一种IDC机柜温度控制系统的制作方法

本实用新型涉及一种控制系统，更具体地说，它涉及一种IDC机柜温度控制系统。

背景技术：

互联网数据中心(IDC，Internet Data Center)是专门为服务器托管和租用提供的专业机房环境。根据统计，由于环境温度过高造成的服务器宕机事故占到32%， 其主要原因是传统的机房精密空调，只考虑了整个机房的温度，却没有关注到每个机柜内部温度的分布，造成机柜内局部温度过高，而且能耗巨大。因此，研制一种低成本且可靠的，针对机柜内IT 微环境的控制系统具有重要意义。

技术实现要素：

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：

一种IDC机柜温度控制系统，包括空调、机柜、冷风通道和风阀，其特征在于，还包括：

温度传感器，包括机柜后方高度方向间隔设置的多个温度测点，用于测量机柜中服务器出风口温度，输出多个温度测量信号；

温度检测单元，与温度传感器信号连接，用于接收多个温度测量信号并进行比较得到温度最高值作为温度检测信号，输出温度检测信号；

温度预设单元，与温度检测单元信号连接，用于预设所述最高温度和最低温度；

风阀控制单元，用于接收并处理温度检测信号和风阀开度信号，输出风阀控制信号；

所述风阀与风阀控制单元信号连接。

通过采用上述技术方案，温度传感器在机柜后方高度方向间隔设置了多个温度测点，用来测量机柜中服务器出风口温度，输出多个温度测量信号至温度控制器。温度检测单元接收温度测量信号并与温度预设单元设置的最高温度和最低温度进行比较，输出温度检测信号，风阀控制单元根据温度检测信号和风阀开度信号输出风阀控制信号，调节风阀的开度。

进一步的，所述机柜底部设有通风口，所述风阀设于通风口上。

通过采用上述技术方案，风阀从机柜底部吹出冷风直接对机柜进行制冷降温，比降低机房温度来降低机柜温度的效率更高。

进一步的，所述温度检测单元接收多个温度测量信号，并对温度测量信号进行比较，取温度最高值输出温度检测信号。

通过采用上述技术方案，由于本实用新型的设计思路是有一个温度测点的温度高于温度范围就会调节风阀开度，固温度检测单元对多个温度检测信号筛选出温度最高值做为输出温度检测信号。

进一步的，所述风阀控制单元接收温度检测信号，当温度检测信号高于预设单元的最高温度时，控制风阀开度增大，当温度检测信号低于预设单元的最高温度时，控制风阀开度减小。

通过采用上述技术方案，风阀控制单元将温度检测信号与最高温度及最低温度进行比较，当温度检测信号高于预设单元的最高温度时，控制风阀开度增大，当温度检测信号低于预设单元的最高温度时，控制风阀开度减小。

进一步的，所述温度检测单元包括三个比较器，所述比较器A1的正相输入端输入温度测量信号a，反相输入端输入温度测量信号b，温度测量信号a耦接NMOS管N1的漏极，温度信号b耦接NMOS管N2的漏极，比较器A1的输出端耦接NMOS管N1的栅极和通过反向器B1耦接NMOS管N2的栅极，NMOS管N1的源极耦接NMOS管N2的源极；所述比较器A2的正相输入端输入温度测量信号c，反相输入端输入温度测量信号d，温度测量信号c耦接NMOS管N3的漏极，温度信号d耦接NMOS管N4的漏极，比较器A2的输出端耦接NMOS管N3的栅极和通过反向器B2耦接NMOS管N4的栅极，NMOS管N3的源极耦接NMOS管N4的源极；所述比较器A3的正相输入端耦接NMOS管N1源极与NMOS管N2源极的连接点X，反相输入端耦接NMOS管N3源极与NMOS管N4源极的连接点Y，连接点X耦接NMOS管N5的漏极，连接点Y耦接NMOS管N6的漏极，比较器A3的输出端耦接NMOS管N5的栅极和通过反向器B3耦接NMOS管N6的栅极，NMOS管N5的源极耦接NMOS管N6的源极。

