一种数据中心末端二次泵冷却系统及其使用方法与流程

本发明涉及数据中心暖通空调领域，特别是涉及一种用于数据中心的末端二次泵冷却系统。

背景技术：

目前大型数据中心多采用冷冻水系统供冷，传统冷冻水系统能耗约占数据中心整体能耗的50%-60％，随着系统规模的扩大，水系统输送能耗所占的比例也不断扩大。空调系统主要能耗设备为水泵、风柜、冷水机，尤其是水泵占比较大，优化空调水系统的输配，减少水泵能耗对数据中心节能有着极其重要的意义。

现有的数据中心冷冻水系统一般为采用水阀调节流量，供回水管网压差一般在100kpa以上，这样的系统需要的能耗较高，并且末端压力不均衡易造成的部分设备供冷不足。

技术实现要素：

末端压力不均衡易造成的部分设备供冷不足的问题。本发明提出了一种数据中心末端二次泵冷却系统，通过将二次泵设置在末端冷却装置中并通过调节末端二次泵冷却装置中二次泵的转速实现负荷侧供冷自适应控制，通过调节每个冷源供应装置中一次泵的转速使得供回水管网的压差接近于零实现冷源侧供冷的自动控制。

本发明使用单向泄压模板和蓄冷装置代替传统二次泵系统的平衡管，使得二次泵系统可靠性满足数据中心的要求同时实现了系统节能降耗的目的。

本发明实施例的技术方案如下：

一种数据中心末端二次泵冷却系统

所述数据中心末端二次泵冷却系统包含若干个末端二次泵冷却装置、若干个冷源供应装置、供水管网、回水管网、单向泄压模块；

所述末端二次泵冷却装置部分或全部为包含外壳、水泵、止回阀、温度传感器、控制器、表冷器、风机的末端风柜；所述温度传感器安装在所述末端二次泵冷却装置的送回风通道上；所述末端二次泵冷却装置的控制器通过调节所述末端二次泵冷却装置的水泵转速，来调节所述末端二次泵冷却装置的送风温度，通过调节所述末端二次泵冷却装置的风机转速来调节所述末端二次泵冷却装置的回风温度；所述末端二次泵冷却装置的水泵内置在所述外壳内部或者安装在所述外壳外部的进水管道或出水管道上；

所述冷源供应装置至少包含水泵、止回阀、压差传感器、控制器和冷水机组；所述压差传感器安装在供水管道和回水管道上；所述冷源供应装置的控制器通过调节所述冷源供应装置水泵转速，使得所述供水管网和回水管网的压差接近于零；

所述单向泄压模块连接于靠近所述末端二次泵冷却装置的供水管网和回水管网之间，由管道和止回阀组成。

本发明的技术效果如下：

1.通过末端二次泵冷却装置的水泵转速调节和风机转速调节实现负荷侧供冷自适应控制，使得系统可以自动地根据负荷侧热负荷来调节冷水流量和供冷负荷；控制器通过调节水泵转速来调节送风温度，通过调节风机转速来调节回风温度。

2.通过调节冷源供应装置一次泵转速，使得临近末端空调的冷冻水供水管网与冷冻水回水管网的压力差接近于零。因为供回水管网压力差接近于零，所有水泵之间相互干扰小，系统所有水泵都稳定工作在较高效率状态，不受系统其他水泵的影响。冷源供应装置之间通过控制器之间的互联实现群控。

3.用通过设置在末端二次泵冷却装置中的二次泵和风机转速来调节末端供冷负荷的方式，代替常规的水泵+电动阀调节末端供冷负荷的方式，供回水主管网无需维持较大的压力差，可以使一次泵和二次泵都工作在较低负荷，水泵效率高，比传统方案更节能。

4.因为本数据中心末端二次泵冷却系统供、回水管网压力差接近于零，因此无论冷源供应侧还是负荷侧都容易兼容接入不同规格的相同设备，可灵活扩容，也可以将两套数据中心末端二次泵冷却系统无缝并联互为备用。

