一种通讯设备的液冷漏液的防护方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种通讯设备的液冷漏液的防护方法及装置。一种通讯设备的液冷漏液的防护方法，包括：为安装在机柜内的每个机框内的每层单板设置液冷背板和电源及信号背板，并使所述液冷背板、电源及信号背板分区隔离设置；在每层单板与所述液冷背板的液冷连接接口的下方设置用于接收漏液的承液槽，并对所述承液槽内的漏液状态进行监测；对监测到的漏液状态进行判断后，对所述机柜和机框进行分级关断处理。本发明专利技术降低了漏液引起信号短路、电源短路的可能性；并且减小了局部漏液故障影响范围。

A Protective Method and Device for Liquid-cooled Leakage of Communication Equipment

【技术实现步骤摘要】
一种通讯设备的液冷漏液的防护方法及装置
本专利技术涉及用于解决通讯设备液冷漏液的
，特别涉及一种通讯设备的液冷漏液的防护方法及装置。
技术介绍
传统的通讯设备，都是通过强制风冷散热，在机框中有多个风机。风冷存在以下问题：能耗大，占比有效功率一般超过10％，不符合绿色节能的要求；风机的噪音也是通讯设备噪音的最主要来源、大多数情况下是唯一来源。随着技术的发展，市场的发展，器件功耗越来越大，功率密度不断提高，对于处理器、交换芯片这些高功耗器件，根据技术发展路线图，在2年之后，会到风冷散热能力的瓶颈。液冷技术是利用冷却效率较高的液体传热介质，例如水、油或乙二醇等来进行热交换。具体是通过液体传热介质流经换热器，带走热量，到冷源进行冷热交换。液冷相对风冷优势：高比热容，热容量高，同样的ΔT，带走的热量多；高热导率，传热快；制冷效果强，可支持功率密度高；能耗小(用于制冷的功耗比有效功耗小，室外冷源还可以采用环境自然制冷)；在设备终端无噪音，仅冷源的泵有声音(小规模的应用，冷源在室内，噪音也小；大规模的应用，冷源是在室外的冷却塔，噪音没有影响，要求低)。基于以上优点，液冷散热的方式可用于大功率设备及高功率密度的器件或模块。液体传热介质和发热器件之间热交换方式有两种：直接接触式的浸没式液冷和间接接触式水冷。直接接触浸没式液冷，需要不导电液体，价格昂贵，维护更换困难；而且浸没式液冷，对单板插拔方式有影响，对机框结构需要全密封，意味着使用场景受到限制。基于以上这些因素，浸没式液冷只在一些特殊领域才会使用。目前在通讯电子产品中应用的液冷方案主要是间接接触式水冷，即传热液体在管道和冷板内流动，冷板表面接触到发热器件。使用的导热液体材料，是工质水，导电。而100％可靠的东西是不存在的，或者是代价过高的，在实际产品中，往往是失效率在一定范围内的元件。液冷系统也存在失效、泄露的可能，而最容易发生泄露的是管道接口，以及插拔快接头的结合部位。在设备运行过程中，液冷系统(包括管路、接头等)不可避免的会发生泄露，或者渗漏。如果导热液体掉到单板上会发生信号短路，发生故障；如果导热液体到了电源模块、电源线路上，则会引发电源短路，损毁，甚至引发着火。为了避免液冷漏液引发的一系列问题，目前的通讯产品给出一些解决方案。如图1所示，通常机柜是固定的，在机柜的高度方向上可以布置多个机框，而每个机框是根据业务情况随机后装的。在机柜运行工作中，新增的机框整体是在机柜的深度方向上从前往后插进去的。在机柜中，每2个机框中间空一定空间，前端可用于走线，后端可用于放盛水盘。如图1和2b所示，目前一个机框内的所有单板的后端面是平齐的，且位于同一层的所有单板对应一个背板。如图1、2a、2b和2c所示，一个背板用来支撑单板并用来给单板提供电源和信号(电气信号，如以太网等)，即背板上面既有电源，又有信号；此外，液冷的盲插快接头也安装在同一个背板的同一面上。结合附图以及上述结构描述，可以得出目前的机框内单板、背板的结构布置，以及液冷漏液的解决方案存在以下问题：1、由于电源、信号及液冷快接头均位于背板的同一面并且垂直分布，当液冷快接头处出现漏液时，液体在向下滴落的过程中，会滴到位于其下方的电源、信号的电路元器件、连接器、PCB上，容易引起信号短路，电源短路。即使在同一个机框中仅布置一层单板，该层单板对应一个背板，并且将液冷快接头放在背板的最下方，液体不会滴落到本层单板的电源和信号连接器，但是由于液冷快接头和单板电气连接器位于背板的同一侧，而又无法对背板做局部封闭，液体滴落时仍然会溅到单板及电源、电气连接器上。所以，存在安全隐患。一方面是业务受损(在电信领域，可靠性要求是非常高的)；另一方面，如果电源短路可能会着火，导致安全事故，是更严重的后果。所以从某种程度上来说，漏液引起故障的风险和后果，是目前液冷迟迟无法在电信设备中得到普及的原因。2、如图1所示，即使将液冷快接头放在每层单板对应的背板的最下方，在一个机框中，多层单板之间也没有空间放置盛水盘和检测传感器，则无法针对每层单板进行导流，液冷快接头漏液也会滴落到下层单板电气连接器上。3、一个机框只能对应放置一个盛水盘，而且漏液检测依赖于外部机柜的附加设备。该漏液的检测和处理方案是：只要监测到一个局部有漏液，全机柜马上停机。局部故障影响范围大。
技术实现思路
本专利技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的问题，提供一种通讯设备的液冷漏液的防护方法，降低了漏液引起信号短路、电源短路的可能性；并且减小了局部漏液故障影响范围。本专利技术的第二目的是提供一种通讯设备的液冷漏液的防护装置。为了实现本专利技术的第一目的，提供以下技术方案：一种通讯设备的液冷漏液的防护方法，包括：为安装在机柜内的每个机框内的每层单板设置液冷背板和电源及信号背板，并使所述液冷背板、电源及信号背板分区隔离设置；在每层单板与所述液冷背板的液冷连接接口的下方设置用于接收漏液的承液槽，并对所述承液槽内的漏液状态进行监测；对监测到的漏液状态进行判断后，对所述机柜和机框进行分级关断处理。优选的，使所述液冷背板、电源及信号背板分区隔离设置包括：将液冷背板设置在电源及信号背板的下方；并使所述液冷背板与电源及信号背板在机框的插拔方向上错开设置。优选的，所述每层单板与所述液冷背板通过液冷快接头进行液冷连接，所述承液槽放置在所述液冷快接头的接口下方。优选的，将每块所述单板划分成与所述电源及信号背板连接的第一结构部以及与所述液冷背板连接的第二结构部；其中，所述单板分别与所述液冷背板、电源及信号背板连接后，所述第一结构部位于所述电源及信号背板的一侧；所述第二结构部从所述第一结构部延伸至所述电源及信号背板的另一侧，并且第二结构部位于所述电源及信号背板的下方。优选的，对监测到的漏液状态进行判断后，对所述机柜和机框进行分级关断处理包括：在每个机框的液冷入口处设置用于打开或关闭液冷的机框液冷阀门，在机柜的液冷入口处设置用于打开或关闭液冷的机柜液冷阀门；当判断是一个机框发生漏液后，将发生漏液的所述机框断电，并将所述机框的机框液冷阀门关闭，其余机框正常工作；当判断是两个或者以上机框发生漏液后，将机柜断电，并将机柜的机柜液冷阀门关闭。其中，多个所述机框在机柜的高度方向上布置。优选的，当判断是一个机框发生漏液后，继续判断发生漏液的机框下方是否还有机框；如果发生漏液的机框下方还有机框，将发生漏液的机框的下方机框的告警门限动态调整为高级别，并且将发生漏液的机框断电，以及将漏液机框的机框液冷阀门关闭，其余机框正常工作；如果发生漏液的机框下方没有机框，将发生漏液的机框断电，以及将漏液机框的机框液冷阀门关闭，其余机框正常工作。其中，每个所述承液槽连接导流管，并通过所述导流管将漏液导流至机柜外部。为了实现本专利技术的第二目的，提供以下技术方案：一种通讯设备的液冷漏液的防护装置，包括：分区隔离设置的液冷背板和电源及信号背板，所述液冷背板、电源及信号背板与安装在机柜内的每个机框内的每层单板对应设置；用于接收漏液的承液槽，其设置在每层单板与所述液冷背板的液冷连接接口的下方；漏液监测系统，用于对承液槽内的漏液状态进行监测；分级关断处理系统，其对监测到的漏液状态进行判断后，对所述机柜和机框进行分级关断处理。本专利技术的有益效果体现在以下本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种通讯设备的液冷漏液的防护方法，其特征在于，包括：为安装在机柜内的每个机框内的每层单板设置液冷背板和电源及信号背板，并使所述液冷背板、电源及信号背板分区隔离设置；在每层单板与所述液冷背板的液冷连接接口的下方设置用于接收漏液的承液槽，并对所述承液槽内的漏液状态进行监测；对监测到的漏液状态进行判断后，对所述机柜和机框进行分级关断处理。