通过采用上述技术方案，先对四个温度测量信号分为两对进行比较，取出两对中的最高值再进行一次比较，从而得到温度测量信号中的最高温度值，作为温度检测信号。

进一步的，所述温度预设单元包括两个滑动变阻器，滑动变阻器Ro1一端输入电压V1，另一端通过电阻R1接地；滑动变阻器Ro2一端输入电压V1，另一端通过电阻R2接地。

通过采用上述技术方案，通过调节滑动变阻器Ro1就可调节其与电阻R1的电压分配比例，调整最低温度，同理，通过调节滑动编组器Ro2，调整最高温度。

进一步的，所述风阀控制单元包括比较电路和两个开关电路，

所述比较电路包括两个比较器，所述比较器A4正相输入端耦接滑动变阻器Ro1和电阻R1的连接点，反相输入端耦接NMOS管N5源极和NMOS管N6源极的连接点Z；所述比较器A5正相输入端耦接滑动变阻器Ro2和电阻R2的连接点，反相输入端耦接NMOS管N5源极和NMOS管N6源极的连接点Z；

所述开关电路M1包括一NPN三极管Q1，其发射极接地，基极通过电阻R3耦接于所述比较器A4输出端并通过电阻R4与发射极共地；一继电器KA1，其线圈一端耦接于电压V1，另一端耦接于该NPN三极管Q1的集电极，其常开触点开关K1串接于反相直流电源与风阀之间；一二极管D1，其负极耦接于该直流电V1，正极耦接于NPN三极管Q1的集电极与该继电器KA1的线圈之间；

所述开关电路M2包括一NPN三极管Q2，其发射极接地，基极通过电阻R5耦接于所述比较器A5输出端并通过电阻R6与发射极共地；一继电器KA2，其线圈一端耦接于电压V1，另一端耦接于该NPN三极管Q2的集电极，其常开触点开关K2串接于正相直流电源与风阀之间；一二极管D2，其负极耦接于该直流电V1，正极耦接于NPN三极管Q2的集电极与该继电器KA2的线圈之间。

通过采用上述技术方案，通过比较器A4和比较器A5，将温度检测信号分别与最低温度和最高温度进行比较，当温度检测信号低于最低温度时，开关电路M1导通，风阀输入反相直流电，使风阀开度减小，从而降低空调的功耗，减轻空调的负荷；当温度检测信号高于最高温度时，开关电路M2导通，风阀输入正相直流电，使风阀开度增大，从而增加通风口的送风量，降低机柜温度。

与现有技术相比，本实用新型的优点是：机柜中设有多个温度测点，用于检测机柜内服务器出风口的温度，当多个温度测点中的有一温度高于预设的温度范围时，控制单元增大风阀的开度，从而增加通风口的送风量，降低机柜温度。

附图说明

图1为本实用新型的原理图；

图2为本实用新型的结构示意图；

图3为本实用新型的电路图。

附图标记：1、空调；2、机柜；3、冷风通道；4、风阀；5、温度传感器；6、温度测点；7、温度检测单元；8、温度预设单元；9、风阀控制单元。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型进行详细描述。

一种IDC机柜温度控制系统，如图2所示，包括空调1、机柜2、冷风通道3和风阀4，冷风通道3设置在机房地下有空调1提供冷风，风阀4从机柜2底部的通风口将冷风通道3的冷风送入机柜2，通过调节风阀4可改变进入机柜2的冷风量。

如图1所示，IDC机柜温度控制系统还包括温度传感器5、温度检测单元7、温度预设单元8和风阀控制单元9，其中，风阀控制单元与风阀4信号连接。

为了测量机柜2中服务器出风口的温度从而得到服务器的温度，温度传感器5在机柜2后方高度方向间隔设置有四个温度测点6，温度传感器5测量这四个温度测点6的温度并输出温度测量信号至温度检测单元7。

温度预设单元8与温度检测单元7信号连接，工作人员可通过温度预设单元8设定最高温度和最低温度，然后温度预设单元8将温度范围输入至温度检测单元7。

温度检测单元7与温度传感器5信号单元信号连接，将接收到的多个温度测量信号进行比较得到温度最高值作为温度检测信号。

气阀控制单元接收温度检测信号，将温度检测信号与预设好的最高温度和最低温度进行比较，当温度检测信号高于温度时，风阀控制单元9输出的风阀4控制信号增大风阀4开度，降低机柜2温度；当温度检测信号低于最低温度时，风阀控制单元9输出的风阀4控制信号减小风阀4开度，从而减小空调1的负荷。

