CN114967882A - 一种具有安全防护的工控主板 - Google Patents

Abstract

本发明涉及数字信号处理系统技术领域，公开了一种具有安全防护的工控主板，包括基板、处理模块、存储模块和数据连接模块，还包括静电吸附机构和冷却除湿机构。本发明通过集尘板将空气中携带的灰尘吸附，通过冷却集液板将空气中的水分凝结收集，以去除空气中的灰尘和水分，并且储液腔在使用时会定期开放将内部储存的水导流至集尘板上，将集尘板收集的灰尘冲下，以充分维持集尘板的使用时长，并且将从空气中收集的水分充分利用，避免灰尘和水分影响工控主板的运行安全的同时，有效避免需要进行定期人工除尘和人工排水的麻烦，使得该具有具有安全防护的工控主板能在充分的散热和低尘、低湿环境下保证长时间的运行。

Description

一种具有安全防护的工控主板

技术领域

本发明涉及数字信号处理系统技术领域，具体为一种具有安全防护的工控主板。

背景技术

工业控制计算机，是一种采用总线结构，对生产过程及其机电设备、工艺装备进行检测与控制的工具总称，它具有重要的计算机属性和特征，工业计算机里面的主要部件就是多功能工业控制器主板。工控主板的接口丰富，种类繁多。由于工控主板的应用场景通常为恶劣的环境，因此对于工控主板的安全防护尤为重要。

在自动切割和自动焊接车间中，工控主板的使用环境为高温、高湿，并且处于高粉尘的环境中，对于工控主板而言，高温、高湿、高粉尘均阻碍工控主板的正常运行，进而影响工业使用的安全性，高温容易导致主板与元器件之间的焊锡熔化脱落，导致接触不良；高湿环境容易导致主板产生漏电，容易造成主板上零器件的击穿；由于主板工作过程中容易产生静电，产生静电处容易积攒灰尘，灰尘容易吸取水分，加快导致主板的漏电；虽然现在有些主板具有集尘功能，然而，集尘装置无法清洗，更换集尘装置费时费力，因此需要一种能在高温、高湿、高粉尘环境中使用的且可以快速清洗集尘装置的工控主板。

针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

（一）解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种具有安全防护的工控主板，具备能够在高温、高湿、高粉尘的环境下运行，无需进行频繁地除尘处理等优点，解决了高温、高湿、高粉尘均阻碍工控主板的正常运行的问题。

（二）技术方案

为解决上述高温、高湿、高粉尘均阻碍工控主板的正常运行的技术问题，本发明提供如下技术方案：一种具有安全防护的工控主板，包括基板，以及设置在所述基板上的处理模块、存储模块和数据连接模块，在进入所述工控主板内部的空气通道进口处，设置有静电吸附机构和冷却除湿机构；所述静电吸附机构包括集尘板，所述静电吸附机构用于将工控主板工作时产生的静电集中至所述集尘板，在所述集尘板处对进入工控主板内的空气进行静电吸附集尘；冷却除湿机构包括冷却集液板和储液腔，在所述冷却集液板处将进入工控主板内的空气的水分进行冷却，将水分富集产生凝结水，并将凝结水导入所述储液腔中储存；所述储液腔定期开放将内部储存的水导流至所述集尘板上，将所述集尘板收集的灰尘冲下后，并将含有灰尘的水流从工控主板内排出。

优选地，所述静电吸附机构还包括静电引导组件，所述静电引导组件包括引导板和若干接触杆，所述接触杆与所述引导板之间能进行导电；各个所述接触杆用于与工控主板的各个零部件之间接触，将各个零部件产生的静电通过所述接触杆传导至所述引导板，经由所述引导板将静电传导至所述集尘板。

优选地，所述静电吸附机构还包括灰尘检测机构，所述灰尘检测机构包括单向照明灯、光照检测器和信号发射器；所述单向照明灯的发光面设置在所述集尘板的集尘表面，所述单向照明灯用于向所述光照检测器照明，所述光照检测器用于检测接收到的光照强度；当所述光照检测器检测到的光照强度下降到设定数值时，所述信号发射器向所述储液腔发出信号，所述储液腔开放。

优选地，所述冷却除湿机构还包括制冷器，所述制冷器与所述冷却集液板之间管路连接，所述制冷器用于向所述冷却集液板提供低温流体；所述冷却集液板向所述储液腔的开口处倾斜，所述冷却集液板上凝结的冷凝水能沿所述冷却集液板向所述储液腔汇集。

