智能一體化機櫃及其控制方法與流程
2023-06-06 20:34:36 1
本發明涉及智能監控領域，尤其涉及數據中心，具體涉及一種智能一體化機櫃及其控制方法。
背景技術：
進入新世紀以來，隨著網際網路的不斷發展，尤其是雲計算與大數據的興起，傳統的數據中心基礎架構正面臨挑戰。
然而，強大計算功能的背後也隱藏著產生大量熱量的危險，因此，伺服器等設備環境條件的控制至關重要。無論傳統機房或模塊化數據中心，提升基礎架構可靠性，降低運維成本，以及快速部署、靈活擴容、穩定運行等各方面都提出了更高的要求。
眾所周知，空氣中的塵埃和溫度是造成it設備故障的罪魁禍首，建設數據中心機房的作用主要是防塵和降溫。而目前傳統機房基本是普通精密空調加普通機櫃。完全沒有考慮防塵和冷熱不均的問題，這類機房實際上形同虛設，風扇塵堵、硬碟進塵使網絡交換機及伺服器等重要設備故障頻發，導致計算設備整體可靠性、安全性大打折扣。
調查表明，目前簡易機房完全沒有防塵能力，精密空調輸出製冷得不到更好的利用，因此急需研發一種可以解決上述問題的機櫃或數據中心。
技術實現要素：
本發明的目的在於提供一種能夠解決現有數據中心防塵降溫問題的智能一體化機櫃及其控制方法。
所述智能一體化機櫃設置有相互隔離的冷、熱循環風道，所述智能一體化機櫃包括動力環境檢測單元、集中監控單元、空調單元、智能配電單元，其中，
所述動力環境檢測單元用於檢測所述智能一體化機櫃內部的環境參數，並將所述環境參數傳給所述集中監控單元；
所述集中監控單元用於接收並處理所述環境參數，並控制所述空調單元；
所述空調單元用於改善所述智能一體化機櫃內部的環境，所述空調單元利用所述冷、熱循環風道實現冷熱空氣內部循環；
所述智能配電單元與所述動力環境檢測單元、所述集中監控單元以及所述空調單元分別連接，用於為所述智能一體化機櫃供電。
進一步地，所述智能一體化機櫃具有前、後櫃門，所述前、後櫃門由所述集中監控單元控制其開閉。
具體地，所述前、後櫃門為電磁鎖。
具體地，所述空調單元包括數控精密工業空調組件，其由所述集中監控單元控制，利用所述冷、熱循環風道實現冷熱空氣內部循環。
更具體地，所述智能一體化機櫃還包括報警單元，其由所述集中監控單元控制。
優化地，所述智能一體化機櫃還包括模塊化不間斷電源，用於在所述智能配電單元不工作時，為所述智能一體化機櫃供電。
具體地，所述模塊化不間斷電源為鋰電池組。
具體地，所述動力環境檢測單元包括溫度檢測組件、溼度檢測組件、煙霧檢測組件以及運行狀態檢測組件，其中，所述運行狀態檢測組件用於檢測所述智能一體化機櫃中每個單元的電流、電壓與功率參數。
優化地，所述智能配電單元還包括防雷模塊，用於所述機櫃的安全防護。
更進一步地，所述智能一體化機櫃為全封閉式結構。
本發明還提供一種所述智能一體化機櫃的控制方法，該方法包括以下步驟：
用所述動力環境檢測單元檢測所述智能一體化機櫃內部的環境參數，並將所述環境參數傳給所述集中監控單元；
通過所述集中監控單元處理所述環境參數，並控制所述空調單元；
利用所述空調單元實現冷熱空氣內部循環，改善所述智能一體化機櫃內部的環境；
使用所述智能配電單元為所述智能一體化機櫃供電。
具體地，當所述空調單元出現故障，且所述環境參數中的溫度高於設定溫度值時，由所述集中監控單元控制所述前、後櫃門打開。
優選地，當所述環境參數超過預設範圍時，由所述集中監控單元控制所述報警單元報警。
更優選地，在所述智能配電單元不工作時，使用所述模塊化不間斷電源為所述智能一體化機櫃供電。
本發明整體設計為全封閉式結構，可有效防塵，風道為精密空調出來的冷空氣設定了循環路徑，從而保障系統內溫度均衡，防止局部熱點產生，實現降溫。本發明構建了一個優化的it運行微環境，把冷量集中供給計算機設備，提升了應用的可靠性；優化氣流組織，避免冷熱氣流混合、高效節能、建設周期短、易於實施。
