一種電腦散熱冷卻系統及其控制方法
【專利說明】 一種電腦散熱冷卻系統及其控制方法
[0001]所屬領域
本發明屬于機械領域，特別涉及一種電腦散熱冷卻系統及其控制方法。
【背景技術】
[0002]高溫是集成電路的大敵。高溫不但會導致系統運行不穩，使用壽命縮短，甚至有可能使某些部件燒毀。導致高溫的熱量除了來自計算機外部，大部分是來自計算機內部。散熱器的作用就是將這些熱量吸收，保證計算機部件的溫度正常。散熱器的種類非常多，CPU、顯卡、主板芯片組、硬盤、機箱、電源甚至光驅和內存都會需要散熱器，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。細分散熱方式，可以分為風冷，熱管，水冷，半導體制冷，壓縮機制冷等等。水冷使用液體在泵的帶動下強制循環帶走散熱器的熱量，與風冷相比具有安靜、降溫穩定、對環境依賴小等等優點。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水泵功率相關。而且水的熱容量大，這就使得水冷制冷系統有著很好的熱負載能力。相當于風冷系統的5倍，導致的直接好處就是CPU工作溫度曲線非常平緩。比如，使用風冷散熱器的系統在運行CPU負載較大的程序時會在短時間內出現溫度熱尖峰，或有可能超出CPU警戒溫度，而水冷散熱系統則由于熱容量大，熱波動相對要小得多。從水冷散熱原理來看，可以分為主動式水冷和被動式水冷兩大類。主動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扇來輔助冷卻水散熱。但是安裝散熱風扇來輔助冷卻水散熱的效率低，當需要
一到夏天，室外溫度過高，加上夏天是用電高峰，電纜負荷過大，隨著用電設備在線路中的不斷增加，電纜所承受的電流也越來越大，其次電纜隨著使用時間的推移，電纜存在老化等現象，其載流量也將不同程度的降低，一旦電流超出額定載流量，電纜將會發熱，達到一定溫度后電纜將會擊穿、燒毀，嚴重時將導致火災，電纜自燃很危險，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圍，或者把其他電纜給引燃，引發火災燒到樓房，很容易造成難以控制的火災局面。不僅僅是在高溫天耽擱了百姓的用電時間，甚至會危害到生命。因此，如何給高空電纜降溫，是一個很重要的問題。
【發明內容】
[0003]為了解決【背景技術】中所述的電腦發熱的問題，本發明提供一種電腦散熱冷卻系統及其控制方法。
[0004]本發明解決上述問題所采用的技術方案如下:
一種電腦散熱冷卻系統，包括三個以上的冷卻管、冷卻裝置、水冷頭和水泵，其特征在于:水冷頭設置在被冷卻件上，兩個冷卻管分別連接水冷頭的進水口和出水口，連接水冷頭出水口的冷卻管還與水泵的進口連接，水泵的出口連接第三個冷卻管，連接水泵出口的冷卻管與冷卻裝置的進水口連接，連接水冷頭進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、設置在殼體內且和殼體上的熱水進水口連接的灑水器，殼體上端設有排氣口和熱水進水口，下端設有冷水出水口和設置在冷水出水口上部的進氣口 ；出氣模塊包括設置在殼體上排氣口下方的排氣風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水箱、連接儲水箱的出水口和冷卻裝置熱水進水口的補水管，補水管上設有開關。
[0007]所述的殼體上還設有控制單元，控制單元包括溫度傳感器、水位傳感器、儲水箱水位傳感器、導線和處理模塊，溫度傳感器、水位傳感器和儲水箱水位傳感器通過導線分別與處理模塊連接，處理模塊通過導線與排氣風扇、補水管上設置的開關連接，溫度傳感器設置在連接水冷頭進水口的冷卻管內的水中，水位傳感器設置在殼體內，儲水箱水位傳感器設置在儲水箱的水中，處理模塊設置在殼體外部。
[0008]所述的水冷頭可以多個串聯，共用一個冷卻裝置。
[0009]一種電纜冷卻系統的控制方法，其步驟為:
第一步，設置在冷卻管內的溫度傳感器測得冷卻管內的水的溫度Tl，設置在殼體內的水位傳感器測得殼體內的水位XI，設置在儲水箱內的儲水箱水位傳感器測得儲水箱內的水位X2，溫度傳感器、水位傳感器和儲水箱水位傳感器分別將冷卻管內的水的溫度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減去預先設置的目標水溫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水位X，若水位Xl是否低于或等于目標水位X，處理模塊控制補水管上的開關打開，儲水箱內的水通過灑水器進入殼體內，直到水位Xl達到預先設置的冷卻管內的最高水位Χ3，處理模塊控制補水管上的開關關閉，若水位Xl高于目標水位X，低于最高水位Χ3，處理模塊不發出信號；
