CN115454173A - 一种自动控温7u机箱及温度控制方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种自动控温7U机箱及温度控制方法，自动控温7U机箱包括：6U面板，包括第一CPU板；机箱背板，温度传感器安装于所述机箱背板，所述第一CPU板通过板卡连接器与所述温度传感器连接，所述第一CPU板采集所述温度传感器的温度数据；1U面板，直流风机放置于所述1U面板，所述第一CPU板通过滞环控制算法对所述温度数据进行处理，根据处理结果控制所述直流风机的工作状态，进而控制机箱温度；机箱CAN接口，通过CAN总线连接所述第一CPU与所述机箱CAN接口，所述第一CPU板通过所述CAN总线将所述直流风机的工作状态数据传输至机箱服务器，进行数据交互。

Description

一种自动控温7U机箱及温度控制方法

技术领域

本申请涉及列车机箱温控技术领域，尤其涉及一种自动控温7U机箱及温度控制方法。

背景技术

机箱作为列车中固定保护电子原件的关键部分，目前高铁、动车、地铁等列车的安装机箱放置空间狭窄，空气流动性差，需要进一步提高其内部空气流通的速率并且及时降温。结合传统机箱结构，设计出一款在高温环境下强迫风冷散热的密闭机箱。通过合理的排热直流风机和中空盖板设计，让气流在中空盖板内流动，以提高发热芯片与空气的换热速度，有效地降低整机设备及内部模块的温度，防止电子产品在高温情况下老化，延迟产品寿命。

现有的机箱无法做到内部调温的功能，只能被动的随着车箱内温度改变而改变，这是情况存在一定的风险，导致机箱内的温度不可控，温度急速升高或者降低，影响箱体内的板卡的可靠性和使用寿命。

发明内容

本申请实施例提供了一种自动控温7U机箱及温度控制方法，以至少通过本发明解决了机箱内的温度不可控、箱体内部板卡的可靠性低及内部板卡使用寿命短等问题。

本发明提供了一种自动控温7U机箱，包括：

6U面板，包括第一CPU板；

机箱背板，温度传感器安装于所述机箱背板，所述第一CPU板通过板卡连接器与所述温度传感器连接，所述第一CPU板采集所述温度传感器的温度数据；

1U面板，直流风机放置于所述1U面板，所述第一CPU板通过滞环控制算法对所述温度数据进行处理，根据处理结果控制所述直流风机的工作状态，进而控制机箱温度；

机箱CAN接口，通过CAN总线连接所述第一CPU与所述机箱CAN接口，所述第一CPU板通过所述CAN总线将所述直流风机的工作状态数据传输至机箱服务器，进行数据交互。

自动控温7U机箱，其中，所述第一CPU板包括：

采样电路，与MCU控制器通过SPI总线连接，采集所述温度数据后，将其传输至所述MCU控制器；

风机控制电路，与多个所述直流风机相连，多个所述风机控制电路判断多个所述直流风机是否发生故障后，获取判断结果。

自动控温7U机箱，其中，所述1U面板还包括：

前直流风机挡板，通过防松螺栓与Z型直流风机固定钣金托盘相互紧固；

指示灯，通过所述D-sub连接器与所述第一CPU板连接，所述指示灯包括故障指示灯与正常指示灯，所述风机控制电路根据所述判断结果，控制所述故障指示灯与正常指示灯亮或暗。

