一种通信机柜用温控装置的制作方法

文档序号:15354789发布日期:2018-09-04 23:46阅读:266来源:国知局

本实用新型涉及温控技术领域,尤其涉及一种通信机柜用温控装置。



背景技术:

目前,随着IT设备机架化趋势的发展,机柜系统也成为数据中心的核心组成部分,机柜中设备的安装密度不断增加,给机柜和机房的温度管理提出了更高的要求。目前的机房,所采用的制冷技术多数是利用空调给整个机房降低温度,再通过IT设备自身的风扇进行冷热交换从而达到给IT设备降温的目的。

然而,由于现有技术中空调设置在机柜外,有相当一部分冷空气无法有效的输送到机柜内部,所以对机柜的表面降温虽然有一定效果,对机柜内部的核心部件IT设备的降温效率并不理想。同时风扇的散热往往因发现不及时造成设备损坏,且通风装置在通信机温度不是很高的情况下会造成功率的白白损耗。



技术实现要素:

本实用新型所要解决的技术问题,是针对上述存在的技术不足,提供了一种通信机柜用温控装置,采用以MCU单元、温度传感器监控、电源模块为核心的技术设计,解决了通信机柜难以监测工作温度、工作电压环境难以保持的技术问题,达到了设备自动实时监测环境温度的效果;采用光耦开关控制继电器和MOS驱动模块控制电机的方式,解决了因电机的启停干扰单片机使得单片机无法正常发送串口信号的问题,达到了系统精确控制减少误差的效果;采用射频模块为通信桥梁、远程接收信息的技术手法,解决了现场检测繁琐、察看运行情况困难的问题,达到了机柜环境温度和电机运行状态的实时监控的效果。

为解决上述技术问题,本实用新型所采用的技术方案是:包括控制装置、机柜、终端设备;控制装置位于机柜外侧;机柜中央、机柜机顶和机柜机底分别装有温度传感器,温度传感器输出端连接控制装置;控制装置的输出端连接有继电器;控制装置通过无线射频信号与终端设备连接;

控制装置包括MCU单元、电源模块、编程模块、放大电路、AD转换模块、光耦开关、MOS驱动模块、MOS管、射频模块;MCU单元输入端连接电源模块;MCU单元与编程模块电性连接;温度传感器输出端连接放大电路,放大电路串行连接AD转换模块,MCU单元的I/O口连接AD转换模块;光耦开关连接继电器控制端,光耦开关的1脚连接MCU单元的PC3引脚;MCU单元的输出端连接MOS驱动模块,MOS驱动模块中的MOS管的栅极连接光耦开关的5脚,MOS驱动模块连接电机的控制端;射频模块连接MCU单元和终端设备;MCU单元连接显示器和蜂鸣器的控制端口。

进一步优化本技术方案,所述的位于机柜的机顶和机底各有4个温度传感器和8个MOS管,每个温度传感器与两个MOS管封装,成为一个模块,这样共有八个封装模块;每个封装模块的两个MOS管与一个电机连接,机柜的机顶和机底的电机上下对称,上下两个为一组,共四组风扇;

进一步优化本技术方案,所述的MCU单元为ATmega128单片机系统,编程模块为24C16芯片,电源模块为78L12和LM317L芯片;AD转换模块为ADC0809芯片;光耦开关为PC817光耦芯片;MOS管为IRFP460芯片;继电器为MY4NJ 24VDC芯片;射频模块为AT86RF230芯片;

进一步优化本技术方案,所述的光耦开关的2脚和4脚接地,光耦开关的5脚连接三极管的基极,光耦开关的6脚通过上拉电阻连接电源模块;

进一步优化本技术方案,所述的MOS驱动模块中的MOS管的源极接地,MOS驱动模块中的MOS管的漏极连接电机;

与现有技术相比,本实用新型具有以下优点:1、本系统使用ATmega128单片机系统作为主控单元,具有极高性能价格比,电源模块采用三端稳压芯片,其输入电压经过桥式整流电路整流,又经电容器滤波得到稳定的直流电压,使监控装置处于正常状态运行,增加了装置使用寿命;2、本系统采用光耦开关和MOS驱动模块为传输过程的模块,达到了系统精确控制减少误差的效果;3、本系统使用射频无线信号实现无线和远程控制,控制方式智能、方便,避免了不必要的信号骚扰。

附图说明

图1是本系统外观结构图;

图2是本系统控制结构图;

图3是控制流程图;

图4是MCU单元电路结构图;

图5是电源模块电路结构图;

图6是光耦开关电路结构图;