【技术特征摘要】
1.一种通讯设备的液冷漏液的防护方法，其特征在于，包括：为安装在机柜内的每个机框内的每层单板设置液冷背板和电源及信号背板，并使所述液冷背板、电源及信号背板分区隔离设置；在每层单板与所述液冷背板的液冷连接接口的下方设置用于接收漏液的承液槽，并对所述承液槽内的漏液状态进行监测；对监测到的漏液状态进行判断后，对所述机柜和机框进行分级关断处理。2.根据权利要求1所述的通讯设备的液冷漏液的防护方法，其特征在于，使所述液冷背板、电源及信号背板分区隔离设置包括：将液冷背板设置在电源及信号背板的下方；并使所述液冷背板与电源及信号背板在机框的插拔方向上错开设置。3.根据权利要求2所述的通讯设备的液冷漏液的防护方法，其特征在于，所述每层单板与所述液冷背板通过液冷快接头进行液冷连接，所述承液槽放置在所述液冷快接头的接口下方。4.根据权利要求3所述的通讯设备的液冷漏液的防护方法，其特征在于，将每块所述单板划分成与所述电源及信号背板连接的第一结构部以及与所述液冷背板连接的第二结构部；其中，所述单板分别与所述液冷背板、电源及信号背板连接后，所述第一结构部位于所述电源及信号背板的一侧；所述第二结构部从所述第一结构部延伸至所述电源及信号背板的另一侧，并且第二结构部位于所述电源及信号背板的下方。5.根据权利要求4所述的通讯设备的液冷漏液的防护方法，其特征在于，对监测到的漏液状态进行判断后，对所述机柜和机框进行分级关断处理包括：在每个机框的液冷入口处设置用于打开或关闭液冷的机...

【专利技术属性】
技术研发人员：秦振，柴宏生，朱寿礼，
申请(专利权)人：中兴通讯股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44