CN208029279U - 一种服务器机柜智能控制系统 - Google Patents

Abstract

一种服务器机柜智能控制系统，包括机柜本体，机柜本体一侧设置有柜门，机柜内部设置有排风扇，还包括有用于控制机柜内部温度以及柜门开闭的控制系统，控制系统包括：电源模块，温度检测模块，湿度检测模块，散热控制模块，单片机，指纹验证模块、电控锁、摄像头以及显示屏，显示屏用于显示机柜本体内部当前温度、湿度信息以及排风扇转速信息。通过单片机输出脉冲信号来控制散热控制模块的输出功率，散热控制模块为场效应管，场效应管输出端连接排风扇，当柜体内温度较高时单片机控制场效应管的输出功率增大，从而增大排风扇的功率；当柜体内温度较低时单片机控制场效应管输出功率降低，从而减小排风扇的功率，节约电能。

Description

一种服务器机柜智能控制系统

技术领域

本实用新型涉及服务器机柜技术领域，具体涉及一种服务器机柜智能控制系统。

背景技术

随着信息技术的发展，知识经济呈爆炸式增长，为运算和储存数据的需要，各类数据存储及运算的服务器也层出不穷。服务器一般直接坐落在地面上，由于服务器负责大数据的运算以及存储，其作用至关重要，对服务器的安全性要求也在逐步提高。目前对服务器安全性的保障主要有通过在服务器外面增加设置将服务器进行封闭，并在机柜上设置带有密码锁的柜门，避免人们对服务器进行误操作导致不必要的损失；在散热性能方面，现有服务器机柜上通常设置有若干个风扇来保证其散热性能，但是现有的服务器机柜上的风扇通常只能单一的工作或停止，当温度持续升高时不能自动调节风扇的功率，散热效率低，在温度趋近于正常时不能自动降风扇的功率，浪费电能，因此亟待设计一种智能化控制风扇功率的控制系统。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种服务器机柜智能控制系统，其优点是可以根据服务器机柜内的温度自动化控制排风扇的工作。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种服务器机柜智能控制系统，包括机柜本体，所述机柜本体一侧设置有柜门，所述机柜内部设置有若干排风扇，还包括有用于控制机柜内部温度以及柜门开闭的控制系统，所述控制系统包括：

电源模块，用于对系统内各个元器件供电；

温度检测模块，用于检测机柜本体内的温度信息；

湿度检测模块，用于检测机柜本体内的湿度信息；

散热控制模块，用于驱动排风扇工作同时调节排风扇的功率，

单片机，分别与电源模块、温度检测模块以及湿度检测模块耦接，用于接收温度以及湿度信息，单片机输出端耦接散热控制模块，单片机根据温度信息输出控制信号，控制散热控制模块的输出功率；

指纹验证模块，与单片机耦接，用于采集以及验证用户指纹信息；

电控锁，与单片机耦接，用于锁定柜门；

摄像头，与所述单片机耦接，用于在用户验证指纹的同时拍照；

显示屏，与单片机耦接，用于显示机柜本体内部当前温度、湿度信息以及排风扇转速信息。

通过上述技术方案，柜门对服务器起到封闭作用，指纹验证模块以及电控锁可以对柜门进行加密，使非工作人员无法打开柜门，安全性高，排风扇可以对柜体起到散热作用，温度检测模块以及湿度检测模块可以实时检测柜体内的温湿度信息，并将温湿度信息输入到单片机，通过屏幕显示出当前的温湿度信息，散热控制模块用于驱动排风扇工作，同时调节排风扇的功率，单片机根据温度检测模块输入的温度信息，并根据温度信息输出对应的控制信号控制散热控制模块的输出功率，当温度升高时散热控制模块输出功率增大，温度降低时散热控制模块输出功率减小，摄像头可以验证指纹信息时进行拍照，将采集到的照片保存起来，起到信息记录的作用。

本实用新型进一步设置为：所述散热控制模块为N沟道场效应管，其管脚3连接电源模块，所述N沟道场效应管输出端连接排风扇，所述N沟道场效应管用于接收单片机输出的脉冲信号，并根据脉冲信号调节输出电压。

通过上述技术方案，N沟道场效应管可以响应于单片机输出的控制信号，调节其输出端的电压，从而控制排风扇的功率，当温度较高时增大风扇功率，温度较低时降低风扇功率，具有节能效果。