优选地，所述储液腔通过导流组件将储液腔内储存的水均匀导流至所述集尘板上；所述储液腔通过电磁阀与所述导流组件连通，通过所述电磁阀，每次从所述储液腔进入所述导流组件的单次水量为恒定值，所述单次水量为所述导流组件的设定容量；所述储液腔内部还设置有水量检测器，通过水量检测器定期检测所述储液腔内的水量，当检测到所述储液腔内的水量超过警戒水量时，所述电磁阀开放；所述电磁阀在接收到所述信号发射器的发射信号后，触发所述水量检测器的一次检测：此时储液腔内的水量不小于所述导流组件的设定容量时，所述电磁阀开放；此时，储液腔内的水量小于所述导流组件的设定容量时，通过与所述储液腔连通的供水器向储液腔内供水，直至储液腔内的水量不小于所述导流组件的设定容量时，所述电磁阀开放。

优选地，所述导流组件包括进液管、均液箱和封闭板；所述储液腔通过所述电磁阀和所述进液管与所述均液箱顶端连通；所述均液箱内部底部设置有若干分液板，若干所述分液板将所述均液箱底部平均分为若干个子腔室，每个所述子腔室底端设置有分液口；所述封闭板能在所述电磁阀开放时，封闭全部所述分液口；所述分液口能将对应的子腔室内的水均匀引流至所述集尘板表面。

优选地，所述基板上设置有冷却头和若干冷却流道，所述制冷器与所述冷却头之间管路连接，所述冷却头分别与各个所述冷却流道之间连通；所述制冷器还用于向各个所述冷却流道提供低温流体；各个所述冷却流道分别设置在所述处理模块、所述存储模块和所述数据连接模块附近，低温流体通过各个所述冷却流道分别对所述处理模块、所述存储模块和所述数据连接模块降温。

优选地，所述工控主板为三层结构，所述基板两侧分别设置有保护板和安装板；所述保护板和所述基板之间设置有所述工控主板的空气通道，所述空气通道用于对所述基板，以及所述基板上设置的所述处理模块、所述存储模块和所述数据连接模块降温。

优选地，所述安装板与所述基板之间通过若干减震机构连接，通过所述减震机构减少传输至所述基板的震动；所述减震机构包括伸缩套筒和减震弹簧，所述减震弹簧设置在所述伸缩套筒内部，所述伸缩套筒能随所述减震弹簧同步进行伸缩。

优选地，所述存储模块包括高速缓存、铁电存储器和只读存储器；所述存储模块还包括动态随机存储器、静态随机存取存储器、可编程只读存储器、可擦可编程只读存储器中的一种或多种组合。

所述数据连接模块设置有若干数据接口，所述数据接口包括USB接口、VGA接口、DVI接口、RJ45接口、RJ11接口、DP 接口、HDMI接口、BNC接头、RCA接口中的一种或多种组合。

（三）有益效果

与现有技术相比，本发明提供了一种具有安全防护的工控主板，具备以下有益效果：

1、该种具有具有安全防护的工控主板，通过进入工控主板内部的空气通道，通过散热风扇在空气通道内产生高速气流，以对工控主板进行散热，在进入工控主板内部的空气通道进口处，依次设置静电吸附机构和冷却除湿机构，空气首先通过集尘板，集尘板上汇集工控主板工作时产生的静电，静电汇集在集尘板上，对进入的空气中的灰尘产生静电吸附作用，通过该静电吸附作用，将进入工控主板的空气通道内的空气中的灰尘进行吸附，防止其对工控主板内部的工作产生影响，有效保证工控主板内部的正常运行。

2、该种具有具有安全防护的工控主板，通过接触杆的导电作用，将各个零部件产生的静电传导给引导板，再经过引导板的传导，将静电引导至集尘板上，以使得集尘板上汇集静电，并且静电在进行除尘的同时被消耗，避免工控主板内部的各个零部件产生的静电的过度积累的同时，通过静电进行除尘，防止在工控主板内部的各个零部件上的灰尘和静电积攒，以对工控主板内部的各个零部件进行安全防护，避免零部件的静电击穿。

3、该种具有具有安全防护的工控主板，空气中的水经过冷却集液板时，与冷却集液板之间产生热交换，使得空气中携带的水分在冷却集液板处产生凝结，并通过冷却集液板向储液腔的开口处倾斜结构，将凝结在冷却集液板的凝结水收集在储液腔内，并在电磁阀接收信号发射器发出的信号后随集尘板的集尘量的增加而定期开放，将储液腔内部储存的水通过导流组件向集尘板的集尘表面排放，对收集到定量灰尘后的集尘板进行冲洗，以维持集尘板的对灰尘的吸附作用，并且通过设置的水流路径，将含有灰尘的水流从工控主板内排出，避免灰尘和水分影响工控主板的运行安全。

