CN102026526A - 一种水冷机柜及其冗余温度控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种水冷机柜及其冗余温度控制方法，其中水冷机柜包括柜体，柜体内设置有用于调节机柜温度的温度调节装置，以及用于控制温度调节装置的控制装置，还包括至少两个用于采集柜体内不同位置温度值的温度探头；控制装置，用于在每个温度探头所采集的多个温度值都在预设温度阈值范围内时，对多个温度值取平均值，并以平均值作为柜体温度来控制温度调节装置。本发明通过至少两个温度探头采集柜体内不同位置的温度值，只要有其中一个温度探头处于正常状态，就可保证机柜系统可靠性运行，提高了系统的可靠性，由于温度探头处于不同位置，更能保证采集温度数据的精度，实现对温度调节装置的精确控制。
Description
技术领域
本发明涉及通信机柜，更具体地说，涉及一种水冷机柜及其冗余温度控制方法。
背景技术
随着高热密度机房建设速度的加快，机房散热问题被越来越多的关注，传统风冷系统不足以带走每机柜20～30kW的发热量。为了解决这一问题，水冷机柜便是个很好的解决方案。其原理是，把冷水送达到液体冷却柜，先用柜内风机将热风从服务器后部抽到液体冷却柜中，用内部水管制冷热风，然后将冷风吹到服务器前部，而热水再回流到室外的循环制冷设备，通过这一过程不断循环达到制冷效果。
现有的水冷机柜采用一个温度探头，以单点温度采集方式进行简单的温度逻辑控制。对于高热密度机柜而言，机柜系统几乎所有的运行状态和逻辑控制都是依赖于温度，因此温度的采集和计算就显得尤为重要。但是采用单点采集方式，其取样点不能以点盖面，所采集的温度很不准确，因此对机柜系统的控制也不准确。而且当单点温度探头出现故障时，就无法采集到柜体温度，这样容易使机柜系统运行出故障，使机柜系统处于不可控状态。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种水冷机柜及其冗余温度控制方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
构造一种水冷机柜，包括柜体，所述柜体内设置有用于调节机柜温度的温度调节装置，以及用于控制所述温度调节装置的控制装置，其中，还包括至少两个用于采集所述柜体内不同位置温度值的温度探头；其中，
所述控制装置，用于在每个所述温度探头所采集的多个温度值都在预设温度阈值范围内时，对多个所述温度值取平均值，或者在去除多个所述温度值中超出预设温度阈值范围的温度值后，对其余的温度值取平均值；并以所述平均值作为柜体温度来控制所述温度调节装置。
本发明所述的水冷机柜，其中，所述控制装置包括连接所述温度探头的温度判断模块，连接所述温度判断模块的温度计算模块，和连接温度计算模块的控制模块：其中，
所述温度判断模块，用于判断所述温度探头所采集的多个温度值是否超出预设温度阈值范围；以及
所述温度计算模块，用于在多个所述温度值均未超出预设温度阈值范围时，对多个所述温度值取平均值，或者在去除多个所述温度值中超出预设温度阈值范围的温度值后，对其余的温度值取平均值；
所述控制模块，用于以所述平均值作为柜体温度来调节所述风机转速和所述三通阀开度，或者在多个所述温度均超出预设温度阈值范围时，以默认模式控制所述温度调节装置。
本发明所述的水冷机柜，其中，所述水冷机柜包括两个或多个不同规格的温度探头，且所述温度探头设置在所述柜体的前门内侧。
本发明所述的水冷机柜，其中，所述温度调节装置包括用于保证机柜内的空气快速流动的风机，和与盘管连接、以控制冷水流入大小的三通阀。
本发明所述的水冷机柜，其中，所述水冷机柜还包括用于在多个所述温度值中有超出预设温度阈值范围时，对相应的温度探头发出报警信号的报警装置。
本发明还提供了一种水冷机柜的冗余温度控制方法，其中，包括以下步骤：
采集柜体内至少两个不同位置的温度值；
分别判断所述温度值是否超出预设温度阈值范围；
在多个所述温度值均未超出预设温度阈值范围时，对多个所述温度值取平均值；
以所述平均值作为柜体温度来控制机柜的温度调节装置。
本发明所述的冗余温度控制方法，其中，还包括步骤：
在多个所述温度值中有部分超出预设温度阈值范围时，去除超出预设温度阈值范围的温度值后，对其余的温度值取平均值。
本发明所述的冗余温度控制方法，其中，还包括步骤：
在多个所述温度值均超出预设温度阈值范围时，以默认模式控制所述温度调节装置。
本发明所述的冗余温度控制方法，其中，还包括步骤：
在多个所述温度值中有温度值超出预设温度阈值范围时，对相应的温度探头发出报警信号。
