CN112114600A - 机柜设备和机柜设备的温度控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种机柜设备和机柜设备的温度控制方法。其中，该机柜设备包括：柜体，该柜体的内部包括：通信设备、温控电路、风机和多个温度传感器，其中，通信设备至少包括主控板；其中：多个温度传感器包括：第一类传感器和第二类传感器；第一类传感器设置于主控板上，用于采集主控板的第一温度信息；第二类传感器设置于柜体内部的第一指定位置，用于采集柜体的内部空间的第二温度信息；温控电路，与多个温度传感器连接，用于依据第一温度信息和第二温度信息产生控制指令，并将控制指令发送至风机；风机，与温控电路连接，用于依据控制指令调整风机的运行状态。本发明解决了机柜设备的柜体内部难以调控温度的技术问题。

Description

机柜设备和机柜设备的温度控制方法

技术领域

本发明涉及机柜领域，具体而言，涉及一种机柜设备和机柜设备的温度控制方法。

背景技术

通信设备大都安装在通信机房内的机架上或机柜内运行和工作。为了设备防尘，机架、机柜安装相对密闭。为满足用户功能需求，在密闭空间的机柜内部安装板件多，板件上的元器件也越来越密集。对于相对运行年限较长的设备，密闭空间内散热措施不到位，导致密闭空间温度高于元器件工作温度范围，设备因超工作温度界限运行，设备性能不能很好发挥，使用寿命大大缩短，运行稳定性可靠性无法保障，故障频发，经常出现死机或通信瘫痪。

针对上述的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本发明实施例提供了一种机柜设备和机柜设备的温度控制方法，以至少解决机柜设备的柜体内部难以调控温度的技术问题。

根据本发明实施例的一个方面，提供了一种机柜设备，包括：柜体，该柜体的内部包括：通信设备、温控电路、风机和多个温度传感器，其中，所述通信设备至少包括主控板；其中：所述多个温度传感器包括：第一类传感器和第二类传感器；所述第一类传感器设置于所述主控板上，用于采集所述主控板的第一温度信息；所述第二类传感器设置于所述柜体内部的第一指定位置，用于采集柜体的内部空间的第二温度信息；所述温控电路，与所述多个温度传感器连接，用于依据所述第一温度信息和第二温度信息产生控制指令，并将所述控制指令发送至风机；风机，与所述温控电路连接，用于依据所述控制指令调整所述风机的运行状态。

可选地，所述机柜设备还包括：散热器，设置于所述主控板上，所述第一类传感器设置于所述散热器的表面。

可选地，所述第一类传感器通过散热胶设置于所述散热器的表面。

可选地，所述风机包括：第一类风机，与所述温控电路连接；所述第一类风机设置于所述散热器上，用于吸收所述散热器的热量。

可选地，所述风机还包括：第二类风机，与所述温控电路连接，并设置于所述柜体内部的第二指定位置。

可选地，所述第一类风机和第二类风机的额定转速是不同的。

可选地，所述散热器具有凹槽结构，所述第一类传感器设置于所述凹槽结构所形成的内部空间中。

根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种机柜设备的温度控制方法，包括：温控电路获取所述机柜设备中通信设备的主控板的第一温度信息；所述温控电路获取所述机柜设备的柜体内部空间的第二温度信息；所述温控电路依据所述第一温度信息和第二温度信息控制所述机柜设备中风机的运行状态。

可选地，所述温控电路依据所述第一温度信息和第二温度信息控制所述机柜设备中风机的运行状态，包括：所述温控电路在确定所述第一温度信息对应的温度值大于第一阈值时，控制第一类风机开始运行，并计算所述第一类风机的运行时长；在所述运行时长达到第二阈值，且所述第一温度信息对应的温度值仍然大于第一阈值时，则控制第二类风机开始运行；所述温控电路在确定所述第一温度信息对应的温度值大于第三阈值时，控制第一类风机和第二类风机同时开始运行，其中，第三阈值大于所述第一阈值。

可选地，所述温控电路依据所述第一温度信息和第二温度信息控制所述机柜设备中风机的运行状态，包括：所述温控电路分别确定所述第一温度信息对应的第一温度值和第二温度信息对应的第二温度值；所述温控电路确定所述第一温度值所属的第一温度范围，以及确定所述第二温度所属的第二温度范围；所述温控电路确定所述第一温度范围对应的第一目标转速和所述第二温度范围对应的第二目标转速；所述温控电路控制第一类风机按照所述第一目标转速运行，并控制第二类风机按照所述第二目标转速运行。