4、该种具有具有安全防护的工控主板，通过集尘板充分将空气中携带的灰尘吸附，通过冷却集液板充分将空气中的水分凝结收集，以充分去除空气中的灰尘和水分，并且储液腔在使用时会定期开放将内部储存的水导流至集尘板上，通过水流的作用，对集尘板进行冲刷，将集尘板收集的灰尘冲下，并且通过设置的水流路径，将含有灰尘的水流从工控主板内排出，以充分维持集尘板的使用时长，并且将从空气中收集的水分充分利用，避免灰尘和水分影响工控主板的运行安全的同时，有效避免需要进行定期人工除尘和人工排水的麻烦，使得该具有具有安全防护的工控主板能在充分的散热和低尘、低湿环境下保证长时间的运行。

附图说明

图1为本发明的内部结构示意图；

图2为本发明的立体结构示意图之一；

图3为本发明的立体结构示意图之二；

图4为本发明的内部结构装配示意图；

图5为本发明的图4的B部分放大示意图；

图6为本发明的静电吸附机构和冷却除湿机构的部分结构示意图之一；

图7为本发明的图6的C部分放大示意图；

图8为本发明的静电吸附机构和冷却除湿机构的部分结构示意图之二；

图9为本发明的储液腔和导流组件的剖面示意图；

图10为本发明的静电吸附机构和冷却除湿机构的工作示意图（图中，实线箭头为气流方向，虚线箭头为水流方向，箭头仅指示方向并不代表仅路径走向）；

图11为本发明的静电吸附机构和冷却除湿机构的局部剖切示意图；

图12为本发明的安装板的局部结构示意图。

图中：1、基板；11、冷却头；12、冷却流道；2、处理模块；3、存储模块；4、数据连接模块；5、静电吸附机构；51、集尘板；511、集液槽；52、静电引导组件；521、引导板；522、接触杆；53、灰尘检测机构；531、单向照明灯；532、光照检测器；533、信号发射器；6、冷却除湿机构；61、冷却集液板； 611、挡板；62、储液腔；63、制冷器；64、导流组件；641、主引流管；642、均液箱；6421、分液板；6422、子腔室；6423、分液口；643、封闭板；7、保护板；8、安装板；81、减震机构；811、伸缩套筒；812、减震弹簧。

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。

正如背景技术所介绍的，现有技术中存在的不足，为了解决如上的技术问题，本申请提出了一种具有安全防护的工控主板。

请参阅图1、图10，一种具有安全防护的工控主板，包括基板1，以及设置在基板1上的处理模块2、存储模块3和数据连接模块4，在进入工控主板内部的空气通道进口处，设置有静电吸附机构5和冷却除湿机构6；静电吸附机构5包括集尘板51，静电吸附机构5用于将工控主板工作时产生的静电集中至集尘板51，在集尘板51处对进入工控主板内的空气进行静电吸附集尘；冷却除湿机构6包括冷却集液板61和储液腔62，在冷却集液板61处将进入工控主板内的空气的水分进行冷却，将水分富集产生凝结水，并将凝结水导入储液腔62中储存；储液腔62定期开放将内部储存的水导流至集尘板51上，将集尘板51收集的灰尘冲下后，并将含有灰尘的水流从工控主板内排出。

该工控主板的使用环境为高温高湿以及粉尘较大的环境中，如自动焊接车间、自动切割车间等生产场景中；

在使用时，首先将该具有具有安全防护的工控主板安装到使用位置，通过基板1上设置的数据连接模块4与所需该工控主板控制的机械臂等零部件之间数据连接，存储模块3中存储或能进行烧录1用于控制机械臂等零部件的软件或控制算法，所述处理模块2通过调用所述存储模块3内部的控制算法，并通过数据连接模块4将控制信息传输给机械臂等零部件，从而用于控制机械臂等零部件自动进行工作，以完成生产所需的步骤；

在该具有具有安全防护的工控主板使用时，可通过进入工控主板内部的空气通道，通过散热风扇在空气通道内产生高速气流，以对工控主板进行散热，在进入工控主板内部的空气通道进口处，依次设置静电吸附机构5和冷却除湿机构6，空气首先通过集尘板51，集尘板51上汇集工控主板工作时产生的静电，静电汇集在集尘板51上，对进入的空气中的灰尘产生静电吸附作用，通过该静电吸附作用，将进入工控主板的空气通道内的空气中的灰尘进行吸附，防止其对工控主板内部的工作产生影响，有效保证工控主板内部的正常运行；空气经过集尘板51后经过冷却集液板61，在冷却集液板61的低温作用下，空气受到冷却，以降低进入工控主板内部的空气温度，以更好地促进工控主板内部的散热的同时，通过空气冷却，将空气携带的水分在冷却集液板61的表面产生汇集，产生凝结水，经过冷却集液板61的汇集作用，将产生的凝结水导入储液腔62中进行储存；