自动控温7U机箱还包括机箱本体：

机箱顶部面板通过顶部螺栓固定在所述机箱本体；

所述机箱底部面板通过底部螺栓固定在所述机箱本体。

自动控温7U机箱，所述机箱顶部面板与所述机箱底部面板采用镂空设计。

自动控温7U机箱还包括加强筋：

导轨通过第一螺栓与所述机箱顶部面板相互固定连接，多个所述加强筋的勾形凸起通过与所述导轨的U型凹槽相互挤压固定后，所述加强筋的末端被第二螺栓挤压固定。

自动控温7U机箱还包括交叉板卡支撑架：

通过第三螺栓将所述交叉板卡支撑架固定在板卡上。

本发明还提供一种温度控制方法，所述温度控制方法包括：

温度数据采集步骤：通过采样电路采集获得温度数据；

温度数据处理步骤：通过滞环控制算法对所述温度数据进行处理，风机控制电路根据处理结果控制所述直流风机的工作状态，进而控制温度；

温度数据传输步骤：将所述直流风机的工作状态数据传输至机箱服务器，进行数据交互。

温度控制方法还包括直流风机故障判断步骤：

所述风机控制电路判断多个所述直流风机是否发生故障，当所述判断结果为所述直流风机发生故障时，所述风机控制电路控制故障指示灯亮；

当所述判断结果为所述直流风机未发生故障时，所述风机控制电路控制正常指示灯亮。

温度控制方法，所述温度数据处理步骤还包括：

预设温度阈值，若所述处理结果为处理后的温度数据小于等于所述预设温度阈值，则所述风机控制电路控制所述直流风机关闭；

若所述处理结果为处理后的所述温度数据大于所述预设温度阈值，则所述风机控制电路控制所述直流风机开启。

相比于相关技术，本发明提出的一种自动控温7U机箱及温度控制方法，通过在机箱底部安装三个散热直流风机，中主冷却直流风机和辅助冷却直流风机即多个直流风机用于产生冷风，冷风分别从底部吸气室开始到顶部上机箱顶部面板处排出，由于出气通道对着主板、机箱电源、网卡等，可对机箱本体内各元件进行冷却，同时左右两侧出气口对着不同的板卡，冷风吹到板卡顺着竖直设置的导向板向上流动，可进一步冷却主机，保证了机箱本体内的空气流动；直流风机沿着中线依次进行排布，由于板卡散发出来的热量是从底部上升到顶部，安装在底部的直流风机强力的旋转，可以抽取来自于底部的机箱外部的冷气，同时将整个机箱的热气都从底部沿着上顶板26全面的推送出去，到达降温控温的作用；由于在高铁动车组在运行过程中，会受到启停轮轨冲击、波磨等影响，难免会造成一定程度的振动，机箱是安装和保护各种电路单元、元器件及机械零部件的重要电子设备，其结构的机械性能将直接影响电信号的传输以及电子系统的可靠性，使用过程中不可避免地会受到各种形式机械力的作用，特别是振动和冲击会给电子设备带来巨大的危害，因此应用有限元仿真技术对机箱抗振动冲击的能力进行分析是很有必要的。通过机载机箱的模态分析，因此在机箱的设计过程中，添入了加强筋的设计，提高机载电子设备机箱的整体可靠性；加强筋的设计的优化策略是基于模态的分析的结果，根据不同固有频率下的振型和模态响应的变化程度，做出合理的结构设计优化，机箱存在这扭动的振动变化趋势，很容易在车载振动激励下造成与固有频率重叠的情况发生，导致机箱发生共振，从而迫使机箱在振动激励的作用下发生扭转变形，进而防止机箱内部的电气原件的破坏；通过螺栓将交叉固定架的进行固定，可以有效的提高板卡系统的整体刚度，将振动发生的简谐载荷转移到了固定支架上，可以防止板卡在列车运行的频繁振动中，因应力集中和挠度扰动原因影响下的疲劳破坏，最大程度提高了板卡的使用寿命，两种尺寸适配6U160mm，有效且经济，免去非标加强件的设计与加工。阻燃符合UL94V0，同时固定架在设计上尽可能减少了接触面积，最大程度保证散热的良好；风机处理逻辑采用自研滞环控制算法，不会导致防止风机频繁启停，且降温效果明显、功耗很低，经过现场试验，满足机箱要求；该控制算法也可应用于列车的其他发热量大的热备。

