МОБИЛЬНЫЙ ЦЕНТР ОБРАБОТКИ ДАННЫХ

Полезная модель относится к вычислительной технике, в частности к мобильным вычислительным центрам.
Мобильный центр обработки данных (МЦОД) представляет собой быстро развертываемый центр обработки данных, выполненный в формате грузового контейнера, установленного на транспортное средство и предназначенный для оперативного применения в неподготовленных условиях, например при проведении геологической разведки, обработке данных на метеостанциях, а также в других отраслях промышленности, где требуется хранение и обработка больших объемов информации.
Известен МЦОД [патент РФ №78384 «Мобильный центр обработки данных»], содержащий установленный на транспортное средство грузовой контейнер, в котором размещены стойки с ИТ-оборудованием, система электроснабжения, система охлаждения, система охранной сигнализации и контроля доступа, система газового пожаротушения, автоматизированная система диспетчерского управления, кабельное и сетевое оборудование.
В данном МЦОД стойки с ИТ-оборудованием установлены на подвижной платформе, а контейнер снабжен экраном, размещенным на расстоянии от потолка и отстоящим от боковой стенки контейнера, разделяющим потоки холодного и горячего воздуха, при этом поток холодного воздуха организован через переднюю стенку оборудования, в качестве системы охлаждения используется принудительная воздушная система охлаждения, установленная над имеющимися окнами экрана.
Наличие в конструкции известного МЦОД подвижной платформы позволяет повысить удобство его эксплуатации. Размещение принудительной системы охлаждения в окнах экрана разделяющего контейнер на холодную и горячую зоны обеспечивает повышение эффективности охлаждения ИТ-оборудования, однако далее охлажденный воздух попадает в объем контейнера и в результате негерметичного разделения холодной и горячей зон частично смешивается с нагретым воздухом, за счет чего снижается эффективность охлаждения ИТ-оборудования.
Известен МЦОД [патент РФ №94094 «Мобильный центр обработки данных (МЦОД)»], содержащий установленный на транспортное средство грузовой контейнер, в котором размещены стойки с ИТ-оборудованием, система электроснабжения, система охлаждения, система охранной сигнализации и контроля доступа, система газового пожаротушения, автоматизированная система диспетчерского управления, кабельное и сетевое оборудование.
В известном центре обработки данных принудительная воздушная система охлаждения представляет собой моноблочные кондиционеры, установленные на наружных стенках контейнера, и воздуховод, направляющий потоки холодного воздуха, выходящие из кондиционеров, расположенный с минимальным зазором над стойками с ИТ-оборудованием.
Наличие в конструкции известного МЦОД воздуховода, обеспечивающего подвод охлажденного воздуха от кондиционеров, к стойками с ИТ-оборудованием позволяет обеспечить эффективное охлаждение пространства между стойками, так называемый «холодный коридор», однако данное пространство также, как и в случае с предыдущим аналогом не имеет герметичной изоляции от горячей зоны, что негативно влияет на эффективность охлаждения ИТ-оборудования.
Известен МЦОД [патент РФ №126357 «Мобильный центр обработки данных»], содержащий установленный на транспортное средство грузовой контейнер, в котором размещены стойки с ИТ-оборудованием, система электроснабжения, система охлаждения, система охранной сигнализации и контроля доступа, система газового пожаротушения, автоматизированная система диспетчерского управления, кабельное и сетевое оборудование.
Система охлаждения данного МЦОД выполнена в виде внутрирядных кондиционеров с компрессорами и вентиляторами постоянного тока, которые подключены непосредственно к модульному ИБП. Такая конструкция позволяет повысить надежность системы охлаждения. В отличие от предыдущих аналогов пространство контейнера данного МЦОД разделено на «холодный» и «горячий» коридор, при этом внутрирядные кондиционеры осуществляют всасывание нагретого воздуха из «горячего коридора», его охлаждение и нагнетание в «холодный коридор», тем самым обеспечивая довольно эффективное охлаждение ИТ-оборудования.
Данный МЦОД выбран в качестве прототипа, так как он имеет наибольшее количество общих существенных признаков с заявляемым центром обработки данных.
Однако к его недостаткам можно отнести то, что воздух, охлажденный внутрирядным кондиционером, попадет сначала в объем «холодного коридора», а только потом к ИТ-оборудованию. При этом в процессе движения охлажденного воздуха от кондиционера к ИТ-оборудованию он смешивается с воздухом находящимся в «холодном коридоре», в результате чего происходит рост его температуры, что негативно сказывается на эффективности охлаждения ИТ-оборудования.
Анализ известных аналогов позволяет сделать вывод, что существующие конструкции МЦОД не обеспечивают достаточно эффективного охлаждения ИТ-оборудования.
