一种用于计算机系统的智能冷却系统.pdf

本发明公开了一种用于计算机系统的智能冷却系统，本系统包括控制装置、温度监控装置、不间断供电电源、保护装置、电压变换装置以及热交换装置；所述控制装置与所述温度监控装置连接，所述温度监控装置通过监控计算机的USB口与监控计算机连接；所述不间断供电电源连接所述控制装置，所述保护装置连接所述控制装置，所述保护装置的输出端电连接在所述电压变换装置的输入端，所述电压变换装置的输出端与所述热交换装置电连接。本发明采用控制装置控制所监控计算机的冷却，通过热交换装置从而对所监控计算机的进行智能冷却，提高了冷却效率，符合当前碳排量排放要求，保证了计算机系统安全稳定的运行。

权利要求书
1.  一种用于计算机系统的智能冷却系统，其特征在于，该用于计算机系统 的智能冷却系统包括控制装置、温度监控装置、不间断供电电源、保护装置、 电压变换装置以及热交换装置；控制装置与温度监控装置连接，温度监控装置 通过监控计算机的USB口与监控计算机连接，以检测监控计算机的温度值；不 间断供电电源连接控制装置，保护装置连接控制装置，保护装置用以保护热交 换装置，保护装置的输入端电连接在不间断供电电源的输出端，保护装置的输 出端电连接在电压变换装置的输入端，电压变换装置的输出端与热交换装置电 连接，电压变换装置用以将从保护装置流出的电流转换为符合热交换装置正常 工作所需的额定电流。

2.  如权利要求1所述的用于计算机系统的智能冷却系统，其特征在于，控 制装置包括PLC控制器、存储器、USB接口；PLC控制器设置在控制装置的 中部，存储器设置在PLC控制器的左侧，USB接口设置在PLC控制器的右侧；
PLC控制器，包括壳体及底座，底座上垂直设有支架，支架上部固设有中 央处理器模块及与连接的通讯模块，支架下部连接设有存储模块及输入输出端 口，存储模块及输入输出端口与中央处理器模块连接。

3.  如权利要求1所述的用于计算机系统的智能冷却系统，其特征在于，温 度监控装置包括测温电阻、数据采集板和红外监测仪器；测温电阻设置在温度 监控装置的上端，数据采集板设置在测温电阻的下端，红外监测仪器设置在数 据采集板的下端；
数据采集板，基于数据采集系统，数据采集系统包括相互通信的采集装置 和控制装置，采集装置包括两个以上的M通道的模数转换芯片，包括步骤：
控制装置向采集装置发送同步采样信号和读取控制信号；读取控制信号在 同步采样信号触发采样后，延时预设时长输出脉冲信号；
采集装置在接收读取控制信号的第一个脉冲信号后片选第一个模数转换芯 片，采集装置还对脉冲信号进行计数，当计数值为模数转换芯片的通道数M的 N倍时，则片选第N+1个模数转换芯片，其中N为正整数；每读取到一个脉 冲信号，将当前选中的模数转换芯片所采集到的一个通道的采集数据发送到控 制装置。

4.  如权利要求3所述的用于计算机系统的智能冷却系统，其特征在于，数 据采集板包括温湿度传感器、定时器、采集卡、数据发射端；温湿度传感器设 置在数据采集板的上端，定时器设置在温湿度传感器的一侧，采集卡设置在温 湿度传感器的下端，数据发射端设置在采集卡的下端；
温湿度传感器的金属电极包括第一梳齿和第二梳齿；第一梳齿与第二梳齿 交错排列；金属电极为铝或金电极；衬底为半导体硅衬底。

5.  如权利要求3所述的用于计算机系统的智能冷却系统，其特征在于，红 外监测仪器包括红外探测端、处理器、显示屏；红外探测端设置在红外监测仪 器的前端，处理器设置在红外探测端的后侧，显示屏设置在处理器的后侧。

6.  如权利要求1所述的用于计算机系统的智能冷却系统，其特征在于，热 交换装置包括防尘盖、通风孔、热交换层、排水管；防尘盖设置在热交换装置 的上端，通风孔设置在防尘盖下端的左右两侧，热交换层设置在热交换装置的 中部，排水管设置在热交换层的下端。

7.  如权利要求1所述的用于计算机系统的智能冷却系统，其特征在于，温 湿度传感器具体采用数字温湿度传感器SHT10；
红外探测端具体采用单束光红外二氧化碳气体传感器MH-Z14；
防尘盖采用ABS塑料材质，设置椭圆形；
热交换层采用交流风扇。