本发明的有益效果在于：通过至少两个温度探头采集柜体内不同位置的温度值，只要有其中一个温度探头处于正常状态，就可保证机柜系统可靠性运行，提高了系统的可靠性。同时由于两个或多个温度探头处于不同位置，更有利于保证采集温度数据的精度，从而实现对温度调节装置更加精确的控制。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
图1是本发明较佳实施例的水冷机柜结构原理图；
图2是本发明较佳实施例的水冷机柜的冗余温度控制方法流程图。
具体实施方式
本发明实施例的水冷机柜结构原理图如图1所示，其包括柜体(未图示)，例如可以是封闭的柜体，用于支撑、保护、隔离内部设备。柜体内设置有用于调节柜体内温度的温度调节装置20，以及用于控制该温度调节装置20的控制装置10，还包括至少两个用于采集柜体内不同位置温度值的温度探头30。其中，控制装置10用于在每个温度探头30所采集的多个温度值都在预设温度阈值范围内时，对多个温度值取平均值，或者在去除多个温度值中超出预设温度阈值范围的温度值后，对其余的温度值取平均值；并以平均值作为柜体温度来控制温度调节装置20。而当有一个或部分几个温度值超出预设温度阈值范围时，控制装置10则取其余温度值的平均值作为柜体温度来控制温度调节装置20。
这样只要有其中一个温度探头30处于正常状态，就可使控制装置10能有效控制柜体内的温度调节装置20，保证机柜系统可靠性运行，因此提高了机柜系统的可靠性。同时，由于两个或多个温度探头30所检测的是柜体内不同位置的温度值，并对其中全部或部分取平均值，更能保证采集温度数据的精度，从而实现对温度调节装置更加精确的控制，有效保证柜体内温度的稳定性。
在进一步的实施例中，如图1所示，控制装置10包括连接温度探头30的温度判断模块11，连接温度判断模块11的温度计算模块12，和连接温度计算模块12的控制模块13。其中，该温度判断模块11、温度计算模块12和控制模块13可采用硬件或软件来实现。
温度判断模块11，用于判断温度探头30所采集的多个温度值是否超出预设温度阈值范围。预设温度阈值范围可在机柜系统中根据需要设定，可包括能表明温度探头30在正常工作状态下所能检测到的温度上限和温度下限。温度探头可直接采用温度传感器。
温度计算模块12，用于在多个温度值均未超出预设温度阈值范围时，对多个温度值取平均值，或者在多个温度值有部分超出预设温度阈值范围时，去除多个温度值中超出预设温度阈值范围的温度值后，对其余的温度值取平均值。
其中，多个温度值均未超出预设温度阈值范围表明所有的温度探头30都处于正常工作状态，此时每个温度探头30所采集的温度均可信；多个温度值中有部分超出预设温度阈值范围，表明其中有部分温度探头30出现故障，其所采集的温度不可信，而只采用其余正常温度探头30所采集的温度，保证柜体内温度控制处于正常。
控制模块13，用于以温度计算模块12所计算得到的平均值作为柜体温度，来控制温度控制装置20。对柜体内多个位置的温度取平均值更能真实反映出柜体内的温度，因此可以实现更加精确的温度控制。
如果所有的温度值均超出预设温度阈值范围，表明所有的温度探头30均损坏，则以默认模式来控制温度调节装置20。例如，为避免柜体内温度过高而损坏设备，默认此时柜体内温度已达到最大值，从而控制温度调节装置20降低柜体内温度。
优选地，水冷机柜包括两个或多个不同规格的温度探头30，可防止同一规格温度探头造成的同时失效，也能有效避免相同规格温度探头测量造成的误差放大现象，使得对柜体内温度测量更加精确，从而实现更加精确的温度控制。
更优选地，将温度探头30设置在柜体的前门内侧。根据实践经验，柜体前门处是最接近柜体内温度的位置，将两个或多个温度探头设置在柜体前门内侧的不同位置，可更加精确的检测出柜体温度，从而实现更加精确的温度控制。
上述各实施例中，温度调节装置20包括但不限于用于保证机柜内的空气快速流动的风机21，和与盘管23连接、以控制冷水流入大小的三通阀22。控制装置13，在所测得的柜体温度过高时，提高风机21的转速，并控制三通阀22开度以增加冷水流入量；在测得的柜体温度过低时，降低风机21转速，并控制三通阀22开度以减少冷水流入量；在所有温度探头30都出现故障，即没有测得的柜体温度时，默认为柜体温度过高，同样提高风机21的转速，并控制三通阀22开度以增加冷水流入量。
进一步地，如图1所示，水冷机柜还包括用于在多个温度值中有超出预设温度阈值范围时，对相应的温度探头30发出报警信号的报警装置40，以提示该温度探头出现故障。
需要说明的是，本发明的水冷机柜除了包括前述各实施例中的各部分外，还可包括其余必要设备，在此不作详细描述。所设置的温度探头个数，除了图1中所示的两个外，即温度探头31和温度探头32，还可以是大于两个的任意个数，在此不以附图示出。
