CN114674361A - 一种液冷电子设备的多参数健康监测装置、方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种液冷电子设备的多参数健康监测装置、方法及系统，属于电子设备监测技术领域，在液冷电子设备运行空间合理布置漏液传感器、压差传感器、压力传感器、温度传感器和多参数健康检测控制器，实时监测液冷电子设备的漏液状态、供液堵塞状态、供液温度、压力参数，并能通过接口上报。本发明通过在电子设备运行空间合理布置多参数健康检测控制器、漏液传感器、压差传感器、压力传感器、温度传感器，能够实时监测液冷电子设备的漏液状态、供液堵塞状态、供液温度、压力参数，并能通过接口上报，可靠性高。

Description

一种液冷电子设备的多参数健康监测装置、方法及系统

技术领域

本发明涉及电子设备监测技术领域，更为具体的，涉及一种液冷电子设备的多参数健康监测装置、方法及系统。

背景技术

目前，随着电子设备集成度越来越高，传统的风冷方式已不能满足其散热需求，因此开始逐步使用液冷散热技术，如公开号为CN104125757A的中国专利提出了一种穿通式液冷机箱，利用液冷技术，设置进液插管和出液插管，对机箱进行散热。但用于散热的液体如65号航空冷却液(乙二醇水溶液)等一旦在管道内发生堵塞，冷却液泄漏的可能性会大大提高。泄露会造成严重的后果，如设备故障、烧毁，甚至可能威胁人的生命安全。因此，在设备工作过程中必须时刻监测液冷电子设备的堵塞及漏液情况。

目前市场上常见的漏液传感器为薄膜型和线缆型，其检测原理主要利用泄漏前后漏液传感器的电阻差异来实现。线缆型安装不便，需要较多的固定设施，同时对于泄漏量有一定的要求，必须高于检测平面才可能检测到漏液。薄膜型漏液传感器灵敏度高，可裁剪性较好，可考虑作为电子设备监测漏液的传感器。同时冷却液回路中发生堵塞、液体温度、压力的变化、也会影响液冷电子设备的正常工作。如何实时的监测液冷电子设备的运行环境参数，综合可靠的判断其运行状态，是目前急需解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种液冷电子设备的多参数健康监测装置、方法及系统，通过在电子设备运行空间合理布置多参数健康检测控制器、漏液传感器、压差传感器、压力传感器、温度传感器，能够实时监测液冷电子设备的漏液状态、供液堵塞状态、供液温度、压力参数，并能通过接口上报，该方法综合多种传感器参数判断液冷电子设备的运行状态，可靠性高。

本发明的目的是通过以下方案实现的：

一种液冷电子设备的多参数健康监测装置，在液冷电子设备运行空间合理布置漏液传感器、压差传感器、压力传感器、温度传感器和多参数健康检测控制器，实时监测液冷电子设备的漏液状态、供液堵塞状态、供液温度、压力参数，并能通过接口上报。

进一步地，所述合理布置具体包括：所述多参数健康检测控制器能够同时连接一路或多路漏液传感器；所述漏液传感器包含起始连接器、漏液感应带、末端连接器，起始连接器与漏液感应带连接，漏液感应带与末端连接器连接；漏液传感器中的漏液感应带长度能够根据安装区域裁剪，漏液传感器中的起始连接器和末端连接器上设有安装孔能通过胶粘或螺钉固定在安装区域。

进一步地，包括供液过滤装置，所述压差传感器、压力传感器、温度传感器安放于供液过滤装置中，与供液过滤装置的信号采集接口连接，供液过滤装置处于液冷电子设备的供液回路中，包含供液输入接口、供液输出接口。

进一步地，所述多参数健康检测控制器包括设有多参数异常状态上报模块，用于将采集到的漏液信号、供液回路压差、压力，温度信号，与设定阈值对比，上报异常状态，判断液冷电子设备的运行状态。