本申请的一个或多个实施例的细节在以下附图和描述中提出，以使本申请的其他特征、目的和优点更加简明易懂。

附图说明

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

图1是根据本申请实施例的机箱正面图；

图2是根据本申请实施例的机箱底部图；

图3是根据本申请实施例的机箱顶部图；

图4是根据本申请实施例的机箱左侧图；

图5是根据本申请实施例的机箱后侧图；

图6是根据本申请实施例的直流风机内部结构图；

图7是根据本申请实施例的控温部分硬件电路图；

图8是根据本申请实施例的加强筋结构示意图；

图9是根据本申请实施例的交叉板卡支撑架结构示意图；

图10是根据本申请实施例的ADS1148的硬件连线图；

图11是根据本申请实施例的CPU板板卡连接图；

图12是根据本申请实施例的采样电路硬件结构示意图；

图13是根据本申请实施例的温度处理逻辑流程图。

其中，附图标记为：

振动板1：1；振动板2：2；失稳板：3；平稳板：4；轴温采集板1：5；轴温采集板2：6；轴温采集板3：7；轴温采集板5：8；轴温处理板：9；转速板：10；存储板：11；CPU板1：12；CPU板2：13；轴温DO板：14；电源板：15；1U面板：16；防松螺栓：17；前直流风机挡板：18；正常指示灯：19；故障指示灯：20；第一直流风机：21；第二直流风机：22；第三直流风机：23；Dsub连接器：24；导轨：25；上顶板：26；加强筋：27；交叉板卡支撑架：28。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行描述和说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。基于本申请提供的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些示例或实施例，对于本领域的普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图将本申请应用于其他类似情景。此外，还可以理解的是，虽然这种开发过程中所作出的努力可能是复杂并且冗长的，然而对于与本申请公开内容相关的本领域的普通技术人员而言，在本申请揭露的技术内容基础上进行的一些设计，制造或者生产等变更只是常规的技术手段，不应当理解为本申请公开的内容不充分。

在本申请中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域普通技术人员显式地和隐式地理解的是，本申请所描述的实施例在不冲突的情况下，可以与其它实施例相结合。

除非另作定义，本申请所涉及的技术术语或者科学术语应当为本申请所属技术领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本申请所涉及的“一”、“一个”、“一种”、“该”等类似词语并不表示数量限制，可表示单数或复数。本申请所涉及的术语“包括”、“包含”、“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含；例如包含了一系列步骤或模块(单元)的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可以还包括没有列出的步骤或单元，或可以还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。本申请所涉及的“连接”、“相连”、“耦接”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电气的连接，不管是直接的还是间接的。本申请所涉及的“多个”是指两个或两个以上。“和/或”描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，“A和/或B”可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。本申请所涉及的术语“第一”、“第二”、“第三”等仅仅是区别类似的对象，不代表针对对象的特定排序。

本发明提供了一种自动控温7U机箱及温度控制方法，本发明机箱的顶部设置了三个旋转直流风机，直流风机底部和顶部设置中空盖板即机箱顶部面板于机箱底部面板，可以使板卡内部的热气流快速并且均匀的向上散发排除，可以根据设置的温度范围和环境温度自适应调节内部的温度，从而可以不受外部环境温度的影响，有效的延长了内部板卡的使用寿命，提高了系统的整体可靠性。

下面结合具体实施例对本发明进行说明。

实施例一

本实施例还提供了一种自动控温7U机箱。请参照图1至图9，图1是根据本申请实施例的机箱正面图；图2是根据本申请实施例的机箱底部图；图3是根据本申请实施例的机箱顶部图；图4是根据本申请实施例的机箱左侧图；图5是根据本申请实施例的机箱后侧图；图6是根据本申请实施例的直流风机内部结构图；图7是根据本申请实施例的控温部分硬件电路图；图8是根据本申请实施例的加强筋27结构示意图；图9是根据本申请实施例的交叉板卡支撑架结构示意图。如图1至图9所示，一种自动控温7U机箱包括：

