются дополнительные меры безопасности, такие как автоматические системы тушения пожара или более частая проверка оборудования.
3. Категория «Особо опасная пожарная опасность» : включает серверные помещения с наибольшим риском возникновения пожара из-за особенностей оборудования, хранимых материалов или других факторов. В таких помещениях требуются самые строгие меры пожарной безопасности, включая специализированные системы пожаротушения, регулярные инспекции и обучение персонала по действиям в случае пожара.

Важно строго соблюдать требования пожарной безопасности при проектировании и эксплуатации серверных помещений, чтобы минимизировать вероятность возникновения пожара и обеспечить безопасность данных и персонала. Выбор категории зависит от конкретных условий и требует комплексного подхода к оценке рисков и принятию соответствующих мер для обеспечения безопасности серверных помещений.

Для обеспечения безопасности персонала и оборудования в Центрах обработки данных (ЦОД) необходимо уделить особое внимание мерам, которые помогут минимизировать риски возникновения пожаров.

Подготовленные сотрудники смогут эффективно реагировать на любые чрезвычайные ситуации, связанные с пожарами, если регулярно выполняются следующие шаги:

• Сертификация. Все отделочные материалы, утеплители, составы для металлических изделий, используемые в строительстве ЦОД, в соответствии с требованиями управления Государственной противопожарной службы ГО МЧС, должны пройти сертификацию по пожарной безопасности.
• Обучение. все сотрудники, клиенты и представители подрядных организаций для работ на территории кампуса и внутри ЦОД обязаны пройти обучение и знать о мерах пожарной безопасности. Цель обучения — это своевременная реакция на возникающую опасности связанную с пожаром, а также опасными факторами пожара.
• Тренировки. необходимо проводить регулярно практические тренировки по эвакуации сотрудников и клиентов из всех зданий, а также проводить занятие с практическим применением первичных средств пожаротушения модульных очагов возгорания. Важно, что обучение по мерам пожарной безопасности начинается с первого дня работы и продолжается на всем протяжение трудовой деятельности

Соблюдение этих рекомендаций поможет обеспечить защиту от возгораний и безопасность персонала в ЦОД.

В дата-центрах IXcellerate применяется системы газового и водяного пожаротушения тонкораспыленной водой высокого давления. Данные системы пожаротушения одновременно эффективные и безопасные для сотрудников, у каждой есть свои особенности, но все они хорошо зарекомендовали себя на практике. В рамках услуг Colocation наша компания предоставляет индивидуальные возможности размещения в машинных залах ЦОД с установленной по выбору заказчика автоматизированной системой пожаротушения.

В отдельных помещениях инфраструктуры ЦОД, используется система пожарной сигнализации, которая принимает решение о пожаре, основываясь на разных факторах возникновения пожара, применяя разные типы извещателей, установленных в одном помещении:

• Дымовые извещатели
• Тепловые извещатели
• Датчики пламени.

Во всех ЦОД IXcellerate используется система автоматической пожарной сигнализации адресно-опросного типа. Центральные приемно-контрольные приборы состоят из модульных устройств с полным аппаратным резервированием электронных компонентов. ППК управляют установками пожаротушения и другими противопожарными системами. Шлейфы системы АПС реализованы кольцевой топологией с возможностью включения в них до 250 разных устройств (извещателей, модулей ввода-вывода и т.д.). Система АПС осуществляет управление смежными установками комплексной системы противопожарной автоматики (СПА). Данная система обеспечивает резервирование каналов при потере связи по обходному пути, переключение интерфейсной линии происходит на аппаратном уровне без вмешательства дежурного, соответственно «человеческий фактор» при чрезвычайной ситуации сводится к минимуму.

Компания IXcellerate в связи с уходом большинства зарубежных производителей противопожарных систем с российского рынка активно рассматривает и внедряет в свои дата-центрах отечественных производителей противопожарных систем. Совместно с партнером «Пожтехника», например, мы тестируем аналоги, которые прошли сертификацию и, как показала практика, работают не хуже зарубежных производителей.

Современные технологии, такие как нейросети и искусственный интеллект, играют ключевую роль в обеспечении пожарной безопасности в Центрах обработки данных (ЦОД). Внедрение видеокамер с искусственным интеллектом позволяет быстро и точно обнаруживать источники возгорания, превосходя обычные датчики дыма. Беспроводные системы сигнализации с беспроводными сенсорами передают данные о состоянии окружающей среды на центральный пульт, обеспечивая надежное мониторинговое решение.

Инновационная практика включает использование ИИ для координации эвакуации людей из здания при пожаре. Нейросеть отправляет сообщения на телефоны людей, определяет безопасные пути эвакуации и обеспечивает модель развития пожара. Эти технологии значительно повышают эффективность и скорость реагирования на пожарные угрозы, обеспечивая высокий уровень безопасности в ЦОД.