进一步地，泄漏液体覆盖漏液感应带两排通孔之间的任一对或者多对通孔时，即可检测到。

进一步地，所述多参数健康检测控制器包括电源及滤波电路模块、信号处理电路模块和上报电路模块；

所述电源及滤波电路模块包括DC/DC模块、滤波模块，DC/DC模块与滤波模块连接；

所述信号处理电路模块包括电源监测芯片模块、第一电流放大电路模块、第一信号调理电路模块、第二电流放大电路模块、第二信号调理电路模块、第一电平输入输出电路模块、主控芯片模块，所述电源监测芯片模块分别于滤波模块、主控芯片模块连接，所述第一电流放大电路模块分别与滤波模块、第一信号调理电路模块模块连接，第一信号调理电路模块模块与主控芯片模块连接，所述第二电流放大电路模块分别与滤波模块、第二信号调理电路模块模块连接，第二信号调理电路模块模块与主控芯片模块连接，所述第一电平输入输出电路模块分别与滤波模块、主控芯片模块连接；

所述上报电路模块包括网络电路模块、第二电平输入输出电路模块，所述网络电路模块与主控芯片模块连接，所述第二电平输入输出电路模块与主控芯片模块连接。

进一步地，所述多参数健康检测控制器包括金属盒体、PCB板，PCB板上设有供电和上报接口、传感器信号采集接口。

进一步地，所述起始连接器带线缆。

一种液冷电子设备的多参数健康监测方法，包括步骤：

通过采集漏液传感器、压差传感器、压力传感器、温度传感器信号，分别判断其是否超出阈值范围，将采集到的状态信号实时上报，判断液冷电子设备的运行状态，

一种基于如上任一所述液冷电子设备的多参数健康监测装置的系统，包括机架侧壁、冷却液上连接器、上层机架、上下机架隔板、起始连接器、侧壁凹槽、电缆、冷却液下连接器、供液过滤装置、信号采集接口、母板、下层机架、多参数健康检测控制器、下底板、传感器信号采集接口、供电和上报接口、漏液感应带、末端连接器；

末端连接器通过螺钉固定在机架侧壁，起始连接器固定在侧壁凹槽，引出线通过凹槽延伸至下层机架；漏液感应带裁切至合适的长度，压接在起始连接器和末端连接器之间，通过胶粘层分别粘贴在上下机架隔板和下底板上；压差传感器、压力传感器、温度传感器安放于供液过滤装置中，与供液过滤装置的信号采集接口连接；供液过滤装置安装于冷却液回路中，供液输入接口、供液输出接口分别与冷却液输出接口和冷却液输入接口连接；多参数健康检测控制器通过螺钉固定在机架侧壁，供电和上报接口通过电缆接到母板上，用于网络上报和异常状态报警，传感器信号采集接口通过电缆与上下层机架的漏液传感器起始连接器引出线和供液过滤装置的信号采集接口连接，用于采集漏液、温度、压力、堵塞信号。

本发明的有益效果包括：

本发明能够实时监测液冷电子设备的漏液状态、供液堵塞状态、供液温度、压力参数，并能通过接口上报，可实现以下效果：

高可靠性，通过采集漏液传感器、压差传感器、压力传感器、温度传感器信号，分别判断其是否超出阈值或范围，将采集到的状态信号实时上报，判断液冷电子设备的运行状态。

多参数异常状态上报，通过将采集到的漏液信号、供液回路压差、压力，温度信号，与设定阈值对比，上报异常状态。

低漏警率，多参数健康检测控制器上的传感器信号采集接口可与多个漏液传感器连接，监测液冷电子设备周围多个观察点的漏液状况。

方便安装，漏液传感器中的漏液感应带可根据安装长度裁剪，起始连接器和末端连接器都具有安装孔。

高灵敏度，少量泄漏液体覆盖漏液感应带两排通孔之间的任一对或者多对通孔时，即可检测到。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例装置的结构示意图；

