本发明涉及机房机柜的除尘领域，具体涉及一种机房机柜自动除尘装置及方法。

背景技术：

近年来，由于空气污染导致机房自动化设备运行不正常的情况不断发生，设备寿命下降、板件腐蚀、状态异常、耗能增加、故障频发、损坏率上升等，灰尘作为影响电子元器件工作状态的主要危害之一，已成为机房不可不防的安全隐患。目前一般的做法仍然为传统人工带电清洗的方法。此种方法缺点劳动强度大，操作难度高，清扫效率低，清洗效果差，间隔周期长，需要投入大量的人力物力和时间，且操作过程中灰尘浮扬将会直接危害操作人员的身体健康，设备和操作人员的安全也难以得到充分的保障。

技术实现要素：

为解决上述问题，本发明提供一种机房机柜自动除尘装置及方法，对机房机柜自动进行除尘清理，省时省力，成本低，除尘效果好。

本发明的技术方案是：一种机房机柜自动除尘装置，包括除尘部件，除尘部件包括除尘电机、风扇和吸尘管，吸尘管的头端设置吸尘头；机柜包括柜体和柜盖，柜体内设置有多个隔板，相邻隔板之间安装有服务设备；该装置还包括灰尘度传感器、主控制器和滑动部件；灰尘度传感器、主控制器和滑动部件设置在机柜内；

所述滑动部件包括上下滑槽、左右滑槽、滑动轮和位移电机，上下滑槽设置在柜体侧边，左右滑槽设置在隔板上，滑动轮与位移电机连接，位移电机与吸尘头连接，滑动轮可沿上下滑槽和左右滑槽滑动；

所述灰尘度传感器、位移电机、除尘电机分别与主控制器电连接；当灰尘度传感器检测柜体内灰尘量超过预设值时，主控制器控制除尘电机工作，并控制位移电机带动吸尘头移动对柜体内的服务设备进行除尘清理。

进一步地，主控制器还连接有存储器，存储器内存储有各个服务设备的位置坐标，主控制器根据各服务器设备的位置坐标控制位移电机的移动。

进一步地，主控制器与上位机通信，上位机连接有数据库服务器，数据库服务器内存储柜体内各服务器设备的位置坐标；上位机根据各服务器设备的位置坐标制定位移电机位移流程，并将位移电机位移流程发送至主控制器，主控制器根据位移电机位移流程结合各服务器设备的位置坐标控制位移电机的移动；同时主控制器将实时事件信息和数据信息反馈至上位机。

进一步地，机柜上设置有存储其各服务设备位置坐标的电子标签，上位机通过一数据终端扫描电子标签获得对应各服务设备位置坐标，并将获得的各服务设备位置坐标存储于数据库服务器和发送至主控制器存储于存储器。

进一步地，上位机还电连接有报警部件。

进一步地，吸尘管为可伸缩软管；除尘部件还包括存管盒，吸尘管可缩放于存管盒内；

除尘部件还包括集尘布袋和集尘托盘；集尘托盘设置在集尘布袋下侧；集尘托盘上设置光电传感器，检测集尘托盘上的灰尘量；光电传感器与主控制器电连接。

进一步地，该装置还包括设置在柜体内的温度传感器和湿度传感器，温度传感器、湿度传感器分别与主控制器电连接。

进一步地，该装置还包括显示部件，显示部件包括显示屏、状态灯、报警器和按键；

显示屏、状态灯、报警器和按键分别与主控制器电连接。

本发明的技术方案还包括一种基于上述任一项所述装置的机房机柜自动除尘方法，包括以下步骤：

s1，数据终端扫描机柜上的电子标签，获得机柜内的各服务设备位置坐标，将所获得位置坐标传至上位机；

s2，上位机将所获得的位置坐标存储在数据库服务器，并发送至主控制器，主控制器将接收的位置坐标存储于存储器；

s3，主控制器向主控制器发送位移电机移动流程；

s4，灰尘度传感器实时检测柜体内的灰尘量；

s5，当柜体内的灰尘量超过阈值或者主控制器接收到上位机的除尘命令时，控制位移电机和除尘电机启动对服务设备进行除尘清理，其中主控制器根据位移电机移动流程，基于各服务设备位置坐标控制位移电机的移动路线。

