CN117148896A - 一种基于红外热成像的机柜温度精确控制系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于红外热成像的机柜温度精确控制系统，包括：红外热成像摄像头，用于采集机柜内红外热成像，实时检测机柜内部各区域的温度；降温模块，用于对机柜内处于高温的区域进行降温；驱动模块，用于控制降温模块的驱动；数据处理器，用于对机柜内部图像进行分析，检测机柜内部的温度变化情况，并识别机柜内部的设备，并给予驱动模块运转指令或停止运转指令。还公开了一种基于红外热成像的机柜温度精确控制方法，包括：步骤S1，通过红外热成像摄像头检测机柜内部各区域的温度，将检测数据通过网络传输至数据处理器；步骤S2，数据处理器对机柜内部图像进行分析，检测机柜内部的温度变化情况。实现了对机柜温度的精确控制。
Description
技术领域
本发明涉及一种基于红外热成像的机柜温度精确控制系统及方法
背景技术
机柜内设备的运行需要较为稳定的环境温度，在保证设备运行的稳定性的同时，还需要控制能耗，减少其他非必要成本。但是，由于机柜复杂多样的结构和固定的位置，在实际使用过程中，会受到周围环境的影响，导致机柜温度的不稳定性，存在过高或过低的情况。因此，如何实现机柜内部温度的精确控制，通过精确的温度控制实现节能减排，提高风扇的利用率，提高生产设备的可靠性，成为了当前需要解决的技术问题。
目前，对于机柜温度调节的优化方法，主要有多种方案。例如，采用传感器获取温度信息，通过风扇调节空气流动量，对明显超温或超低的设备进行排查和调整等方法。然而，这些方法对机柜进行控制仍然存在控制不精确，受到环境干扰等问题。
例如采用温度传感器对机柜进行温度检测，但温度传感器的布设位置只能布设在机柜的局部位置，大部分实际应用案例中，根据热空气上浮原理，设计人员会将传感器置于机柜内部上方，这样可能导致温度传感器持续触发风扇运行，如果在机柜内侧多点布设传感器，会导致成本上升，布局复杂等诸多问题。
同时，风扇长时间运行会消耗其寿命，风扇往往是工业设备中一个薄弱环节，如果能够提高风扇的运行效率，将大大减少风扇的故障率，提升产品整体的使用体验，减少维护工作量。
发明内容
本发明的目的在于克服现有的缺陷而提供的一种基于红外热成像的机柜温度精确控制系统及方法，实现了对机柜温度的精确控制。
实现上述目的的技术方案是：
本发明之一的一种基于红外热成像的机柜温度精确控制系统，包括：
红外热成像摄像头，用于采集机柜内红外热成像，实时检测机柜内部各区域的温度；
降温模块，用于对机柜内处于高温的区域进行降温；
驱动模块，用于控制所述降温模块的驱动；
数据处理器，用于对机柜内部图像进行分析，检测机柜内部的温度变化情况，并识别机柜内部的设备，并给予所述驱动模块运转指令或停止运转指令。
优选的，所述红外热成像摄像头安装在机柜前方一定距离，使得所述红外热成像摄像头视角覆盖整个机柜。
优选的，所述降温模块由多台风扇组成，将机柜从上至下分为多个区域，每个区域对应设置风扇，每个区域的风扇通过通信线缆与所述驱动模块相连接，接受所述驱动模块的开关指令，且机柜上方区域的风扇配置转速高于机柜下方区域的风扇。
优选的，所述数据处理器中，设置机柜内设备温度最高运行环境温度为45℃，正常温度为27℃。
本发明之二的一种基于红外热成像的机柜温度精确控制方法，包括：
步骤S1，通过红外热成像摄像头检测机柜内部各区域的温度，将检测数据通过网络传输至数据处理器；
步骤S2，所述数据处理器对机柜内部图像进行分析，检测机柜内部的温度变化情况，并识别机柜内部的设备；
步骤S3，所述数据处理器分析机柜温度变化的情况，根据设备负载情况和预设温度范围，针对超出预设温度范围的区域，通过网络向驱动模块发送运转指令；
步骤S4，所述驱动模块驱动判定为高温区域的风扇进行降温，待温度降低；
步骤S5，所述红外热成像摄像头识别该区域温度达到允许温度后，所述数据处理器通过网络向所述驱动模块发送停止运转指令，风扇停止运行。
优选的，机柜从上至下分为多个区域，每个区域对应设置风扇，每个区域的风扇通过通信线缆与所述驱动模块相连接。
优选的，所述步骤S3中，温度高于45℃的区域判定为高温区域。
优选的，所述步骤S5中，温度降低达到允许温度，即达到室温27℃时，风扇停止工作。
本发明的有益效果是：本发明通过在设备机柜周围装置红外热成像摄像头，并通过图像识别、网络通信、计算机视觉技术自动识别机柜内部的设备，进行负载分析，根据预设机柜温度和设备负载规则，自动调整风扇的运行，实现对机柜内部温度的精确控制，达到节能减排，提高设备运行可靠性，提高空间利用率等目标，在控制精度上有了明显提高，优化了温度控制效果。
附图说明
图1是本发明一种基于红外热成像的机柜温度精确控制系统的模块图；
图2是本发明中机柜内分区布局的示意图；
图3是本发明一种基于红外热成像的机柜温度精确控制方法的流程图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相正对地重要性。
下面将结合附图对本发明作进一步说明。
如图1所示，一种基于红外热成像的机柜温度精确控制系统，包括：红外热成像摄像头1、降温模块2、驱动模块3和数据处理器4。
红外热成像摄像头1，用于采集机柜内红外热成像，实时检测机柜内部各区域的温度，将检测数据通过网络传输至数据处理器4；红外热成像摄像头1安装在机柜前方一定距离，使得红外热成像摄像头1的视角覆盖整个机柜。