其中，请参考图11，冷却集液板61底端设置有挡板611，挡板611为倾斜设置，所述挡板611的最低点在储液腔62的开口处，挡板611用于将冷却集液板61上凝结的冷凝水引导进入所述储液腔62内部；集尘板51底端设置有集液槽511，所述集液槽511内设置有排水路径，通过所述排水路径将水导出该工控主板，避免冲洗后产生的污水在该工控主板内部停留。

在实际使用中，集尘板51和冷却集液板61与空气的流通路径之间平行，集尘板51和冷却集液板61不会影响空气的流动；并且集尘板51和冷却集液板61均设置有多个（本实施例中以设置一个集尘板51和冷却集液板61来做说明），通过多个集尘板51充分将空气中携带的灰尘吸附，通过多个冷却集液板61充分将空气中的水分凝结收集，以充分去除空气中的灰尘和水分，避免空气中的灰尘和水分与工控主板内部的零器件接触，产生漏电、短路等风险。

并且储液腔62在使用时会定期开放将内部储存的水导流至集尘板51上，通过水流的作用，对集尘板51进行冲刷，将集尘板51收集的灰尘冲下，并且通过设置的水流路径，将含有灰尘的水流从工控主板内排出，以充分维持集尘板51的使用时长，并且将从空气中收集的水分充分利用，避免灰尘和水分影响工控主板的运行安全的同时，有效避免需要进行定期人工除尘和人工排水的麻烦，使得该具有具有安全防护的工控主板能在充分的散热和低尘、低湿环境下保证长时间的运行。

进一步地，请参阅图6，静电吸附机构5还包括静电引导组件52，静电引导组件52包括引导板521和若干接触杆522，接触杆522与引导板521之间能进行导电；各个接触杆522用于与工控主板的各个零部件之间接触，将各个零部件产生的静电通过接触杆522传导至引导板521，经由引导板521将静电传导至集尘板51。

请参阅图6-8、图11，静电吸附机构5还包括灰尘检测机构53，灰尘检测机构53包括单向照明灯531、光照检测器532和信号发射器533；单向照明灯531的发光面设置在集尘板51的集尘表面，单向照明灯531用于向光照检测器532照明，光照检测器532用于检测接收到的光照强度；当光照检测器532检测到的光照强度下降到设定数值时，信号发射器533向储液腔62发出信号，储液腔62开放。

通过各个接触杆522与工控主板的各个零部件（基板1、处理模块2、存储模块3和数据连接模块4）接触，通过接触杆522的导电作用，将各个零部件产生的静电传导给引导板521，再经过引导板521的传导，将静电引导至集尘板51上，以使得集尘板51上汇集静电，并且静电在进行除尘的同时被消耗，避免工控主板内部的各个零部件产生的静电的过度积累的同时，通过静电进行除尘，防止在工控主板内部的各个零部件上的灰尘和静电积攒，以对工控主板内部的各个零部件进行安全防护，避免零部件的静电击穿。

在使用时，单向照明灯531实时向光照检测器532发出光线，光照检测器532实时检测接收到的光照强度，由于灰尘会对光线产生阻挡，即当灰尘完全遮蔽单向照明灯531的发光面时，此时光照检测器532检测到的光照强度即为设定数值（优选地，该设定数值也可进行人为设定），当光照检测器532检测到的光照强度下降到设定数值时，信号发射器533向储液腔62发出信号，储液腔62开放，以将储液腔62内收集的水排出，对集尘板51产生冲洗，以将集尘板51上积攒的灰尘进行除去，以维持长时间有效的灰尘收集效果，保障静电吸附机构5的长时间运行。

优选地，当储液腔62开放时，散热风扇暂停转动，暂停对空气通道内产生高速气流，以防止储液腔62排出的水跟随空气进入工控主板内部。

进一步地，请参阅图6-8、图11，冷却除湿机构6还包括制冷器63，制冷器63与冷却集液板61之间管路连接，制冷器63用于向冷却集液板61提供低温流体；冷却集液板61向储液腔62的开口处倾斜，冷却集液板61上凝结的冷凝水能沿冷却集液板61向储液腔62汇集。