附圖說明
圖1是本發明所述的智能一體化機櫃的結構示意圖。
圖2是本發明所述的智能一體化機櫃中冷、熱空氣循環示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖和實施例，對本發明的具體實施方式進行更加詳細的說明，以便能夠更好地理解本發明的方案及其各個方面的優點。然而，以下描述的具體實施方式和實施例僅是說明的目的，而不是對本發明的限制。
為解決現有數據中心防塵降溫的問題，本發明提供一種智能一體化機櫃。
如圖1所示，所述智能一體化機櫃包括動力環境檢測單元100、集中監控單元200、空調單元300、智能配電單元700。圖1中還示出了用電設備600，在此並不做任何限制。
如圖1所示，所述智能一體化機櫃可以是19英寸機架式標準機櫃平臺，但並不排除其他尺寸的機櫃平臺，機櫃內可安裝計算設備和網絡設備。該機櫃整體為全封閉式結構，櫃門、側板及管線入口等處可採用先進的材料進行密封。可選擇地，所述智能一體化機櫃具有前櫃門400和後櫃門(未示出)，所述機櫃前、後櫃門採用鋼化玻璃。前、後櫃門採用封閉式設計，確保所述智能一體化機櫃整體的封閉性，從而可有效防塵。另外，所述機櫃的前、後櫃門採用電磁鎖，可由集中監控單元200控制其鎖緊或開放。
如圖2所示，所述智能一體化機櫃設置有相互隔離的冷熱循環風道，例如櫃前為冷風通道，櫃後為熱風通道。循環風道可為冷熱空氣設定了循環路徑，如圖2中箭頭所示，機櫃內部的熱空氣通過循環風道進入空調單元300，進行冷卻，冷卻後的冷空氣再經循環風道進入機櫃內部，從而實現冷熱空氣內部循環。
如圖1所示，所述動力環境檢測單元100用於檢測所述智能一體化機櫃內部的環境參數，包括但不限於機櫃內部的溫度、溼度、門禁、水浸、煙霧等參數，並將所述環境參數傳給所述集中監控單元200，其中，所述動力環境檢測單元100通過網絡或電連接與所述集中監控單元200通信。具體地，所述動力環境檢測單元100包括用於檢測溫度參數的溫度檢測組件、用於檢測溼度參數的溼度檢測組件、用於檢測煙霧參數的煙霧檢測組件以及運行狀態檢測組件等，其中，所述運行狀態檢測組件用於檢測所述智能一體化機櫃中每個單元的電流、電壓與功率參數。當集中監控單元200檢測到機櫃內部的環境參數出現異常時，及時進行報警及故障處理。
如圖1所示，所述集中監控單元200用於接收並處理所述環境參數，並控制所述空調單元300。其中，所述集中監控單元200可採用面板式觸控螢幕設計，實時監控系統環境參數和運行狀態，顯示面板精確顯示溫度和溼度，實現人機互動。所述集中監控單元200支持但不限於snmp(簡單網絡管理協議)v1/v2通訊協議，具有rj45網絡接口，即布線系統中信息插座連接器的一種，同時支持多國語言。
如圖1所示，所述空調單元300用於改善所述智能一體化機櫃內部的環境，所述空調單元300利用所述冷、熱循環風道實現冷熱空氣內部循環，實現降溫。所述空調單元300通過網絡或電連接與所述集中監控單元200通信。具體地，所述空調單元300包括但不限於數控精密工業空調組件，其由所述集中監控單元200控制，利用所述冷、熱循環風道實現冷熱空氣內部循環。
如圖1和2所示，所述數控精密工業空調組件採用行間空調，行間空調可採用前部送冷風，後部回熱風的專業精密空調，其恰好與本發明所述機櫃的相互隔離的冷熱循環風道協調工作，冷循環風道送冷風，熱循環風道送熱風，因所述數控精密工業空調組件在機櫃內部進行循環工作，其可大大防止灰塵進入機櫃，從整個櫃內的氣流組織來看，從物理上隔絕了冷熱空氣，有效的避免了傳統機房中冷熱空氣混合，減少冷熱空氣的浪費，而最大幅度的提高了製冷效率。所述數控精密工業空調組件採用的是直流變頻技術與整體熱管的被動冷卻技術；所述數控精密工業空調組件可由集中監控單元200控制整機工作，並通過人機互動的顯示面板數碼顯示系統內溫度以及配置總路開關。另外，所述數控精密工業空調組件採用環保耐高溫r134壓縮機以及高性能、工業級的風機，風機自帶電流過載保護，確保設備安全；所述數控精密工業空調組件採用冷凝管理模塊，使得冷凝水在空調內部直接蒸發隨外循環排出櫃外，甚至，所述冷凝管理模塊採用冷凝水收集裝置，保證空調冷凝水不會外漏。