5.两栋采用末端二次泵冷却系统的建筑之间冷源侧冷冻水系统管网并联后，当一栋建筑冷源供应不足或者出现故障时，另一栋建筑的冷源供应装置自动加载。

本发明通过设备级的控制实现了整个系统的自动控制和系统间冷源供应装置和水蓄冷装置的互为备用并联运行，保证了系统的可靠性。

附图说明

图1为本发明的第一实施例的系统示意图；

图2为本发明的第三实施例中的间接蒸发冷水机的示意图；

图3为本发明的第四实施例的系统示意图；

图4为本发明的第五实施例的系统示意图；

图5为本发明的第六实施例的系统示意图；

图6为本发明的第七实施例的系统示意图；

图7为本发明的第八实施例的系统示意图；

冷源供应装置110，一次泵111，冷水机112，间接蒸发冷水机组113，供水管网200；末端二次泵冷却装置310；二次泵311；末端风柜312；回水管网400；单向泄压模块500；水蓄冷装置600；蓄冷罐611，放冷泵612，冷水机组613，蓄冷泵614、蓄冷装置三通阀615。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。

应用背景：

在数据中心中，一般的数据中心一层楼至少含有几百个机柜，机柜里面设置有若干台服务器。根据单台机柜里的服务器功率选型和服务器运行负荷，每台机柜的发热量不同，所需的冷源大小不同。一般地机柜功率有2kw、3kw、4kw、6kw、8kw、12kw等，运行负荷可以从0变化到100%，导致机柜与机柜之间运行的实际负荷可能相差巨大，这样所需冷源相差也是巨大的，采用传统的一次泵水系统架构设计已不能满足数据中心水系统按冷源需求调节的要求。现有的数据中心的冷冻水系统方案中供回水管网压差一般在100kpa以上，这样可以使得供水因压差进入到负荷侧中，通过调节进入负荷侧之前的阀门来调节进入负荷侧末端风柜中的流量。水系统维持压差需要的能耗较高，并且末端压力不均衡易造成的部分设备供冷不足。另外，负荷侧和冷源侧扩容难度较大，两栋建筑之间冷源侧冷冻水系统互为备用并联运行基本做不到，难以实现自动控制和保证系统的可靠性。

本文中所涉及的供水管网和回水管网均为闭式管网。

本文中的实施例实施背景是在数据中心应用场景下，一般地冷源配置至少按n+1架构配置，即满足数据中心设计最大冷负荷是需要n台冷水机，m台末端，系统中至少配置n+1台冷水机，m+1台末端。

实施实例一：

如图1所示，本实施实例的数据中心末端二次泵系统含有若干个末端二次泵冷却装置310、若干个冷源供应装置110、供水管网200、回水管网400、单向泄压模块500。

若干个末端二次泵冷却装置连接在供水管网和回水管网的一侧，一般设置在数据中心的末端空调房中或机柜附近，若干个末端二次泵冷却装置相对集中在一起；若干个冷源供应装置连接在供水管网和回水管网的另一侧，一般设在数据中心冷水机机组设备房中、或在冷却塔设备房中或在楼顶，若干个冷源供应装置相对集中在一起。

每个末端二次泵冷却装置310至少含有一台水泵311（设置在这里的水泵暖通行业里面称为二次泵）、一台冷冻水末端风柜312和止回阀（设置在水泵311出口处，图中未标出）、温度传感器（图中未标出）、控制器（图中未标出）；在每个末端二次泵冷却装置310中，二次泵311输出扬程与克服末端风柜312的阻力需要的扬程相对应；控制器通过调节水泵转速，来调节冷却负荷。水泵311和止回阀（设置在水泵311出口处）将若干个末端二次泵冷却装置隔离开，互相之间互不影响。

末端二次泵冷却装置310通过二次泵311和末端风柜312直接的压力匹配，使得整个末端二次泵冷却装置的进水和出水压力相同。二次泵可以根据末端风柜的要求调节进水的流量，当末端风柜的送风温度大于设定值时，加大水流量；当末端风柜的送风温度小于设计值时，减小水流量。

末端二次泵冷却装置310可以是二次泵、末端风柜构成的分散式系统，也可以一体化设计。分散式末端冷却装置占用空间大，易重新更新各个部件的配置；一体化的末端二次泵冷却装置占用空间小，更方便在数据中心使用，提高数据中心的空间利用率。