请参考图6、图9-10，储液腔62通过导流组件64将储液腔62内储存的水均匀导流至集尘板51上；储液腔62通过电磁阀与导流组件64连通，通过电磁阀，每次从储液腔62进入导流组件64的单次水量为恒定值，单次水量为导流组件64的设定容量（导流组件64的设定容量即为均液箱642的设定容量，设定容量约为均液箱642的最大容量的80%）；储液腔62内部还设置有水量检测器，通过水量检测器定期检测储液腔62内的水量（水量检测器的定期检测间隔在本实施例中优选为每10mim检测一次，其中10mim产生的冷凝水不会超过储液腔62最大容量的20%，即不会从储液腔62中溢出），当检测到储液腔62内的水量超过警戒水量（警戒水量为所述储液腔62最大容量的80%）时，电磁阀开放；电磁阀在接收到信号发射器533的发射信号后，触发水量检测器的一次检测：此时储液腔62内的水量不小于导流组件64的设定容量时，电磁阀开放；此时，储液腔62内的水量小于导流组件64的设定容量时，通过与储液腔62连通的供水器（供水器为现有技术中的常见结构，在此不再赘述）向储液腔62内供水，直至储液腔62内的水量不小于导流组件64的设定容量时，电磁阀开放。

从而使得通过储液腔62进行冷凝水的收集，然后通过水量检测器的检测辅助对电磁阀进行控制，使得当储液腔62内部水量达到导流组件64的设定容量时，且在集尘板51有冲洗的需求时，通过导流组件64将储液腔62内部的水以恒定的单次水量引入集尘板51顶端，并在导流组件64的作用下均匀对集尘板51进行清洗，以维持集尘板51的长期使用，保障该工控主板的稳定运行。

请参考图9-10，导流组件64包括进液管641、均液箱642和封闭板643；储液腔62通过电磁阀和进液管641与均液箱642顶端连通；均液箱642内部底部设置有若干分液板6421，所述分液板6421的高度不超过所述均液箱642内总高度的30%，若干分液板6421将均液箱642底部平均分为若干个子腔室6422，每个子腔室6422底端设置有分液口6423；封闭板643能在电磁阀开放时，封闭全部分液口6423；分液口6423能将对应的子腔室6422内的水均匀引流至集尘板51表面。

通过所述进液管641进入所述均液箱642的定量水，在封闭板643的封闭作用下，注入所述均液箱642内部，并通过水的重力，在均液箱642内部平均分给各个子腔室6422，在封闭板643解除对全部分液口6423的封闭时，各个子腔室6422内的能且仅能进入对应的分液口6423内，通过分液口6423对分液口6423所能覆盖的部分集尘板51进行冲洗，使得均液箱642内的水能够均匀地（等流速等流量）流到集尘板51上，进而使得行冲洗时，在集尘板51表面在同一高度上水流均匀分布，从而均匀对集尘板51进行冲洗，使得冲洗过程中水流路径能均匀的逐渐冲洗整个所述集尘板51，保障对集尘板51的灰尘的均匀冲洗。

在使用时，通过制冷器63产生低温流体，冷却集液板61受到低温流体的作用，冷却集液板61温度较进入工控主板内部的空气的温度低，进入的空气中的水经过冷却集液板61时，与冷却集液板61之间产生热交换，使得空气中携带的水分在冷却集液板61处产生凝结，并通过冷却集液板61向储液腔62的开口处倾斜结构，将凝结在冷却集液板61的凝结水收集在储液腔62内，并在电磁阀接收信号发射器533发出的信号后随集尘板51的集尘量的增加而定期开放，将储液腔62内部储存的水通过导流组件64向集尘板51的集尘表面排放，对收集到定量灰尘后的集尘板51进行冲洗，以维持集尘板51的对灰尘的吸附作用。

进一步地，请参阅图1-2、图5，基板1上设置有冷却头11和若干冷却流道12，制冷器63与冷却头11之间管路连接，冷却头11分别与各个冷却流道12之间连通；制冷器63还用于向各个冷却流道12提供低温流体；各个冷却流道12分别设置在处理模块2、存储模块3和数据连接模块4附近，低温流体通过各个冷却流道12分别对处理模块2、存储模块3和数据连接模块4降温。

以通过制冷器63产生的低温流体，通过各个冷却流道12分别对处理模块2、存储模块3和数据连接模块4降温，维持处理模块2、存储模块3和数据连接模块4的正常运行。

进一步地，请参考图2-3，工控主板为三层结构，基板1两侧分别设置有保护板7和安装板8；保护板7和基板1之间设置有工控主板的空气通道，空气通道用于对基板1，以及基板1上设置的处理模块2、存储模块3和数据连接模块4降温。

安装板8与基板1之间通过若干减震机构81连接，通过减震机构81减少传输至基板1的震动；减震机构81包括伸缩套筒811和减震弹簧812，减震弹簧812设置在伸缩套筒811内部，伸缩套筒811能随减震弹簧812同步进行伸缩。