為了是本發明的技術方案更完善，當所述數控精密工業空調組件出現故障時，使得溫度達到一定高度且危害機櫃中其他設備時，所述集中監控單元200控制前、後櫃門的電磁鎖自動放開，通過液壓杆或其他方式將前、後櫃門彈開，從而避免發生設備損壞、甚至火災等嚴重事故。
更具體地，所述智能一體化機櫃還包括報警單元(未示出)，其由所述集中監控單元200控制。當機櫃內部的溫度、溼度、門禁、水浸、煙霧等參數以及機櫃中每個單元的電流、電壓與功率參數超過設定參數時，一方面所述集中監控單元200調控上述數控精密工業空調組件或前、後櫃門的電磁鎖等設備，另一方面，所述集中監控單元200控制報警單元報警，提醒相關操作人員進行檢修等操作。
如圖1所示，為實現本發明所述的機櫃的順利運行，智能配電單元700也是必可不少的，所述智能配電單元700與所述動力環境檢測單元100、所述集中監控單元200以及所述空調單元300分別連接，用於為所述智能一體化機櫃供電。所述智能配電單元700採用三項冗餘電源，支持熱插拔和保護隔離措施，其可將市電220vac輸入給各單元，確保正常工作。所述智能配電單元700可採用智能pdu具備監測櫃內電流的功能，進行輸入、輸出開關及保護控制。所述智能配電單元700還具有防雷模塊(未示出)，可用來洩放雷電流，用於電力系統的用電設備的安全防護。智能配電單元700本身也可具有報警功能，全方位提高安全係數。
如圖1所示，當市電掉電時，為保證機櫃仍能正常工作，本發明所述智能一體化機櫃還包括模塊化不間斷電源500，其用於在所述智能配電單元700不工作時，為所述智能一體化機櫃供電。具體地，所述模塊化不間斷電源500採用嵌入式機架ups(不間斷電源)，使用標準高放電率鋰電池組510為核心設備供電，所述標準高放電率鋰電池組510採用高倍率鋰電芯，具備長時的放電能力，能夠很好的適應各種負載狀態。所述高放電率鋰電池組510循環充放電次數大於300次，電池容量可根據客戶要求而定。市電掉電後，ups仍可以使用電池為核心設備提供額定輸入電壓220vac。
本發明還提供一種所述智能一體化機櫃的控制方法，該方法包括以下步驟：
用所述動力環境檢測單元100檢測所述智能一體化機櫃內部的環境參數，並將所述環境參數傳給所述集中監控單元200；
通過所述集中監控單元200處理所述環境參數，並控制所述空調單元300；
利用所述空調單元300實現冷熱空氣內部循環，改善所述智能一體化機櫃內部的環境；
使用所述智能配電單元700為所述智能一體化機櫃供電。
具體地，當所述空調單元300出現故障，且所述環境參數中的溫度高於設定溫度值時，由所述集中監控單元200控制所述前、後櫃門打開。
優選地，當所述環境參數超過預設範圍時，由所述集中監控單元200控制所述報警單元報警。
更優選地，在所述智能配電單元700不工作時，使用所述模塊化不間斷電源500為所述智能一體化機櫃供電。
需要說明的是，以上參照附圖所描述的各個實施例僅用以說明本發明而非限制本發明的範圍，本領域的普通技術人員應當理解，在不脫離本發明的精神和範圍的前提下對本發明進行的修改或者等同替換，均應涵蓋在本發明的範圍之內。此外，除上下文另有所指外，以單數形式出現的詞包括複數形式，反之亦然。另外，除非特別說明，那麼任何實施例的全部或一部分可結合任何其它實施例的全部或一部分來使用。