优选地，末端二次泵冷却装置310为一体化设计的系统，包含外壳、水泵311、止回阀、温度传感器、控制器、表冷器、风机的末端风柜。二次泵集成在末端风柜中，体积小，且可以通过该二次泵按末端需求动态调节水流量。

本实施例的末端二次泵冷却装置的水泵内置在二次泵冷却装置外壳内部或者安装在进水管道上或者出水管道上。

末端二次泵冷却装置中控制器通过调节水泵转速，来调节送风温度，通过调节风机转速来调节回风温度。通过这样的调节，末端二次泵冷却装置自动地根据负荷侧热负荷来调节冷水流量和供冷负荷，实现对单个末端二次泵冷却装置的精细化控制，整个数据中心末端二次泵冷却系统更加节能。

例如：末端风柜控制信号为送回风温度，送风温度设定值为23℃，当送风温度＞23℃时，二次泵频率上调；当送风温度＜23℃时，二次泵频率下调；最终维持送风温度稳定在23℃。回风温度设定值为33℃，当回风温度>33℃时，末端风柜的风机频率上调，当回风温度<33℃时，末端风柜的风机频率下调，最终维持回风温度稳定在33℃。

各个冷源供应装置110之间并联设置并连接在供水管网和回水管网上，冷源供应装置110至少含有水泵111（这里的水泵一般称呼为一次泵）、止回阀（设置在水泵111出口处）、压差传感器、控制器（图中未标出）和冷水机112；一次泵111通过冷源供应装置的控制器进行控制，使得靠近单向泄压模块500附近的供水管网和回水管网的压力差接近于零。通过冷源供应装置控制器使得每个冷源供应装置都对供回水管网影响很小，方便冷源供应装置的新增、检修、拆除。水泵111和止回阀（设置在水泵111出口处）将若干个冷源供应装置隔离开，互不影响。

本实施例的冷源供应装置的压差传感器安装在供水管网和回水管网上。通过压差传感器检测靠近单向泄压模块附近的供回水管网的压差来调节一次泵的转速。

单个的冷源供应装置110通过各自的冷源供应装置的控制器实现供回水管网压差为正并接近于零，使得每个冷源供应装置110相对独立互不干扰，实现了冷源供应装置的群控，在系统需要扩容的时候只需要直接接入新的冷源供应装置即可，不需要额外的辅助配置条件，系统扩容简单易操作。

多个的冷源供应装置之间通过群控实现冷水机的自动开关机、加减载，所有的冷源供应装置之间相互协调使得整体处于节能运行状态。

具体的控制案例如下：

1）通过实时检测靠近单向泄压模块附近的供回水管网的压差来动态调节冷源供应装置中的一次泵的频率，即调节水泵的转速。

1a）当冷冻水供水管网压力＞冷冻水回水管网压力（压差＞0kpa）时，一次泵变频器下调频率，即下调水泵的转速；

1b）当冷冻水供水管网压力＜冷冻水回水管网压力（压差＜0kpa）时，一次泵变频器上调频率，即上调水泵的转速；

2）群控通过实时检测靠近单向泄压模块附近的供回水管网的温度来动态调节多个冷源供应装置的开关机、加减载。

1a）当冷冻水供水管网温度＞设定值时，所有在运行的冷源供应装置自动加载，当所有在运行的冷源供应装置自动加载到满载时，仍然出现冷冻水供水管网温度＞设定值时，通过群控自动开启新的一台冷源供应装置，并从该冷源供应装置的冷水机最小负荷开始加载，直到冷冻水供水管网温度等于设定值；当冷冻水供水管网温度达到设定值时，通过冷源供应装置的控制进行二次群控匹配各个冷源供应装置的运行参数，以便所有开机运行的冷源供应装置之间相互协调使得整体处于节能运行状态；

1b）当冷冻水供水管网温度＜设定值时，所有在运行的冷源供应装置自动减载，当所有在运行的冷源供应装置自动减载到冷水机最低负荷时，仍然出现冷冻水供水管网温度＜设定值时，通过群控自动关闭其中一台冷源供应装置，直到冷冻水供水管网温度等于设定值；当冷冻水供水管网温度达到设定值时，通过冷源供应装置的控制进行二次群控匹配各个冷源供应装置的运行参数，以便所有开机运行的冷源供应装置之间相互协调使得整体处于节能运行状态；