Задачей полезной модели является создание МЦОД обладающего повышенной эффективностью охлаждения ИТ-оборудования.
Техническим результатом полезной модели является повышение эффективности охлаждения ИТ-оборудования, за счет локальной подачи охлажденного воздуха к ИТ-оборудованию и исключения его попадания в объем контейнера.
Для получения указанного технического результата МЦОД содержит установленный на транспортное средство грузовой контейнер, в котором размещены стойки с ИТ-оборудованием, система электроснабжения, система охлаждения, система охранной сигнализации и контроля доступа, система газового пожаротушения, автоматизированная система диспетчерского управления, кабельное и сетевое оборудование, согласно полезной модели, система охлаждения содержит блоки охлаждения, которые сообщены каналами с внутренним объемом стоек с ИТ-оборудованием, при этом внутренний объем стоек разделен ИТ-оборудованием на зону подачи охлажденного воздуха к ИТ-оборудованию и зону нагнетания ИТ-оборудованием нагретого воздуха и изолирован от внешнего пространства, а каналы сообщают блоки охлаждения с зоной подачи охлажденного воздуха к ИТ-оборудованию и зоной нагнетания ИТ-оборудованием нагретого воздуха.
Кроме того, с целью обеспечения автономности МЦОД в систему электроснабжения может быть включен топливный электрогенератор.
Заявляемая полезная модель обладает новой совокупностью признаков, что позволяет ее считать соответствующей условию «новизна».
На фиг. 1 показана общая компоновка МЦОД.
На фиг. 2 показана конструктивная схема стойки с блоками охлаждения.
МЦОД (фиг. 1) содержит грузовой контейнер 1, который установлен на транспортное средство 2. В контейнере 1 размещены стойки 3 с ИТ-оборудованием 4, система электроснабжения, система охлаждения, система охранной сигнализации и контроля доступа, система газового пожаротушения, автоматизированная система диспетчерского управления, кабельное и сетевое оборудование.
Стойки 3 (фиг. 2) содержат направляющие конструктивные элементы 5, в которые установлено ИТ-оборудование 4. По бокам, сверху и снизу стойка 3 имеет глухие стенки, а спереди и сзади стойка изолирована от объема помещения воздухонепроницаемыми дверьми. Таким образом, стенки и воздухонепроницаемые двери стойки 3 образуют пространство, изолированное от объема контейнера, при этом данное пространство разделено ИТ-оборудованием 4 на зону подачи охлажденного воздуха к ИТ-оборудованию 4 и зону нагнетания ИТ-оборудованием 4 нагретого воздуха. В примере конкретного выполнения зона подачи охлажденного воздуха к ИТ-оборудованию 4 образована непосредственно между ИТ-оборудованием 4 и передней воздухонепроницаемой дверью, а зона нагнетания ИТ-оборудованием 4 нагретого воздуха - между ИТ-оборудованием 4 и задней воздухонепроницаемой дверью. Кроме того в боковой стенке стойки 3 выполнены каналы, которые предназначены для сообщения блоков охлаждения 6 с зоной подачи охлажденного воздуха к ИТ-оборудованию 4 и зоной нагнетания ИТ-оборудованием 4 нагретого воздуха. В предлагаемом варианте стойка 3 оснащена одним блоком охлаждения 6 размещенным в боковой части стойки 3. В целях повышения эффективности охлаждения возможен вариант выполнения стойки 3 с двумя блоками охлаждения 6, в этом случае во второй боковой стенке стойки 3 могут быть выполнены каналы, предназначенные для сообщения второго блока охлаждения 6 с зоной подачи охлажденного воздуха к ИТ-оборудованию 4 и зоной нагнетания ИТ-оборудованием 4 нагретого воздуха.
Система электроснабжения (фиг. 1) состоит из шкафа электрораспределительного 7, топливного электрогенератора 8, источников бесперебойного питания 9. Источники бесперебойного питания 9 могут устанавливаться внутри каждой вычислительной стойки 3 или в отдельной стойке. Шкаф электрораспределительный 7 состоит из двух вводных устройств, автоматического ввода резерва и выходных устройств. Одно вводное устройство подключается к внешнему источнику электроснабжения, второе вводное устройство подключается к выходному устройству топливного электрогенератора 8. К выходным устройствам шкафа электроснабжения подключаются источники бесперебойного питания 9, холодильная машина 10, электроосвещение, система охранной сигнализации и контроля доступа и автоматизированная система диспетчерского управления. К выходным устройствам источников бесперебойного питания подключается вычислительное оборудование и блоки охлаждения.