进一步地，控制位移电机和除尘电机启动对服务设备进行除尘清理，其中主控制器根据位移电机移动流程，基于各服务设备位置坐标控制位移电机的移动路线，具体为：

s5-1，判断除尘电机和位移电机是否处于空闲，且吸尘头位于坐标（0,0）；

s5-2，若是，则进入下一步，否则反馈提示正忙，并重复步骤s5-1；

s5-3，读取第一个待清理服务设备的位置坐标（0，y）；

s5-4，下发驱动信号至位移电机，使吸尘头从（0，0）达到指定（0，y）位置；

s5-5，下发驱动信号至除尘电机，启动风扇，开始吸尘；

s5-6，下发驱动信号至位移电机，使位移电机带动吸尘头从左向右移动；

s5-7，读取吸尘头位置坐标并反馈；

s5-8，判断吸尘头是否处于（x0，y）位置；

s5-9，若是，则进入下一步，否则继续步骤s5-7；

s5-10，下发驱动信号至位移电机，使位移电机带动吸尘头从右往左移动进行二次吸尘；

s5-11，继续读取吸尘头位置坐标并反馈；

s5-12，判断吸尘头是否处于（0，y）位置；

s5-13，若是，则第一个待清理服务设备清理结束，否则继续步骤s5-11。

本发明提供的一种机房机柜自动除尘装置及方法，利用传感器监测柜内环境，当灰尘过多时发出告警并能自动启动除尘，无需传统定期人工带电清理，增强作业安全性，减少人工花费，降低消耗成本，且省时省力，安全可靠，除尘效果好，易于监测，操作简单。另外，机柜与上位机通信，使除尘装置精准定位服务设备位置，对服务设备精准除尘，提高除尘效果；且可由上位机切换除尘工作模式，随时精准除尘，除尘效果更明显。

附图说明

图1是本发明具体实施例一结构示意图；

图2是图1中a部放大结构示意图；

图3是图1中b部放大结构示意图；

图4是本发明具体实施例一电路原理示意框图；

图5是本发明具体实施例一通信结构示意框图；

图6是本发明具体实施例二方法流程示意图；

图7是本发明具体实施例二主控制器控制位移电机运行方法流程示意图。

图中，1、机柜；1-1、柜盖；1-2、柜体；1-3、合页；1-4、隔板；1-5、柜底座；1-6、门锁；2、除尘部件；2-1、除尘电机；2-2、风扇、2-3、进风滤片；2-4、出风滤片；2-5、出风板；2-6、集尘室；2-7、存管盒；2-8、吸尘管；2-9、集尘布袋；2-10、集尘托盘；2-11、吸尘头；3、滑动部件；3-1、上下滑槽；3-2、滑动轮；3-3、位移电机；3-4、左右滑槽；4、传感器部件；4-1、温度传感器；4-2、湿度传感器；4-3、灰尘度传感器；5、显示部件；5-1、显示屏；5-2、状态灯；5-3、报警器；5-4、按键；6、1u设备；7、2u设备；8、4u设备；9、数据采集电路；10、驱动电路；11、主控制器；12、存储器；13、上位机；14、数据库服务器；15、以太网交换机；16、报警部件；17、数据终端；18、电子标签。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施例对本发明进行详细阐述，以下实施例是对本发明的解释，而本发明并不局限于以下实施方式。

实施例一

如图1-5所示，本实施例提供一种机房机柜1自动除尘装置，其中机柜1包括柜体1-2和柜盖1-1，柜体1-2和柜盖1-1通过合页1-3铰接，柜盖1-1上设置门锁1-6。柜体1-2内设置有多个隔板1-4，相邻隔板1-4之间安装有服务设备，如1u设备6、2u设备7、4u设备8等，不同服务设备在柜体1-2内的高度不同，记录各服务设备的高度，以便后续对服务设备进行除尘流程。需要说明的是，机柜1内灰尘主要影响服务设备，因此，本发明的除尘装置主要对服务设备进行除尘。

本装置包括灰尘度传感器4-3、主控制器11和除尘部件2，其中灰尘度传感器4-3检测柜体1-2内的灰尘量，除尘部件2包括除尘电机2-1、风扇2-2和吸尘管2-8，吸尘管2-8的头端设置吸尘头2-11。灰尘度传感器4-3、除尘电机2-1分别与主控制器11电连接；当灰尘度传感器4-3检测到柜体1-2内灰尘量超过预设值时，主控制器11控制除尘电机2-1启动进行除尘。