工程上，可以设置压差绝对值不大于5kpa或10kpa或20kpa时，认为压差已接近于零。工程控制上，一般通过调节水泵的频率来调节水泵的转速。

冷源供应装置110可以是一次泵、控制器、冷水机构成的分散式系统，也可以一体化设计。分散式冷源供应装置占用空间大，易重新更新配置；一体化的冷源供应装置占用空间小，更方便在数据中心使用，提高数据中心的空间利用率。

单向泄压模块500连接于靠近末端的供水管网和回水管网之间，由管道和止回阀组成。实施例中单向泄压模块至少设置一个。优选地数据中心末端二次泵冷却系统中设置2个单向泄压模块，如图1所示。

例如：当靠近单向泄压模块的冷冻水供水管网压力高于冷冻水回水管网（压差＞15kpa）时，旁通管上止回阀自动打开。

通过单向泄压模块的来代替现有系统中旁通压差阀，使得可控供回水管网压差减小，从传统的100kpa量级的压差降为10-20kpa量级的压差，降低了系统维护压差的能耗；通过根据供回水管网压差动态调节一次泵的转速和单向泄压模块自动泄压，实现供回水管网压差为正并接近于零。

实施例一通过将二次泵设置在末端冷却装置中并通过末端二次泵冷却装置中二次泵转速调节实现负荷侧供冷自适应控制，通过调节一次泵的转速使得供回水管网压差接近于零实现冷源侧供冷的自动控制。本发明的末端二次泵冷却装置自适应调节，供回水管网压差接近于零，系统能耗低，冷源侧和负荷侧易扩容易维护。

实施实例二：

实施实例二与实施实例一的区别在于实施例二中的冷水机112部分或全部为间接蒸发冷水机组113。间接蒸发冷水机组主要通过室外空气和回水进行换热，并在此换热过程中还存在室外空气水蒸发的情况，通过空气换热和水蒸发来降低冷水机组中的回水的温度。通过选择部分或全部间接蒸发冷水机组，相对于传统的纯机械制冷冷水机组，整个数据中心末端二次泵冷却系统更节能。

实施实例三：

实施实例三与实施实例二的不同之处在于，间接蒸发冷水机组113包含闭式冷却塔、冷冻泵、机械制冷模块，如图2所示。机械制冷模块优选磁悬浮冷水机组。

优选地，本实施例的间接蒸发冷水机组包含设备外壳、控制器、进水管、风机、换热器、出水管、喷淋模块、集水池、水泵、止回阀、压差传感器、机械制冷模块；机械制冷模块包含压缩机、蒸发器、冷凝器。

通过一体化成型组装，使得整个冷源供应装置更加紧凑占地面积小；同时因为紧凑化设计，间接蒸发冷水机组各个单元之间的距离变短，单元之间传热的冷源浪费减少，水输送的能耗也减少。

本实施例的间接蒸发冷水机组优先采用变频磁悬浮冷水机和间接蒸发模块复合而成，供水温度优先选择在16-19℃，回水温度优先选择在26-30℃。相对于常规，采用磁悬冷水机机械制冷部分更加节能，采用较高的供水温度和回水温度，使得间接蒸发冷水机的cop增大，系统相对于传统工况7℃供水，12℃回水约能节能20-30%；变频磁悬浮冷水机和间接蒸发模块复合使得系统适用范围更广，不仅适合在干燥地区、半干燥地区，还能适应潮湿地区。

实施实例四：

实施实例四与实施实例一、二、三的区别在于，在靠近所述末端二次泵冷却装置附近的供水管网和回水管网之间还设置有若干个水蓄冷装置，系统示意图如图3所示。水蓄冷装置包含蓄冷罐、电动阀、蓄冷装置温度传感器（图中未示出）、蓄冷装置控制器（图中未示出）。当冷源供应装置断电或出现故障时，末端二次泵冷却装置从水蓄冷装置获取冷水，并将回水注入水蓄冷装置。

