智慧机柜的应急通风系统以及应急通风方法与流程

本发明属于机柜通风技术领域，具体涉及一种智慧机柜的应急通风系统以及应急通风方法。

背景技术：

在企事业单位机房中，许多电子设备需要保证24小时不间断运行以保证企业数据的及时上传、备份和网络通讯的通畅。电子设备发热量大，如不对机房进行散热，密闭的机房会导致机房内空间温度急剧上升，进而降低电子设备寿命、造成设备宕机，甚至会引发火灾，从而造成不可估量的损失。

目前，机房主要采用空调作为散热机构，空调进行散热主要存在以下不足：(1)空调主要依靠机房供电系统供电，而当机房的供电系统出现故障，如断电、欠压过压等，机房启动应急电源的电池供电，而由于空调压缩机中所含感性负载造成的冲击电流会对电池造成较大损害，这时往往不能开启机房的空调系统，造成机房不能正常散热；(2)另外，空调系统出现故障时，也会造成机房不能正常散热。所以，中小型机房的机柜系统需要配置应急通风方案，以加强应急散热能力。

当前已有的机柜应急通风方法主要有两种：①在机房的温控系统失效时打开机柜门进行自然散热；②直接在机柜上打孔，增加风扇，在紧急情况下启动，直接与外界进行通风。

已有方法主要存在以下缺陷：①安全性低：开门窗自然散热时，机房设备丢失一层门禁保护，因此，会给柜内设备造成安全隐患；②在机柜上直接打孔，使得机柜失去对灰尘的防护能力：很多中小企业的机房条件一般，外界灰尘进入机柜使得设备落尘严重，严重影响设备散热。③应急管理不及时：在温控系统出现异常时，对于偏远的节点机房管理人员到达现场的时间较长，使得应急反应较慢，无法保证设备运行持续的稳定性，而现场24小时配备应急管理人员成本也相对较高。

技术实现要素：

针对现有技术存在的缺陷，本发明提供一种智慧机柜的应急通风系统以及应急通风方法，可有效解决上述问题。

本发明采用的技术方案如下：

本发明提供一种智慧机柜的应急通风系统，包括：风扇安装座体(1)，所述风扇安装座体(1)的外部形状与开设于机柜的安装孔的位置相适配，所述风扇安装座体(1)密封安装到所述机柜的安装孔中；所述风扇安装座体(1)的内侧设置有至少一个风扇安装位(2)，所述风扇安装位(2)用于装配风扇；所述风扇安装座体(1)的外侧固定安装有固定板(3)，所述固定板(3)开设有若干个等间隔设置的固定板通风孔(3.1)；在所述风扇安装座体(1)和所述固定板(3)之间设置有滑动板(4)、电子锁(5)、滑动板弹簧(6)、开启位固定杆(7)和复位推杆(8)；

其中，所述电子锁(5)固定安装于所述风扇安装座体(1)的左侧，所述电子锁(5)具有电子锁外壳、锁舌、锁舌孔、电磁铁、铁卡和电子锁弹簧；所述锁舌的一端与所述电子锁弹簧的一端固定连接，所述电子锁弹簧的另一端与所述铁卡固定连接，当所述电磁铁通电时，将所述铁卡向后吸，所述铁卡克服所述电子锁弹簧的拉力而拖动所述锁舌离开锁舌孔，实现开锁功能；当所述电磁铁断电时，所述铁卡在所述电子锁弹簧的拉力作用下向前移动，进而推动所述锁舌插入到所述锁舌孔中，实现闭锁功能；另外，当所述电子锁(5)为闭锁状态时，当外力推动所述锁舌时，外力克服所述电子锁弹簧的拉力，可将所述锁舌推离所述锁舌孔，实现人工开锁；

所述滑动板(4)的长度短于所述固定板(3)的长度，所述滑动板(4)开设有若干个等间隔设置的滑动板通风孔(4.1)；所述滑动板(4)可进行左右滑动，其向左滑动到通风口闭合位时，所述滑动板(4)和所述固定板(3)紧密贴合，并且，每个所述固定板通风孔(3.1)均位于相邻的滑动板通风孔之间的间隔中，进而实现密封功能；当所述滑动板(4)向右滑动到通风口开启位时，所述固定板通风孔(3.1)与所述滑动板通风孔(4.1)部分或全部连通，进而实现通风散热功能；

