VIỄN THÔNG – Điện toán tiên tiến: Thử nghiệm bảo vệ vật lý

NEBS GR-63-Core là một tập hợp các bài kiểm tra môi trường đòi hỏi khắt khe sẽ ép mọi thiết kế phần cứng viễn thông đến giới hạn của nó.

Chuỗi blog này là bài đánh giá về các thông số kỹ thuật và phương pháp thiết kế cần thiết để tạo các nền tảng điện toán có thể được triển khai trong Môi trường Viễn thông Biên.

Mục tiêu của GR-63-CORE, Bảo vệ vật lý, là tăng tính khả dụng của mạng và giảm tổng chi phí lắp đặt và bảo trì thiết bị mạng. Nó chủ yếu giải quyết các mức nhiệt độ, độ ẩm và độ cao, vận chuyển và lưu trữ, hoạt động địa chấn và độ rung, khả năng chống cháy, lọc không khí và tiếng ồn.

Có các tiêu chí khác liên quan đến thiết kế vật lý, mô tả kích thước, trọng lượng, quản lý cáp, tùy chọn lắp đặt, v.v. Nhưng đây là những phép đo tĩnh được thực hiện mà không cần bất kỳ thử nghiệm bổ sung nào.

Ngoài ra, bao bì của thiết bị cũng được thử nghiệm để xác minh rằng bao bì có thể chịu được va đập vật lý thông thường và rơi rớt có thể gặp phải trong quá trình vận chuyển.

Nhiệt, Độ ẩm và Độ cao

Các yêu cầu và thử nghiệm này cung cấp phạm vi hoạt động, cả bình thường và ngắn hạn, nơi thiết bị mạng phải hoạt động. Đối với NEB Cấp độ 3, các yêu cầu về nhiệt độ và độ ẩm là:

Tổng thời gian thử nghiệm, đối với các kết hợp nhiệt độ và độ ẩm khác nhau, diễn ra trong khoảng thời gian sáu ngày liền kề. Đạt/Không đạt đối với các thử nghiệm này, chạy tải xử lý đang hoạt động, là một thiết bị có đầy đủ chức năng không có hư hỏng hoặc giảm hiệu suất có thể quan sát được.

Vận chuyển và lưu trữ

Các thử nghiệm này cố gắng mô phỏng các điều kiện khắc nghiệt của thiết bị vận chuyển để bảo quản hoặc lắp đặt, giả định một số phạm vi nhiệt độ và độ ẩm khắc nghiệt, kèm theo sự thay đổi nhanh chóng về nhiệt độ hoặc sốc nhiệt. Ví dụ, điều này có thể mô phỏng thiết bị rời khỏi nhà kho được kiểm soát nhiệt độ ở Minneapolis vào tháng Giêng hoặc Phoenix vào tháng Bảy. Trong cả hai trường hợp, thiết bị có thể chuyển từ môi trường tương đối thoải mái sang môi trường cực lạnh hoặc cực nóng trong một khoảng thời gian ngắn.

Các thử nghiệm tương tự được thực hiện đối với sự thay đổi độ ẩm nhanh chóng, từ mức cơ sở 50 phần trăm đến 93% RH trong phạm vi nhiệt độ từ 23°C (73°F) đến 40°C (104°F) cũng như thời lượng và thay đổi tốc độ cài đặt. Một lần nữa, những điều này mô phỏng những thách thức về môi trường khi vận chuyển thiết bị điện tử từ nhà máy/nhà kho đến nơi lắp đặt.

Đạt/Không đạt đối với các thử nghiệm này là thiết bị có đầy đủ chức năng sau khi thiết bị được đưa trở lại phạm vi nhiệt độ/độ ẩm hoạt động và được bật nguồn.

Đối với hai loại đầu tiên này, thử nghiệm thường được thực hiện trong buồng Thử nghiệm tuổi thọ gia tốc cao (HALT). Buồng này cho phép thử nghiệm trong phạm vi nhiệt độ, độ ẩm và áp suất khí quyển (độ cao). Mục đích của nó là tăng tốc độ phát hiện ra các lỗi tiềm ẩn trong quá trình sản xuất trong các giai đoạn sản xuất của vòng đời sản phẩm để giảm các lỗi liên quan, hay nói một cách đơn giản hơn là phát hiện ra các liên kết yếu tiềm ẩn của sản phẩm.

Địa chấn và rung động

Thử nghiệm địa chấn kiểm tra thiết bị trên bàn rung, chịu một trận động đất mô phỏng theo trục X, Y và Z. Chứng nhận NEBS Seismic Zone 4, được yêu cầu ở nhiều khu vực, tương đương với một trận động đất 8,3 độ richter.

