一種電腦散熱冷卻系統(tǒng)及其控制方法
【專(zhuān)利說(shuō)明】 一種電腦散熱冷卻系統(tǒng)及其控制方法
[0001]所屬領(lǐng)域
本發(fā)明屬于機(jī)械領(lǐng)域，特別涉及一種電腦散熱冷卻系統(tǒng)及其控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]高溫是集成電路的大敵。高溫不但會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)運(yùn)行不穩(wěn)，使用壽命縮短，甚至有可能使某些部件燒毀。導(dǎo)致高溫的熱量除了來(lái)自計(jì)算機(jī)外部，大部分是來(lái)自計(jì)算機(jī)內(nèi)部。散熱器的作用就是將這些熱量吸收，保證計(jì)算機(jī)部件的溫度正常。散熱器的種類(lèi)非常多，CPU、顯卡、主板芯片組、硬盤(pán)、機(jī)箱、電源甚至光驅(qū)和內(nèi)存都會(huì)需要散熱器，這些不同的散熱器是不能混用的，而其中最常接觸的就是CPU的散熱器。細(xì)分散熱方式，可以分為風(fēng)冷，熱管，水冷，半導(dǎo)體制冷，壓縮機(jī)制冷等等。水冷使用液體在泵的帶動(dòng)下強(qiáng)制循環(huán)帶走散熱器的熱量，與風(fēng)冷相比具有安靜、降溫穩(wěn)定、對(duì)環(huán)境依賴(lài)小等等優(yōu)點(diǎn)。水冷散熱器的散熱性能與其中散熱液(水或其他液體)流速成正比，制冷液的流速又與制冷系統(tǒng)水泵功率相關(guān)。而且水的熱容量大，這就使得水冷制冷系統(tǒng)有著很好的熱負(fù)載能力。相當(dāng)于風(fēng)冷系統(tǒng)的5倍，導(dǎo)致的直接好處就是CPU工作溫度曲線非常平緩。比如，使用風(fēng)冷散熱器的系統(tǒng)在運(yùn)行CPU負(fù)載較大的程序時(shí)會(huì)在短時(shí)間內(nèi)出現(xiàn)溫度熱尖峰，或有可能超出CPU警戒溫度，而水冷散熱系統(tǒng)則由于熱容量大，熱波動(dòng)相對(duì)要小得多。從水冷散熱原理來(lái)看，可以分為主動(dòng)式水冷和被動(dòng)式水冷兩大類(lèi)。主動(dòng)式水冷除了在具備水冷散熱器全部配件外，另外還需要安裝散熱風(fēng)扇來(lái)輔助冷卻水散熱。但是安裝散熱風(fēng)扇來(lái)輔助冷卻水散熱的效率低，當(dāng)需要
一到夏天，室外溫度過(guò)高，加上夏天是用電高峰，電纜負(fù)荷過(guò)大，隨著用電設(shè)備在線路中的不斷增加，電纜所承受的電流也越來(lái)越大，其次電纜隨著使用時(shí)間的推移，電纜存在老化等現(xiàn)象，其載流量也將不同程度的降低，一旦電流超出額定載流量，電纜將會(huì)發(fā)熱，達(dá)到一定溫度后電纜將會(huì)擊穿、燒毀，嚴(yán)重時(shí)將導(dǎo)致火災(zāi)，電纜自燃很危險(xiǎn)，滅火難度較大。鑒于著火電纜有電，不能用水滅，加上如果有易燃物在周?chē)?，或者把其他電纜給引燃，引發(fā)火災(zāi)燒到樓房，很容易造成難以控制的火災(zāi)局面。不僅僅是在高溫天耽擱了百姓的用電時(shí)間，甚至?xí)：Φ缴?。因此，如何給高空電纜降溫，是一個(gè)很重要的問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了解決【背景技術(shù)】中所述的電腦發(fā)熱的問(wèn)題，本發(fā)明提供一種電腦散熱冷卻系統(tǒng)及其控制方法。
