CN111867321A - 一种机箱温控装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种机箱温控装置，包括固定架，所述固定架一侧设置排风扇，另一侧设置电路板，所述电路板上设有中央处理器、显示器、温度传感器一、温度传感器二、实时时钟、TF卡和为中央处理器供电的电源模块，所述排风扇的电机、显示器、温度传感器一、温度传感器二、实时时钟和TF卡分别与中央处理器电连接，所述固定架另一侧设置活动板，所述活动板上设置与显示器相匹配的通孔二，所述活动板与固定架之间设有空腔，所述空腔内设置滤网，本发明能够根据机箱内外温差调节排风扇转速，节省能源；对机箱温度和风扇的运行状态进行有效监控，将温度超限值的时间、机箱内外的温度数据和排风扇转速记录在TF卡，便于事后分析。

Description

一种机箱温控装置

技术领域

本发明涉及工控机箱温度控制领域，尤其是涉及一种机箱温控装置。

背景技术

在变电站中，控保主机机箱温控器设计存在缺陷，主要表现在以下三个方面：

1、机箱温控简单，依靠机箱前面板散热器内的散热风扇对机箱进行散热，该风扇为无控制连续运行，不能根据机箱内的温度进行转速调节，风扇长时间高速运转，很容易损坏，一旦损坏必须及时更换，造成控保主机平时维护工作量大；

2、无法对机箱温度和风扇的运行状态进行有效监控，风扇一旦损坏停运，引起机箱温度过高，就会造成主机系统故障，影响全站运行,不满足《国家电网有限公司十八项电网重大反事故措施》8.5.3.1关于“监视主机板卡的运行温度”的要求。

公开号为CN200956114的中国实用新型专利公开了一种机箱温控装置，主要是撷取主机板上的中央处理器所产生的PWM信号，用以作为控制计算机机箱内部组设的散热风扇转速的依据，并使用一集线器将PWM信号分享给计算机机箱内所有散热风扇，再使用一显示器以数字或模拟的方式显示PWM信号。此外，PWM信号依据中央处理器的实际温度由主机板所发出，是用以控制散热风扇进行转速快、慢的变化，而有效控制计算机机箱的温度，并告知使用者计算机使用情形，但不能将计算机内的温度数据、风扇转速的数据记录保存，无法对故障原因进行分析，从而针对性的对故障进行解决，且该装置只能告知使用者测得机箱内部温度，不能测使用环境下的外界温度，当外界温度过高时，无论风扇如何运转，机箱内的温度仍然过高，无法帮助使用者正确判断故障原因。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种机箱温控装置，能够根据机箱内外温差调节排风扇转速，节省能源；对机箱温度和风扇的运行状态进行有效监控，将温度超限值的时间、机箱内外的温度数据和排风扇转速记录在TF卡，便于事后分析。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种机箱温控装置，包括固定架，所述固定架一侧设置排风扇，另一侧设置电路板，所述电路板上设有中央处理器、显示器、温度传感器一、温度传感器二、实时时钟、TF卡和电源模块，所述排风扇的电机、显示器、温度传感器一、温度传感器二、实时时钟和TF卡分别与中央处理器电连接，所述固定架另一侧设置活动板，所述活动板上设置与显示器相匹配的通孔二，所述活动板与固定架之间设有空腔，所述空腔内设置滤网。

进一步的，所述活动板上设置多个手拧螺栓，所述固定架上设置与手拧螺栓相匹配的螺母。

进一步的，所述电路板和固定架上设置多个相对应的通孔三，所述通孔三内插接螺栓一，所述螺栓一下部设置在机箱上。

进一步的，所述电路板上设置声光报警器，所述声光报警器与中央处理器连接，所述活动板上设置与声光报警器相匹配的通孔四。

进一步的，所述电路板下方设置横板，所述横板与活动板相接触。

进一步的，所述中央处理器为MPU。

进一步的，所述横板上设置压差开关，所述电路板上设置指示灯，所述电源模块通过压差开关与指示灯连接，所述活动板上设置与指示灯相匹配的通孔五。

电力系统发电厂、变电站等控制保护机箱的温度控制非常重要，一旦机箱内设备损坏，不但会影响整个设备的运行，还会造成重大火灾隐患，因此机箱上都会安装排风扇，加快机箱内设备的散热，现有技术中，根据温度传感器测得的机箱内部的温度调整风扇转速，温度越高排风扇转速越快，该方法已经得到普遍使用，在满足散热需要的同时节省能源，成本较低。由于发电厂和变电站内的机箱较多，如果在实时监测风扇转速和机箱内部温度，并将超过正常温度范围时的时刻、该时刻机箱内外温度和风扇转速存储在在存储器内，需要众多的设备互相连接，协同工作，大大增加了成本，因此本领域的技术人员不会轻易的想到记录和存储排风扇的运行参数。