本实用新型进一步设置为：所述N沟道场效应管管脚1和5连接排风扇正极，排风扇负极接地，所述单片机输出端依次连接有限流电阻R1和三极管Q1，三极管Q1发射极接地，三极管Q1基极串联限流电阻R2后连接单片机。

通过上述技术方案，单片机输出高电平信号时三极管导通，当单片机输出低电平信号时三极管关断，单片机输出PWM脉冲信号，当PWM脉冲信号的占空比发生改变时三极管Q1的导通频率随之改变，通过改变三极管Q1的导通频率可以控制场效应管的输出电压。

本实用新型进一步设置为：所述N沟道场效应管电源输入管脚外并联设置有瞬态抑制二极管DL1，瞬态抑制二极管DL1另一端接地。

通过上述技术方案，当两极受到反向瞬态高能量冲击时，瞬态抑制二极管DL1能以10的负12次方秒量级的速度，将其两极间的高阻抗变为低阻抗，吸收高达数千瓦的浪涌功率，使两极间的电压箝位于一个预定值，有效地保护电子线路中的精密元器件，免受各种浪涌脉冲的损坏。

本实用新型进一步设置为：还包括有通讯模块以及信息终端，所述通讯模块用于将摄像头拍摄的照片信息无线发送到信息终端，所述通讯模块包括基于型号为SIM7000C管理芯片的无线传输集成电路，所述信息终端包括用于接收无线信号的计算机。

通过上述技术方案，通讯模块可以将摄像头拍摄到的图像信息无线发送到信息终端，使管理人员在信息终端可以对机柜的工作状态进行监控。

本实用新型进一步设置为：还包括有用于对摄像头采集到的照片信息进行保存的存储模块。

通过上述技术方案，存储模块可以对摄像头采集到的照片信息进行存储，便于对机柜的使用人员信息记录进行调查。

本实用新型进一步设置为：所述N沟道场效应管管脚4依次连接有串联设置的分压电阻R3与分压电阻R4，分压电阻R3与分压电阻R4节点连接单片机。

通过上述技术方案，场效应管的管脚4为电流检测引脚，电流检测引脚输出电流与负载电流成正比，可以对将LED灯的电流情况反馈给单片机，起到监测电流大小的作用，发生短路时可以及时反馈到单片机提醒用户。分压电阻可以起到分压作用，使反馈信号的电流保持在单片机的工作电压范围内。

本实用新型进一步设置为：所述电源模块与散热控制模块设置有若干组输出电压不同的电源电路以及切换开关。

通过上述技术方案，电源模块对每组供电，每组电源电路的输出电压不同，用户可以通过按动切换开关改变场效应管的驱动电压，用于手动调节排风扇的功率。

综上所述，本实用新型具有以下有益效果：

一、该服务器机柜对服务器进行封闭，并通过指纹锁锁定柜门，增加服务器的安全性，防止非工作人员对服务器进行操作；

二、通过单片机输出脉冲信号来控制场效应管的输出功率，场效应管输出端连接排风扇，当柜体内温度较高时单片机控制场效应管的输出功率增大，从而增大排风扇的功率，散热效果更好；当柜体内温度较低时单片机控制场效应管输出功率降低，从而减小排风扇的功率，使机柜慢速降温，节约电能；

三、工作人员还可以通过切换开关来手动调节场效应管的输入电压，从而根据实际情况手动调节排风扇的功率。

附图说明

图1是该服务器机柜整体结构示意图；

图2是该智能控制系统框图；

图3是体现单片机与散热控制模块电路接线图。

图中，1、机柜本体；11、柜门；2、排风扇；31、电源模块；311、第一电源电路；312、第二电源电路；313、第三电源电路；32、温度检测模块；33、湿度监测模块；34、单片机；35、散热控制模块；36、显示屏；37、指纹验证模块；371、电控锁；38、摄像头；4、存储模块；5、通讯模块；6、信息终端。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

如图1和图2所示，一种服务器机柜智能控制系统，包括机柜本体1，机柜本体1一侧设置有柜门11，机柜内部设置有若干排风扇2，还包括有用于控制机柜内部温度以及柜门11开闭的控制系统，控制系统包括：