[0004]本發(fā)明解決上述問(wèn)題所采用的技術(shù)方案如下:
一種電腦散熱冷卻系統(tǒng)，包括三個(gè)以上的冷卻管、冷卻裝置、水冷頭和水泵，其特征在于:水冷頭設(shè)置在被冷卻件上，兩個(gè)冷卻管分別連接水冷頭的進(jìn)水口和出水口，連接水冷頭出水口的冷卻管還與水泵的進(jìn)口連接，水泵的出口連接第三個(gè)冷卻管，連接水泵出口的冷卻管與冷卻裝置的進(jìn)水口連接，連接水冷頭進(jìn)水口的冷卻管與冷卻裝置的出水口連接。
[0005]所述的冷卻管為軟管，所述的冷卻裝置包括冷卻模塊和出氣模塊，其中冷卻模塊包括殼體、設(shè)置在殼體內(nèi)且和殼體上的熱水進(jìn)水口連接的灑水器，殼體上端設(shè)有排氣口和熱水進(jìn)水口，下端設(shè)有冷水出水口和設(shè)置在冷水出水口上部的進(jìn)氣口 ；出氣模塊包括設(shè)置在殼體上排氣口下方的排氣風(fēng)扇和與殼體排氣口連接的排氣管。
[0006]所述的冷卻裝置還包括儲(chǔ)水箱、連接儲(chǔ)水箱的出水口和冷卻裝置熱水進(jìn)水口的補(bǔ)水管，補(bǔ)水管上設(shè)有開(kāi)關(guān)。
[0007]所述的殼體上還設(shè)有控制單元，控制單元包括溫度傳感器、水位傳感器、儲(chǔ)水箱水位傳感器、導(dǎo)線和處理模塊，溫度傳感器、水位傳感器和儲(chǔ)水箱水位傳感器通過(guò)導(dǎo)線分別與處理模塊連接，處理模塊通過(guò)導(dǎo)線與排氣風(fēng)扇、補(bǔ)水管上設(shè)置的開(kāi)關(guān)連接，溫度傳感器設(shè)置在連接水冷頭進(jìn)水口的冷卻管內(nèi)的水中，水位傳感器設(shè)置在殼體內(nèi)，儲(chǔ)水箱水位傳感器設(shè)置在儲(chǔ)水箱的水中，處理模塊設(shè)置在殼體外部。
[0008]所述的水冷頭可以多個(gè)串聯(lián)，共用一個(gè)冷卻裝置。
[0009]一種電纜冷卻系統(tǒng)的控制方法，其步驟為:
第一步，設(shè)置在冷卻管內(nèi)的溫度傳感器測(cè)得冷卻管內(nèi)的水的溫度Tl，設(shè)置在殼體內(nèi)的水位傳感器測(cè)得殼體內(nèi)的水位XI，設(shè)置在儲(chǔ)水箱內(nèi)的儲(chǔ)水箱水位傳感器測(cè)得儲(chǔ)水箱內(nèi)的水位X2，溫度傳感器、水位傳感器和儲(chǔ)水箱水位傳感器分別將冷卻管內(nèi)的水的溫度Tl、水位Xl和水位X2傳遞給處理模塊；
第二步；處理模塊接收水的溫度Tl、水位Xl和水位X2，溫度Tl減去預(yù)先設(shè)置的目標(biāo)水溫T，得到溫度差值Λ Tl;
第三步，處理模塊判斷水位Xl是否低于或等于目標(biāo)水位X，若水位Xl是否低于或等于目標(biāo)水位X，處理模塊控制補(bǔ)水管上的開(kāi)關(guān)打開(kāi)，儲(chǔ)水箱內(nèi)的水通過(guò)灑水器進(jìn)入殼體內(nèi)，直到水位Xl達(dá)到預(yù)先設(shè)置的冷卻管內(nèi)的最高水位Χ3，處理模塊控制補(bǔ)水管上的開(kāi)關(guān)關(guān)閉，若水位Xl高于目標(biāo)水位X，低于最高水位Χ3，處理模塊不發(fā)出信號(hào)；
處理模塊判斷水位Χ2是否低于或等于警戒水位，若水位Χ2低于或等于警戒水位，處理模塊發(fā)出警告，若水位Χ2高于警戒水位，處理模塊不發(fā)出警告；