Система охлаждения состоит из блоков охлаждения 6 и холодильной машины 10. В боковой стенке блоков охлаждения 6 имеются специальные каналы, которые сообщены с зоной подачи охлажденного воздуха к ИТ-оборудованию 4 и зоной нагнетания ИТ-оборудованием 4 нагретого воздуха стойки 3, а также позволяют циркулировать воздушному потоку между стойкой 3 и блоком охлаждения 6, исключая попадание воздуха в объем контейнера 1. Для отвода тепла от охлаждаемого оборудования, располагаемого внутри стоек, в блоках охлаждения имеются теплообменники, по которым циркулирует хладагент, охлаждаемый при помощи холодильной машины 10. Внутри блока охлаждения имеются вентиляторы, которые обеспечивают забор воздуха из зоны нагнетания ИТ-оборудованием 4 нагретого воздуха и нагнетание охлажденного воздуха в зону подачи охлажденного воздуха к ИТ-оборудованию 4. Холодильная машина 10 служит для отвода тепла в окружающую среду и устанавливается в специальном отсеке МЦОД. Холодильная машина включает в себя компрессор, фреоновый контур, испаритель, конденсатор, регулирующий вентиль, насос.
Система охранной сигнализации и контроля доступа содержит камеры видеонаблюдения, датчики открытия дверей, главный блок, блок сигнализации, устройства контроля открывания дверей и сигнальные линии связи. При помощи линий связи сигналы с блоков сигнализации передаются на главный блок, в котором данные сигналы обрабатываются и, в случае необходимости, передаются на рабочее место администратора, которое может располагаться внутри или за пределами МЦОД.
Автоматизированная система диспетчерского управления обеспечивает контроль рабочих и аварийных параметров работы оборудования, установленного внутри МЦОД. Автоматизированная система диспетчерского управления включает в себя специальные контроллеры, коммутаторы, сигнальные линии связи. Посредством линий связи параметры работы оборудования передаются через коммутатор в контроллер, который их обрабатывает и передает на отдельное рабочее место администратора, которое может быть установлено, как внутри грузового контейнера 1, так и за пределами МЦОД.
Кабельное и сетевое оборудование состоит из кабельных линий, устройств коммутации и распределения электроэнергии, сигнальных линий связи.
МЦОД работает следующим образом.
Транспортным средством 2 (фиг. 1) МЦОД доставляется к месту назначения, при помощи кабельного оборудования система электроснабжения подключается к внешнему источнику электроснабжения. При отсутствии внешнего источника электроснабжения система электроснабжения запитывается от имеющегося в ее составе топливного электрогенератора 8. Далее электроэнергия подается на холодильную машину 10 и источники бесперебойного питания 9. От источников бесперебойного питания 9 электроэнергия поступает к ИТ-оборудованию 4 и блокам охлаждения 6. В процессе работы ИТ-оборудование выделяет тепло, которое выбрасывается в зону нагнетания ИТ-оборудованием 4 нагретого воздуха. Оттуда нагретый воздух под действием вентилятора блока охлаждения 6 проходит через каналы и попадает в блок охлаждения 6, в котором при помощи теплообменника охлаждается. Далее уже охлажденный воздух также при помощи вентилятора блока охлаждения 6 нагнетается в зону подачи охлажденного воздуха к ИТ-оборудованию 4, откуда под действием вентиляторов имеющихся в составе ИТ-оборудования проходит через ИТ-оборудование, охлаждая его. Тепло передаваемое теплообменнику в результате прохождения через него нагретого воздуха отводится с помощью хладагента циркулирующего между блоками охлаждения 6 и испарителем холодильной машины 10. Циркуляция хладагента обеспечивается циркуляционным насосом, входящим в состав холодильной машины 10. Далее в результате теплообмена с испарителем хладагент охлаждается, а тепло переданное хладагентом отводится при помощи конденсатора холодильной машины 10 в окружающую среду.
Таким образом, в процессе работы охлаждаемый воздух поступает непосредственно к ИТ-оборудованию, исключая возможность смешивания с более нагретыми воздушными массами, за счет чего обеспечивается более эффективное охлаждение ИТ-оборудования.
Вышеизложенные сведения свидетельствуют о выполнении при использовании заявляемой полезной модели следующей совокупности условий:
- заявленная полезная модель, предназначена для создания МЦОД обладающего повышенной эффективностью охлаждения ИТ-оборудования.
- для заявленного МЦОД в том виде, в каком он охарактеризован в независимом пункте изложенной формулы полезной модели, подтверждена возможность его осуществления с помощью описанных в заявке или известных до даты приоритета средств и методов;
- МЦОД, воплощая заявленную полезную модель, способен обеспечить повышение эффективности охлаждения ИТ-оборудования.
Следовательно, заявленная полезная модель соответствует критерию патентоспособности «промышленная применимость».