电源模块31，用于对系统内各个元器件供电；

温度检测模块32，用于检测机柜本体内的温度信息，本实施例中采用信号为WRM-101的温度传感器；

湿度检测模块，用于检测机柜本体内的湿度信息；本实施例中采用信号为DHT11的湿度传感器；

单片机34，分别与电源模块31、温度检测模块32以及湿度检测模块耦接，用于接收温度以及湿度信息，单片机34输出端耦接散热控制模块35，单片机34根据温度信息输出控制信号，控制排风扇2的功率大小；

散热控制模块35（参照图3所示），用于驱动排风扇2工作同时调节排风扇2的功率，散热控制模块35为N沟道场效应管，其管脚3连接电源模块31，N沟道场效应管输出端连接排风扇2，N沟道场效应管用于接收单片机34输出的脉冲信号，并根据脉冲信号调节输出电压，从而控制排风扇2的功率，当温度较高时增大风扇功率，温度较低时降低风扇功率，具有节能效果。

如图3所示，N沟道场效应管输入端与电源模块31之间设置有若干组输出电压不同的电源电路，本实施例中以三组为例进行描述。电源电路包括第一电源电路311、第二电源电路312以及第三电源电路313，每组电源电路输入端分别与电源连接，每组电源电路输出端分别通过切换开关连接N沟道场效应管，第一电源电路311输出端设置有切换开关K1，第二电源电路312输出端设置有切换开关K2, 第三电源电路33输出端设置有切换开关K3，用户可以根据实际情况手动调节切换开关来改变场效应管的输入端，从而增大或较小场效应管的输出电压，达到手动控制风扇转速的效果。

如图3所示，N沟道场效应管管脚1和5连接排风扇2正极，排风扇2负极接地，单片机34输出端依次连接有限流电阻R1和三极管Q1，三极管Q1发射极接地，三极管Q1基极串联限流电阻R2后连接单片机34。单片机34输出高电平信号时三极管Q1导通，当单片机34输出低电平信号时三极管关断。单片机34根据温度检测模块32输出对应的PWM脉冲信号，当PWM脉冲信号的占空比发生改变时三极管Q1的导通频率随之改变，通过改变三极管Q1的导通频率可以控制场效应管的输出电压。当温度较高时PWM脉冲信号占空比增大，从而增大场效应管的输出电压，增大排风扇2的功率，散热效果更好；当柜体内温度较低时单片机34控制场效应管输出功率降低，从而减小排风扇2的功率，使机柜慢速降温，节约电能。

如图3所示，N沟道场效应管电源输入管脚外并联设置有瞬态抑制二极管DL1，瞬态抑制二极管DL1另一端接地。当两极受到反向瞬态高能量冲击时，瞬态抑制二极管DL1能以10的负12次方秒量级的速度，将其两极间的高阻抗变为低阻抗，吸收高达数千瓦的浪涌功率，使两极间的电压箝位于一个预定值，有效地保护电子线路中的精密元器件，免受各种浪涌脉冲的损坏。N沟道场效应管管脚4依次连接有串联设置的分压电阻R3与分压电阻R4，分压电阻R3与分压电阻R4节点连接单片机34。场效应管的管脚4为电流检测引脚，电流检测引脚输出电流与负载电流成正比，可以对将LED灯的电流情况反馈给单片机34，起到监测电流大小的作用，发生短路时可以及时反馈到单片机34提醒用户。分压电阻可以起到分压作用，使反馈信号的电流保持在单片机34的工作电压范围内。

指纹验证模块37，与单片机34耦接，用于采集以及验证用户指纹信息；

电控锁371，与单片机34耦接，用于锁定柜门11；

摄像头38，与所述单片机34耦接，用于在用户验证指纹的同时拍照；

显示屏36，与单片机34耦接，用于显示机柜本体内部当前温度、湿度信息以及排风扇2转速信息。

如图2所示，还包括有通讯模块5以及信息终端6，通讯模块5用于将摄像头38拍摄的照片信息无线发送到信息终端6，通讯模块5包括基于型号为SIM7000C管理芯片的无线传输集成电路（此为现有技术本文不做赘述），信息终端6包括用于接收无线信号的计算机。通讯模块5可以将摄像头38拍摄到的图像信息无线发送到信息终端6，使管理人员在信息终端6可以对机柜的工作状态进行监控。