所述滑动板(4)朝向所述电子锁(5)的一侧，即所述滑动板(4)的左侧固定安装有卡扣，所述卡扣与闭锁时锁舌垂直设置；所述滑动板(4)的右侧与至少一个所述滑动板弹簧(6)的一端固定连接，所述滑动板弹簧(6)的另一端固定到所述风扇安装座体(1)上；

所述开启位固定杆(7)的设置数量为至少两个，其位于所述滑动板(4)的右侧，所述开启位固定杆(7)的右端与所述风扇安装座体(1)固定；所述开启位固定杆(7)的左端为自由端，且朝向所述滑动板(4)，用于限制所述滑动板(4)向右侧滑动的极限位置；

所述复位推杆(8)设置于所述风扇安装座体(1)的右侧，所述复位推杆(8)包括复位手柄以及推杆；在所述风扇安装座体(1)的右侧开设有推杆安装孔，所述推杆穿过所述推杆安装孔，而朝向所述滑动板(4)；所述推杆的外侧安装所述复位手柄；操作所述复位手柄，可实现所述推杆沿所述推杆安装孔进行左右方向的滑动，进而推动所述滑动板(4)向左滑动；所述复位推杆(8)为手动复位推杆或电动复位推杆；当所述复位推杆(8)为电动复位推杆时，还包括用于驱动所述推杆进行左右滑动的推杆驱动机构；

还包括：控制主机、机柜内部温度传感器、电磁铁通电控制开关和风扇启动开关；所述控制主机的输入端与所述机柜内部温度传感器连接；所述控制主机的输出端分别与所述电磁铁通电控制开关、所述风扇启动开关以及所述推杆驱动机构连接。

优选的，所述风扇安装座体(1)为长方形结构。

优选的，所述风扇安装位(2)的设置数量为两个。

优选的，所述固定板通风孔(3.1)和所述滑动板通风孔(4.1)的宽度均为10mm；相邻固定板通风孔(3.1)的间隔和相邻滑动板通风孔(4.1)的间隔相同，均为13mm。

优选的，所述开启位固定杆(7)的设置数量为两个。

本发明还提供一种应用上述的智慧机柜的应急通风系统的应急通风方法，包括以下步骤：

步骤1，当机柜内部温度处于正常状态时，滑动板(4)位于通风口闭合位，此时，电子锁锁舌已闭合，为闭锁状态；而滑动板(4)左侧的卡扣已卡于电子锁锁舌上，电子锁锁舌通过卡扣向滑动板(4)施加向左的拉力F1；而滑动板(4)右侧的滑动板弹簧(6)呈拉伸状态，给滑动板(4)施加向右的拉力F2，而拉力F1和拉力F2为等大反向的力，使滑动板(4)处于受力平衡状态；

此时，每个固定板通风孔(3.1)均位于相邻的滑动板通风孔之间的间隔中，并且，滑动板(4)与固定板(3)紧密贴合，进而实现密封功能；

步骤2，机柜内部温度传感器实时检测机柜内部温度值，并将机柜内部温度值实时上传给控制主机；控制主机实时判断机柜内部温度是否超过设定极大值，如果超过，控制主机同时执行以下指令：

(1)控制主机打开风扇启动开关，启动风扇；

(2)控制主机打开电磁铁通电控制开关，当达到设定时间时，再断开电磁铁通电控制开关；

当电磁铁通电控制开关被打开时，电磁铁通电，将铁卡向后吸，铁卡克服电子锁弹簧的拉力而拖动锁舌离开锁舌孔，实现开锁功能；在电子锁开锁瞬间，滑动板(4)左侧的卡扣脱离电子锁锁舌，滑动板受到的力的平衡被破坏，在滑动板弹簧(6)向右施加的拉力F2的作用下，拉动滑动板(4)向右移动，当滑动板(4)向右移动到与开启位固定杆(7)的自由端接触时，由于开启位固定杆(7)的限位作用，滑动板(4)停止滑动，此时，滑动板(4)即滑动到通风口开启位，即：固定板通风孔(3.1)与滑动板通风孔(4.1)部分或全部连通，又由于风扇的转动，进而实现通风散热功能；