降温模块2，用于对机柜内处于高温的区域进行降温；降温模块2由多台风扇组成，将机柜从上至下分为多个区域，每个区域对应设置风扇，每个区域的风扇通过通信线缆与驱动模块相连接，接受驱动模块3的开关指令，且机柜上方区域的风扇配置转速高于机柜下方区域的风扇，例如，如图2所示，将一个2米高度的机柜内部从上而下分为8个区域，每个区域都会有2个对应的直径12cm或者24cm的风扇，所有的风扇组合在一起为阵列风扇，在温度降低达到允许范围后，风扇停止工作；温度满足预设范围的区域风扇无需开启，因此可以节约能源，达到节能减排的目标；且风扇是高故障率器件，其使用寿命往往只有几万小时，因此连续工作会持续消耗其使用寿命，通过红外热成像摄像头1，可以针对性的打开高温区域的风扇，在温度满足预设条件之后，自动关闭该区域风扇，减少风扇使用时间的同时，也可以确保机柜内设备在正常环境温度中的有效运行。
驱动模块3，用于控制降温模块2的驱动，当温度超出预设温度范围的区域，数据处理器4通过网络给予驱动模块3运转指令，待温度降低后，数据处理器4通过网络给予驱动模块3停止运转指令。
数据处理器4，用于对机柜内部图像进行分析，检测机柜内部的温度变化情况，并识别机柜内部的设备，并给予驱动模块3运转指令或停止运转指令；预设机柜内设备温度最高运行温度为45℃，正常温度为27℃。
如图3所示，一种基于红外热成像的机柜温度精确控制方法，包括：
步骤S1，通过红外热成像摄像头1检测机柜内部各区域的温度，将检测数据通过网络传输至数据处理器4。
步骤S2，数据处理器4对机柜内部图像进行分析，检测机柜内部的温度变化情况，并识别机柜内部的设备。
步骤S3，数据处理器4分析机柜温度变化的情况，根据设备负载情况和预设温度范围，针对超出预设温度范围的区域，即高温区域，通过网络向驱动模块3发送运转指令。
步骤S4，驱动模块3驱动判定为高温区域的风扇进行降温，待温度降低；温度高于45℃的区域判定为高温区域。
步骤S5，红外热成像摄像头1识别该区域温度达到允许温度后，数据处理器4通过网络向驱动模块3发送停止运转指令，风扇停止运行，即温度降低达到允许温度，即达到室温27℃时，风扇停止工作。
实施例中，机柜从上至下分为多个区域，每个区域对应设置风扇，每个区域的风扇通过通信线缆与驱动模块相连接。
以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (8)
1.一种基于红外热成像的机柜温度精确控制系统，其特征在于，包括：
红外热成像摄像头，用于采集机柜内红外热成像，实时检测机柜内部各区域的温度；
降温模块，用于对机柜内处于高温的区域进行降温；
驱动模块，用于控制所述降温模块的驱动；
数据处理器，用于对机柜内部图像进行分析，检测机柜内部的温度变化情况，并识别机柜内部的设备，并给予所述驱动模块运转指令或停止运转指令。
2.根据权利要求1所述的一种基于红外热成像的机柜温度精确控制系统，其特征在于，所述红外热成像摄像头安装在机柜前方一定距离，使得所述红外热成像摄像头视角覆盖整个机柜。
3.根据权利要求1所述的一种基于红外热成像的机柜温度精确控制系统，其特征在于，所述降温模块由多台风扇组成，将机柜从上至下分为多个区域，每个区域对应设置风扇，每个区域的风扇通过通信线缆与所述驱动模块相连接，接受所述驱动模块的开关指令，且机柜上方区域的风扇配置转速高于机柜下方区域的风扇。
4.根据权利要求1所述的一种基于红外热成像的机柜温度精确控制系统，其特征在于，所述数据处理器中，设置机柜内设备温度最高运行环境温度为45℃，正常温度为27℃。
5.一种基于红外热成像的机柜温度精确控制方法，其特征在于，包括：
步骤S1，通过红外热成像摄像头检测机柜内部各区域的温度，将检测数据通过网络传输至数据处理器；
步骤S2，所述数据处理器对机柜内部图像进行分析，检测机柜内部的温度变化情况，并识别机柜内部的设备；
步骤S3，所述数据处理器分析机柜温度变化的情况，根据设备负载情况和预设温度范围，针对超出预设温度范围的区域，通过网络向驱动模块发送运转指令；
步骤S4，所述驱动模块驱动判定为高温区域的风扇进行降温，待温度降低；
步骤S5，所述红外热成像摄像头识别该区域温度达到允许温度后，所述数据处理器通过网络向所述驱动模块发送停止运转指令，风扇停止运行。
6.根据权利要求5所述的一种基于红外热成像的机柜温度精确控制方法，其特征在于，机柜从上至下分为多个区域，每个区域对应设置风扇，每个区域的风扇通过通信线缆与所述驱动模块相连接。
7.根据权利要求5所述的一种基于红外热成像的机柜温度精确控制方法，其特征在于，所述步骤S3中，温度高于45℃的区域判定为高温区域。
8.根据权利要求5所述的一种基于红外热成像的机柜温度精确控制方法，其特征在于，所述步骤S5中，温度降低达到允许温度，即达到室温27℃时，风扇停止工作。
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN117369603A (zh) * | 2023-12-05 | 2024-01-09 | 广东迅扬科技股份有限公司 | 一种机箱散热控制系统 |
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2023
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| CN117369603A (zh) * | 2023-12-05 | 2024-01-09 | 广东迅扬科技股份有限公司 | 一种机箱散热控制系统 |
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