本实施例为实现对服务设备的精准除尘，还在机柜1内设置滑动部件3，带动吸尘头2-11对服务设备进行精准除尘。具体的，滑动部件3包括上下滑槽3-1、左右滑槽3-4、滑动轮3-2和位移电机3-2；上下滑槽3-1设置在柜体1-2侧边上（本实施例将上下滑槽3-1设置在柜体1-2左侧），左右滑槽3-4设置在隔板1-4上（每个隔板1-4上均设置一左右滑槽3-4），滑动轮3-2与位移电机3-2连接，位移电机3-2与吸尘头2-11连接，滑动轮3-2可沿上下滑槽3-1和左右滑槽3-4滑动。其中位移电机3-2与主控制器11电连接，对某个服务设备进行精准除尘时，主控制器11控制位移电机3-2通过滑动轮3-2沿上下滑槽3-1和左右滑槽3-4达到指定位置，使吸尘头2-11对服务设备进行吸尘。需要说明的是，主控制器11通过驱动电路10分别与位移电机3-2、除尘电机2-1电连接。

为方便吸尘头2-11的移动，吸尘管2-8为可伸缩软管；除尘部件2还包括存管盒2-7，吸尘管2-8可缩放于存管盒2-7内，需要时，将吸尘管2-8从存放盒内拉出。

为实现主控制器11控制位移电机3-2精准到达预定位置，主控制器11还连接存储器12，存储器12内存储有各个服务设备的位置坐标，主控制器11根据各服务器设备的位置坐标控制位移电机3-2的移动。

本实施例中，为实现后台工作人员对除尘的控制，主控制器11与上位机13通信，具体通过以太网交换机15以数据网络进行通讯，需要说明的是，上位机13可连接多个机柜1的主控制器11，对多个机柜1进行控制。上位机13连接有数据库服务器14，数据库服务器14内存储柜体1-2内各服务器设备的位置坐标，上位机13根据各服务器设备的位置坐标制定位移电机3-2位移流程，并将位移电机3-2位移流程发送至主控制器11，主控制器11根据位移电机3-2位移流程结合各服务器设备的位置坐标控制位移电机3-2的移动；同时主控制器11将实时事件信息和数据信息（比如传感器信息、故障信息、报警信息等）反馈至上位机13。另外，上位机13可下发除尘指令至主控制器11，主控制器11接收到除尘指令即启动除尘程序。上位机13还电连接有报警部件16，如电话报警、短信报警、声光报警灯，接收到异常信息或需除尘信息时，进行报警。

本实施例中，为获得各服务设备的位置坐标，机柜1上设置有存储其各服务设备位置坐标的电子标签18，上位机13通过一数据终端17扫描电子标签18获得对应各服务设备位置坐标，并将获得的各服务设备位置坐标存储于数据库服务器14和发送至主控制器11存储于存储器12。需要说明的是，工作人员将服务设备安装好后，将服务设备位置坐标存储于电子标签18，供上位机13获得坐标信息。

本实施例的除尘部件2还包括集尘布袋2-9和集尘托盘2-10；集尘托盘2-10设置在集尘布袋2-9下侧；集尘托盘2-10上设置光电传感器，检测集尘托盘2-10上的灰尘量；光电传感器与主控制器11电连接，当光电传感器检测集尘托盘2-10上的灰尘量超过阈值时，主控制器11发出报警，提醒工作人员及时清理。另外，除尘部件2还包括进风滤片2-3、出风滤片2-4、出风板2-5和集尘室2-6，以实施除尘。除尘部件2安装于柜体1-2的柜底座1-5上。

优选地，本实施例的传感器部件4除了灰尘度传感器4-3外，还包括设置在柜体1-2内的温度传感器4-1和湿度传感器4-2，温度传感器4-1、湿度传感器4-2分别与主控制器11电连接，检测柜体1-2内的温湿度，供主控制器11综合判断和监测柜体1-2内的环境。具体地，传感器部件4可在柜体1-2上、中、下位置安装三处，主控制器11将传感器采集数据取平均值处理。本实施例中，灰尘度传感器4-3、温度传感器4-1、湿度传感器4-2、光电传感器分别通过一数据采集电路9与主控制器11电连接。