另外，电磁铁通电控制开关被打开到设定时间时，控制主机又断开电磁铁通电控制开关；

当电磁铁通电控制开关被断开时，电磁铁断电，铁卡在电子锁弹簧的拉力作用下向前移动，进而推动锁舌插入到锁舌孔中，恢复电子锁的闭锁状态；

步骤3，控制主机实时判断机柜内部温度是否恢复到正常，一旦机柜内部温度恢复到正常值时，手动或电动推动滑杆向左移动，滑杆进而推动滑动板(4)克服滑动板弹簧(6)的拉力而向左滑动，在滑动板(4)向左滑动的过程中，滑动板卡扣先与电子锁的锁舌接触，并继续推动锁舌，使锁舌克服电子锁弹簧的压缩力，而使锁舌推离锁舌孔，进而使滑动板卡扣卡于电子锁锁舌上，然后，滑动板卡扣卡于电子锁锁舌上后，滑动板卡扣向锁舌施加的向上推力消失，电子锁弹簧的力释放，使锁舌插入到锁舌孔，恢复电子锁闭锁状态，此时即完全恢复到步骤1的状态；

如此不断循环，实现应用智慧机柜的应急通风系统的应急通风方法。

优选的，向左的拉力F1和向右的拉力F2均为18牛顿。

优选的，滑动板(4)从通风口闭合位移动到通风口开启位时，移动距离为10毫米。

本发明提供的智慧机柜的应急通风系统以及应急通风方法具有以下优点：

(1)提升了应急通风散热的效率，降低了机柜的安全风险，不改变智慧机柜的防尘防水的防护等级，有助于提升智慧机柜温控系统降温能力的稳定性和可靠性，并且通风降温的效果较为有效。

(2)此应急通风系统是根据机柜内部情况选择性打开的，平时不需要应急通风系统工作时，通风孔闭合，保证机柜是密封状态。

(3)当应急通风系统不开启时，在应急通风口用电子锁进行了防破坏的安全防护。

附图说明

图1为本发明提供的智慧机柜的应急通风系统在卸下固定板时的结构示意图；

图2为本发明提供的智慧机柜的应急通风系统的外部结构示意图；

图3为本发明提供的滑动板的结构示意图；

图4为本发明提供的固定板的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，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用以解释本发明，并不用于限定本发明。

为了克服现有密闭机柜在拥有应急风扇情况下密封性不好的缺点，本发明提供一种智慧机柜的应急通风系统以及应急通风方法，此应急通风系统是根据机柜内部情况选择性打开的，平时不需要应急通风系统工作时，通风孔闭合，保证机柜是密封状态。而在检测市电异常或空调故障时,智慧机柜自动采取打开通风孔启动风扇进行通风散热的智慧联动策略。

下面介绍两个术语含义：

智慧机柜：智慧机柜是以物联网技术为基础能够采集、上传机柜内部的环境信息、告警信息，并且可以智慧启动联动机制来改善机柜内部环境的电子设备的安装、监控及管理的机柜。

应急通风：应急通风是在智慧机柜搭载的空调系统因供电系统故障或空调故障而导致机柜内热量无法散出而造成柜内温度上升进而威胁到设备正常运行的紧急情况下启动的通风散热装置。

参考图1-图2，本发明提供一种智慧机柜的应急通风系统，包括：风扇安装座体1，风扇安装座体1优选为长方形结构，风扇安装座体1的外部形状与开设于机柜的安装孔的位置相适配，风扇安装座体1密封安装到机柜的安装孔中；风扇安装座体1的内侧设置有至少一个风扇安装位2，在附图中，共设置两个风扇安装位，风扇安装位2用于装配风扇；风扇安装座体1的外侧固定安装有固定板3，固定板3开设有若干个等间隔设置的固定板通风孔3.1；在风扇安装座体1和固定板3之间设置有滑动板4、电子锁5、滑动板弹簧6、开启位固定杆7和复位推杆8；