在本发明实施例中，采用柜体的内部包括通信设备、温控电路、风机和多个温度传感器的机柜设备，通过使用温度传感器采集柜体内部指定位置的温度并控制风机运行状态，达到了根据柜体内部指定位置的温度调节风机运行的目的，从而实现了对柜体内部指定位置的温度进行调节的技术效果，进而解决了机柜设备的柜体内部难以调控温度技术问题。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是根据本发明实施例的机柜设备的结构示意图；

图2是根据本发明实施例提供的机柜设备及降温组件连接关系示意图；

图3是根据本发明优选实施方式的凹槽结构示意图；

图4是根据本发明优选实施方式的机柜温度控制硬件连接示意图；

图5是根据本发明实施例的机柜设备的温度控制方法的流程图；

图6是根据本发明优选实施方式的温控电路控制风机流程图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，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的实施例，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，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

实施例1

根据本发明实施例，提供了一种机柜设备，图1是根据本发明实施例的机柜设备的结构示意图，如图1所示，该机柜设备包括：柜体10，其中，柜体10包括：通信设备102，温控电路104，风机106和温度传感器，其中，其中，通信设备102至少包括主控板110；其中：多个温度传感器包括：第一类传感器112和第二类传感器114；第一类传感器112设置于主控板110上，用于采集主控板的第一温度信息；第二类传感器114设置于柜体10内部的第一指定位置，用于采集柜体的内部空间的第二温度信息，其中，第二类传感器114在柜体10内部的指定位置可以是柜体内的任意位置，例如，可以将第二类传感器114设置在柜体10的内壁或者柜体10的出风口处，便于将柜体内部的温度尽快散发到外部；温控电路104，与多个温度传感器连接，用于依据第一温度信息和第二温度信息产生控制指令，并将控制指令发送至风机；风机106，与温控电路104连接，用于依据控制指令调整风机的运行状态。

在本发明实施例中，采用通信设备、温控电路、风机和多个温度传感器的机柜设备，通过使用温度传感器采集柜体内部指定位置的温度并控制风机运行状态，达到了根据柜体内部指定位置的温度调节风机运行的目的，从而实现了对柜体内部指定位置的温度进行调节的技术效果，进而解决了机柜设备的柜体内部难以调控温度技术问题。另外，在本发明实施例中，温控电路与多个温度传感器连接，可以智能、速率适中地调节机柜设备内的温度，根据实际情况将设备工作温度控制在合适的范围内，做到智能、节能和高效。

图2是根据本发明实施例提供的机柜设备及降温组件连接关系示意图。如图2所示，图中的机柜设备及降温组件包括：柜体10，温度传感器11，出风口12，温控电路104，风机106，主控板110，散热器113，其中，温度传感器11包括第一类传感器112和第二类传感器114，风机106包括第一类风机116和第二类风机118。

正如上面所述，机柜设备还包括设置于主控板110上的散热器113,其中，第一类传感器112设置于散热器113表面。机柜设备工作中，内部不同位置的温度是不同的。当核心元器件工作升温后，导致密闭空间温度逐渐上升，密闭空间需要继续将热量向外传导。因此，通常来说温度关系为：核心元器件的温度>机柜密闭空间温度>机柜设备内整体温度>机柜设备外的温度。因此，主控板110作为机柜设备中的核心元器件，可以通过在主控板110上设置散热器113的方式，重点对其进行降温。此外，通过将第一类传感器112设置在散热器113表面，可以精确获知主控板110的温度，为后续对整个机柜设备内的温度控制调节提供依据。

在本申请的一些实施例中，第一类传感器112通过散热胶设置于散热器113的表面。第一类传感器112负责测试主控板110的工作温度，通过连线，将测得的温度数据实时传送至温控系统处理器。散热胶为一种导热材料，用于减少接触热阻，增强接触界面的热传递，例如，散热胶可以包括散热硅胶或者散热硅橡胶。通过散热胶将第一类传感器112固定在散热器113表面，使得第一类传感器112反馈的温度与主控板110自身的温度更接近，减小测量的误差。

