CN109904764A - 一种智能精密监测配电柜 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智能精密监测配电柜，解决了柜体内部过热时容易发生故障的问题，其技术方案要点是，柜体的一侧设置有用于盛装冷却液的水箱，柜体的背面贴合固定有盘管，盘管分布于整个柜体的背面；盘管的两端口分别连接于进水口与出水口，盘管上安装有循环水泵；柜体的背面还安装有笼罩于盘管的防护罩，本发明的一种智能精密监测配电柜，盘管内的冷却液能够与柜体的背面进行热交换，从而降低柜体内的温度，通过循环水泵能够使盘管内的冷却液产生定向流动，以能够更快带走柜体内的热量，并与水箱内的冷却液进行交换，以使盘管内的冷却液能够在一段时间内保持低温状态，从而提升其降温效果。

Description

一种智能精密监测配电柜

技术领域

本发明涉及机房电源管理设备，特别涉及一种智能精密监测配电柜。

背景技术

普通配电柜只能给各个服务器供电，不能监控系统过压、欠压、过载、电流谐波含量过高等故障容易引发风险；使用指针式电流表，电压表只能显示主回路电流、电压，无法对支路回路的有功、无功功率、电流电压谐波、电流、电压不平衡度等参数进行测量，不能实现机房后台与本地的全方面管理。

公告号为CN205543722U的实用新型专利公开了一种智能精密监测配电柜，包括柜体，柜体上设置有主控制器、通断控制器、电流转换器、电压转换器和HIM人机界面，柜体的上端设置有主控制器和电压转换器，柜体的中部设置有通断控制器，柜体的下端设置有电流转换器，柜体的前端设置有HIM人机界面。本实用新型有效控制了因不能及时发现安全隐患而导致整个机房系统的危险，并且在使用上可以实现在本地配电柜及机房总后台系统实现同时监测，方便使用者可以及时在配电柜进行查看，提高了时效性，更易于操作和维护。

然而在实际使用过程中，柜体内的电子元器件会因电流做功而发热，特别是在炎热的夏季，当柜体内的温度超过最高允许温度后，其内部的电子元器件容易出现故障或者直接烧毁，严重影响配电柜的正常使用，因此还存在一定的改进空间。

发明内容

本发明的目的是提供一种能够有效降低柜体内温度的智能精密监测配电柜。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种智能精密监测配电柜，包括柜体，所述柜体的一侧设置有用于盛装冷却液的水箱，所述水箱的侧面分别开设有进水口与出水口；所述柜体的背面贴合固定有盘管，所述盘管分布于整个柜体的背面；所述盘管的两端口分别连接于进水口与出水口，所述盘管上安装有循环水泵；所述柜体的背面还安装有笼罩于盘管的防护罩。

采用上述方案，盘管内的冷却液能够与柜体的背面进行热交换，从而降低柜体内的温度，通过循环水泵能够使盘管内的冷却液产生定向流动，以能够更快带走柜体内的热量，并与水箱内的冷却液进行交换，以使盘管内的冷却液能够在一段时间内保持低温状态，从而提升其降温效果；笼罩于盘管上的防护罩能够起到防护作用，避免盘管受到外界撞击或磕碰，同时还能有效防尘；同时为了保证盘管的防漏水性能，在盘管的外壁包覆有防水层，该防水层可以为塑料薄膜，也可以为橡胶；并且在盘管的内壁贴合有防渗水层，从而对盘管内的冷却液进行双重防漏，避免冷却液泄漏，对柜体内部元器件造成伤害。

作为优选，所述柜体内设置有用于检测柜体内的温度变化以输出温度检测信号的温度检测单元，所述温度检测单元上耦接有用于接收温度检测信号并输出控制信号的控制器，所述控制器上耦接有用于接收控制信号以输出相应频率电压信号的变频器，所述循环水泵耦接于变频器的电压输出端并响应于电压信号；

当温度检测单元检测到柜体内的温度值越高，所述控制器控制变频器输出的电压频率越高；反之，当温度检测单元检测到柜体内的温度值越低，所述控制器控制变频器输出的电压频率越低。

采用上述方案，变频器通过输出不同频率的电压信号，能够控制循环水泵进行不同速率的运转，以改变盘管内冷却液的流速；根据温度检测单元检测到的温度高低，能够改变循环水泵的运行速率，从而改变盘管内冷却液的流速；当柜体内的温度升高时，变频器输出的电压频率也就相应地升高，从而增加循环水泵的转速，以提升盘管内冷却液的流速，从而提升其降温效果；反之，当柜体内的温度下降时，变频器输出的电压频率降低，从而降低循环水泵的转速，以节省电能。

