حفاظت از اتاق سرور در برابر امواج الکترومغناطیسی

در سند چشم انداز و قانون برنامه چهارم جمهوری اسلامی ایران، و در بند 11، ماده 121، آمده است که طرح های پدافند غیر عامل را در دستگاه های اجرایی اِعمال نمایند. با مطالعه در این سند تصویب شده، می توان دریافت که پدافند غیر عامل، در طرح ها و تأسیسات حیاتی، و بعضاً حساس و مهم تکلیف شده است.

در کشور های توسعه یافته، به عملیات پدافند غیر عامل اجرا شده در طرح های حیاتی اصطلاح Passive Defense اطلاق می شود. در واقع اصطلاح پدافند غیر عامل، شامل مجموعه اقداماتی است که بهره گیری از آن نیازمند جنگ افزار نیست؛ ولیکن استفاده و اجرای آن در طرح ها، موجب جلوگیری از حملات احتمالی دشمن می شود. حملات دشمن، شامل تلفات یا خسارت های ناشی از تهاجم دشمن است که پدافند غیر عامل، این دسته از حملات را بسیار کاهش می دهد.

برای روشن شدن وضعیت پدافند غیر عامل، می توان گفت که چنانچه از شیوه های دفاع غیر عامل استفاده شود، در فلسفه دفاع بسیار مؤثر است. این شیوه های غیر دفاع باید اساساً متکی بر فلسفه دفاع هستند. بیان موارد گفته شده، حاکی از آن است که باید بر فناوری های روز و توانمندی های خاص سلاح های تهاجمی باید واقف بود. همچنین باید با مواد و مصالح و نیز روش های به روز و کار آمد مقابله با حملات، به صورت کامل آشنا بود.

در حقیقت، اهداف اصلی و مهم پدافند در پدافند غیر عامل، به منظور محافظت از کیان و افراد کشور است. کیان و سرزمین، متشکل از تأسیسات و نیرو های انسانی است که باید با توجه ویژه به آن نگاه کرد. و هیچ گاه نسبت به آن کم توجهی نشان نداد.

سند چشم انداز قانون چهارم جمهوری اسلامی ایران، در کنار خود مجموعه اقدامات و نیز منابع مورد استفاده خود را بیان کرده است. در خصوص اقدامات باید گفت، اقدامات پدافند غیر عامل، باید از اثر سلاح جلوگیری نماید.

باید سلاح جنس مناسب داشته و بتواند دیواره مراکز داده را کاملاً شیلد نماید. درباره منابع مورد استفاده نیز باید گفت، منابع باید کاملاً استاندارد باشد. باید هندبوک های انتشار یافته بین المللی و نظامی بتوانند محصولات را کاملاً بررسی کرده و سوابق فعالیت شرکت های معتبر بین المللی را به خوبی معرفی نماید.

روش مورد نظر درباره استفاده از پدافند غیر عامل، شامل مجموعه راهکارهایی است که باید برای نصب استفاده شود. نصب فیلتر در خطوط ورودی، باید با یک قفس فارادی که دارای دیواره های شیلد است انطباق یابد. نام درب شیلد Shield RF است. این درب باید به یک چاه تطبیق یابد. تطبیق باید به گونه ای باشد که درب شیلد با چاه به صورت مناسب با دیواره های شیلد، انطباق یابد.

آنچه مایه تأسف در جوامع مختلف است، مربوط به واقعیت اجتماعی است. همه در تلاش برای تحمیل خواسته های خود هستند تا بتوانند آن را در جوامع بین المللی اجرا نمایند.

همان طور که می دانید شیوه جنگ، با مرور زمان و طبق پیشرفت تکنولوژی، تغییر پیدا می کند. حال که در عصر تکنولوژی و فناوری هستیم، نباید رشد فناوری را نادیده گرفت.

رشد صنعت مخابرات، رسانه و الکترونیک، بیش از گذشته در حال پیشرفت است. سرعت تبادل انتقال اطلاعات نیز، در تمام صحنه ها، یک هدف اجتماعی است. صحنه های اقتصادی، دفاعی، اطلاع رسانی و اثر گذاری، همگی برای پدافند غیر عامل پیش می آید که باید در صحنه های مختلف سیاسی بتوان در افکار عمومی داخلی و خارجی به هدف اصلی در کنار اهداف تخریبی دیگر نائل آمد.

آنچه بیش از قبل، منجر به وابستگی بیشتر تجهیزات و مراکز به هم شده است؛ کنار هم قرار گیری این دو است. مراکز شامل مراکز خدماتی درمانی و مالی است و تجهیزات نیز همان تجهیزات تصمیم گیری هستند.

در وهله اول، برای حمله به مکانی که پدافند غیر عامل ندارد، اقدام به تخریب در مرکز صورت می گیرد. اقدام به تخریب هم در نوع خود شامل: خرابکاری، بمب باران، اصابت موشک، و یا تسلیحات خاص است.