作为一种可选的实施例，风机10包括与温控电路104连接的第一类风机116，其中，第一类风机设置于散热器113上，用于吸收散热器113的热量。将风机直接设置在散热器113上，可以加快散热器113的散热效率。由于散热器113被设置在了主控板110上，因而，第一类风机116可以有效地降低主控板110的温度，温控电路通过对第一类风机116转速的调控，可以有效地实现对主控板110温度的调控。

作为一种可选的实施例，如图3所示，散热器113具有凹槽结构302，第一类传感器112设置于凹槽结构302所形成的内部空间中。通过将第一类传感器112设置在在散热器113的凹槽结构302所形成的内部空间中，可以达到多个技术效果。例如，将第一类传感器112设置在凹槽结构中可以有效节省空间，降低整体结构的厚度；其次，将第一类传感器112设置在凹槽结构中，可以使第一类传感器112更加接近主控板110，因而实现对主控板110实时温度更快速、准确的测量和反映；再次，凹槽结构可以使第一类传感器112连接的更加牢固可靠，单纯用散热胶将第一类传感器112黏贴在散热器113的表面，可能会由于技术操作或者是使用时间过长，导致贴合不紧密的问题，进而导致第一类传感器112的脱落或者是检测失灵。

图3是根据本发明优选实施方式的凹槽结构示意图。如图3所示，散热器113可以具有凹槽302。需要说明的是，图3所示的凹槽结构为本发明的优选实施例，用于解释本发明，图中结构的尺寸、外形均为示意性的，并不构成对本发明的不当限定，本发明具有的凹槽结构还可以是其他形状的结构，只要能实现本发明所述技术效果的凹槽结构都可以为本申请所包括。

作为一种可选的实施例，如图2所示，风机还包括与温控电路连接的第二类风机118，该第二类风机118设置于柜体内部的第二指定位置，其中，第二指定位置可以是柜体内部的任意位置，只要便于第二类风机118对柜体内部进行散热即可，例如，可以将第二类风机118设置在出风口12的附近，便于将柜体内部的温度通过出风口导出。第二类风机118通过与温控电路连接，可以接受温控电路的控制，例如，通过温控电路控制第二类风机118是否开启，或者是第二类风机118开启后的转速。

需要说明的是，对于将第二类风机118设置于柜体内部的第二指定位置并没有特殊要求，第二类风机118可以被指定位于柜体内的任意位置，只要能实现第二类风机118对柜体内温度的良好散热即可。

作为一种可选的实施例，第一类风机116和第二类风机118的额定转速是不同的。由于第一类风机116和第二类风机118的设置位置存在差异，所以两者在机柜设备中发挥的具体功能可以不同。因而，第一类风机116和第二类风机118的额定转速可以是不同的。根据第一类风机116和第二类风机118的具体设置位置，可以选用与其承担的功能相适应的额定转速的风机。由于第一类风机116和第二类风机118都连接于温控电路，因此温控电路可以根据具体的温度情况和两类风机的具体参数对两类风机进行差异化的控制调节。例如，当主控板110的温度高于柜体内部的环境温度，具有高转速的第一类风机116可以很好地将核心元件的热量散发到柜体内部的环境中；若柜体内部的温度与柜体外部的差异并不显著，就不必浪费能源驱动第二类风机118，只需让柜体内部与外部的环境进行自然散热即可。

为使得本发明实施例的机柜设备更为清楚，下面结合机柜温度控制硬件连接示意图进行说明。

图4是根据本发明优选实施方式的机柜温度控制硬件连接示意图。如图4所示，机柜温度控制硬件连接示意图包括：温度传感器11、温控模块104、风机106、主控板110、散热器113、多路温度记录仪115、显示器116、电源117和与多路温度记录仪115连接的执勤维护操作终端118，其中，多路温度记录仪115检测到相应的温度高于预设阈值时，向执勤维护操作终端118发送告警信息。温度传感器11与散热器113连接，连接方式可以有多种，例如，通过散热胶将温度传感器11设置在散热器113上，或者将温度传感器设置在散热器的凹槽结构中。散热器113可以通过散热胶设置在主控板110上。温控电路104接收温度传感器11返回的温度数据，经过对温度数据的分析，生成对风机106的控制信号。多路温度记录仪115的热电偶连线可以通过液体散热胶固定于主控板110上，多路温度记录仪对主控板的工作表面温度进行测温记录，然后将测温记录的结果显示在显示器116上。