作为优选，所述水箱的顶部开设有加水口，所述加水口内设置有加水管，所述加水管远离加水口的端口连接于外部水源。

采用上述方案，冷却液在使用过程中，会存在一定的损耗，通过加水管与外部水源，能够及时往水箱内注水，从而保证水箱内的冷却液充足。

作为优选，所述加水管上设置有受控于控制器并用于控制加水管通断的电磁阀，所述水箱内设置有耦接于控制器的液位检测单元，所述液位检测单元根据水箱内的液位变化以输出相应的液位检测信号至控制器，所述控制器具有最低液位基准值和最高液位基准值；当液位检测单元检测到水箱内的液位值低于最低液位基准值时，所述电磁阀导通加水管，以使外部水源能够通过加水管往加水口内注水；反之，当液位检测单元检测到水箱内的液位值高于最高液位基准值时，所述电磁阀切断加水管，以使加水管停止注水。

采用上述方案，电磁阀能够控制加水管的通断，以控制加水管的加水与否；通过液位检测单元检测水箱内的液位变化，能够有效控制电磁阀进行相应通断，从而控制加水管自动往水箱内注水，并在注满水后自动停止加水。

作为优选，所述水箱的底部设置有制冷器，所述制冷器的制冷面贴合于水箱的底部。

采用上述方案，通过制冷器能够有效对水箱的底部进行降温，以降低水箱内冷却液的温度，避免冷却液因为长时间运行温度上升而导致降温效果下降。

作为优选，所述水箱的内侧壁上水平固定有分隔板，所述分隔板的边沿与水箱上的另一内侧壁保持有间隔；所述进水口位于分隔板的上方，所述出水口位于分隔板的下方。

采用上述方案，分隔板能够将水箱内腔分隔成上下两个空间，并通过分隔板与水箱内侧壁之间的间隔使这两个空间保持连通；此时，位于分隔板下方的冷却液因为靠近制冷器，因此具有较低的温度；当经过热交换后的冷却液通过进水口进入到水箱内以后，不会立刻与分隔板下方的具有较低温度的冷却液相互混合，从而保证了从出水口出去的冷却液能够保持在较低的温度，进而提升了盘管的降温效果；而位于分隔板上方的具有较高温度的冷却液，会在循环水泵的带动下，自动填充至分隔板下方，并通过制冷器进行冷却；如此循环，便能形成完整的循环水路。

作为优选，还包括移动终端，所述控制器内包含有一无线收发装置，所述无线收发装置通过无线方式与移动终端进行远程数据交换；所述移动终端内包含有一状态显示模块，所述控制器用于采集循环水泵与制冷器的运行数据，并将该运行数据通过无线收发装置发送至移动终端内的状态显示模块以进行显示。

采用上述方案，通过移动终端能够远程查看制冷器以及循环水泵的运行状态，更加人性化。

综上所述，本发明具有以下有益效果：盘管内的冷却液能够与柜体的背面进行热交换，从而降低柜体内的温度，通过循环水泵能够使盘管内的冷却液产生定向流动，以能够更快带走柜体内的热量，并与水箱内的冷却液进行交换，以使盘管内的冷却液能够在一段时间内保持低温状态，从而提升其降温效果；笼罩于盘管上的防护罩能够起到防护作用，避免盘管受到外界撞击或磕碰，同时还能有效防尘。

附图说明

图1为本实施例的爆炸图；

图2为图1所示A部的放大示意图；

图3为本实施例的系统结构示意图；

图4为本实施例的系统框图。

图中：1、柜体；2、水箱；3、进水口；4、出水口；5、盘管；6、循环水泵；7、防护罩；8、温度检测单元；9、控制器；10、变频器；11、加水口；12、加水管；13、外部水源；14、电磁阀；15、液位检测单元；16、制冷器；17、分隔板；18、移动终端；19、无线收发装置；20、状态显示模块；21、卡箍。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