حالتی را تصور کنید که مرکز دارای پوشش پدافند غیر عامل است. چنانچه بتوان برای آن تقویت در ساختار را انجام داد، موفقیت های بیشتری را به دنبال دارد. تقویت ساختار بتن مراکز و قرار گیری در مراکز زیر زمینی، تخریب مراکز را سخت تر کرده و تلاش دشمن را برای تخریب، به ناکامی سوق می دهد. پس می توان در طراحی ساخت سلاح روی تجهیزات الکترونیکی، تلاش خود را دو چندان نماییم.

جالب است بدانید که سلاح مخصوص در تجهیزات الکترونیکی، همان مراکز فرماندهی و کنترل کامپیوتر ها، شبکه های کامپیوتری، مراکز داده و سیستم های راداری و دیگر تجهیزات الکترونیکی می باشد. در واقع، سلاح مورد نظر ما، مولدی برای امواج رادیویی با فرکانس و توان عملیاتی بالایی است. این توان بالا، در دسته های متنوع رادیویی تولید و به کار می رود. با انتشار امواج رادیویی و ترویج آن روی خطوط هادی مدارات، تعدادی از جریان های ناخواسته در مرکز تولید می شود.

در مدار تولید شده، توان الکتریکی زیادی روی المان های الکترونیکی وارد می شود. توان الکتریکی نیز برای تخریب در خازن ها، مقاومت ها و سایر اتصالات نیمه هادی، در مدارات الکترونیکی به کار می رود. همه موارد گفته شده در مدارات الکترونیکی، اقدام به تخریب تجهیزات الکترونیکی و مخابراتی می کنند. نام این اقدامات، بمب الکترومغناطیسی یا سلاح های مایکروویوی با توان بالا است. 

به طور سالیانه، مقالات و گزارشات زیادی، روش های متعددی از ساخت سلاح های الکترومغناطیس را در مجامع علمی، طرح و تحلیل می کنند. تاکنون نیز گزارشی مبنی بر به کارگیری سلاح های مذکور، در زمان حضور در صحنه نبرد اعلام نشده است. تنها دو مورد ادعای فوق را به اثبات رسانده و آن را گزارش کرده اند. یوگوسلاوی و عراق دو کشوری هستند که گزارش آن را انتشار نموده اند.

دو معیار مهم در کنار تهدیدات، جهت حفاظت از مرکز معرفی شده اند. این معیار ها شامل: 1- استاندارد های محافظت شده الکترومغناطیس و 2- توان های بالای الکترومغناطیس است. این دو معیار در کنار تهدیدات خرابکاری، بمباران، اصابت کروز و غیره، می تواند به صورت حساس روی تجهیزات و مراکز حیاتی سلطه یابد.

طبق گزارشاتی که از انتشار اسناد خبر داده اند، دریافت می شود که تهدیدات منتشر شده، شدت میدانی در حدود 20 کیلو ولت بر متر تا 100 کیلو ولت بر متر است. این محدوده فرکانسی چند صد هرتز تا چند گیگا هرتز را به طور کامل پوشش می دهد.

یک استاندارد نظامی به نام MIL-STD-461  میزان شدت تهدید را 50 کیلو ولت بر متر، در نظر می گیرد. جهت کاهش این شدت از میدان راهکاری اعمال شده است. این راهکار، برای تقسیم مراکز به مراکز حیاتی، حساس و مهم الکترومغناطیسی است. میزان حفاظت الکترومغناطیسی مراکز داده 40 الی 100 دسی بل بوده و مقدار SE=40-100dB پیشنهاد می شود.

استاندارد دیگری به نام MIL-STD-188-125 میزان تضعیف 80 دسی بل را ضروری می داند. بر اساس استاندارد دیگری به نام MIL-TSD-461E، دامنه تهدید را به 50Kv/m می رساند. این در حالی است که باید شدت میدان مناسب در تجهیزات الکتریکی و مخابراتی، به یک اخلال کمتر از 10Kv/m برسد. شیلد هم برای حفاظت الکترومغناطیسی مراکز داده، باید بین 60 الی 80 دسی بل، باشد.

جلوگیری از امواج الکترومغناطیسی,حفاظت الکترومغناطیسی مراکز داده,دستگاه های خنثی کننده امواج الکترومغناطیس,

مجموعه مواد بکار رفته در این نوع از حفاظ الکترومغناطیسی، به لحاظ الکتریکی، شامل 1- عایق 2- هادی و 3- نیمه رسانا، است. مواد هادی به صورت فارادی، یک قفسه را دور حفاظ الکترومغناطیسی می کشد. این قفسه، از نفوذ امواج به داخل قفس تا حد زیادی جلوگیری می کند. فرکانس و توان امواج رادیویی جنس مواد سازنده این حفاظ، با میزان افزایششان، منجر به تغییر در ضخامت محل اتصالات و حتی اتصال چاه ارت می شود. این نکته باید با دقت بیشتری مورد استفاده قرار گیرد.