实施例2

根据本发明的实施例，提供了一种机柜设备的温度控制方法，该方法可以应用于实施例1中的机柜设备中，图5是根据本发明实施例的机柜设备的温度控制方法的流程图。如图5所示，该方法包括如下步骤：

S502，温控电路获取机柜设备中通信设备的主控板的第一温度信息；

S504，温控电路获取机柜设备的柜体内部空间的第二温度信息；

S506，温控电路依据第一温度信息和第二温度信息控制机柜设备中风机的运行状态。

通过上述步骤，通过采用通信设备、温控电路、风机和多个温度传感器的机柜设备，通过使用温度传感器采集柜体内部指定位置的温度并控制风机运行状态，达到了根据柜体内部指定位置的温度调节风机运行的目的，从而实现了对柜体内部指定位置的温度进行调节的技术效果，进而解决了机柜设备的柜体内部难以调控温度技术问题。

作为一种可选的实施例，温控电路依据第一温度信息和第二温度信息控制机柜设备中风机的运行状态，可以包括如下方法：温控电路在确定第一温度信息对应的温度值大于第一阈值时，控制第一类风机116开始运行，并计算第一类风机116的运行时长；在运行时长达到第二阈值，且第一温度信息对应的温度值仍然大于第一阈值时，则控制第二类风机118开始运行；温控电路在确定第一温度信息对应的温度值大于第三阈值时，控制第一类风机116和第二类风机118同时开始运行，其中，第三阈值大于第一阈值。

根据本发明的实施例，可以实现对机柜内部不同部位温度精确化、智能化地调节。温控电路可以通过温度传感器得到机柜内部不同部位的温度，例如，通过第一类传感器112获知主控板的温度为第一温度信息，通过第二类传感器114获知柜体内部空间的温度为第二温度信息。然后通过对温度值大小的判断，发出最合理的温度调控指令。例如，当温控电路判断主控板上的温度过高时，启动位于散热器上的第一类风机116，有针对性的为主控板降温；当第一类风机116运行时间超过第二阈值，且反映主控板温度的第一温度没有降到第一阈值以下的时候，可以初步认为当前的降温方式效果不明显，需要提升降温模块的性能。由于柜体内的温度分布为：核心元器件的温度>机柜密闭空间温度>机柜设备内整体温度>机柜设备外的温度，因此当主控板的温度难以降低到第一阈值以下的时候，可能是机柜的密闭空间温度或者机柜设备内的整体温度过高造成的。此时，温控电路控制位于机柜内指定位置的第二类风机118运行，通过降低环境温度加快主控板的散热。此外，当主控板的温度太高，可能严重影响性能甚至损坏器件的时候，温控电路可以控制风机进行紧急降温。例如，当主控板的温度高于第三阈值的时候，温控电路判断主控板严重过热了，就不再分批次开启风机，而是将第一类风机116和第二类风机118同时开启，力图进行最大效率的散热，尽快将主控板的温度降低到可以接受的范围内。

作为一种可选的实施例，温控电路依据第一温度信息和第二温度信息控制机柜设备中风机的运行状态，可以包括如下方法：温控电路分别确定第一温度信息对应的第一温度值和第二温度信息对应的第二温度值；温控电路确定第一温度值所属的第一温度范围，以及确定第二温度所属的第二温度范围；温控电路确定第一温度范围对应的第一目标转速和第二温度范围对应的第二目标转速；温控电路控制第一类风机116按照第一目标转速运行，并控制第二类风机118按照第二目标转速运行。根据本发明的实施例，温控电路可以根据机柜内部的温度分布与电机的工作效率，对内部温度进行更加精确的调控。

图6是根据本发明优选实施方式的温控电路控制风机流程图。如图6所示，电控电路的软件初始化后，首先读取温度信息，例如，读取第一温度信息对应的第一温度值。温控电路通过对温度值所属温度范围的判断，控制风机在于温度范围匹配的速率下运行。例如，当第一温度值小于等于45度时，控制风机不转动；当第一温度值在45度至55度之间时，控制风机低速转动；当第一温度值在55度至75度之间时，控制风机以较高的转速转动；当第一温度值高于75度时，控制风机全速运转，并且发出警告，提示出现温度过高的现象。

