一种智能生态光电防尘机柜的制作方法

1.本实用新型属于通信机柜技术领域，具体涉及一种智能生态光电防尘机柜。


背景技术：

2.机柜是用于容纳电气或电子设备的独立式或自支撑的机壳。机柜一般配置门、可拆或不可拆的侧板和背板。机柜是电气设备中不可或缺的组成部分，是电气控制设备的载体。一般由冷轧钢板或合金制作而成。可以提供对存放设备的防水、防尘、防电磁干扰等防护作用。根据需求，会在机柜内设有多种不同类型的电气设备，同时为了保证设备的正常运行，不仅设置有配电线路，同时还设有备用的ups电源。并且，机柜为了系统性地解决了内部设备中的高密度散热、大量线缆附设和管理、大容量配电及全面兼容不同厂商机架式设备的问题，会在内部设有多种辅助设施，从而使其能够在较高稳定性的环境下运行。
3.现有机柜结构根据设置场景分为室内和室外两种类型，其中两种类型的机柜各有侧重，室内机柜更注重体积大小，而室外机柜更注重防护。而室外机柜由于设置场景不同，尤其是具有恶劣天气环境条件的偏远地区，由于人力无法及时达到，且维护周期较长，则需要保证在较长的使用时间内能够保证内部结构稳定运行。所谓的智能生态光电机柜也就是可应用在具有恶劣环境条件中并通过内部的智能系统将内部环境维持在较好状态，从而在内部形成良性循环的生态环境，为内部的光电设备提供稳定运行环境的一类机柜。
4.现有的机柜技术中也存在相似的解决方式，但大都在同时解决散热、隔热、防尘防水等问题时无法做到平衡，尤其是设置在沙漠或常年风沙侵袭的地区，为了平衡防尘和散热问题，若采用较多的辅助设备来解决上述问题，则必然会导致整个机柜的设置和运行成本大幅提高。