6U面板，包括第一CPU板12；

机箱背板，温度传感器安装于机箱背板，第一CPU板12通过板卡连接器与温度传感器连接，第一CPU板12采集温度传感器的温度数据；

1U面板16，直流风机放置于所述1U面板16，第一CPU板12通过滞环控制算法对温度数据进行处理，根据处理结果控制直流风机的工作状态，进而控制机箱温度；

机箱CAN接口，通过CAN总线连接第一CPU与机箱CAN接口，第一CPU板12通过CAN总线将直流风机的工作状态数据传输至机箱服务器，进行数据交互。

在实施例中，第一CPU板12包括：

采样电路，与MCU控制器通过SPI总线连接，采集温度数据后，将其传输至所述MCU控制器；

风机控制电路，与多个直流风机相连，多个风机控制电路判断多个所述直流风机是否发生故障后，获取判断结果。

在实施例中，1U面板16还包括：

前直流风机挡板18，通过防松螺栓17与Z型直流风机固定钣金托盘相互紧固；

指示灯，通过D-sub连接器与第一CPU板12连接，指示灯包括故障指示灯20与正常指示灯19，风机控制电路根据判断结果，控制故障指示灯20与正常指示灯19亮或暗。

在实施例中，自动控温7U机箱还包括机箱本体：

机箱顶部面板通过顶部螺栓固定在机箱本体；

机箱底部面板通过底部螺栓固定在机箱本体；

机箱顶部面板与所述机箱底部面板采用镂空设计。

在实施例中，自动控温7U机箱还包括加强筋27：

导轨25通过第一螺栓与机箱顶部面板相互固定连接，多个加强筋27的勾形凸起通过与导轨25的U型凹槽相互挤压固定后，加强筋27的末端被第二螺栓挤压固定。

在实施例中，自动控温7U机箱还包括交叉板卡支撑架28：

通过第三螺栓将交叉板卡支撑架28固定在板卡上。

具体实施中，下面结合图1至图6、图7至图9解释说明自动控温7U机箱组成结构：

自动控温7U机箱由6U面板、1U面板16、机箱顶部面板、机箱底部面板、温度传感器、机箱CAN接口、Dsub连接器24、加强筋27及交叉板卡支撑架28组成。

结合图1、7解释说明6U面板组成结构：

如图1所示，6U面板用来放置各种监测板卡，从左往右依次为：第一振动板1、第二振动板2、失稳板3、平稳板4、第一轴温采集板5、第二轴温采集板6、第三轴温采集板7、第四轴温采集板8、轴温处理板9、转速板10、存储板11、第一CPU板12、第二CPU板13、轴温DO板14及电源板15；

如图7所示，第一CPU板12包括，采样电路、MCU控制器、CAN通信、3个风机控制电路；其中，3个风机控制电路为风机控制电路1、风机控制电路2、风机控制电路3。

下面结合图1，6解释说明1U面板16组成结构：

如图1、6所示，1U面板16上设有防松螺栓17、前直流风机挡板、正常指示灯19、故障指示灯20、Dsub连接器24及3个直流风机；其中3个直流风机为第一直流风机21、第二直流风机22、第三直流风机23。

下面结合图1至图9说明自动控温7U机箱硬件连接关系：

温度传感器安装于机箱背板，第一CPU板12通过板卡连接器与温度传感器连接；第一CPU板12中采样电路与MCU控制器通过SPI总线连接；风机控制电路与直流风机相连；CAN通信通过CAN总线与机箱CAN接口连接；

直流风机设在1U面板16内部，1U面板16设有前直流风机挡板18，前直流风机挡板18通过防松螺栓17与Z型直流风机固定钣金托盘相互紧固；1U面板16设有两个指示灯，包括故障指示灯20与正常指示灯19；

机箱顶部面板通过顶部螺栓固定在机箱本体；机箱底部面板通过底部螺栓固定在机箱本体；所述机箱顶部面板与所述机箱底部面板采用镂空设计。

导轨25通过第一螺栓与机箱顶部面板相互固定连接，加强筋27的勾形凸起通过与导轨25的U型凹槽相互挤压固定后，加强筋的末端被第二螺栓挤压固定。

通过第三螺栓将交叉板卡支撑架28固定在板卡上。

下面说明机箱温度控制工作原理：

采样电路与MCU控制器通过SPI总线连接，采集温度数据后，将其传输至MCU控制器；3个风机控制电路与相对应的3个直流风机相连，即第一直流风机21、第二直流风机22、第三直流风机23，3个风机控制电路判断3个直流风机是否发生故障后，获取判断结果，当判断结果为直流风机发生故障时，风机控制电路控制故障指示灯20亮；当判断结果为直流风机未发生故障时，风机控制电路控制正常指示灯19亮；第一CPU板12主要负责温度的处理、控制直流风机的逻辑。