本实用新型的电路图：比较器A1的正相输入端耦接温度传感器P1，反相输入端耦接温度传感器P2，温度传感器P1耦接NMOS管N1的漏极，温度传感器P2耦接NMOS管N2的漏极，比较器A1的输出端耦接NMOS管N1的栅极，方向器B1的输入端耦接于比较器A1的输出端和NMOS管N1的连接点，反向器B1的输出端耦接NMOS管N2的栅极，NMOS管N1的源极耦接NMOS管N2的源极；比较器A2的正相输入端耦接温度传感器P3，反相输入端耦接温度传感器P4，温度传感器P3耦接NMOS管N3的漏极，温度传感器P4耦接NMOS管N4的漏极，比较器A2的输出端耦接NMOS管N3的栅极，方向器B2的输入端耦接于比较器A2的输出端和NMOS管N3的连接点，反向器B2的输出端耦接NMOS管N4的栅极，NMOS管N3的源极耦接NMOS管N4的源极；比较器A3的正相输入端耦接NMOS管N1源极与NMOS管N2源极的连接点X，反相输入端耦接NMOS管N3源极与NMOS管N4源极的连接点Y，连接点X耦接NMOS管N5的漏极，连接点Y耦接NMOS管N6的漏极，比较器A3的输出端耦接NMOS管N5的栅极和通过反向器B3耦接NMOS管N6的栅极，NMOS管N5的源极耦接NMOS管N6的源极，滑动变阻器Ro1一端输入电压V1，另一端通过电阻R1接地；滑动变阻器Ro2一端输入电压V1，另一端通过电阻R2接地；比较器A4正相输入端耦接滑动变阻器Ro1和电阻R1的连接点，反相输入端耦接NMOS管N5源极和NMOS管N6源极的连接点Z；所述比较器A5正相输入端耦接滑动变阻器Ro2和电阻R2的连接点，反相输入端耦接NMOS管N5源极和NMOS管N6源极的连接点Z；NPN三极管Q1发射极接地，基极通过电阻R3耦接于比较器A4输出端并通过电阻R4与发射极共地，继电器KA1线圈一耦接于电压V1，另一端耦接于该NPN三极管的集电极，其常开触点开关K1串接于反相直流电源与风阀4之间；二极管D1负极耦接于该直流电V1，正极耦接于NPN三极管的集电极与该继电器KA1的线圈之间；NPN三极管Q2发射极接地，基极通过电阻R5耦接于比较器A5输出端并通过电阻R6与发射极共地，继电器KA2线圈一端耦接于电压V1，另一端耦接于该NPN三极管Q2的集电极，其常开触点开关K2串接于反相直流电源与风阀4之间；二极管D2负极耦接于该直流电V1，正极耦接于NPN三极管Q2的集电极与该继电器KA2的线圈之间。

电路图的工作原理分析：电压比较器A1对温度传感器P1和温度传感器P2输出的电压进行比较，当温度传感器P1的电压高于温度传感器P2的电压时，输出高电平，NMOS管N1导通输出温度传感器P1的电压，反之，温度传感器5输出低电平，经过反相器输出高电平使NMOS管N2导通输出温度传感器P2的电压，同理，电压比较器A2和电压比较器A3也是如此。经过比较器A3从NMOS管N5或NMOS管N6的源极输出四个温度传感器5输出的电压中的最高值，及温度检测信号，与比较器A4通过滑动变阻器Ro1调节得到的最低温度和比较器A5通过滑动变阻器Ro2调节得到的最高温度进行比较，若温度检测信号低于最低温度，比较器A4输出高低平使NPN三极管Q1导通，开关K1闭合，反向直流电输入气阀，使气阀开度减小；若温度检测信号高于最高温度，比较器A5输出高低平使NPN三极管Q2导通，开关K2闭合，正向直流电输入气阀，使气阀开度增大。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。