从而通过空气通道和冷却流道12共同对处理模块2、存储模块3和数据连接模块4降温，维持处理模块2、存储模块3和数据连接模块4的正常运行；

通过安装板8与基板1之间设置的若干减震机构81，通过减震机构81的减震弹簧812的弹性形变，吸收并减少传输至基板1的震动，维持处理模块2、存储模块3和数据连接模块4的正常运行。

进一步地，请参阅图1，存储模块3包括高速缓存、铁电存储器和只读存储器；存储模块3还包括动态随机存储器、静态随机存取存储器、可编程只读存储器、可擦可编程只读存储器中的一种或多种组合。

进一步地，请参阅图3，数据连接模块4设置有若干数据接口，数据接口包括USB接口、VGA接口、DVI接口、RJ45接口、RJ11接口、DP 接口、HDMI接口、BNC接头、RCA接口中的一种或多种组合。

USB（Universal Serial Bus，通用串行总线）接口、VGA（Video Graphics Array，视频图形阵列）接口、DVI（Digital Visual Interfac，数字视频接口）接口、RJ45（Registered Jack 45）接口、RJ11（Registered Jack 11）接口、DP （DisplayPort）接口、HDMI（High Definition Multimedia Interfac，高清多媒体接口）接口、BNC（Bayonet NutConnector）接头、RCA端子。

工作原理：在使用时，首先将该具有具有安全防护的工控主板安装到使用位置，通过基板1上设置的数据连接模块4与所需该工控主板控制的机械臂等零部件之间数据连接，存储模块3中存储或能进行烧录1用于控制机械臂等零部件的软件或控制算法，所述处理模块2通过调用所述存储模块3内部的控制算法，并通过数据连接模块4将控制信息传输给机械臂等零部件，从而用于控制机械臂等零部件自动进行工作，以完成生产所需的步骤；

在该具有具有安全防护的工控主板使用时，可通过进入工控主板内部的空气通道，通过散热风扇在空气通道内产生高速气流，以对工控主板进行散热，在进入工控主板内部的空气通道进口处，依次设置静电吸附机构5和冷却除湿机构6，空气首先通过集尘板51，集尘板51上汇集工控主板工作时产生的静电，静电汇集在集尘板51上，对进入的空气中的灰尘产生静电吸附作用，通过该静电吸附作用，将进入工控主板的空气通道内的空气中的灰尘进行吸附，防止其对工控主板内部的工作产生影响，有效保证工控主板内部的正常运行；

其中，通过各个接触杆522与工控主板的各个零部件（基板1、处理模块2、存储模块3和数据连接模块4）接触，通过接触杆522的导电作用，将各个零部件产生的静电传导给引导板521，再经过引导板521的传导，将静电引导至集尘板51上，以使得集尘板51上汇集静电，并且静电在进行除尘的同时被消耗，避免工控主板内部的各个零部件产生的静电的过度积累的同时，通过静电进行除尘，防止在工控主板内部的各个零部件上的灰尘和静电积攒，以对工控主板内部的各个零部件进行安全防护，避免零部件的静电击穿。

空气经过集尘板51后经过冷却集液板61，在冷却集液板61的低温作用下，空气受到冷却，以降低进入工控主板内部的空气温度，以更好地促进工控主板内部的散热的同时，通过空气冷却，将空气携带的水分在冷却集液板61的表面产生汇集，产生凝结水，经过冷却集液板61的汇集作用，将产生的凝结水导入储液腔62中进行储存；

在使用时，单向照明灯531实时向光照检测器532发出光线，光照检测器532实时检测接收到的光照强度，由于灰尘会对光线产生阻挡，即当灰尘完全遮蔽单向照明灯531的发光面时，此时光照检测器532检测到的光照强度即为设定数值（优选地，该设定数值也可进行人为设定），当光照检测器532检测到的光照强度下降到设定数值时，信号发射器533向储液腔62发出信号，储液腔62开放，以将储液腔62内收集的水排出，对集尘板51产生冲洗，以将集尘板51上积攒的灰尘进行除去，以维持长时间有效的灰尘收集效果，保障静电吸附机构5的长时间运行。