图7是MOS驱动模块电路结构图。

图中,1、控制装置;2、温度传感器;3、电机;4、机柜;5、继电器;6、终端设备;7、MCU单元;8、电源模块;9、编程模块;10、放大电路;11、AD转换模块;12、光耦开关;13、MOS驱动模块;14、MOS管;15、射频模块;16、显示器;17、蜂鸣器。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明了,下面结合具体实施方式并参照附图,对本实用新型进一步详细说明。应该理解,这些描述只是示例性的,而并非要限制本实用新型的范围。此外,在以下说明中,省略了对公知结构和技术的描述,以避免不必要地混淆本实用新型的概念。

具体实施方式一:如图1-7所示,包括控制装置1、机柜4、终端设备6;控制装置1位于机柜4外侧;机柜4中央、机柜4机顶和机柜4机底分别装有温度传感器2,温度传感器2输出端连接控制装置1;控制装置1的输出端连接有继电器5;控制装置1通过无线射频信号与终端设备6连接;控制装置1包括MCU单元7、电源模块8、编程模块9、放大电路10、AD转换模块11、光耦开关12、MOS驱动模块13、MOS管14、射频模块15;MCU单元7输入端连接电源模块8;MCU单元7与编程模块9电性连接;温度传感器2输出端连接放大电路10,放大电路10串行连接AD转换模块11,MCU单元7的I/O口连接AD转换模块11;光耦开关12连接继电器5控制端,光耦开关12的1脚连接MCU单元7的PC3引脚;MCU单元7的输出端连接MOS驱动模块13,MOS驱动模块13中的MOS管14的栅极连接光耦开关12的5脚,MOS驱动模块13连接电机3的控制端;射频模块15连接MCU单元7和终端设备6;MCU单元7连接显示器16和蜂鸣器17的控制端口;位于机柜4的机顶和机底各有4个温度传感器2和8个MOS管14,每个温度传感器2与两个MOS管14封装,成为一个模块,这样共有八个封装模块;每个封装模块的两个MOS管14与一个电机3连接,机柜4的机顶和机底的电机3上下对称,上下两个为一组,共四组风扇;MCU单元7为ATmega128单片机系统,编程模块9为24C16芯片,电源模块8为78L12和LM317L芯片;AD转换模块11为ADC0809芯片;光耦开关12为PC817光耦芯片;MOS管14为IRFP460芯片;继电器5为MY4NJ 24VDC芯片;射频模块15为AT86RF230芯片;光耦开关12的2脚和4脚接地,光耦开关12的5脚连接三极管的基极,光耦开关12的6脚通过上拉电阻连接电源模块8;MOS驱动模块13中的MOS管14的源极接地,MOS驱动模块13中的MOS管14的漏极连接电机3;

使用时,如图1和图2所示,本系统的中心单元为控制装置1,其起到检测温度、发送控制信号、控制电机3工作、监控电机3使用情况等功能,并通过无线射频信号连接终端设备6实现远程监控;

如图4-5所示,首先使用ATmega128单片机作为主控单元,图4为本实用新型的单片机的最小型系统,使用ATmega128单片机作为主控单元,电源模块8使用LM317L和78L12芯片作为转变电压的芯片单元;如图6-7所示,当接收到终端设备6的工作任务后,继电器5复位处于非工作状态,同时两组风扇工作,机柜4机顶四个风扇和机柜4机底的四个风扇一一对应,每增加一组风扇,机顶和机底各一个风扇投入工作,机柜4机顶负责抽气,机柜4机底负责吹风;其次开始检测通信机柜4内温度,通过终端设备6设置三阶温度,首先检测一阶温度,若超过一阶温度则三组风扇工作,若超过二阶温度则四组风扇工作,若超过三阶温度则进行累时并报警,并通过射频信号上传数据给终端设备6;累时目的在于防止瞬间暂时的温升导致继电器5误动作,累时若达到预设值时,即控制光耦开关12使继电器5吸合,使得通信机柜4断电停止工作,当未达到预设值则完成清零动作继续之后的检测;

同时封装于机柜4机顶和机底的温度传感器2进行检测,若风扇组正常工作,温度传感器2则检测到正常的温升动作,若出现风扇非正常动作则说明其损坏,系统控制增加其他组风扇以完成温控工作并报警;其次全程工作通过射频模块15实现远程控制和监控,过程智能、方便,避免了不必要的信号骚扰,其具体流程如图3所示。

应当理解的是,本实用新型的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本实用新型的原理,而不构成对本实用新型的限制。因此,在不偏离本实用新型的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。此外,本实用新型所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。

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