其中，电子锁5固定安装于风扇安装座体1的左侧，电子锁5具有电子锁外壳、锁舌、锁舌孔、电磁铁、铁卡和电子锁弹簧；锁舌的一端与电子锁弹簧的一端固定连接，电子锁弹簧的另一端与铁卡固定连接，当电磁铁通电时，将铁卡向后吸，铁卡克服电子锁弹簧的拉力而拖动锁舌离开锁舌孔，实现开锁功能；当电磁铁断电时，铁卡在电子锁弹簧的拉力作用下向前移动，进而推动锁舌插入到锁舌孔中，实现闭锁功能；另外，当电子锁5为闭锁状态时，当外力推动锁舌时，外力克服电子锁弹簧的拉力，可将锁舌推离锁舌孔，实现人工开锁；

滑动板4的长度短于固定板3的长度，滑动板4开设有若干个等间隔设置的滑动板通风孔4.1；滑动板4可进行左右滑动，其向左滑动到通风口闭合位时，滑动板4和固定板3紧密贴合，并且，每个固定板通风孔3.1均位于相邻的滑动板通风孔之间的间隔中，进而实现密封功能；当滑动板4向右滑动到通风口开启位时，固定板通风孔3.1与滑动板通风孔4.1部分或全部连通，进而实现通风散热功能；

滑动板4朝向电子锁5的一侧，即滑动板4的左侧固定安装有卡扣，卡扣与闭锁时锁舌垂直设置；滑动板4的右侧与至少一个滑动板弹簧6的一端固定连接，滑动板弹簧6的另一端固定到风扇安装座体1上；

开启位固定杆7的设置数量为至少两个，其位于滑动板4的右侧，开启位固定杆7的右端与风扇安装座体1固定；开启位固定杆7的左端为自由端，且朝向滑动板4，用于限制滑动板4向右侧滑动的极限位置；

复位推杆8设置于风扇安装座体1的右侧，复位推杆8包括复位手柄以及推杆；在风扇安装座体1的右侧开设有推杆安装孔，推杆穿过推杆安装孔，而朝向滑动板4；推杆的外侧安装复位手柄；操作复位手柄，可实现推杆沿推杆安装孔进行左右方向的滑动，进而推动滑动板4向左滑动；复位推杆8为手动复位推杆或电动复位推杆；当复位推杆8为电动复位推杆时，还包括用于驱动推杆进行左右滑动的推杆驱动机构；

还包括：控制主机、机柜内部温度传感器、电磁铁通电控制开关和风扇启动开关；控制主机的输入端与机柜内部温度传感器连接；控制主机的输出端分别与电磁铁通电控制开关、风扇启动开关以及推杆驱动机构连接。

本发明还提供一种应用智慧机柜的应急通风系统的应急通风方法，包括以下步骤：

步骤1，当机柜内部温度处于正常状态时，滑动板4位于通风口闭合位，此时，电子锁锁舌已闭合，为闭锁状态；而滑动板4左侧的卡扣已卡于电子锁锁舌上，电子锁锁舌通过卡扣向滑动板4施加向左的拉力F1；而滑动板4右侧的滑动板弹簧6呈拉伸状态，给滑动板4施加向右的拉力F2，而拉力F1和拉力F2为等大反向的力，使滑动板4处于受力平衡状态；例如，向左的拉力F1和向右的拉力F2均为18牛顿。

此时，每个固定板通风孔3.1均位于相邻的滑动板通风孔之间的间隔中，并且，滑动板4与固定板3紧密贴合，进而实现密封功能；

步骤2，机柜内部温度传感器实时检测机柜内部温度值，并将机柜内部温度值实时上传给控制主机；控制主机实时判断机柜内部温度是否超过设定极大值，如果超过，控制主机同时执行以下指令：