图2为本发明实施例装置中多参数健康检测控制器的结构示意图；

图3为本发明实施例装置中多参数健康检测控制器电路组成图；

图4为本发明实施例方法中多参数综合判断流程图；

图5为本发明实施例系统的结构示意图；

图中，101-多参数健康检测控制器、102-供电和上报接口、103-电缆、104-起始连接器、105-漏液感应带、106-末端连接器、107-供液过滤装置、108-温度传感器、109-压力传感器、110-压差传感器、111-供液输出接口、112-信号采集接口、113-供液输入接口、114-传感器信号采集接口；201-金属盒体、202-PCB板、102-供电和上报接口、114传感器信号采集接口；301-机架侧壁、302-冷却液上连接器、303-上层机架、304-上下机架隔板、104-起始连接器、306-侧壁凹槽、103-电缆、308-冷却液下连接器、107-供液过滤装置、112-信号采集接口、311-母板、312-下层机架、101-多参数健康检测控制器、314-下底板、114-传感器信号采集接口、102-供电和上报接口、105-漏液感应带、106-末端连接器。

具体实施方式

本说明书中所有实施例公开的所有特征，或隐含公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合和/或扩展、替换。

下面根据附图1～图5，对本发明的技术构思、解决的技术问题、工作原理、工作过程和有益效果作进一步详细、充分地说明。

本发明实施例之一在于提供一种液冷电子设备的多参数健康监测装置，如图1所述，包括多参数健康检测控制器101、供电和上报接口102、电缆103、起始连接器104、漏液感应带105、末端连接器106、供液过滤装置107、温度传感器108、压力传感器109、压差传感器110、供液输出接口111、信号采集接口112、供液输入接口113、传感器信号采集接口114。

多参数健康检测控制器101上的传感器信号采集接口通过电缆与漏液传感器、供液过滤装置的信号采集接口相连，可实时采集漏液信号、压差信号、压力信号、温度信号；多参数健康检测控制器上的供电和上报接口与系统相连，用于系统供电和上报液冷电子设备的运行状态；多参数健康检测控制器可外接报警器，如声光报警器或LED灯等，进行漏液、堵塞等异常状态的报警；多参数健康检测控制器同时可连接一路或多路漏液传感器；漏液传感器包含起始连接器、漏液感应带、末端连接器；漏液传感器的起始连接器带线缆；漏液传感器中的漏液感应带长度可根据安装区域裁剪；漏液传感器中的起始连接器和末端连接器上有安装孔，可通过胶粘或螺钉固定在安装区域；压差传感器、压力传感器、温度传感器安放于供液过滤装置中，与供液过滤装置的信号采集接口连接，供液过滤装置处于液冷电子设备的供液回路中，包含供液输入接口、供液输出接口。

如图2所示，多参数健康检测控制器101包括金属盒体201、PCB板202、供电和上报接口102、传感器信号采集接口114，以及包括电源及滤波电路模块、信号处理电路模块和上报电路模块，如图3所示。其中，电源及滤波电路模块包括DC/DC模块、滤波模块，DC/DC模块与滤波模块连接；所述信号处理电路模块包括电源监测芯片模块、第一电流放大电路模块、第一信号调理电路模块、第二电流放大电路模块、第二信号调理电路模块、第一电平输入输出电路模块、主控芯片模块，所述电源监测芯片模块分别于滤波模块、主控芯片模块连接，所述第一电流放大电路模块分别与滤波模块、第一信号调理电路模块模块连接，第一信号调理电路模块模块与主控芯片模块连接，所述第二电流放大电路模块分别与滤波模块、第二信号调理电路模块模块连接，第二信号调理电路模块模块与主控芯片模块连接，所述第一电平输入输出电路模块分别与滤波模块、主控芯片模块连接；所述上报电路模块包括网络电路模块、第二电平输入输出电路模块，所述网络电路模块与主控芯片模块连接，所述第二电平输入输出电路模块与主控芯片模块连接。