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，處理模塊發出警告，若水位Χ2高于警戒水位，處理模塊不發出警告；
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的正負性，若溫度差值Λ Tl為負，處理模塊控制排氣風扇減小轉速，控制水泵減小工作功率，減小冷卻管內水的流動性；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扇增大轉速，控制水泵增大工作功率，加大冷卻管內水的流動性；返回第一止/J/ O
[0010]所述的處理模塊包含一種根據當前的被冷卻件的運行負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神經網絡。
[0011]所述的BP神經網絡，模型建立分為以下2個步驟:
步驟一，網絡結構的確定
建立BP神經網絡模型在工程應用中的網絡結構,確定的內容如下:
①輸入層節點個數
先將輸入數據“歸一化”到限定范圍[[0，1]之間；
將電纜的運行負荷和大氣的溫度確定為BP神經網絡模型的輸入層，BP神經網絡模型的輸入層節點數為2 ；
②輸出層節點數為I
③隱含層節點數的選取確定隱含層節點數為15，至此傳統BP神經網絡結構己經確定，其模型結構為2x15 Xl ； 步驟二，網絡參數的設置
①學習速率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學習誤差E控制在[0.005，0.01]。
[0012]本發明的有益效果是:本發明有效減小電腦的發熱，增加了電腦的壽命，減小了電流的損耗。且本發明通過當前電腦的運行負荷預計電腦的發熱量，提前準備好散熱冷卻系統的工作量，節約了能耗和提高了散熱冷卻系統的效率。
【附圖說明】
[0013]圖1是本發明結構示意圖。
[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為進氣模塊、8為進氣模塊、61為殼體、62為灑水器、81為排氣風扇、82為排氣管,9為控制單兀。
【具體實施方式】
[0015]如圖1所示為本發明的其中一種實施例。
[0016]一種電腦散熱冷卻系統，包括三個以上的冷卻管1、冷卻裝置2、水冷頭3和水泵4，水冷頭3設置在被冷卻件上，兩個冷卻管I分別連接水冷頭3的進水口和出水口，連接水冷頭3出水口的冷卻管I還與水泵4的進口連接，水泵4的出口連接第三個冷卻管1，連接水泵4出口的冷卻管I與冷卻裝置2的進水口連接，連接水冷頭3進水口的冷卻管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、設置在殼體61內且和殼體61上的熱水進水口連接的灑水器62,殼體61上端設有排氣口和熱水進水口，下端設有冷水出水口和設置在冷水出水口上部的進氣口 ；出氣模塊8包括設置在殼體61上排氣口下方的排氣風扇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設有儲水箱7、連接儲水箱7的出水口和冷卻裝置2熱水進水口的補水管5，補水管5上設有開關。
[0019]所述的殼體61上還設有控制單元9，控制單元9包括溫度傳感器、水位傳感器、儲水箱水位傳感器、導線和處理模塊，溫度傳感器、水位傳感器和儲水箱水位傳感器通過導線分別與處理模塊連接，處理模塊通過導線與排氣風扇81、補水管5上設置的開關連接，溫度傳感器設置在連接水冷頭3進水口的冷卻管I內的水中，水位傳感器設置在殼體61內，儲水箱水位傳感器設置在儲水箱7的水中，處理模塊設置在殼體61外部。
[0020]所述的水冷頭3可以多個串聯，共用一個冷卻裝置2。
[0021]一種電腦散熱冷卻系統的控制方法，步驟一，設置在冷卻管I內的溫度傳感器測得冷卻管I內的水的溫度Tl，設置在殼體61內的水位傳感器測得殼體61內的水位XI，設置在儲水箱7內的儲水箱水位傳感器測得儲水箱7內的水位X2，溫度傳感器、水位傳感器和儲水箱水位傳感器分別將冷卻管I內的水的溫度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減去預先設置的目標水溫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水位X，若水位Xl是否低于或等于目標水位X，處理模塊控制補水管5上的開關打開，儲水箱7內的水通過灑水器62進入殼體61內，直到水位Xl達到預先設置的冷卻管I內的最高水位Χ3，處理模塊控制補水管5上的開關關閉，若水位Xl高于目標水位X，低于最高水位Χ3，處理模塊不發出信號；
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，處理模塊發出警告，若水位Χ2高于警戒水位，處理模塊不發出警告；
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