在使用时，通过制冷器63产生低温流体，冷却集液板61受到低温流体的作用，冷却集液板61温度较进入工控主板内部的空气的温度低，进入的空气中的水经过冷却集液板61时，与冷却集液板61之间产生热交换，使得空气中携带的水分在冷却集液板61处产生凝结，并通过冷却集液板61向储液腔62的开口处倾斜结构，将凝结在冷却集液板61的凝结水收集在储液腔62内；储液腔62通过电磁阀与导流组件64连通，储液腔62内部还设置有水量检测器，通过水量检测器定期检测储液腔62内的水量，通过电磁阀，每次从储液腔62进入导流组件64的单次水量为恒定值，单次水量为导流组件64的设定容量；当检测到储液腔62内的水量超过警戒水量时，电磁阀开放；电磁阀在接收到信号发射器533的发射信号后，触发水量检测器的一次检测：此时储液腔62内的水量不小于导流组件64的设定容量时，电磁阀开放；此时，储液腔62内的水量小于导流组件64的设定容量时，通过与储液腔62连通的供水器向储液腔62内供水，直至储液腔62内的水量不小于导流组件64的设定容量时，电磁阀开放。

使得通过储液腔62进行冷凝水的收集，然后通过水量检测器的检测辅助对电磁阀进行控制，使得当储液腔62内部水量达到导流组件64的设定容量时，且在集尘板51有冲洗的需求时，通过导流组件64将储液腔62内部的水以恒定的单次水量引入集尘板51顶端，并在导流组件64的作用下均匀对集尘板51进行清洗，以维持集尘板51的长期使用，保障该工控主板的稳定运行。

在导流组件64中，通过所述进液管641进入所述均液箱642的定量水，在封闭板643的封闭作用下，注入所述均液箱642内部，并通过水的重力，在均液箱642内部平均分给各个子腔室6422，在封闭板643解除对全部分液口6423的封闭时，各个子腔室6422内的能且仅能进入对应的分液口6423内，通过分液口6423对分液口6423所能覆盖的部分集尘板51进行冲洗，使得均液箱642内的水能够均匀地（等流速等流量）流到集尘板51上，进而使得行冲洗时，在集尘板51表面在同一高度上水流均匀分布，从而均匀对集尘板51进行冲洗，使得冲洗过程中水流路径能均匀的逐渐冲洗整个所述集尘板51，使得电磁阀的开放频次与集尘板51的集尘速度呈正相关，通过电磁阀的开放将储液腔62内部储存的水通过导流组件64向集尘板51的集尘表面排放，对收集到定量灰尘后的集尘板51进行冲洗，以维持集尘板51的对灰尘的吸附作用，并且通过集液槽511内设置的排水路径，通过所述排水路径将水导出该工控主板，避免冲洗后产生的污水在该工控主板内部停留，避免灰尘和水分影响工控主板的稳定运行。

并且在该工控主板使用过程中，通过空气通道和冷却流道12共同对处理模块2、存储模块3和数据连接模块4降温，维持处理模块2、存储模块3和数据连接模块4的正常运行；通过安装板8与基板1之间设置的若干减震机构81，通过减震机构81的减震弹簧812的弹性形变，吸收并减少传输至基板1的震动，维持处理模块2、存储模块3和数据连接模块4的正常运行。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种具有安全防护的工控主板，包括基板（1），以及设置在所述基板（1）上的处理模块（2）、存储模块（3）和数据连接模块（4），其特征在于：

在进入所述工控主板内部的空气通道进口处，设置有静电吸附机构（5）和冷却除湿机构（6）；

所述静电吸附机构（5）包括集尘板（51），所述静电吸附机构（5）用于将工控主板工作时产生的静电集中至所述集尘板（51），在所述集尘板（51）处对进入工控主板内的空气进行静电吸附集尘；

冷却除湿机构（6）包括冷却集液板（61）和储液腔（62），在所述冷却集液板（61）处将进入工控主板内的空气的水分进行冷却，将水分富集产生凝结水，并将凝结水导入所述储液腔（62）中储存；所述冷却集液板（61）向所述储液腔（62）的开口处倾斜，所述冷却集液板（61）上凝结的冷凝水能沿所述冷却集液板（61）向所述储液腔（62）汇集；

所述储液腔（62）定期开放将内部储存的水导流至所述集尘板（51）上，将所述集尘板（51）收集的灰尘冲下后，并将含有灰尘的水流从工控主板内排出。

2.根据权利要求1所述的一种具有安全防护的工控主板，其特征在于：所述静电吸附机构（5）还包括静电引导组件（52），所述静电引导组件（52）包括引导板（521）和若干接触杆（522），所述接触杆（522）与所述引导板（521）之间能进行导电；

各个所述接触杆（522）用于与工控主板的各个零部件之间接触，将各个零部件产生的静电通过所述接触杆（522）传导至所述引导板（521），经由所述引导板（521）将静电传导至所述集尘板（51）。

3.根据权利要求2所述的一种具有安全防护的工控主板，其特征在于：所述静电吸附机构（5）还包括灰尘检测机构（53），所述灰尘检测机构（53）包括单向照明灯（531）、光照检测器（532）和信号发射器（533）；