在以上水冷机柜的基础上，本发明还提供了一种水冷机柜的冗余温度控制方法，其详细流程图请参见图2。图2中所示的方法S200开始于步骤S201。
在步骤S202中，采集柜体内至少两个不同位置的温度值。采集柜体内不同位置的温度值，不仅可减小单点测量中出现的故障几率，即只要有其中一个温度值有效即可保证对温度控制正常，而且多点测量更能减小测量误差，保证采集温度数据的精度，从而实现对温度调节装置更加精确的控制，有效保证柜体内温度的稳定性。
在步骤S203中判断所述温度值是否超出预设温度阈值范围，包括两步，分别为：
步骤S213、分别判断所采集的多个温度值是否超出预设温度阈值范围；即，将每个温度值与预设温度阈值范围比较，其中预设温度阈值范围可在机柜系统中根据需要设定，可包括能表明温度探头在正常工作状态下所能检测到的温度上限和温度下限；比较结果有两种，一种是所有的温度值都在预设温度阈值范围内，另一种是其中有的温度值超出了预设温度阈值范围；
在步骤S223中、判断温度值是否全部超出预设温度阈值范围；判断结果有两种，一种是仅仅有部分温度值超出了预设温度阈值范围，另一种是，所有的温度值都超出了预设温度阈值范围。
在步骤S204中，在所有的温度值都在预设温度阈值范围内时，对多个温度值取平均值；
在步骤S205中，在有部分温度值超出预设温度阈值范围后，去除多个温度值中超出预设温度阈值范围的温度值，对其余的温度值取平均值。
在步骤S206中，以步骤S204或步骤S205中所计算出的平均值作为柜体温度，来控制温度调节装置。其中，温度调节装置包括但不限于用于保证机柜内的空气快速流动的风机，和与盘管连接、以控制冷水流入大小的三通阀。控制装置，在所测得的柜体温度过高时，提高风机的转速，并控制三通阀开度以增加冷水流入量；
在测得的柜体温度过低时，降低风机转速，并控制三通阀开度以减少冷水流入量；
在所有温度探头都出现故障，即没有测得的柜体温度时，默认为柜体温度过高，同样提高风机的转速，并控制三通阀开度以增加冷水流入量。
在步骤S207中，如果所有的温度值均超出预设温度阈值范围，表明所有的温度探头均损坏，则以默认模式来控制温度调节装置。
例如，为避免柜体内温度过高而损坏设备，默认此时柜体内温度已达到最大值，从而控制温度调节装置降低柜体内温度。
方法S200结束于步骤S208。
进一步地，在上述实施例中，还可包括步骤：在多个温度值中有温度值超出预设温度阈值范围时，对相应的温度探头发出报警信号，以提示该温度探头出现故障。
本发明的有益效果在于：通过至少两个温度探头采集柜体内不同位置的温度值，只要有其中一个温度探头处于正常状态，就可保证机柜系统可靠性运行，提高了系统的可靠性。同时由于两个或多个温度探头处于不同位置，更有利于保证采集温度数据的精度，从而实现对温度调节装置更加精确的控制。
应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
Claims (9)
1.一种水冷机柜，包括柜体，所述柜体内设置有用于调节机柜温度的温度调节装置，以及用于控制所述温度调节装置的控制装置，其特征在于，还包括至少两个用于采集所述柜体内不同位置温度值的温度探头；其中，
所述控制装置，用于在每个所述温度探头所采集的多个温度值都在预设温度阈值范围内时，对多个所述温度值取平均值，或者在去除多个所述温度值中超出预设温度阈值范围的温度值后，对其余的温度值取平均值；并以所述平均值作为柜体温度来控制所述温度调节装置。
2.根据权利要求1所述的水冷机柜，其特征在于，所述控制装置包括连接所述温度探头的温度判断模块，连接所述温度判断模块的温度计算模块，和连接温度计算模块的控制模块：其中，
所述温度判断模块，用于判断所述温度探头所采集的多个温度值是否超出预设温度阈值范围；以及
所述温度计算模块，用于在多个所述温度值均未超出预设温度阈值范围时，对多个所述温度值取平均值，或者在去除多个所述温度值中超出预设温度阈值范围的温度值后，对其余的温度值取平均值；
所述控制模块，用于以所述平均值作为柜体温度来调节所述风机转速和所述三通阀开度，或者在多个所述温度均超出预设温度阈值范围时，以默认模式控制所述温度调节装置。
3.根据权利要求1所述的水冷机柜，其特征在于，所述水冷机柜包括两个或多个不同规格的温度探头，且所述温度探头设置在所述柜体的前门内侧。
4.根据权利要求1所述的水冷机柜，其特征在于，所述温度调节装置包括用于保证机柜内的空气快速流动的风机，和与盘管连接、以控制冷水流入大小的三通阀。