另外，本实施例还设置显示部件5，显示部件5包括显示屏5-1、状态灯5-2、报警器5-3和按键5-4；显示屏5-1、状态灯5-2、报警器5-3和按键5-4分别与主控制器11电连接，显示屏5-1可显示传感器采集数据、吸尘头2-11位置、电机工作状态灯5-2。状态灯5-2可设置三个，分别代表不同状态，红色表示告警异常，绿色表示空闲运行，黄色表示除尘进行，当黄色或红色状态灯5-2闪烁时除尘不能进行，直至状态变化为绿色灯闪烁。工作人员可通过按键5-4输入指令，控制主控制器11执行除尘操作等。

实施例二

如图6所示，基于实施例一，本实施例提供一种机房机柜1自动除尘方法，包括以下步骤：

s1，数据终端17扫描机柜1上的电子标签18，获得机柜1内的各服务设备位置坐标，将所获得位置坐标传至上位机13；

s2，上位机13将所获得的位置坐标存储在数据库服务器14，并发送至主控制器11，主控制器11将接收的位置坐标存储于存储器12；

s3，主控制器11向主控制器11发送位移电机3-2移动流程；

s4，灰尘度传感器4-3实时检测柜体1-2内的灰尘量；

s5，当柜体1-2内的灰尘量超过阈值或者主控制器11接收到上位机13的除尘命令时，控制位移电机3-2和除尘电机2-1启动对服务设备进行除尘清理，其中主控制器11根据位移电机3-2移动流程，基于各服务设备位置坐标控制位移电机3-2的移动路线。

如图7所示，其中，步骤s5中，控制位移电机3-2和除尘电机2-1启动对服务设备进行除尘清理，其中主控制器11根据位移电机3-2移动流程，基于各服务设备位置坐标控制位移电机3-2的移动路线，具体为：

s5-1，判断除尘电机2-1和位移电机3-2是否处于空闲，且吸尘头2-11位于坐标（0,0）；

s5-2，若是，则进入下一步，否则反馈提示正忙，并重复步骤s5-1；

s5-3，读取第一个待清理服务设备的位置坐标（0，y）；

s5-4，下发驱动信号至位移电机3-2，使吸尘头2-11从（0，0）达到指定（0，y）位置；

s5-5，下发驱动信号至除尘电机2-1，启动风扇2-2，开始吸尘；

s5-6，下发驱动信号至位移电机3-2，使位移电机3-2带动吸尘头2-11从左向右移动；需要说明的是，因本实施例的上下滑槽3-1设置在柜体1-2左侧，因此位移电机3-2先从左向右移动；

s5-7，读取吸尘头2-11位置坐标并反馈；

s5-8，判断吸尘头2-11是否处于（x0，y）位置；需要说明的是，（x0，y）位置是左右滑槽3-4的最右侧位置；

s5-9，若是，则进入下一步，否则继续步骤s5-7；

s5-10，下发驱动信号至位移电机3-2，使位移电机3-2带动吸尘头2-11从右往左移动进行二次吸尘；

s5-11，继续读取吸尘头2-11位置坐标并反馈；

s5-12，判断吸尘头2-11是否处于（0，y）位置；

s5-13，若是，则第一个待清理服务设备清理结束，否则继续步骤s5-11。

需要说明的是，每次除尘可针对一个服务设备进行除尘，也可针对多个服务设备进行除尘。如上完成第一个待清理服务设备的除尘操作后，可控制吸尘头2-11向上或向下移动，达到第二个待清理服务设备的位置（0，y2），然后再使吸尘头2-11左右移动（如步骤s5-4至s5-11），对第二待清理服务设备进行清理。服务设备的清理顺序可由后台上位机13确定，从而指定位移电机3-2的位移流程。另外，工作人员也可现场操作确定对哪个服务设备进行清理，在显示屏5-1上输入待清理服务设备的名称，主控制器11自动获取相应位置坐标数据。

本实施例中，主控制器11对服务设备清理完成之后，还通过光电传感器检测集尘托盘2-10上的灰尘是否达到阈值，若达到阈值，则发出报警，提醒工作人员及时清理。

以上公开的仅为本发明的优选实施方式，但本发明并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的没有创造性的变化，以及在不脱离本发明原理前提下所作的若干改进和润饰，都应落在本发明的保护范围内。