برای دیوار این حفاظ الکترومغناطیسی، از جنس موادی همچون فولاد و مس استفاده می کنند. ماده آلومینیوم، خواص الکتریکی پایین تری نسبت به فولاد و مس دارد؛ بنابراین از آن استفاده نمی شود. آلومینیوم، مشکلات اکسید شده و عایق ماده را در دیواره ایجاد می کند، که اصلاً مناسب نیست. ماده آلومینیوم، دارای اکسید آلومینیوم روی صفحات خود است که به صورت یک لایه عایق روی ماده هادی قرار می گیرد. با مرور زمان، مقاومت در محل اتصالات درز را برای ورود امواج رادیویی، ایجاد می کند.

عایق امواج الکترومغناطیسی,مضرات اتاق سرور برای انسان,جلوگیری از امواج الکترومغناطیسی,

فویل های آلومینیوم نازک با شیلد مناسب، منجر به استحکام مکانیکی پایین در مصارف بسته بندی مواد غذایی است. این عامل باعث پارگی سریع و از بین رفتن شیلد می شود. حال چنانچه، مس با لایه اکسید در محدوده نیمه هادی قرار گیرد در وضعیت بهتری نسبت به آلومینیوم است.

گزارشات علمی منتشر شده توسط مهندسین و مخترعین شرکت ETS آمریکا، مطلب فوق به اثبات رسیده است. شرکت ETS ایالات متحده آمریکا، شرکتی فعال در زمینه شیلد های رادیویی و حفاظت الکترومغناطیسی است.

دیواره های این حفاظ الکترومغناطیسی باید به شکل پنل، آماده نصب توسط ضربه گیر هایی باشند که زمین لرزه های پایین را تحمل می کند. نصب این حفاظ الکترومغناطیسی، بدون لرزه گیر، موجب پارگی در محل اتصالات می شود. این پارگی به دلیل اتصالات لایه های نازک آلومینیوم است.

چسب در محل اتصالات هیچ گاه استفاده نمی شود. باید طول عمر چسب حفاظ با طول چند ساله چسب تناسب داشته باشد. امکان تعویض چسب، بعد از راه اندازی وجود نخواهد داشت. از این رو باید برای انتخاب چسب دقت شود. همه اتصالات این حفاظ، باید با جوشکاری دقیق در محل پیچ و پرچ صورت گیرد.

امروزه، استفاده از استیل در این حفاظ پیشنهاد شده است که از مس بهتر عمل می کند. نوع نوردی استیل، خواص تأثیر گذار بیشتری دارد. انعطاف پذیری و جوشکاری، از معایب بکار گیری استیل به شمار می آید. از این رو، استیل در این ساخت کمتر استفاده می شود.

حفاظت الکترومغناطیسی مراکز داده,دستگاه های خنثی کننده امواج الکترومغناطیس,عایق امواج الکترومغناطیسی,

نتایجی که از مطالعه استاندارد ها و هندبوک های مهندسی در زمینه حفاظت الکترومغناطیسی به دست آمده است، به همراه میزان شیلدینگ مس، استیل و آلومینیوم مطرح می کند.

مضرات اتاق سرور برای انسان,جلوگیری از امواج الکترومغناطیسی,حفاظت الکترومغناطیسی مراکز داده,

بعد از تشریح موارد بیان شده، می توانیم نکات بین انواع پوشش های قفسه را برای حفاظ الکترومغناطیس را با یکدیگر، مقایسه نماییم. مقایسه سه حفاظ الکترومغناطیسی مس، آلومینیوم و استیل به این شرح است:

1-آلومینیوم دارای ضخامتی دو برابر مس و استیل است. همچنین ضخامت 7 برابر از مس، را برای محافظت از الکترو مغناطیسی دارد.

2-برای تطابق و یکسانی با شیلد، باید مس، ضخامت 6/0 م.م، آلومینیوم، ضخامت 2/1 م.م و استیل، ضخامت 5/4 م.م را داشته باشند.

3-مس توانایی زیادی در شیلد کردن با ضخامت کمتر در مقایسه با آلومینیوم و استیل دارد.

4-آلومینیوم یا استیل، برای حفاظت حدود 100 دسی بل باید ضخامتی حدود 2/1 م.م و 5/4 م.م داشته باشند.

5-در فرکانس های پایین تر از 200 کیلو هرتز و میدان مغناطیسی آن ها، امواج الکترومغناطیسی استیل یا فولاد در وضعیت بهتری نسبت به مس قرار می گیرد. الومینیوم در این حالت بسیار ضعیف، عمل می کند.

شایان ذکر است با توجه به مطالب بیان شده، برای تجهیزات و راه اندازی یک اتاق سرور و یا مراکز داده های سازمان یا شرکت ها، توصیه اکید به استفاده و نصب سیستم ضد بمب الکترومغناطیسی می شود.