本发明的有益效果是：

1、一种机箱温控装置，包括固定架，所述固定架一侧设置排风扇，另一侧设置电路板，所述电路板上设有中央处理器、显示器、温度传感器一、温度传感器二、实时时钟、TF卡和电源模块，所述排风扇电机、显示器、温度传感器一、温度传感器二、实时时钟和TF卡分别与中央处理器电连接，将各元件集成在电路板上，节省成本的同时减小了本发明的体积，没有复杂的外部连线，安装、使用和维护方便；温度传感器一和温度传感器二分别将测得的机箱内外温度数据传给中央处理器，中央处理器根据内外温度数据的差值调整排风扇转速，内外温差越大，排风扇转速越大，内外温差越小，排风扇转速越小，排风扇转速可实时调节，避免能源浪费；显示器能够将排风扇转速和机箱内部的温度以数字形式显示，方便工作人员实时把控本发明的使用情况，及时发现故障；实时时钟为整个温控装置提供一个精准的时间，温度传感器一测得的温度超过设定值时，TF卡会将此刻的时间、排风扇转速、机箱内外温度的值储存在TF卡中，方便事后分析故障原因，根据故障原因进行针对性修正；所述固定架另一侧设置活动板，所述活动板上设置与显示器相匹配的通孔，所述活动板与固定架之间设有空腔，所述空腔内设置滤网，滤网能够防止外部灰尘进入机箱内，减少维护工作量。

2、所述活动板上设置多个手拧螺栓，所述固定架上设置与手拧螺栓相匹配的螺孔，方便滤网更换。

3、所述电路板和固定架上设置多个相对应的通孔，所述通孔内插接螺栓，所述螺栓下部设置在机箱上，排风扇和固定架可通过螺栓安装在机箱上，安装方便，可随时取下，方便检修和维护。

4、所述电路板上设置声光报警器，所述声光报警器与中央处理器连接，所述活动板上设置与声光报警器相匹配的通孔，温度传感器一测得的机箱内部的温度超过设定值时，中央处理器向声光报警器发出报警信号，声光报警器报警，帮助工作人员提高对异常情况的应急处理能力。

5、所述电路板下方设置横板，所述横板与活动板相接触，有效防止从排风扇排出的热气到达横板上方，对温度传感器二测得的机箱外温度的值造成影响，增加测出值的准确性，对排风扇转速的调节更加符合实际需要，提高整个温控装置的实用性。

6、所述中央处理器为MPU，MPU的发热量低，在满足信息处理需要的同时不会对温度传感器二的测出值造成影响，提高测出值的准确性。

7、所述横板上设置压差开关，所述电路板上设置指示灯，所述电源模块通过压差开关与指示灯连接，滤网两侧的压差达到一定值时，压差开关闭合，电路板上指示灯量，表示滤网已满，提醒工作人员及时更换。

附图说明

图1为本发明第一种实施例的结构示意图；

图2为本发明的拆分结构示意图；

图3为电路板和设置在电路板上各组件的结构示意图；

图4为本发明第二种实施例的结构示意图；

图5为本发明第三种实施例的结构示意图；

图6为本发明第四种实施例的结构示意图；

其中，1-固定架，2-排风扇，3-电路板，4-中央处理器，5-显示器，6-温度传感器一，7-温度传感器二，8-实时时钟，9-TF卡，10-电源模块，11-活动板，12-滤网，13-手拧螺栓，14-螺母，15-螺栓一，16-声光报警器，17-横板，18-压差开关，19-指示灯，20-通孔一，21-通孔二，22-通孔三,23-通孔四，24-通孔五，25-挡板，26-通孔六，27-时钟后备电池，28-螺栓二。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一

如图1-3所示为本发明的第一种实施方式，一种机箱温控装置，包括固定架1，固定架1为一块长方体塑料板，材质为环氧树脂，固定架1下部镂空，通过切割机均匀切割出多个通孔一20，如图1和图2所示，固定架1后方下部通过螺栓二28安装两个排风扇2，排风扇2的型号为FD128025EB-N，固定架1前方上部没有被镂空的部分通过螺钉固定电路板3，如图3所示，电路板3上设置中央处理器4，中央处理器4为MPU，型号为STM32F103C8T6，电路板3上设置电源模块10，还设置显示器5、温度传感器二7、实时时钟8和TF卡9，显示器5型号为DIG2841BS，温度传感器一6型号为DS18B20，温度传感器二7的探头深入到机箱内部，探测机箱内部的温度，实时时钟8型号为SD3078，TF卡9型号为KINGSTON256M，电路板3上还设置温度传感器一6，温度传感器一6型号为为TMP35，测得的是电路板3前方空间的温度，温度传感器一6、温度传感器二7、显示器5、实时时钟8和TF卡9均与中央处理器6电连接。电路板3和固定架1上通过打孔机打出相互两组对应的通孔三22，通孔三22内插接螺栓一15，电路板3和固定架1通过螺栓一15固定在机箱上，排风扇2位于机箱内。固定架1左侧还设置长方体结构的活动板11，活动板11上部打出两个孔，孔内插接两个手拧螺栓13，电路板3上通过打孔机打出两个孔，孔内插接与手拧螺栓13相匹配的螺母14，螺母14右端通过粘胶固定在固定架1上。电路板3下方通过粘胶固定横板17，横板17下方固定架1的左右两端和底端分别通过粘胶固定挡板25，挡板25与横板17之间放置滤网12，滤网12的材质为过滤海绵。将手拧螺栓13拧在螺母14内，此时横板17、挡板25和活动板11紧密接触。为方便排风扇2吹出的风从滤网12中排出，活动板11上打出与通孔一20相对应的通孔六26，为方便工作人员读取显示器5的示数，活动板11上通过切割机切割出与显示器5相匹配的通孔二21。