当蓄冷装置温度＞蓄冷温度设定值时，开始蓄冷。供水管网200的水进入水蓄冷装置600，经止回阀进入回水管网400，保证蓄冷装置温度≤设定值。

当蓄冷装置温度≤蓄冷温度设定值时，进入待机或放冷模式；

当供水管网200的温度＞供水温度设定值时，该水蓄冷装置放冷。放冷是这样实现的：回水管网400的水经过电动阀进入水蓄冷装置600后，进入供水管网200，使得供水管网200的温度等于设定值，如图4所示。

当供水管网200的温度≤供水温度设定值时，该水蓄冷装置通过判断蓄冷装置的温度与蓄冷温度设定值来决定进入待机或蓄冷模式。

通过在数据中心末端二次泵冷却系统中设置水蓄冷装置，满足不间断供冷需求，在系统供冷不足时放冷，在可以蓄冷条件达到的情况下蓄冷。

实施实例五：

实施实例五与实施实例四相比较（如图4所示），其差别在于，在冷源供应装置110冷水出水管路上并联设置有水蓄冷装置。水蓄冷装置包含蓄冷罐、电动阀、蓄冷装置温度传感器（图中未示出）、蓄冷装置控制器（图中未示出）。当冷源供应装置断电或出现故障时，冷源供应装置从水蓄冷装置获取冷水，并将回水注入所述水蓄冷装置。

当蓄冷装置温度＞蓄冷温度设定值时，开始蓄冷。通过控制电动阀（三通阀）使得冷源供应装置110出水进入水蓄冷装置600，保证蓄冷装置温度≤设定值。

当蓄冷装置温度≤蓄冷温度设定值时，进入待机或放冷模式；

当供水管网200的温度＞供水温度设定值时，该水蓄冷装置放冷；回水管网400的水经过冷源供应装置110后进入水蓄冷装置600，经过电动阀（三通阀）进入供水管网200，保证供水管网200的温度等于设定值。

当供水管网200的温度≤供水温度设定值时，该水蓄冷装置进入待机或蓄冷模式。

与实施例四的区别在于，实施例五蓄冷装置还可以应用于自然冷源供冷的冷源供应装置，当自然冷源供应不足时，蓄冷装置放冷弥补自然供冷的不足，从而解决现有技术中自然冷源受环境温度影响较大易在高温条件下出现供冷不足的问题。

在本实施例的水蓄冷装置和一般的机械制冷冷水机组相连接时，能够在电网用电低谷期增加机械制冷冷水机组供冷给水蓄冷装置蓄冷，特别的地可以在4-8℃蓄冷，在电网用电高峰期是放冷，从而减少高峰期的电量消耗，达到移峰填谷的作用，节约整个系统的能源。

实施实例六：

实施实例六与实施例四、实施例五相比较（如图5所示），其差别在于，在供水管网和回水管网上靠近冷源供应装置附近设置有水蓄冷装置，该水蓄冷装置包含蓄冷罐611、放冷泵612、冷水机组613、蓄冷泵614、蓄冷装置管道、蓄冷装置三通阀615、蓄冷装置温度传感器（图中未示出）、蓄冷装置控制器（图中未示出）。当冷源供应装置断电或出现故障时，供水管网从所述水蓄冷装置获取冷水，并将回水注入所述水蓄冷装置。

当蓄冷装置温度＞蓄冷温度设定值时，开始蓄冷。回水通过蓄冷泵614经冷水机组613送入蓄冷罐611，保证蓄冷装置温度≤设定值。

当蓄冷装置温度≤蓄冷温度设定值时，进入待机或放冷模式；

当供水管网200的温度＞供水温度设定值时，该水蓄冷装置放冷；回水管网400的水经过放冷泵612、止回阀进入蓄冷罐611，经过蓄冷装置三通阀615，进入供水管网200，向供水管网200注入冷水。通过调节蓄冷装置三通阀615的开度，保证供水管网200的温度等于设定值。