5.根据权利要求2所述的水冷机柜，其特征在于，所述水冷机柜还包括用于在多个所述温度值中有超出预设温度阈值范围时，对相应的温度探头发出报警信号的报警装置。
6.一种水冷机柜的冗余温度控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
采集柜体内至少两个不同位置的温度值；
分别判断所述温度值是否超出预设温度阈值范围；
在多个所述温度值均未超出预设温度阈值范围时，对多个所述温度值取平均值；
以所述平均值作为柜体温度来控制机柜的温度调节装置。
7.根据权利要求6所述的冗余温度控制方法，其特征在于，还包括步骤：
在多个所述温度值中有部分超出预设温度阈值范围时，去除超出预设温度阈值范围的温度值后，对其余的温度值取平均值。
8.根据权利要求6所述的冗余温度控制方法，其特征在于，还包括步骤：
在多个所述温度值均超出预设温度阈值范围时，以默认模式控制所述温度调节装置。
9.根据权利要求6所述的冗余温度控制方法，其特征在于，还包括步骤：
在多个所述温度值中有温度值超出预设温度阈值范围时，对相应的温度探头发出报警信号。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CP03 | Change of name, title or address | ||
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Address after: Nanshan District Xueyuan Road in Shenzhen city of Guangdong province 518055 No. 1001 Nanshan Chi Park B2 building 1-4 floor, building 6-10 Patentee after: VERTIV TECH Co.,Ltd. Address before: 518057 Nanshan District science and Technology Industrial Park, Guangdong, Shenzhen Branch Road, No. Patentee before: EMERSON NETWORK POWER Co.,Ltd. |
|
| TR01 | Transfer of patent right | ||
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Effective date of registration: 20191114 Address after: No. 036, longtanzhai village, Tangquan Township, Taihu County, Anqing City, Anhui Province Patentee after: Zhao Yunxia Address before: Nanshan District Xueyuan Road in Shenzhen city of Guangdong province 518055 No. 1001 Nanshan Chi Park B2 building 1-4 floor, building 6-10 Patentee before: VERTIV TECH Co.,Ltd. |
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| TR01 | Transfer of patent right | ||
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Effective date of registration: 20231017 Address after: No. 125, Liangting Group, Shimao Village, Tangquan Township, the Taihu Lake County, Anqing City, Anhui Province, 246000 Patentee after: Lv Yan Address before: 246000 No. 036, longtuan group, longtanzhai village, Tangquan Township, Taihu County, Anqing City, Anhui Province Patentee before: Zhao Yunxia |