温度传感器一6和温度传感器二7分别将测得的机箱内外的温度传给中央处理器4，中央处理器4根据机箱内外温度值之差调整排风扇2电机转速，差值越大，排风扇2电机的转速越大，差值越小，排风扇2电机的转速越小，显示器5实时显示出排风扇2电机的转速和机箱内的温度值，机箱内的温度超过中央处理器4的设定值时，此刻的时间、机箱内部温度值、机箱外部温度值和排风扇2电机转速存储在TF卡中，方便事后进行故障分析，对故障进行针对性的修正。

实施例二

如图4所示为本发明的第二种实施方式，本实施例与实施例一的区别在于，电路板3上通过螺钉固定声光报警器16，声光报警器16与中央处理器4电连接，机箱内部的温度值超过设定值时，中央处理器4向声光报警器16发出报警信号，声光报警器报警。活动板11上通过打孔机打出与声光报警器16相匹配的通孔四23。

实施例三

如图5所示为本发明的第三种实施方式，本实施例与实施例一的区别在于，横板17上通过螺钉安装压差开关18，电路板2上安装指示灯19，电源模块10通过压差开关18与指示灯19电连接，滤网12两侧的压差到达一定值时，压差开关18闭合，指示灯19亮，表示滤网12已满，需要更换，活动板11上通过打孔机打出与指示灯19相匹配的通孔五24。

实施例四

如图6所示为本发明的第四种实施方式，本实施例与实施例一的区别在于，时钟后备电池27为实时时钟8提供后备电源，时钟后备电池27的型号为CR1220，时钟后备电池27设置在电路板3上。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本发明的技术方案所做的其他修改或者等同替换，只要不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (7)

1.一种机箱温控装置，其特征在于，包括固定架（1），所述固定架（1）一侧设置排风扇（2），另一侧设置电路板（3），所述电路板（3）上设有中央处理器（4）、显示器（5）、温度传感器一（6）、温度传感器二（7）、实时时钟（8）、TF卡（9）和电源模块（10），所述排风扇（2）的电机、显示器（5）、温度传感器一（6）、温度传感器二（7）、实时时钟（8）和TF卡（9）分别与中央处理器（4）电连接，所述固定架（1）另一侧设置活动板（11），所述活动板（11）上设置与显示器（5）相匹配的通孔二（21），所述活动板（11）与固定架（1）之间设有空腔，所述空腔内设置滤网（12）。

2.根据权利要求1所述的一种机箱温控装置，其特征在于，所述活动板（11）上设置多个手拧螺栓（13），所述固定架（1）上设置与手拧螺栓（13）相匹配的螺母（14）。

3.根据权利要求1所述的一种机箱温控装置，其特征在于，所述电路板（3）和固定架（1）上设置多个相对应的通孔三（22），所述通孔三（22）内插接螺栓一（15），所述螺栓一（15）下部设置在机箱上。

4.根据权利要求1所述的一种机箱温控装置，其特征在于，所述电路板（3）上设置声光报警器（16），所述声光报警器（16）与中央处理器（4）连接，所述活动板（11）上设置与声光报警器（16）相匹配的通孔四（23）。

5.根据权利要求1所述的一种机箱温控装置，其特征在于，所述电路板（3）下方设置横板（17），所述横板（17）与活动板（11）相接触。

6.根据权利要求1所述的一种机箱温控装置，其特征在于，所述中央处理器（4）为MPU。

7.根据权利要求1或5所述的一种机箱温控装置，其特征在于，所述横板（17）下方设置压差开关（18），所述电路板（2）上设置指示灯（19），所述电源模块（10）通过压差开关（18）与指示灯（19）连接，所述活动板（11）上设置与指示灯（19）相匹配的通孔五（24）。

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