如图2所示，还包括有用于对摄像头38采集到的照片信息进行保存的存储模块4。存储模块4采用NAND FLASH芯片，直接与单片机34的I/0管脚连接。存储模块4可以对摄像头38采集到的照片信息进行存储，便于对机柜的使用人员信息记录进行调查。

柜门11对服务器起到封闭作用，指纹验证模块37以及电控锁371可以对柜门11进行加密，使非工作人员无法打开柜门11，安全性高，排风扇2可以对柜体起到散热作用，温度检测模块32以及湿度检测模块可以实时检测柜体内的温湿度信息，并将温湿度信息输入到单片机34，通过屏幕显示出当前的温湿度信息，散热控制模块35用于驱动排风扇2工作，同时调节排风扇2的功率，单片机34根据温度检测模块32输入的温度信息，并根据温度信息输出对应的控制信号控制散热控制模块35的输出功率，当温度升高时散热控制模块35输出功率增大，温度降低时散热控制模块35输出功率减小，摄像头38可以验证指纹信息时进行拍照，将采集到的照片保存起来，起到信息记录的作用。

本具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (8)

1.一种服务器机柜智能控制系统，包括机柜本体(1)，所述机柜本体(1)一侧设置有柜门(11)，所述机柜内部设置有若干排风扇(2)，其特征在于：还包括有用于控制机柜内部温度以及柜门(11)开闭的控制系统，所述控制系统包括：

电源模块(31)，用于对系统内各个元器件供电；

温度检测模块(32)，用于检测机柜本体内的温度信息；

湿度检测模块，用于检测机柜本体内的湿度信息；

散热控制模块(35)，用于驱动排风扇(2)工作同时调节排风扇(2)的功率，

单片机(34)，分别与电源模块(31)、温度检测模块(32)以及湿度检测模块耦接，用于接收温度以及湿度信息，单片机(34)输出端耦接散热控制模块(35)，单片机(34)根据温度信息输出控制信号，控制散热控制模块(35)的输出功率；

指纹验证模块(37)，与单片机(34)耦接，用于采集以及验证用户指纹信息；

电控锁(371)，与单片机(34)耦接，用于锁定柜门(11)；

摄像头(38)，与所述单片机(34)耦接，用于在用户验证指纹的同时拍照；

显示屏(36)，与单片机(34)耦接，用于显示机柜本体内部当前温度、湿度信息以及排风扇(2)转速信息。

2.根据权利要求1所述的一种服务器机柜智能控制系统，其特征是：所述散热控制模块(35)为N沟道场效应管，其管脚3连接电源模块(31)，所述N沟道场效应管输出端连接排风扇(2)，所述N沟道场效应管用于接收单片机(34)输出的脉冲信号，并根据脉冲信号调节输出电压。

3.根据权利要求2所述的一种服务器机柜智能控制系统，其特征是：所述N沟道场效应管管脚1和5连接排风扇(2)正极，排风扇(2)负极接地，所述单片机(34)输出端依次连接有限流电阻R1和三极管Q1，三极管Q1发射极接地，三极管Q1基极串联限流电阻R2后连接单片机(34)。

4.根据权利要求2所述的一种服务器机柜智能控制系统，其特征是：所述N沟道场效应管电源输入管脚外并联设置有瞬态抑制二极管DL1，瞬态抑制二极管DL1另一端接地。

5.根据权利要求1所述的一种服务器机柜智能控制系统，其特征是：还包括有通讯模块(5)以及信息终端(6)，所述通讯模块(5)用于将摄像头(38)拍摄的照片信息无线发送到信息终端(6)，所述通讯模块(5)包括基于型号为SIM7000C管理芯片的无线传输集成电路，所述信息终端(6)包括用于接收无线信号的计算机。

6.根据权利要求5所述的一种服务器机柜智能控制系统，其特征是：还包括有用于对摄像头(38)采集到的照片信息进行保存的存储模块(4)。

7.根据权利要求2所述的一种服务器机柜智能控制系统，其特征是：所述N沟道场效应管管脚4依次连接有串联设置的分压电阻R3与分压电阻R4，分压电阻R3与分压电阻R4节点连接单片机(34)。

8.根据权利要求2所述的一种服务器机柜智能控制系统，其特征是：所述电源模块（31）与散热控制模块(35)设置有若干组输出电压不同的电源电路以及切换开关。