通过上述实施例，可以实现节能、准确、有效地对机柜内温度进行调节，具体的包括如下技术效果：

对机柜内部温度的调节实现温度可控，幅度可调，速度可变。将设备工作温度控制在效能发挥最优的温度范围内；风机转速可变，风机启动的工作温度、风机全速转动的警戒温度会根据设备运行温度需求自动设定，幅度可以自主调节，启动温度与全速温度的差值，也可以人为调节，或根据大数据分析来自动调节；在机柜设备的工作密闭空间和通信设备上设置自动测温点，根据测温点的回传数据，智能温控系统自动判断风机启动降温的工作时机，以及自动调节风机转速，智能改变风机状态，确保温度控制在设定工作范围内，做到节能环保高效。同时，温控模块可以固定在主控板表面，温控模块的组合的尺寸适合主处理器密闭空间大小，且不影响风扇转动。其他非必要部件可以根据需要放置在机柜外面，例如多路温度记录仪和温湿度计。通过合理的结构设计，节省了机柜内部空间，便于安装实施。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

在本发明的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的方式实现。其中，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如所述单元的划分，可以为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种机柜设备，其特征在于，包括：柜体，该柜体的内部包括：通信设备、温控电路、风机和多个温度传感器，其中，所述通信设备至少包括主控板；其中：

所述多个温度传感器包括：第一类传感器和第二类传感器；

所述第一类传感器设置于所述主控板上，用于采集所述主控板的第一温度信息；所述第二类传感器设置于所述柜体内部的第一指定位置，用于采集柜体的内部空间的第二温度信息；

所述温控电路，与所述多个温度传感器连接，用于依据所述第一温度信息和第二温度信息产生控制指令，并将所述控制指令发送至风机；

风机，与所述温控电路连接，用于依据所述控制指令调整所述风机的运行状态。

2.根据权利要求1所述的机柜设备，其特征在于，还包括：

散热器，设置于所述主控板上，所述第一类传感器设置于所述散热器的表面。

3.根据权利要求2所述的机柜设备，其特征在于，所述第一类传感器通过散热胶设置于所述散热器的表面。

4.根据权利要求2所述的机柜设备，其特征在于，所述风机包括：第一类风机，与所述温控电路连接；所述第一类风机设置于所述散热器上，用于吸收所述散热器的热量。

5.根据权利要求4所述的机柜设备，其特征在于，所述风机还包括：第二类风机，与所述温控电路连接，并设置于所述柜体内部的第二指定位置。

6.根据权利要求5所述的机柜设备，其特征在于，所述第一类风机和第二类风机的额定转速是不同的。

7.根据权利要求2所述的机柜设备，其特征在于，所述散热器具有凹槽结构，所述第一类传感器设置于所述凹槽结构所形成的内部空间中。

8.一种机柜设备的温度控制方法，其特征在于，所述方法应用于权利要求1至7中任意一项所述的机柜设备中，所述方法包括：

温控电路获取所述机柜设备中通信设备的主控板的第一温度信息；

所述温控电路获取所述机柜设备的柜体内部空间的第二温度信息；

所述温控电路依据所述第一温度信息和第二温度信息控制所述机柜设备中风机的运行状态。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述温控电路依据所述第一温度信息和第二温度信息控制所述机柜设备中风机的运行状态，包括：

所述温控电路在确定所述第一温度信息对应的温度值大于第一阈值时，控制第一类风机开始运行，并计算所述第一类风机的运行时长；在所述运行时长达到第二阈值，且所述第一温度信息对应的温度值仍然大于第一阈值时，则控制第二类风机开始运行；

所述温控电路在确定所述第一温度信息对应的温度值大于第三阈值时，控制第一类风机和第二类风机同时开始运行，其中，第三阈值大于所述第一阈值。

10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述温控电路依据所述第一温度信息和第二温度信息控制所述机柜设备中风机的运行状态，包括：

所述温控电路分别确定所述第一温度信息对应的第一温度值和第二温度信息对应的第二温度值；

所述温控电路确定所述第一温度值所属的第一温度范围，以及确定所述第二温度所属的第二温度范围；

所述温控电路确定所述第一温度范围对应的第一目标转速和所述第二温度范围对应的第二目标转速；

所述温控电路控制第一类风机按照所述第一目标转速运行，并控制第二类风机按照所述第二目标转速运行。

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