本发明实施例之二在于提供一种液冷电子设备的多参数健康监测方法，能够实时监测液冷电子设备的漏液状态、供液堵塞状态、供液温度、压力参数，并能通过接口上报。

在具体的实施方式中，通过采集漏液传感器、压差传感器、压力传感器、温度传感器信号，分别判断其是否超出阈值或范围，将采集到的状态信号实时上报，判断液冷电子设备的运行状态，具有高可靠性的优点，其流程图如图4所示。

在具体的实施方式中，通过将采集到的漏液信号、供液回路压差、压力，温度信号，与设定阈值对比，上报异常状态，实现多参数异常状态上报。

在具体的实施方式中，多参数健康检测控制器上的传感器信号采集接口可与多个漏液传感器连接，监测液冷电子设备周围多个观察点的漏液状况，低漏警率。

在具体的实施方式中，漏液传感器中的漏液感应带可根据安装长度裁剪，起始连接器和末端连接器都具有安装孔，具有方便安装的优点。

方便安装，量泄漏液体覆盖漏液感应带两排通孔之间的任一对或者多对通孔时，即可检测到，具有高灵敏度的优点。

本发明实施例之三在于提供一种基于如上任一所述液冷电子设备的多参数健康监测装置的系统，如图5所示，包括：机架侧壁301、冷却液上连接器302、上层机架303、上下机架隔板304、起始连接器104、侧壁凹槽306、电缆103、冷却液下连接器308、供液过滤装置107、信号采集接口112、母板311、下层机架312、多参数健康检测控制器101、下底板314、传感器信号采集接口114、供电和上报接口102、漏液感应带105、末端连接器106。其中，末端连接器106通过螺钉固定在机架侧壁301，起始连接器104固定在侧壁凹槽306，引出线可通过凹槽延伸至下层机架312。漏液感应带105裁切至合适的长度，压接在起始连接器104和末端连接器106之间，通过胶粘层分别粘贴在上下机架隔板304和下底板314上。压差传感器、压力传感器、温度传感器安放于供液过滤装置107中，与供液过滤装置107的信号采集接口连接。供液过滤装置107安装于冷却液回路中，供液输入接口、供液输出接口分别与冷却液输出接口和冷却液输入接口连接。多参数健康检测控制器101通过螺钉固定在机架侧壁301，供电和上报接口102通过电缆103接到母板311上，用于网络上报和异常状态报警，传感器信号采集接口通过电缆103与上下层机架的漏液传感器起始连接器引出线和供液过滤装置107的信号采集接口连接，用于采集漏液、温度、压力、堵塞信号。

实施例1：一种液冷电子设备的多参数健康监测装置，在液冷电子设备运行空间合理布置漏液传感器、压差传感器、压力传感器、温度传感器和多参数健康检测控制器，实时监测液冷电子设备的漏液状态、供液堵塞状态、供液温度、压力参数，并能通过接口上报。

实施例2：在实施例1的基础上，所述合理布置具体包括：所述多参数健康检测控制器能够同时连接一路或多路漏液传感器；所述漏液传感器包含起始连接器、漏液感应带、末端连接器，起始连接器与漏液感应带连接，漏液感应带与末端连接器连接；漏液传感器中的漏液感应带长度能够根据安装区域裁剪，漏液传感器中的起始连接器和末端连接器上设有安装孔能通过胶粘或螺钉固定在安装区域。

实施例3：在实施例1的基础上，包括供液过滤装置，所述压差传感器、压力传感器、温度传感器安放于供液过滤装置中，与供液过滤装置的信号采集接口连接，供液过滤装置处于液冷电子设备的供液回路中，包含供液输入接口、供液输出接口。

实施例4：在实施例1的基础上，所述多参数健康检测控制器包括设有多参数异常状态上报模块，用于将采集到的漏液信号、供液回路压差、压力，温度信号，与设定阈值对比，上报异常状态，判断液冷电子设备的运行状态。