实施例二

本实施例还提供了一种温度控制方法。图10是根据本申请实施例的ADS1148的硬件连线图；图11是根据本申请实施例的CPU板板卡连接图；图12是根据本申请实施例的采样电路硬件结构示意图。如图10至12所示，发明的温度控制方法，适用于上述的自动控温7U机箱，温度控制方法包括：

温度数据采集步骤：通过采样电路采集获得温度数据；

温度数据处理步骤：通过滞环控制算法对温度数据进行处理，风机控制电路根据处理结果控制直流风机的工作状态，进而控制温度；

温度数据传输步骤：将直流风机的工作状态数据传输至机箱服务器，进行数据交互。

在实施例中，温度控制方法还包括直流风机故障判断步骤：

风机控制电路判断多个直流风机是否发生故障，当判断结果为直流风机发生故障时，风机控制电路控制故障指示灯20亮；

当判断结果为直流风机未发生故障时，风机控制电路控制正常指示灯19亮。

在实施例中，温度数据处理步骤还包括：

预设温度阈值，若处理结果为处理后的温度数据小于等于预设温度阈值，则风机控制电路控制直流风机关闭；

若处理结果为处理后的温度数据大于预设温度阈值，则风机控制电路控制直流风机开启。

在具体实施中，下面说明机箱温度控制工作原理：

通过采样电路采集获得温度传感器检测到的温度数据后，温度数据传送到MCU控制器后，风机控制电路判断多个直流风机是否发生故障，当判断结果为直流风机发生故障时，风机控制电路控制故障指示灯20亮；当判断结果为直流风机未发生故障时，风机控制电路控制正常指示灯19亮；通过MCU控制器中的滞环控制算法对温度数据进行处理，详细的为，预设温度阈值，若处理结果为处理后的温度数据小于等于预设温度阈值，则风机控制电路控制直流风机关闭；若处理结果为处理后的温度数据大于预设温度阈值，则风机控制电路控制直流风机开启，并控制直流风机转速大小；通过CAN通信将直流风机的工作状态数据传输至机箱服务器，进行数据交互。

其中，MCU控制器，MCU控制器采用STM32系列，STM32系列是专为要求高性能、低成本、低功耗的嵌入式应用设计的ARM控制器，对于自动控温箱而言该芯片性能足够；

风机控制电路，风机控制电路采用直流24V进行供电，采用MOS管的驱动方式，同时直流风机为感性负载，在突然断电时会放电，需要续流二极管与风机进行并联保护；同时风机检测电路会检测当前电路的电流情况，用于检测直流风机是否出现故障；

温度传感器，温度传感器采用两线制PT1000热电阻，要求测温范围0～200℃，测温精度在2℃以内，采用恒流源的方式进行信号的采集；

CAN通信，自动控温箱上留有一路CAN接口，可通过背板与其他板卡进行CAN通信；

采样电路，下面结合图13解释说明采样电路工作原理：

恒流源的目的是产生500uA的直流电源，采用芯片REF192ES和芯片XTR111共同实现的，REF192ES产生DC2.5V的稳压源，XTR111利用DC2.5V电压产生500uA的直流恒流源；R143和R121都是100Ω的精密电阻，在500uA的恒流源流经它们时将在其两端产生0.05V的电压值，ADS1148芯片将会采集这两个电压值；多路选择电路采用的是8路选1路选择芯片MAX354，同一时刻温度传感器1、温度传感器2、温度传感器3只有1路导通，当恒流源流经任意一个温度传感器时会产生一个电压值，AD采集芯片会采集这个电压值；其中，采样电路中使用了专业的AD采集芯片ADS1148，其采样电路硬件连接如图11所示；其中，AIN0和AIN1两个通道来采集R143(标准电阻100Ω)两端的电压，将AIN4和AIN5两个通道来采集待测电阻(温度传感器1、温度传感器2、温度传感器3)两端的电压，将AIN6和AIN7两个通道来采集R121两端的电压，R121标准电阻为100Ω。MCU(TMS320F28335)通过SPI总线控制ADS1148进行采集并将获取采集数据；