處理模塊判斷溫度差值Λ Tl是否大于或等于警戒溫度以及溫度差值Λ Tl的正負(fù)性，若溫度差值Λ Tl為負(fù)，處理模塊控制排氣風(fēng)扇減小轉(zhuǎn)速，控制水泵減小工作功率，減小冷卻管內(nèi)水的流動(dòng)性；若溫度差值Λ Tl為正且溫度差值Λ Tl是大于或等于警戒溫度，處理模塊控制排氣風(fēng)扇增大轉(zhuǎn)速，控制水泵增大工作功率，加大冷卻管內(nèi)水的流動(dòng)性；返回第一止/J/ O
[0010]所述的處理模塊包含一種根據(jù)當(dāng)前的被冷卻件的運(yùn)行負(fù)荷和大氣的溫度確定之后的被冷卻件的溫度以及水的溫度Tl的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。
[0011]所述的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，模型建立分為以下2個(gè)步驟:
步驟一，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的確定
建立BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型在工程應(yīng)用中的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),確定的內(nèi)容如下:
①輸入層節(jié)點(diǎn)個(gè)數(shù)
先將輸入數(shù)據(jù)“歸一化”到限定范圍[[0，1]之間；
將電纜的運(yùn)行負(fù)荷和大氣的溫度確定為BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的輸入層，BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的輸入層節(jié)點(diǎn)數(shù)為2 ；
②輸出層節(jié)點(diǎn)數(shù)為I
③隱含層節(jié)點(diǎn)數(shù)的選取確定隱含層節(jié)點(diǎn)數(shù)為15，至此傳統(tǒng)BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)己經(jīng)確定，其模型結(jié)構(gòu)為2x15 Xl ； 步驟二，網(wǎng)絡(luò)參數(shù)的設(shè)置
①學(xué)習(xí)速率V取值范圍為[0.5，2.5]；
②平滑因子a取值范圍為[[0.5，0.9]；
③學(xué)習(xí)誤差E控制在[0.005，0.01]。
[0012]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明有效減小電腦的發(fā)熱，增加了電腦的壽命，減小了電流的損耗。且本發(fā)明通過(guò)當(dāng)前電腦的運(yùn)行負(fù)荷預(yù)計(jì)電腦的發(fā)熱量，提前準(zhǔn)備好散熱冷卻系統(tǒng)的工作量，節(jié)約了能耗和提高了散熱冷卻系統(tǒng)的效率。
【附圖說(shuō)明】
[0013]圖1是本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]其中，I為冷卻管、2為冷卻裝置、4為熱水管、5為冷水管、6為冷卻模塊、7為進(jìn)氣模塊、8為進(jìn)氣模塊、61為殼體、62為灑水器、81為排氣風(fēng)扇、82為排氣管,9為控制單兀。
【具體實(shí)施方式】
[0015]如圖1所示為本發(fā)明的其中一種實(shí)施例。