Đối với việc lắp đặt trong giá đỡ hoặc vỏ bọc, biến dạng được đo và “sự lắc lư” vượt quá một mức nhất định sẽ không đạt thử nghiệm. Thiệt hại vật lý đối với giá đỡ và phần cứng kèm theo cũng được đánh giá. Các thử nghiệm này được thực hiện với thiết bị tính toán/lưu trữ/mạng đang vận hành đang chạy tải thử nghiệm. Đặt lại hoặc bất kỳ lỗi nào của phần cứng vận hành được thử nghiệm cũng sẽ cấu thành lỗi thử nghiệm địa chấn.

Ở kiếp trước, tôi đã tham gia Thử nghiệm vùng địa chấn 4 trên một giá đầy đủ thiết bị. Lần lặp lại đầu tiên của thử nghiệm không thành công do giá đỡ bắt đầu bị tháo rời nhanh chóng ngoài kế hoạch. Mặc dù thất bại trong bài kiểm tra này, nhưng đây cũng là một kinh nghiệm học tập khi phân tích các điểm hư hỏng, độ mỏi của kim loại, các mối hàn bị hỏng và biến dạng, thiết kế giá đỡ được cải thiện và bài kiểm tra tiếp theo, vài tháng sau, đã vượt qua với thành tích xuất sắc.

Chống cháy

Khả năng chống cháy và khả năng tự dập lửa là những yếu tố quan trọng trong Thử nghiệm NEBS. Trong suốt lịch sử của ngành viễn thông, đã có nhiều lần mất điện nghiêm trọng có thể do lửa hoặc khói. Không có vụ nào nổi tiếng hơn Vụ cháy tổng đài điện thoại ở New York năm 1975 , đây là sự cố ngừng dịch vụ nghiêm trọng nhất trong ^thế kỷ 20 và vẫn được nghiên cứu cho đến ngày nay về nguyên nhân, cách ứng phó và những nỗ lực anh hùng để thiết lập lại dịch vụ sau sự cố này .

Thiết bị đang thử nghiệm được tiếp xúc với cả đầu đốt ở nhiệt độ cao và tiếp xúc với ngọn lửa trực tiếp. Mặc dù thiết bị có thể bắt lửa khi tiếp xúc trực tiếp với nguồn nhiệt cực cao, nhưng tiêu chí là ngọn lửa không lan ra ngoài thiết bị và ngọn lửa tự dập tắt và ngừng bốc khói trong một khoảng thời gian nhất định. Tất nhiên, đây là một bài kiểm tra phá hủy và không còn yêu cầu chức năng nào sau khi hoàn thành các bài kiểm tra này.

Lọc không khí

Theo ngụ ý của các thử nghiệm trước đó, thiết bị viễn thông thường được triển khai trong điều kiện kém lý tưởng. Bên cạnh nhiệt độ, độ ẩm và địa chấn cực đoan, thiết bị thường tiếp xúc với các chất gây ô nhiễm trong không khí, có thể ở dạng bụi hoặc khí ăn mòn. Cần phải cung cấp bằng chứng về khả năng bảo vệ chống lại các chất gây ô nhiễm trong không khí để đảm bảo thiết bị đáp ứng được tuổi thọ sử dụng dự kiến. Đối với máy chủ, có thể sử dụng khung bezel được lọc ở cửa hút gió để ngăn bụi xâm nhập.

Tiếng ồn

Để đảm bảo môi trường làm việc an toàn, tiếng ồn âm thanh cho thiết bị vận hành được thử nghiệm cũng được đo. Độ ồn vận hành bình thường, ở nhiệt độ phòng, được lấy và không được vượt quá giá trị cố định. Các giá trị này có thể khác nhau, tùy thuộc vào việc thiết bị được triển khai trong Phòng Viễn thông (78dB) hay Phòng Năng lượng (83dB). Mức độ tiếng ồn âm thanh tối đa, với tốc độ quay của quạt ở RPM tối đa, cũng được đo, nhưng không có lỗi vượt qua đối với các điều kiện hoạt động khắc nghiệt, giả định là tạm thời.

Phần kết luận

GR-63-Core giải quyết các yêu cầu vật lý của một thiết bị điện tử được triển khai trong môi trường viễn thông. Mục đích của nó là vừa đảm bảo khả năng hoạt động của thiết bị trong các điều kiện khắc nghiệt vừa đảm bảo an toàn cho môi trường xung quanh và người vận hành thiết bị.