本实施例公开的一种智能精密监测配电柜，如图1所示，包括柜体1，柜体1的一侧设置有用于盛装冷却液的水箱2，该水箱2内部的冷却液优选为水，水具有较高的比热容，更加有利于热交换。水箱2的侧面分别开设有进水口3与出水口4。柜体1的背面贴合固定有盘管5，该盘管5通过卡箍21与柜体1的背面相固定，且盘管5分布于整个柜体1的背面。更具体地，该盘管5优选呈蛇形排布，其由金属制成，并优选采用铜金属。柜体1的背面还安装有笼罩于盘管5的防护罩7。盘管5的两端口分别连接于进水口3与出水口4，同时盘管5上安装有循环水泵6，循环水泵6能够带动盘管5内的冷却液进行定向流动，从而增加盘管5与柜体1背面之间的热交换率。

同时为了保证盘管5的防漏水性能，在盘管5的外壁包覆有防水层，该防水层可以为塑料薄膜，也可以为橡胶；并且在盘管5的内壁贴合有防渗水层，从而对盘管5内的冷却液进行双重防漏，避免冷却液泄漏，对柜体1内部元器件造成伤害。

如图3所示，柜体1内设置有用于检测柜体1内的温度变化以输出温度检测信号的温度检测单元8，温度检测单元8上耦接有用于接收温度检测信号并输出控制信号的控制器9，该控制器9优选为单片机或者PLC。控制器9上耦接有用于接收控制信号以输出相应频率电压信号的变频器10，循环水泵6耦接于变频器10的电压输出端并响应于电压信号。

当温度检测单元8检测到柜体1内的温度值越高，控制器9控制变频器10输出的电压频率越高，此时循环水泵6的运行速率就会相应地提高，从而提升盘管5内冷却液的流速。反之，当温度检测单元8检测到柜体1内的温度值越低，控制器9控制变频器10输出的电压频率越低，此时循环水泵6的运行速率就会相应地减小，从而降低盘管5内冷却液的流速。若变频器10停止输出频率，则循环水泵6停止运行，此时盘管5内的冷却液停止流动。

如图2所示，水箱2的顶部开设有加水口11，加水口11内设置有加水管12，加水管12远离加水口11的端口连接于外部水源13，该外部水源13优选为水龙头，其出水口4与加水管12的端口相连；且正常情况下，水龙头处于开启状态。

如图3所示，加水管12上设置有受控于控制器9并用于控制加水管12通断的电磁阀14，水箱2内设置有耦接于控制器9的液位检测单元15，该液位检测单元15优选为浮子液位开关。液位检测单元15根据水箱2内的液位变化以输出相应的液位检测信号至控制器9，控制器9具有最低液位基准值和最高液位基准值；当液位检测单元15检测到水箱2内的液位值低于最低液位基准值时，电磁阀14导通加水管12，以使外部水源13能够通过加水管12往加水口11内注水；反之，当液位检测单元15检测到水箱2内的液位值高于最高液位基准值时，电磁阀14切断加水管12，以使加水管12停止注水。

如图3所示，水箱2的底部设置有制冷器16，制冷器16的制冷面贴合于水箱2的底部。更具体地，制冷器16一般包括有壳体，壳体的上端面即为制冷面，其优选由不锈钢制成。壳体内设置有冷凝器、温度控制装置等，通过冷凝器能够将制冷器16的上端面进行制冷，进而对水箱2内的冷却液进行降温。

如图3所示，水箱2的内侧壁上水平固定有分隔板17，分隔板17的边沿与水箱2上的另一内侧壁保持有间隔；进水口3位于分隔板17的上方，出水口4位于分隔板17的下方。分隔板17能够将水箱2内腔分隔成上下两个空间，并通过分隔板17与水箱2内侧壁之间的间隔使这两个空间保持连通；此时，位于分隔板17下方的冷却液因为靠近制冷器16，因此具有较低的温度；当经过热交换后的冷却液通过进水口3进入到水箱2内以后，不会立刻与分隔板17下方的具有较低温度的冷却液相互混合，从而保证了从出水口4出去的冷却液能够保持在较低的温度，进而提升了盘管5的降温效果；而位于分隔板17上方的具有较高温度的冷却液，会在循环水泵6的带动下，自动填充至分隔板17下方，并通过制冷器16进行冷却。如此循环，便能形成完整的循环水路。

如图4所示，还包括移动终端18，该移动终端18优选为手机、平板电脑等。控制器9内包含有一无线收发装置19，无线收发装置19通过无线方式与移动终端18进行远程数据交换。移动终端18内包含有一状态显示模块20，控制器9用于采集循环水泵6与制冷器16的运行数据，并将该运行数据通过无线收发装置19发送至移动终端18内的状态显示模块20以进行显示。