[0016]一種電腦散熱冷卻系統(tǒng)，包括三個(gè)以上的冷卻管1、冷卻裝置2、水冷頭3和水泵4，水冷頭3設(shè)置在被冷卻件上，兩個(gè)冷卻管I分別連接水冷頭3的進(jìn)水口和出水口，連接水冷頭3出水口的冷卻管I還與水泵4的進(jìn)口連接，水泵4的出口連接第三個(gè)冷卻管1，連接水泵4出口的冷卻管I與冷卻裝置2的進(jìn)水口連接，連接水冷頭3進(jìn)水口的冷卻管I與冷卻裝置2的出水口連接。
[0017]為了便于安裝，所述的冷卻管I為軟管，冷卻裝置2包括冷卻模塊6和出氣模塊8，其中冷卻模塊6包括殼體61、設(shè)置在殼體61內(nèi)且和殼體61上的熱水進(jìn)水口連接的灑水器62,殼體61上端設(shè)有排氣口和熱水進(jìn)水口，下端設(shè)有冷水出水口和設(shè)置在冷水出水口上部的進(jìn)氣口 ；出氣模塊8包括設(shè)置在殼體61上排氣口下方的排氣風(fēng)扇81和與殼體61排氣口連接的排氣管82。
[0018]所述的冷卻裝置2設(shè)有儲(chǔ)水箱7、連接儲(chǔ)水箱7的出水口和冷卻裝置2熱水進(jìn)水口的補(bǔ)水管5，補(bǔ)水管5上設(shè)有開(kāi)關(guān)。
[0019]所述的殼體61上還設(shè)有控制單元9，控制單元9包括溫度傳感器、水位傳感器、儲(chǔ)水箱水位傳感器、導(dǎo)線和處理模塊，溫度傳感器、水位傳感器和儲(chǔ)水箱水位傳感器通過(guò)導(dǎo)線分別與處理模塊連接，處理模塊通過(guò)導(dǎo)線與排氣風(fēng)扇81、補(bǔ)水管5上設(shè)置的開(kāi)關(guān)連接，溫度傳感器設(shè)置在連接水冷頭3進(jìn)水口的冷卻管I內(nèi)的水中，水位傳感器設(shè)置在殼體61內(nèi)，儲(chǔ)水箱水位傳感器設(shè)置在儲(chǔ)水箱7的水中，處理模塊設(shè)置在殼體61外部。
[0020]所述的水冷頭3可以多個(gè)串聯(lián)，共用一個(gè)冷卻裝置2。
[0021]一種電腦散熱冷卻系統(tǒng)的控制方法，步驟一，設(shè)置在冷卻管I內(nèi)的溫度傳感器測(cè)得冷卻管I內(nèi)的水的溫度Tl，設(shè)置在殼體61內(nèi)的水位傳感器測(cè)得殼體61內(nèi)的水位XI，設(shè)置在儲(chǔ)水箱7內(nèi)的儲(chǔ)水箱水位傳感器測(cè)得儲(chǔ)水箱7內(nèi)的水位X2，溫度傳感器、水位傳感器和儲(chǔ)水箱水位傳感器分別將冷卻管I內(nèi)的水的溫度Tl、水位Xl和水位X2傳遞給處理模塊；
步驟二，處理模塊接收水的溫度Tl、水位Xl和水位X2，溫度Tl減去預(yù)先設(shè)置的目標(biāo)水溫T，得到溫度差值Λ Tl;
步驟三，處理模塊判斷水位Xl是否低于或等于目標(biāo)水位X，若水位Xl是否低于或等于目標(biāo)水位X，處理模塊控制補(bǔ)水管5上的開(kāi)關(guān)打開(kāi)，儲(chǔ)水箱7內(nèi)的水通過(guò)灑水器62進(jìn)入殼體61內(nèi)，直到水位Xl達(dá)到預(yù)先設(shè)置的冷卻管I內(nèi)的最高水位Χ3，處理模塊控制補(bǔ)水管5上的開(kāi)關(guān)關(guān)閉，若水位Xl高于目標(biāo)水位X，低于最高水位Χ3，處理模塊不發(fā)出信號(hào)；
步驟四，處理模塊判斷水位Χ2是否低于或等于警戒水位，若水位Χ2低于或等于警戒水位，處理模塊發(fā)出警告，若水位Χ2高于警戒水位，處理模塊不發(fā)出警告；
步驟五，處理模塊判斷溫度差值Λ Tl是否大于或等于警戒溫度以及溫度差值