(1)控制主机打开风扇启动开关，启动风扇；

(2)控制主机打开电磁铁通电控制开关，当达到设定时间时，再断开电磁铁通电控制开关；

当电磁铁通电控制开关被打开时，电磁铁通电，将铁卡向后吸，铁卡克服电子锁弹簧的拉力而拖动锁舌离开锁舌孔，实现开锁功能；在电子锁开锁瞬间，滑动板4左侧的卡扣脱离电子锁锁舌，滑动板受到的力的平衡被破坏，在滑动板弹簧6向右施加的拉力F2的作用下，拉动滑动板4向右移动，当滑动板4向右移动到与开启位固定杆7的自由端接触时，由于开启位固定杆7的限位作用，滑动板4停止滑动，此时，滑动板4即滑动到通风口开启位，即：固定板通风孔3.1与滑动板通风孔4.1部分或全部连通，又由于风扇的转动，进而实现通风散热功能；

另外，电磁铁通电控制开关被打开到设定时间时，控制主机又断开电磁铁通电控制开关；

当电磁铁通电控制开关被断开时，电磁铁断电，铁卡在电子锁弹簧的拉力作用下向前移动，进而推动锁舌插入到锁舌孔中，恢复电子锁的闭锁状态；

步骤3，控制主机实时判断机柜内部温度是否恢复到正常，一旦机柜内部温度恢复到正常值时，手动或电动推动滑杆向左移动，滑杆进而推动滑动板4克服滑动板弹簧6的拉力而向左滑动，在滑动板4向左滑动的过程中，滑动板卡扣先与电子锁的锁舌接触，并继续推动锁舌，使锁舌克服电子锁弹簧的压缩力，而使锁舌推离锁舌孔，进而使滑动板卡扣卡于电子锁锁舌上，然后，滑动板卡扣卡于电子锁锁舌上后，滑动板卡扣向锁舌施加的向上推力消失，电子锁弹簧的力释放，使锁舌插入到锁舌孔，恢复电子锁闭锁状态，此时即完全恢复到步骤1的状态；其中，复位滑杆可采用以下操作方法：推杆手柄不工作时与应急风扇盒底面垂直，需要滑动板复位时，将复位推杆手柄推至水平，使得滑动板的电子锁扣锁进电子锁，然后再将复位推杆拉回，使其与应急风扇盒底面垂直，滑动板固定至通风口闭合位。

如此不断循环，实现应用智慧机柜的应急通风系统的应急通风方法。

实际应用中，固定板通风孔3.1和滑动板通风孔4.1的宽度均为10mm；相邻固定板通风孔3.1的间隔和相邻滑动板通风孔4.1的间隔相同，均为13mm。由于相邻通风孔的间隔略大于通风孔的宽度，因此，可保证在正常状态下，固定板通风孔位于相邻滑动板通风孔的间隔中，从而保证机柜密封性。另我，滑动板4从通风口闭合位移动到通风口开启位时，移动距离仅为10毫米，由于移动距离非常小，因此，滑动板可准确的从通风口闭合位移动到通风口开启位，保证固定板通风孔和滑动板通风孔连通，实现通风效果。

本发明提供的智慧机柜的应急通风系统以及应急通风方法，为一种智慧机柜温控系统失效时应急启动通风的降温技术，具体的，在检测市电异常或空调故障时,智慧机柜自动采取打开通风孔启动风扇进行通风散热的智慧联动策略，而在市电正常或空调正常时，通风孔闭合，从而有效保证了机柜与外界环境的密封性，又对机柜设备进行了及时的应急散热。

本发明可广泛应用于动力环境管理领域，具有以下优点：

(1)提升了运维管理人员对机房智慧机柜的温度微环境管理水平，及时有效的达到了应急通风的需求；并且，提升了应急通风散热的效率，降低了机柜的安全风险，不改变智慧机柜的防尘防水的防护等级，有助于提升智慧机柜温控系统降温能力的稳定性和可靠性，并且通风降温的效果较为有效。

(2)当应急通风系统不开启时，在应急通风口用电子锁进行了防破坏的安全防护。

(3)采用电子锁+弹簧的开启方式，安全防护能力较强，不会轻易的被人为的破坏。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视本发明的保护范围。