说明书一种用于计算机系统的智能冷却系统
技术领域
本发明属于计算机系统冷却技术领域，尤其涉及一种用于计算机系统的智 能冷却系统。
背景技术
计算机系统作为一种具有强大运算和处理能力的机器，其功耗非常大，因 此在计算机系统工作过程中将会产生大量的热，这些热量如果不能及时扩散将 会导致计算机系统工作效率降低甚至损坏计算机系统。为了有效的控制计算机 系统的工作温度，往往在计算机系统中安装冷却风扇，这些风扇通常为直流风 扇，并且与计算机系统中的负载如CPU等电子元件共同从计算机系统的电源分 配系统中获得所需电流。通常计算机系统中集成了多个不同的电子元件，而且 一旦开启就会在长时间内不再关闭，因此，为了提高计算机系统的电源分配系 统的兼容性同时保护计算机系统中的电子元件，计算机系统通常会采用机柜电 源(Power Distribution Unit，PDU)提供电源，并通过电源供应单元(Power Supply  Unit，PSU)将由所述机柜电源中所获得的电流经过AC/DC转换以及降压处理 后供应给负载以及所述直流风扇。所述直流风扇在运作过程中可承受的电源变 化范围比较大，因此，不需要过多的电压保护措施。但是，在传统的计算机系 统，采用直流风扇散热并通过上述的机柜电源及电源供应单元获得电源时，由 于电流在经过机柜电源以及电源供应系统最终到达直流风扇时的累积电能损失 非常大，甚至达到了50％或更高，因此传统的计算机系统的冷却系统的效率比 较低，不符合当前节能降低碳排量的要求。
发明内容
本发明实施例的目的在于提供一种用于计算机系统的智能冷却系统，旨在 解决传统的计算机系统冷却系统存在冷却效率低，不符合当前节能降低碳排量 要求的问题。
本发明实施例是这样实现的，一种用于计算机系统的智能冷却系统，其特 征在于，本系统具体包括控制装置、温度监控装置、不间断供电电源、保护装 置、电压变换装置以及热交换装置。所述控制装置与所述温度监控装置连接， 所述温度监控装置通过监控计算机的USB口与监控计算机连接，以检测监控计 算机的温度值；所述不间断供电电源连接所述控制装置，所述保护装置连接所 述控制装置，所述保护装置用以保护所述热交换装置，所述保护装置的输入端 电连接在所述不间断供电电源的输出端，所述保护装置的输出端电连接在所述 电压变换装置的输入端，所述电压变换装置的输出端与所述热交换装置电连接， 所述电压变换装置用以将从保护装置流出的电流转换为符合所述热交换装置正 常工作所需的额定电流，以驱动所述热交换装置工作。
进一步，所述控制装置包括PLC控制器、存储器、USB接口；所述的PLC 控制器设置在控制装置的中部，所述的存储器设置在PLC控制器的左侧，所述 的USB接口设置在PLC控制器的右侧。
进一步，所述温度监控装置包括测温电阻、数据采集板和红外监测仪器； 所述的测温电阻设置在温度监控装置的上端，所述的数据采集板设置在测温电 阻的下端，所述的红外监测仪器设置在数据采集板的下端。
进一步，所述数据采集板包括温湿度传感器、定时器、采集卡、数据发射 端；所述的温湿度传感器设置在数据采集板的上端，所述的定时器设置在温湿 度传感器的一侧，所述的采集卡设置在温湿度传感器的下端，所述的数据发射 端设置在采集卡的下端。
进一步，所述红外监测仪器包括红外探测端、处理器、显示屏；所述的红 外探测端设置在红外监测仪器的前端，所述的处理器设置在红外探测端的后侧， 所述的显示屏设置在处理器的后侧。
进一步，所述热交换装置包括防尘盖、通风孔、热交换层、排水管；所述 的防尘盖设置在热交换装置的上端，所述的通风孔设置在防尘盖下端的左右两 侧，所述的热交换层设置在热交换装置的中部，所述的排水管设置在热交换层 的下端。
进一步，所述温湿度传感器具体采用数字温湿度传感器SHT10。
进一步，所述红外探测端具体采用单束光红外二氧化碳气体传感器 MH-Z14。
进一步，所述防尘盖具体采用ABS塑料材质，设置椭圆形。
进一步，所述热交换层可以采用交流风扇。
本发明提供的用于计算机系统的智能冷却系统，设置温度监控装置，结合 计算机系统运行中常规参数、常规监测技术和数值模拟软件，保证了对计算机 系统运行过程进行有效的温度自动监测，避免了由于计算机系统内部温度过高 产生的各种事故；设置保护装置，降低了碳排量。用于计算机系统的智能冷却 系统提高了冷却效率，符合当前碳排量排放要求，保证了计算机系统安全稳定 的运行。