风机控制电路，风机控制电路采用MOS管来实现，直接驱动电路的电压为24V，与风机并联续流二极管或类似保护措施，由于直流风机为感性负载，储存能量，在突然断电时会放电；

第一CPU板12通过DB25针连接器与背板进行连接，背板连接器的定义如图12所示。

实施例三

下面结合图13解释说明温度处理逻辑流程步骤：

步骤1：系统上电，ADS1148自检，如果自检通过，则开始进行数据的采集；否则继续进行自检，直至ADS1148自检成功。

步骤2：CPU控制多路选择芯片MAX354，根据需要选择的通道选择温度传感器1、温度传感器2、温度传感器3中的其中一个导通；开启恒流源后，此时电流将会流经电阻RS143、被选中的温度传感器、电阻RS121；上述操作需在小于等于2ms完成。

步骤3：CPU控制ADS1148将采集通道切换为AIN0和AIN1，此时选中的则是电阻R143两端，上述操作需在小于等于2ms完成。

步骤4：ADS1148采集1次诊断电阻R143的值，并将其写入相应数据接口，上述操作需在小于等于2ms完成。

步骤5：CPU控制ADS1148将采集通道切换为AIN4和AIN5，此时选中的则是被测的温度传感器两端，上述操作需在小于等于2ms完成。

步骤6：利用ADS1148的连续采集模式连续采集50次传感器的值，将数据写入相应数据接口,上述操作需在小于等于2ms完成。

步骤7：CPU控制ADS1148切换采集通道为AIN6和AIN7，此时选中的则是电阻R121两端，上述操作需在小于等于2ms完成；

步骤8：ADS1148采集1次诊断电阻R121的值，并将其写入相应数据接口，上述操作需在小于等于2ms完成。

步骤9：根据获得的数据对温度传感器的状态进行判断，判断温度传感器是否发生开路或短路故障，如果R143两端的电压值和R121两端的电压值都在0.05V左右的范围内，表示这个采集通道线路是通的，如果不满足条件，表示此通道线路不通；同时对数据的有效性进行判断；恒流源的校正等等，上述操作需在小于等于2ms完成。

步骤10：将采集到的50次传感器的值进行平均值滤波算法后得到平均值，根据AD采集的公式得到传感器两端的电压，此电压除以恒流源电流(500uA)就可得到传感器的实际阻值，再根据PT1000温度和电阻的对应关得到传感器实时的温度值，上述操作需在小于等于2ms完成。

步骤11：通过风机控制电路判断直流风机当前直流风机是否发生故障，如果三个直流风机都未发生故障，则直流风机正常指示灯19变亮，否则直流风机故障指示灯20亮

步骤12：进行逻辑处理，将当前传感器的温度数据与之前保存50次该温度传感器的数据输入到滞环控制算法中，得出结果，如果计算得到的温度值降低到28℃时(误差不大于2℃)，那么将会关闭对应的风机，如果大于28℃，将会启动风机；同时将数据打包发送到底板CAN总线。例如：温度传感器1的温度数据通过滞环控制算法计算得到小于28℃，那么将对关闭风机1；大于28℃将会启动风机1。