实施例5：在实施例2的基础上，泄漏液体覆盖漏液感应带两排通孔之间的任一对或者多对通孔时，即可检测到。

实施例6：在实施例1的基础上，所述多参数健康检测控制器包括电源及滤波电路模块、信号处理电路模块和上报电路模块；

所述电源及滤波电路模块包括DC/DC模块、滤波模块，DC/DC模块与滤波模块连接；

所述信号处理电路模块包括电源监测芯片模块、第一电流放大电路模块、第一信号调理电路模块、第二电流放大电路模块、第二信号调理电路模块、第一电平输入输出电路模块、主控芯片模块，所述电源监测芯片模块分别于滤波模块、主控芯片模块连接，所述第一电流放大电路模块分别与滤波模块、第一信号调理电路模块模块连接，第一信号调理电路模块模块与主控芯片模块连接，所述第二电流放大电路模块分别与滤波模块、第二信号调理电路模块模块连接，第二信号调理电路模块模块与主控芯片模块连接，所述第一电平输入输出电路模块分别与滤波模块、主控芯片模块连接；

所述上报电路模块包括网络电路模块、第二电平输入输出电路模块，所述网络电路模块与主控芯片模块连接，所述第二电平输入输出电路模块与主控芯片模块连接。

实施例7：在实施例1的基础上，所述多参数健康检测控制器包括金属盒体、PCB板，PCB板上设有供电和上报接口、传感器信号采集接口。

实施例8：在实施例1的基础上，所述起始连接器带线缆。

实施例9：一种液冷电子设备的多参数健康监测方法，包括步骤：

通过采集漏液传感器、压差传感器、压力传感器、温度传感器信号，分别判断其是否超出阈值范围，将采集到的状态信号实时上报，判断液冷电子设备的运行状态，

描述于本发明实施例中所涉及到的单元可以通过软件的方式实现，也可以通过硬件的方式来实现，所描述的单元也可以设置在处理器中。其中，这些单元的名称在某种情况下并不构成对该单元本身的限定。

根据本发明的一个方面，提供了一种计算机程序产品或计算机程序，该计算机程序产品或计算机程序包括计算机指令，该计算机指令存储在计算机可读存储介质中。计算机设备的处理器从计算机可读存储介质读取该计算机指令，处理器执行该计算机指令，使得该计算机设备执行上述各种可选实现方式中提供的方法。

作为另一方面，本发明还提供了一种计算机可读介质，该计算机可读介质可以是上述实施例中描述的电子设备中所包含的；也可以是单独存在，而未装配入该电子设备中。上述计算机可读介质承载有一个或者多个程序，当上述一个或者多个程序被一个该电子设备执行时，使得该电子设备实现上述实施例中所述的方法。

本发明未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。

除以上实例以外，本领域技术人员根据上述公开内容获得启示或利用相关领域的知识或技术进行改动获得其他实施例，各个实施例的特征可以互换或替换，本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种液冷电子设备的多参数健康监测装置，其特征在于，在液冷电子设备运行空间合理布置漏液传感器、压差传感器、压力传感器、温度传感器和多参数健康检测控制器，实时监测液冷电子设备的漏液状态、供液堵塞状态、供液温度、压力参数，并能通过接口上报。

2.根据权利要求1所述的液冷电子设备的多参数健康监测装置，其特征在于，所述合理布置具体包括：所述多参数健康检测控制器能够同时连接一路或多路漏液传感器；所述漏液传感器包含起始连接器、漏液感应带、末端连接器，起始连接器与漏液感应带连接，漏液感应带与末端连接器连接；漏液传感器中的漏液感应带长度能够根据安装区域裁剪，漏液传感器中的起始连接器和末端连接器上设有安装孔能通过胶粘或螺钉固定在安装区域。