当供水管网200的温度≤供水温度设定值时，该水蓄冷装置进入待机或蓄冷模式。

该蓄冷系统通过设置冷水机组的工作条件进行节能运行。满足不间断供冷需求，或利用峰谷电价差进行全负荷蓄冷。

实施实例六与实施实例四、实施实例五的差别在于：实施实例六设置有冷水机组613、蓄冷泵614，在蓄冷量不够时能主动蓄冷；实施实例六设置有放冷泵612，可以主动放冷。

该蓄冷装置600可以各部件分散式设置，也可以是一体化设置。相对于分散式设置，一体化设置的蓄冷装置600更节省空间，更适合在数据中心中使用。

本实施例中优选蓄冷水温为4-8℃，不采取常见的水蓄冷10-12℃蓄冷，能在相同的蓄冷要求下减少蓄冷罐的体积和占地面积，减少初投资。

实施实例七：

实施实例七作为另一个优选实施例（如图6所示）。其差别在于，在供水管网和回水管网上靠近所述末端二次泵冷却装置附近设置有水蓄冷装置，该水蓄冷装置包含蓄冷罐611、放冷泵612、冷水机组613、蓄冷泵614、蓄冷装置管道、蓄冷装置三通阀615、蓄冷装置温度传感器（图中未示出）、蓄冷装置控制器（图中未示出）。当冷源供应装置断电或出现故障时，供水管网从所述水蓄冷装置获取冷水，并将回水注入所述水蓄冷装置。

该蓄冷装置600可以各部件分散式设置，也可以是一体化设置。相对于分散式设置，一体化设置的蓄冷装置600更节省空间，更适合在数据中心中使用。

本实施例中优选蓄冷水温为4-8℃，不采取常见的水蓄冷10-12℃蓄冷，能在相同的蓄冷要求下减少蓄冷罐的体积和占地面积，减少初投资。

对比实施实例六，其差别在于该水蓄冷装置可优选的放置在末端负荷侧，响应更灵敏。

实施实例八：

如图7所示，本实施例实施背景是在数据中心应用场景下，一般地冷源配置至少按n+1架构配置，末端m+1架构配置；即满足数据中心设计最大冷负荷是需要n台冷水机，m台末端，系统中至少配置n+1台冷水机，m+1台末端。本实施实例为两个系统a和b间的的冷源供应装置和水蓄冷装置互为备用并联运行。两栋采用数据中心末端二次泵冷却系统建筑之间冷冻水系统管网通过供水连接管和回水连接管并联后，当一栋建筑b冷源供应不足或者出现故障，建筑a供冷充足时，通过实时检测供回水管网的温度和通过群控来动态调节建筑a的冷源供应装置的开关机、加减载。

当一栋建筑b冷源供应不足或者出现故障，建筑a供冷充足时：

当冷冻水供水管网温度＞设定值时，通过群控自动开启建筑a新的一台冷源供应装置，并从该冷源供应装置的冷水机最小负荷开始加载，直到冷冻水供水管网温度等于设定值；

当建筑a和建筑b供冷充足时：

当冷冻水供水管网温度＜设定值时，建筑a的所有在运行的冷源供应装置自动减载，当建筑a的所有在运行的冷源供应装置自动减载到冷水机最低负荷时，仍然出现冷冻水供水管网温度＜设定值时，通过群控自动关闭建筑b其中一台冷源供应装置，直到冷冻水供水管网温度等于设定值。

在本实施例中，如图7所示，两个建筑的内的数据中心末端二次泵冷却系统可以通过管网像冷源供应装置一样实现并联互备。

现有的数据中心中冷冻水系统方案中供回水管网压差一般在100kpa以上，维持压差需要的能耗较高，末端压力不均衡易造成的部分设备供冷不足。两栋现有的常规建筑之间冷源侧冷冻水系统互为备用并联运行基本做不到或需要更高的能耗，系统的稳定性受到影响。

采用本末端二次泵冷却系统的两栋建筑之间冷冻水系统管网并联后，当一栋建筑冷源供应不足或者出现故障时，另一栋建筑的冷源供应装置自动加载，供回水管网压力差始终接近于零，系统的稳定性不受影响。通过设备级的控制实现了整个系统的自动控制和系统间的冷源供应装置和水蓄冷装置互为备用并联运行，保证了冷源供应的可靠性。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上实施例仅表达了本发明的优选的实施方式，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，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。