步骤13：CPU控制多路选择芯片MAX354，切换到下一个温度传感器，重复步骤2及以下的操作。

综上所述，本发明涉及一种自动控温7U机箱及温度控制方法，本发明克服了传统机箱无法进行内部调温的功能，设计性能优越，适用于动车组位置狭窄，空气流动性差的地方，避免机箱内部温度随着车厢内温度的升高而升高，可有效的降低机箱内部模块的温度，降低电子产品在高温下老化的的速度，延迟内部板卡的使用寿命，提高系统的整体可靠性。对于温度的处理逻辑采用了自研的滞环控制算法，该算法优越性明显，灵敏度和精确度非常高，不会导致防止风机频繁启停，降温效果显著、功耗低，经过现场试验能够满足应用场景的要求。并且该机箱使用周期长，成本低，经济实用，稳定性高，可大大的减少维修频度，减少运营成本。不仅适用于轨道交道行业，也可适用于其他行业散热要求高的地方。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种自动控温7U机箱，其特征在于，包括：

6U面板，包括第一CPU板；

机箱背板，温度传感器安装于所述机箱背板，所述第一CPU板通过板卡连接器与所述温度传感器连接，所述第一CPU板采集所述温度传感器的温度数据；

1U面板，直流风机放置于所述1U面板，所述第一CPU板通过滞环控制算法对所述温度数据进行处理，根据处理结果控制所述直流风机的工作状态，进而控制机箱温度；

机箱CAN接口，通过CAN总线连接所述第一CPU与所述机箱CAN接口，所述第一CPU板通过所述CAN总线将所述直流风机的工作状态数据传输至机箱服务器，进行数据交互。

2.根据权利要求1所述的自动控温7U机箱，其特征在于，所述第一CPU板包括：

采样电路，与MCU控制器通过SPI总线连接，采集所述温度数据后，将其传输至所述MCU控制器；

风机控制电路，与多个所述直流风机相连，多个所述风机控制电路判断多个所述直流风机是否发生故障后，获取判断结果。

3.根据权利要求2所述的自动控温7U机箱，其特征在于，所述1U面板还包括：

前直流风机挡板，通过防松螺栓与Z型直流风机固定钣金托盘相互紧固；

指示灯，通过所述D-sub连接器与所述第一CPU板连接，所述指示灯包括故障指示灯与正常指示灯，所述风机控制电路根据所述判断结果，控制所述故障指示灯与正常指示灯亮或暗。

4.根据权利要求3所述的自动控温7U机箱，其特征在于，还包括机箱本体：

机箱顶部面板通过顶部螺栓固定在所述机箱本体；

所述机箱底部面板通过底部螺栓固定在所述机箱本体。

5.根据权利要求4所述的自动控温7U机箱，其特征在于，所述机箱顶部面板与所述机箱底部面板采用镂空设计。

6.根据权利要求5所述的自动控温7U机箱，其特征在于，还包括加强筋：

导轨通过第一螺栓与所述机箱顶部面板相互固定连接，多个所述加强筋的勾形凸起通过与所述导轨的U型凹槽相互挤压固定后，所述加强筋的末端被第二螺栓挤压固定。

7.根据权利要求1所述的自动控温7U机箱，其特征在于，还包括交叉板卡支撑架：

通过第三螺栓将所述交叉板卡支撑架固定在板卡上。

8.一种温度控制方法，其特征在于，包括：

温度数据采集步骤：通过采样电路采集获得温度数据；

温度数据处理步骤：通过滞环控制算法对所述温度数据进行处理，风机控制电路根据处理结果控制所述直流风机的工作状态，进而控制温度；

温度数据传输步骤：将所述直流风机的工作状态数据传输至机箱服务器，进行数据交互。

9.根据权利要求8所述的温度控制方法，其特征在于，还包括直流风机故障判断步骤：

所述风机控制电路判断多个所述直流风机是否发生故障，当所述判断结果为所述直流风机发生故障时，所述风机控制电路控制故障指示灯亮；

当所述判断结果为所述直流风机未发生故障时，所述风机控制电路控制正常指示灯亮。

10.根据权利要求9所述的温度控制方法，其特征在于，所述温度数据处理步骤还包括：

预设温度阈值，若所述处理结果为处理后的温度数据小于等于所述预设温度阈值，则所述风机控制电路控制所述直流风机关闭；

若所述处理结果为处理后的所述温度数据大于所述预设温度阈值，则所述风机控制电路控制所述直流风机开启。

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