3.根据权利要求1所述的液冷电子设备的多参数健康监测装置，其特征在于，包括供液过滤装置，所述压差传感器、压力传感器、温度传感器安放于供液过滤装置中，与供液过滤装置的信号采集接口连接，供液过滤装置处于液冷电子设备的供液回路中，包含供液输入接口、供液输出接口。

4.根据权利要求1所述的液冷电子设备的多参数健康监测装置，其特征在于，所述多参数健康检测控制器包括设有多参数异常状态上报模块，用于将采集到的漏液信号、供液回路压差、压力，温度信号，与设定阈值对比，上报异常状态，判断液冷电子设备的运行状态。

5.根据权利要求2所述的液冷电子设备的多参数健康监测装置，其特征在于，泄漏液体覆盖漏液感应带两排通孔之间的任一对或者多对通孔时，即可检测到。

6.根据权利要求1所述的液冷电子设备的多参数健康监测装置，其特征在于，所述多参数健康检测控制器包括电源及滤波电路模块、信号处理电路模块和上报电路模块；

所述电源及滤波电路模块包括DC/DC模块、滤波模块，DC/DC模块与滤波模块连接；

所述信号处理电路模块包括电源监测芯片模块、第一电流放大电路模块、第一信号调理电路模块、第二电流放大电路模块、第二信号调理电路模块、第一电平输入输出电路模块、主控芯片模块，所述电源监测芯片模块分别于滤波模块、主控芯片模块连接，所述第一电流放大电路模块分别与滤波模块、第一信号调理电路模块模块连接，第一信号调理电路模块模块与主控芯片模块连接，所述第二电流放大电路模块分别与滤波模块、第二信号调理电路模块模块连接，第二信号调理电路模块模块与主控芯片模块连接，所述第一电平输入输出电路模块分别与滤波模块、主控芯片模块连接；

所述上报电路模块包括网络电路模块、第二电平输入输出电路模块，所述网络电路模块与主控芯片模块连接，所述第二电平输入输出电路模块与主控芯片模块连接。

7.根据权利要求1所述的液冷电子设备的多参数健康监测装置，其特征在于，所述多参数健康检测控制器包括金属盒体、PCB板，在PCB板上设有供电和上报接口、传感器信号采集接口。

8.根据权利要求1所述的液冷电子设备的多参数健康监测装置，其特征在于，所述起始连接器带线缆。

9.一种液冷电子设备的多参数健康监测方法，其特征在于，包括步骤：

通过采集漏液传感器、压差传感器、压力传感器、温度传感器信号，分别判断其是否超出阈值范围，将采集到的状态信号实时上报，判断液冷电子设备的运行状态。

10.一种基于权利要求1～8任一所述液冷电子设备的多参数健康监测装置的系统，其特征在于，包括机架侧壁、冷却液上连接器、上层机架、上下机架隔板、起始连接器、侧壁凹槽、电缆、冷却液下连接器、供液过滤装置、信号采集接口、母板、下层机架、多参数健康检测控制器、下底板、传感器信号采集接口、供电和上报接口、漏液感应带、末端连接器；

末端连接器通过螺钉固定在机架侧壁，起始连接器固定在侧壁凹槽，引出线通过凹槽延伸至下层机架；漏液感应带裁切至合适的长度，压接在起始连接器和末端连接器之间，通过胶粘层分别粘贴在上下机架隔板和下底板上；压差传感器、压力传感器、温度传感器安放于供液过滤装置中，与供液过滤装置的信号采集接口连接；供液过滤装置安装于冷却液回路中，供液输入接口、供液输出接口分别与冷却液输出接口和冷却液输入接口连接；多参数健康检测控制器通过螺钉固定在机架侧壁，供电和上报接口通过电缆接到母板上，用于网络上报和异常状态报警，传感器信号采集接口通过电缆与上下层机架的漏液传感器起始连接器引出线和供液过滤装置的信号采集接口连接，用于采集漏液、温度、压力、堵塞信号。

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