基于智能定向平台机房辅助系统的电子装置散热系统

基于智能定向平台机房辅助系统的电子装置散热系统

王瑞宁徐明伟张旭盈王朋

（国网山东省电力公司诸城市供电公司山东诸城262200）

摘要：目前服务器系统中电子元件较多，运行中会产生较多热量，由于服务器内空间狭小，散热风扇带来的气流很容易散失，影响电子元件散热效果。鉴于上述情况，本文提供了一种散热较好的电子装置散热系统，在靠近电子元件处设置了多个出风口，在导气罩的作用下，由各个出风口带走电子元件散出的热量，气流分布均匀，保证对多个电子元件提供相同的效果，提高了该电子散热装置的整体散热效率。

关键词：智能定向平台；机房辅助系统；电子装置；散热系统

一、背景概述

现有机房系统中，机柜是必不可少的设备，目前，社会上广泛所知的机柜构造一般是冷轧钢板或合金制作的柜体，用来存放计算机和相关控制设备的物件，可以提供对存放设备的保护，屏蔽电磁干扰，有序、整齐地排列设备，方便维护设备。机柜一般分为服务器机柜、网络机柜、控制台机柜等。但是，多数机柜的不具备智能功能及辅助功能，以通信机柜为例，一旦远距离的机柜设备出现需重启或小范围纤芯调整，必须实地进行调试，这给管理域较广的单位带来较大的运维压力。对处于污染较严重地区的机柜或户外机柜，对柜内设备带来较大影响，极易因外因导致设备故障。

而在现有服务器系统中，由于内置电子元件较多，电子元件运行过程中产生较大热量，通常是增加散热风扇组，对这些电子元件散热，由于系统空间较小，很难对每个电子元件加设风扇，而且电子元件的规格不同，也很难加设导风罩，因此，风扇带来的气流容易散失，影响电子元件的散热效果，如果一个风扇组损坏，会影响相对区域的散热效果。

鉴于以上内容，有必要提供智能化的机柜辅助系统以及散热效果较好的电子装置散热系统。

本文提供一种智能化机柜辅助系统和一种电子装置散热系统，机柜辅助系统克服现有的机柜单纯无自洁功能和无辅助功能的不足，该系统不仅能提供机柜的自洁功能，而且能方便地处理柜内设备需实地操作的小故障。对机柜温度过高或湿度过高时提供报警功能，更好的为机柜内设备提供保护支撑作用。

二、电子装置散热系统的构成

电子装置散热系统包括机箱、装设于机箱的多个电子元件、第一风扇模组、第二风扇模组及导风罩。本文所述的电子装置散热系统的靠近电子元件处设有多个出风口，由于导风罩的数个气流通道连第一风扇模组及第二风扇模组与出风口，故气流经气流通道口进入该导风罩内，由各个出风口流向电子元件可带走的电子元件运行时产生的热量，气流分布均匀，保证对多个电子元件效果，提高了该电子装置散热系统的整体散热效率。

三、电子装置散热系统的创新点及关键技术

3.1本文提出了一种广泛试用于各种机房的机柜辅助系统和适用于服务器系统中的电子装置散热系统。该系统所提供的辅助机柜及装置辅助性能及散热性能显著提高，操作方便，稳定性高。基于智能定向平台的机房辅助系统，优化设计了机柜所能提供功能，并添加以辅助功能，让运维人员可以远程完成操作，通过采用新系统，节约人力物力30%，提高散热效率20%，整体提高运维效率50%。

创新点1：智能辅控，远程简单操作。该机柜辅助系统提供辅助性能，操作方便，稳定性高。基于智能定向平台的机房辅助系统，优化设计了机柜所能提供功能，并添加以辅助功能，让运维人员可以远程完成操作。

创新点2：适用性强，适合各种类型机房。该机柜辅助系统所提供辅助功能广泛适用于各种类型机柜，对于偏远地区及污染较严重地区也较为适用。

3.2本文提出了一种电子装置散热系统，散热装置对传统散热装置进行革新，从单一出风散热改变为定向多风道散热，提高了散热效率。本文所述电子装置散热系统可以应用于伺服器上，电子装置散热系统包括一机箱10，一主板20，第一电子元件25，插接板30，第一风扇模组40，第二风扇模组45，第二电子元件50，第三电子元件60及导风罩200。

创新点1：送风均匀，散热效率高。

该第一风扇组40由3个并列设置风扇组成。该第二风扇组由4个呈矩形排列的风扇组成。该第一风扇组与第二风扇组45并列装设于该底板11上与插接板30相对的主板20的另一端。该风扇模组45与该第一电子元件34相对。整个装置产生的气流分布均匀，能保证对多个电子元件的散热效果。