附图说明
图1是本发明实施例提供的一种用于计算机系统的智能冷却系统的结构示 意图；
图2是本发明实施例提供的一种用于计算机系统的智能冷却系统的数据采 集板结构示意图；
图3是本发明实施例提供的一种用于计算机系统的智能冷却系统的红外监 测仪器结构示意图；
图4是本发明实施例提供的一种用于计算机系统的智能冷却系统的热交换 装置结构示意图；
图中：1、控制装置；1-1、PLC控制器；1-2、存储器；1-3、USB接口；2、 温度监控装置；2-1、测温电阻；2-2、数据采集板；2-2-1、温湿度传感器；2-2-2、 定时器；2-2-3、采集卡；2-2-4、数据发射端；2-3、红外监测仪器；2-3-1、红 外探测端；2-3-2、处理器；2-3-3、显示屏；3、不间断供电电源；4、保护装置； 5、电压变换装置；6、热交换装置；6-1、防尘盖；6-2、通风孔；6-3、热交换 层；6-4、排水管。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例， 对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以 解释本发明，并不用于限定本发明。
下面结合附图及具体实施例对本发明的应用原理作进一步描述。
一种用于计算机系统的智能冷却系统，其特征在于，本系统具体包括控制 装置1、温度监控装置2、不间断供电电源3、保护装置4、电压变换装置5以 及热交换装置6；所述控制装置1与所述温度监控装置2连接，所述温度监控 装置2通过监控计算机的USB口与监控计算机连接，以检测监控计算机的温度 值；所述不间断供电电源3连接所述控制装置1，所述保护装置4连接所述控 制装置1，所述保护装置4用以保护所述热交换装置5，所述保护装置4的输入 端电连接在所述不间断供电电源3的输出端，所述保护装置4的输出端电连接 在所述电压变换装置5的输入端，所述电压变换装置5的输出端与所述热交换 装置6电连接，所述电压变换装置5用以将从保护装置4流出的电流转换为符 合所述热交换装置正常工作所需的额定电流，以驱动所述热交换装置6工作。
进一步，所述控制装置1包括PLC控制器1-1、存储器1-2、USB接口1-3； 所述的PLC控制器1-1设置在控制装置1的中部，所述的存储器1-2设置在PLC 控制器1-1的左侧，所述的USB接口1-3设置在PLC控制器1-1的右侧。
进一步，所述温度监控装置2包括测温电阻2-1、数据采集板2-2和红外监 测仪器2-3；所述的测温电阻2-1设置在温度监控装置2的上端，所述的数据采 集板2-2设置在测温电阻2-1的下端，所述的红外监测仪器2-3设置在数据采集 板2-2的下端。
进一步，所述数据采集板2-2包括温湿度传感器2-2-1、定时器2-2-2、采 集卡2-2-3、数据发射端2-2-4；所述的温湿度传感器2-2-1设置在数据采集板 2-2的上端，所述的定时器2-2-2设置在温湿度传感器2-2-1的一侧，所述的采 集卡2-2-3设置在温湿度传感器2-2-1的下端，所述的数据发射端2-2-4设置在 采集卡2-2-3的下端。
进一步，所述红外监测仪器2-3包括红外探测端2-3-1、处理器2-3-2、显 示屏2-3-3；所述的红外探测端2-3-1设置在红外监测仪器2-3的前端，所述的 处理器2-3-2设置在红外探测端2-3-1的后侧，所述的显示屏2-3-3设置在处理 器2-3-2的后侧。
进一步，所述热交换装置6包括防尘盖6-1、通风孔6-2、热交换层6-3、 排水管6-4；所述的防尘盖6-1设置在热交换装置6的上端，所述的通风孔6-2 设置在防尘盖6-1下端的左右两侧，所述的热交换层6-3设置在热交换装置6 的中部，所述的排水管6-4设置在热交换层6-3的下端。
进一步，所述温湿度传感器2-2-1具体采用数字温湿度传感器SHT10。
进一步，所述红外探测端2-3-1具体采用单束光红外二氧化碳气体传感器 MH-Z14。
进一步，所述防尘盖6-1具体采用ABS塑料材质，设置椭圆形。
进一步，所述热交换层6-3具体采用交流风扇。
本发明的具体实施例：