所述单向照明灯（531）的发光面设置在所述集尘板（51）的集尘表面，所述单向照明灯（531）用于向所述光照检测器（532）照明，所述光照检测器（532）用于检测接收到的光照强度；

当所述光照检测器（532）检测到的光照强度下降到设定数值时，所述信号发射器（533）向所述储液腔（62）发出信号，所述储液腔（62）开放。

4.根据权利要求3所述的一种具有安全防护的工控主板，其特征在于：所述冷却除湿机构（6）还包括制冷器（63），所述制冷器（63）与所述冷却集液板（61）之间管路连接，所述制冷器（63）用于向所述冷却集液板（61）提供低温流体。

5.根据权利要求4所述的一种具有安全防护的工控主板，其特征在于：所述储液腔（62）通过导流组件（64）将储液腔（62）内储存的水均匀导流至所述集尘板（51）上；

所述储液腔（62）通过电磁阀与所述导流组件（64）连通，通过所述电磁阀，每次从所述储液腔（62）进入所述导流组件（64）的单次水量为恒定值，所述单次水量为所述导流组件（64）的设定容量；

所述储液腔（62）内部还设置有水量检测器，通过所述水量检测器定期检测所述储液腔（62）内的水量，当检测到所述储液腔（62）内的水量超过警戒水量时，所述电磁阀开放；

所述电磁阀在接收到所述信号发射器（533）的发射信号后，触发所述水量检测器的一次检测：

若此时储液腔（62）内的水量不小于所述导流组件（64）的设定容量时，所述电磁阀开放；

若此时，储液腔（62）内的水量小于所述导流组件（64）的设定容量时，通过与所述储液腔（62）连通的供水器向储液腔（62）内供水，直至储液腔（62）内的水量不小于所述导流组件（64）的设定容量时，所述电磁阀开放。

6.根据权利要求5所述的一种具有安全防护的工控主板，其特征在于：所述导流组件（64）包括进液管（641）、均液箱（642）和封闭板（643）；

所述储液腔（62）通过所述电磁阀和所述进液管（641）与所述均液箱（642）顶端连通；

所述均液箱（642）内部底部设置有若干分液板（6421），若干所述分液板（6421）将所述均液箱（642）底部平均分为若干个子腔室（6422），每个所述子腔室（6422）底端设置有分液口（6423）；

所述封闭板（643）能在所述电磁阀开放时，封闭全部所述分液口（6423）；

所述分液口（6423）能将对应的子腔室（6422）内的水均匀引流至所述集尘板（51）表面。

7.根据权利要求4所述的一种具有安全防护的工控主板，其特征在于：所述基板（1）上设置有冷却头（11）和若干冷却流道（12），所述制冷器（63）与所述冷却头（11）之间管路连接，所述冷却头（11）分别与各个所述冷却流道（12）之间连通；

所述制冷器（63）还用于向各个所述冷却流道（12）提供低温流体；

各个所述冷却流道（12）分别设置在所述处理模块（2）、所述存储模块（3）和所述数据连接模块（4）附近，低温流体通过各个所述冷却流道（12）分别对所述处理模块（2）、所述存储模块（3）和所述数据连接模块（4）降温。

8.根据权利要求1所述的一种具有安全防护的工控主板，其特征在于：所述工控主板为三层结构，所述基板（1）两侧分别设置有保护板（7）和安装板（8）；

所述保护板（7）和所述基板（1）之间设置有所述工控主板的空气通道，所述空气通道用于对所述基板（1），以及所述基板（1）上设置的所述处理模块（2）、所述存储模块（3）和所述数据连接模块（4）降温。

9.根据权利要求8所述的一种具有安全防护的工控主板，其特征在于：所述安装板（8）与所述基板（1）之间通过若干减震机构（81）连接，通过所述减震机构（81）减少传输至所述基板（1）的震动；

所述减震机构（81）包括伸缩套筒（811）和减震弹簧（812），所述减震弹簧（812）设置在所述伸缩套筒（811）内部，所述伸缩套筒（811）能随所述减震弹簧（812）同步进行伸缩。

10.根据权利要求1所述的一种具有安全防护的工控主板，其特征在于：所述存储模块（3）包括高速缓存、铁电存储器和只读存储器；所述存储模块（3）还包括动态随机存储器、静态随机存取存储器、可编程只读存储器、可擦可编程只读存储器中的一种或多种组合；

所述数据连接模块（4）设置有若干数据接口，所述数据接口包括USB接口、VGA接口、DVI接口、RJ45接口、RJ11接口、DP 接口、HDMI接口、BNC接头、RCA接口中的一种或多种组合。

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