具体工作过程如下：

当柜体1内的温度上升时，变频器10输出的电压频率就会相应地升高，此时循环水泵6的运行速率增加，以使盘管5内冷却液的流速增加，从而提高热交换效率；反之，当柜体1内的温度下降时，变频器10输出的电压频率就会相应地降低，此时循环水泵6的运行速率减小，以使盘管5内冷却液的流速降低，从而节省电能。

盘管5中的冷却液在流动过程中，先从进水口3进入水箱2，然后进入到水箱2内分隔板17的上方位置，接着分隔板17下方已经降温完成的冷却液通过出水口4进入到盘管5内，以与柜体1进行热交换，从而降低柜体1内的温度。而位于分隔板17上方的冷却液则进入到分隔板17下方，继续由制冷器16进行降温。

同时，工作人员可通过移动终端18上的状态显示模块20查看循环水泵6与制冷器16的工作状态。

Claims (7)

1.一种智能精密监测配电柜，包括柜体(1)，其特征是：所述柜体(1)的一侧设置有用于盛装冷却液的水箱(2)，所述水箱(2)的侧面分别开设有进水口(3)与出水口(4)；所述柜体(1)的背面贴合固定有盘管(5)，所述盘管(5)分布于整个柜体(1)的背面；所述盘管(5)的两端口分别连接于进水口(3)与出水口(4)，所述盘管(5)上安装有循环水泵(6)；所述柜体(1)的背面还安装有笼罩于盘管(5)的防护罩(7)。

2.根据权利要求1所述的一种智能精密监测配电柜，其特征是：所述柜体(1)内设置有用于检测柜体(1)内的温度变化以输出温度检测信号的温度检测单元(8)，所述温度检测单元(8)上耦接有用于接收温度检测信号并输出控制信号的控制器(9)，所述控制器(9)上耦接有用于接收控制信号以输出相应频率电压信号的变频器(10)，所述循环水泵(6)耦接于变频器(10)的电压输出端并响应于电压信号；

当温度检测单元(8)检测到柜体(1)内的温度值越高，所述控制器(9)控制变频器(10)输出的电压频率越高；反之，当温度检测单元(8)检测到柜体(1)内的温度值越低，所述控制器(9)控制变频器(10)输出的电压频率越低。

3.根据权利要求1所述的一种智能精密监测配电柜，其特征是：所述水箱(2)的顶部开设有加水口(11)，所述加水口(11)内设置有加水管(12)，所述加水管(12)远离加水口(11)的端口连接于外部水源(13)。

4.根据权利要求3所述的一种智能精密监测配电柜，其特征是：所述加水管(12)上设置有受控于控制器(9)并用于控制加水管(12)通断的电磁阀(14)，所述水箱(2)内设置有耦接于控制器(9)的液位检测单元(15)，所述液位检测单元(15)根据水箱(2)内的液位变化以输出相应的液位检测信号至控制器(9)，所述控制器(9)具有最低液位基准值和最高液位基准值；当液位检测单元(15)检测到水箱(2)内的液位值低于最低液位基准值时，所述电磁阀(14)导通加水管(12)，以使外部水源(13)能够通过加水管(12)往加水口(11)内注水；反之，当液位检测单元(15)检测到水箱(2)内的液位值高于最高液位基准值时，所述电磁阀(14)切断加水管(12)，以使加水管(12)停止注水。

5.根据权利要求1至4任一项所述的一种智能精密监测配电柜，其特征是：所述水箱(2)的底部设置有制冷器(16)，所述制冷器(16)的制冷面贴合于水箱(2)的底部。

6.根据权利要求5所述的一种智能精密监测配电柜，其特征是：所述水箱(2)的内侧壁上水平固定有分隔板(17)，所述分隔板(17)的边沿与水箱(2)上的另一内侧壁保持有间隔；所述进水口(3)位于分隔板(17)的上方，所述出水口(4)位于分隔板(17)的下方。

7.根据权利要求5所述的一种智能精密监测配电柜，其特征是：还包括移动终端(18)，所述控制器(9)内包含有一无线收发装置(19)，所述无线收发装置(19)通过无线方式与移动终端(18)进行远程数据交换；所述移动终端(18)内包含有一状态显示模块(20)，所述控制器(9)用于采集循环水泵(6)与制冷器(16)的运行数据，并将该运行数据通过无线收发装置(19)发送至移动终端(18)内的状态显示模块(20)以进行显示。