该用于计算机系统的智能冷却系统包括控制装置、温度监控装置、不间断 供电电源、保护装置、电压变换装置以及热交换装置；控制装置与温度监控装 置连接，温度监控装置通过监控计算机的USB口与监控计算机连接，以检测监 控计算机的温度值；不间断供电电源连接控制装置，保护装置连接控制装置， 保护装置用以保护热交换装置，保护装置的输入端电连接在不间断供电电源的 输出端，保护装置的输出端电连接在电压变换装置的输入端，电压变换装置的 输出端与热交换装置电连接，电压变换装置用以将从保护装置流出的电流转换 为符合热交换装置正常工作所需的额定电流。
控制装置包括PLC控制器、存储器、USB接口；PLC控制器设置在控制 装置的中部，存储器设置在PLC控制器的左侧，USB接口设置在PLC控制器 的右侧；
PLC控制器，包括壳体及底座，底座上垂直设有支架，支架上部固设有中 央处理器模块及与连接的通讯模块，支架下部连接设有存储模块及输入输出端 口，存储模块及输入输出端口与中央处理器模块连接。
温度监控装置包括测温电阻、数据采集板和红外监测仪器；测温电阻设置 在温度监控装置的上端，数据采集板设置在测温电阻的下端，红外监测仪器设 置在数据采集板的下端；
数据采集板，基于数据采集系统，数据采集系统包括相互通信的采集装置 和控制装置，采集装置包括两个以上的M通道的模数转换芯片，包括步骤：
控制装置向采集装置发送同步采样信号和读取控制信号；读取控制信号在 同步采样信号触发采样后，延时预设时长输出脉冲信号；
采集装置在接收读取控制信号的第一个脉冲信号后片选第一个模数转换芯 片，采集装置还对脉冲信号进行计数，当计数值为模数转换芯片的通道数M的 N倍时，则片选第N+1个模数转换芯片，其中N为正整数；每读取到一个脉 冲信号，将当前选中的模数转换芯片所采集到的一个通道的采集数据发送到控 制装置。
数据采集板包括温湿度传感器、定时器、采集卡、数据发射端；温湿度传 感器设置在数据采集板的上端，定时器设置在温湿度传感器的一侧，采集卡设 置在温湿度传感器的下端，数据发射端设置在采集卡的下端；
温湿度传感器的金属电极包括第一梳齿和第二梳齿；第一梳齿与第二梳齿 交错排列；金属电极为铝或金电极；衬底为半导体硅衬底。
红外监测仪器包括红外探测端、处理器、显示屏；红外探测端设置在红外 监测仪器的前端，处理器设置在红外探测端的后侧，显示屏设置在处理器的后 侧。
热交换装置包括防尘盖、通风孔、热交换层、排水管；防尘盖设置在热交 换装置的上端，通风孔设置在防尘盖下端的左右两侧，热交换层设置在热交换 装置的中部，排水管设置在热交换层的下端。
温湿度传感器具体采用数字温湿度传感器SHT10；
红外探测端具体采用单束光红外二氧化碳气体传感器MH-Z14；
防尘盖采用ABS塑料材质，设置椭圆形；
热交换层采用交流风扇
工作原理
如图1、2、3、4所示，用于计算机系统的智能冷却系统具体包括控制装置 1、温度监控装置2、不间断供电电源3、保护装置4、电压变换装置5以及热 交换装置6；所述不间断供电电源3用以为计算机系统提供稳定的交流电源， 同时保障计算机系统在外接电源停止供电之后继续工作一段时间以使用户能够 紧急存盘，使用户不致因停电而影响工作或丢失数据，此外，还可以消除市电 上的电涌、瞬间高电压、瞬间低电压、电线噪声和频率偏移等“电源污染”， 改善电源质量，为计算机系统提供高质量的电源；具体操作使用时，所述温度 监控装置2的测温电阻2-1检测所监控计算机的温度参数，由数据采集板2-2 采集温度参数，红外监测仪器2-3将数据采集板2-2采集的温度参数传输给控 制装置1的PLC控制器1-1，并存储到存储器1-2，所述控制装置1连接所述保 护装置4，所述保护装置4用以保护所述热交换装置5，所述保护装置4的输入 端电连接在所述不间断供电电源3的输出端，所述保护装置4的输出端电连接 在所述电压变换装置5的输入端，所述电压变换装置5的输出端与所述热交换 装置6电连接，所述电压变换装置5用以将从保护装置4流出的电流转换为符 合所述热交换装置正常工作所需的额定电流，以驱动所述热交换装置6工作， 所述热交换装置6可以采用一交流风扇替代传统的直流风扇，从而避免通过电 源获取电流时所造成的累积能量损失，以降低所述计算机节能冷却系统的能耗 损失，以达到计算机系统的智能冷却效果。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发 明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明 的保护范围之内。