创新点2：分体式安装插接，安装方便。

该机箱为10为矩形箱体，其设有底板11。该主板20装设于该机箱10的底板11中部。该电子元件25装设于主板20一端。本装置中，该第一电子元件25为若干扩充卡。该插接板30为一长条板体，其垂直装设于该底板11上位于该主板20一端。该插接板30设有第一通风槽32、第二通风槽34及数个通风口36.该第一通风槽32与第二通风槽34分别开设于该插接板30靠近底板11的一侧。该数个通风孔36开设与该插接板30远离底板11的一侧。该第二通风槽34与该第一电子元件25相对。整个装置通过插接板分体安装，安装方便，操作简单。

创新点3：容错率较高，风扇热备用。

某一风扇组损坏后，可通过连接出风口进入风扇损坏侧，不会影响装置散热效果。当第一风扇组与第二风扇组对机箱10进行散热时，它们所产生的所有气流将全部汇聚于导风罩200内的各个气流通道内流经第一通风槽32、第二通风槽34及数个通风口36带走电子元件的热量，充分利用气流对电子元件散热。如果第一风扇组或第二风扇组其中一个损坏，由于气流经由导风罩200汇聚后流经流经第一通风槽32、第二通风槽34及数个通风口36，所以产生的气流仍可均匀为电子元件均匀散热，不会影响部分电子元件的散热效果。

四、实施效果

机柜辅助系统设备及光配单元等安装于机柜中，如果因为设备自运行温度过高宕机或对光缆纤芯进行调整，需运维人员亲自前往机柜安装处进行调整。该系统可以自动对设备进行温湿度检测，提供远程报警，根据温湿度，运维人员可遥控机械臂开启空调对设备进行降温。对于纤芯调整，运维人员可操作机械臂从备用纤芯光配箱中取下备用纤芯进行调整。节约运维时间与成本，第一时间完成信号的接通。

电子装置散热系统利用导风罩及插接板组成的气道均匀给电子元件送风，避免了服务器电子元件过热导致的服务器宕机等现象，提高了电子元件的使用寿命，提高了服务器的运行效率，避免了因服务器发热等因素导致的服务器运行缓慢等现象，同时提高了风扇组的工作效率，提高了送风面积，提高了整体的散热效率。在本系统的应用中，能明显提高公司整个服务器系统的运行效率。

五、案例效果分析

A、B公司针对基于智能定向平台机房辅助系统进行了实用性检测，试验结论如下：

1）机柜辅助系统设备及光配单元等安装于机柜中，如果因为设备自运行温度过高宕机或对光缆纤芯进行调整，需运维人员亲自前往机柜安装处进行调整。该系统可以自动对设备进行温湿度检测，提供远程报警，根据温湿度，运维人员可遥控机械臂开启空调对设备进行降温。对于纤芯调整，运维人员可操作机械臂从备用纤芯光配箱中取下备用纤芯进行调整。节约运维时间与成本，第一时间完成信号的接通。

2）电子装置散热系统使用简易。安装后，各个孔道出风速率及出风量均合适且均匀。经过温度检测后，得出结论，比原散热系统散热效率提高20%。

公司鉴定委员会一致认定，该项目所研究成功的电子装置散热系统具有良好的散热功能，经过一系列改进后，具有推广的价值。

结语

综上所述，该电子装置散热系统可广泛应用于机房的各种成套设备中，可取得更好的散热效果，提高电子设备的运行可靠性和寿命，具有广泛的推广应用价值。

参考文献

[1]张健.电力电子器件及其装置的散热结构优化研究[D].哈尔滨工业大学,2015.

[2]赖国华.一种电子散热装置:,CN202059722U[P].2011.

作者简介

王瑞宁（1979.9-），男，山东昌邑，山东大学计算机科学与技术专业，工程师，单位：国网山东省电力公司诸城市供电公司，研究方向：电子装置散热系统

徐明伟（1986.12-）男，山东诸城，山东轻工业大学通信专业，工程师，单位：国网山东省电力公司诸城市供电公司，研究方向：电子装置散热系统

张旭盈（1989.1-），男，山东临朐，青岛科技大学通信专业，工程师，国网山东省电力公司诸城市供电公司，研究方向：电子装置散热系统

王朋（1980.2-），男，山东诸城，湖南科技大学电气工程及其自动化，助理工程师，国网山东省电力公司诸城市供电公司，研究方向：电子装置散热系统