技术实现要素：

5.为了解决现有技术存在的问题，本实用新型提供一种智能生态光电防尘机柜，通过在进风和出风口处设有特殊的结构来避免外部的灰尘进入，从而给内部的光电设备提供防护。
6.本实用新型所采用的技术方案为：
7.第一方面，本实用新型公开一种智能生态光电防尘机柜，具有壳体和设置在壳体上的柜门，所述壳体内具有在柜门关闭时保持密封状态的内腔，内腔内设有多个功能部件，
8.壳体上设有进气口和排气口，并在进气口处设有过滤结构，所述过滤结构与壳体活动连接；
9.其中，所述过滤结构为过滤罩，还包括固定在壳体上用于将过滤罩压合在进气口上的压紧机构；
10.所述压紧机构与壳体转动连接。
11.结合第一方面，本实用新型提供第一方面的第一种实施方式，所述壳体为上下贯穿的通道结构，所述柜门设置在壳体立面一侧开口处，壳体上部设有顶盖，底部设有底座，
通过底座外部的脚架垫高壳体使其下部具有进气空间；
12.壳体包括四根立柱和设置在立柱之间的隔板，隔板贴合固定在立柱的外壁上；所述立柱在壳体内侧具有凹槽，在两根相邻的立柱之间设有嵌入立柱凹槽内的隔热板。
13.结合第一方面的第一种实施方式，本实用新型提供第一方面的第二种实施方式，相邻的立柱之间还在隔板与隔热板之间设有龙骨。
14.结合第一方面的第二种实施方式，本实用新型提供第一方面的第三种实施方式，所述壳体内还设有至少两根固定杆，所述固定杆垂直固定在底座上，其顶部与顶盖内壁连接；固定杆上等距设有多个固定孔，在固定杆上通过螺栓或插销插入固定孔中来固定设备。
15.结合第一方面的第三种实施方式，本实用新型提供第一方面的第四种实施方式，所述固定杆之间通过螺栓固定有电源控制模块、电路保护模块、通信设备架和备用电池；
16.所述电源控制模块与电路保护模块、通信设备架和备用电池连接。
17.结合第一方面及其第一至四种实施方式，本实用新型提供第一方面的第五种实施方式，所述压紧机构与过滤罩均设置在进气口的外侧；
18.所述压紧机构包括设置在进气口处的固定框和与固定框转动连接的扣罩，所述固定框内设有用于容纳过滤罩的凹槽；
19.在进气口设有过滤罩的另一侧设有风机，并在风机外设有将其笼罩的固定罩；
20.所述风机固定在固定罩上且风机的进风的开口与机柜的进气口连通。
21.结合第一方面及其第一至四种实施方式，本实用新型提供第一方面的第六种实施方式，所述壳体内还设有存储区域，所述存储区域内设有用于替换的过滤罩，壳体内设有自动部件，在自动部件动作时所述存储区域的过滤罩会活动至进气口处替换原有的过滤罩；所述动作部件为可动的限位结构，所述限位结构对处于进气口和处于存储区最外部的过滤罩进行限位；动作部件为具有动力源的推动结构；进气口上还设有自动控制的压紧机构，由压紧机构对处在进气口处的过滤罩进行固定；压紧机构设置在进气口内侧，所述过滤罩设置在进气口外部，在进气口外部具有固定端面，压紧机构从内部将过滤罩压紧在进气口外侧的固定端面上。
22.结合第一方面及其第一至四种实施方式，本实用新型提供第一方面的第七种实施方式，所述排气口上设有止回结构，并在排气口外侧设有防尘风道。
23.值得说明的是，由于机柜除柜门处开口外，总共具有两个开放式的开口，即为进气口和排气口。为了实现较好的防尘效果，且由于进气口处为主要进入通道，则本实用新型通过在进气口设置可自动更换的过滤罩来保证进入的空气符合防尘要求。但由于户外情况复杂，若遇到极端风沙环境，即使排气口具有从内向外的气流，也会从外部进入一定量的风沙，从而对内部的光通信设备造成影响。
24.则通过在排气口设置两个结构限制，其中的止回结构设置在进气口上，与壳体活动连接，并可在未收到外力的作用下扣合在排气口处限制外部物体进入排气口。由于排气口的特殊设计使得止回结构只能从内部打开，且打开所需的推力较小，则一旦内部气压增大后，便由内部空气带动打开形成向外的气流。止回结构能够防止在内外并未存在压差或内部呈现负压状态时，外部物体或气体无法直接从排气口进入。
25.上述内容中说明到即使有向外的气流流动，但由于外部风速较高，则很容易形成向内的涡流，并由涡流将外部大量沙砾卷入机柜内。则为了防止从排气口进入细颗粒物，则
在外部设有与排气口连通的防尘风道，从排气口进出的气流仅能从防尘风道的开口中通过。且在防尘风道内具有多个挡板，由多个挡板防尘风道内形成连续的单条或多条并行的折返式通道，外部进入的气流会在防尘风道内进行多次“s”型折返流动，则随风进入的颗粒物和细颗粒物会被挡板阻挡回落向下落出，从而保证从排气口进入的气体中的杂质被过滤。
26.结合第一方面的第四种实施方式，本实用新型提供第一方面的第八种实施方式，所述电源控制模块中设有充放电管理模块，所述充放电管理模块内设有串接在备用电池和外部供电线路之间的充放电共用器；
27.所述充放电管理模块通过机柜内设有的带无线模块的总控组件与远程的终端设备连接。
28.结合第一方面的第四种实施方式，本实用新型提供第一方面的第九种实施方式，所述电路保护模块内具有带有afdd检测模块的断路器，所述afdd检测模块接在壳体内的供电线路上。
29.本实用新型的有益效果为：
30.本实用新型通过在排气口设有过滤罩，从而防止外部灰尘沙砾从进气口处进入机柜内，保持机柜内腔内的环境干净，同时在排气口处设有的止回结构和防尘风道同样阻止外部灰尘进入机柜内；同时在机柜内设有放置多个过滤罩，由设置的动力源根据气压状态判断机柜内部的气压状态，并在适当时机将过滤效率降低至阈值的过滤罩进行更换，从而在保证机柜具有较好防尘性能的同时，保持机柜内部长时间稳定的通风散热状态，以获取更长的维护周期，适应环境恶劣的偏远地区安装使用。
31.同时在机柜内设有独立的备用电池和充放电管理模块，从而给该户外机柜提供更多的电力保障，在主供电电源出现故障时能够避免设备断电；同时由于该充放电管理模块能够从后端直接远程控制，使得备用电池在长期不使用的情况下通过适当的周期性充放电过程来激活电池，从而延长该电池的使用寿命。
附图说明
32.图1是本实用新型中整个机柜的正面示意图；
33.图2是本实用新型中整个机柜的正面轴侧示意图；
34.图3是本实用新型中整个机柜的侧面示意图；
35.图4是本实用新型中整个机柜的背面轴侧示意图；
36.图5是本实用新型中整个机柜的底部仰视图；
37.图6是本实用新型中整个机柜将柜门取下后的内部正面示意图；
38.图7是本实用新型中整个机柜将柜门取下后的内部轴侧示意图；
39.图8是本实用新型中实施例1部分公开的进气过滤罩装配轴侧示意图；
40.图9是本实用新型中实施例1部分公开的进气过滤罩装配正面示意图；
41.图10是本实用新型中实施例1部分的进气过滤罩拆分状态下的平面示意图；
42.图11是本实用新型中实施例1部分的进气过滤罩拆分状态下的上侧轴侧图；
43.图12是本实用新型中实施例1部分的进气过滤罩拆分状态下的下侧轴侧图。
44.图中：1
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壳体，1.1
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立柱，1.2
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隔板，1.3
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固定杆，2
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柜门，3
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进气口，4
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排气口，5
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防尘风道，6
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过滤罩，7
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压紧机构，7.1
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固定框，7.2
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扣罩，8
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固定罩，9
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第一风机，10
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第二风机，11
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顶盖，12
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底座，13
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脚架，14
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备用电池，15
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电路保护模块，16
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电源控制模块，17
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防尘风罩。
具体实施方式
45.下面结合附图及具体实施例对本实用新型做进一步阐释。
46.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
47.因此，以下对在附图中提供的本技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本技术的范围，而是仅仅表示本技术的选定实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
48.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
49.在本技术的描述中，需要说明的是，若出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。此外，本技术的描述中若出现术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
50.此外，本技术的描述中若出现术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
51.在本技术的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
52.实施例1：
53.本市实施例公开一种智能生态光电防尘机柜，该机柜与现有的型材和薄板结构类型不同，具有较厚的内壁，在该金属机柜的壳体内侧设有容积小于一般室内机柜的内腔，而内壁中设有密封层和较厚的保温层。密封层则是覆盖的防水材料，将原本壳体上可能存在的缝隙部分完全遮挡住。而保温层则是具有一定厚度的聚氨酯板材，能够避免外部温度的快速变化影响内部设备运行。
54.其中，保温层具有较低的热传递效率，从而降低内外热交换效率，但若长时间外部环境处于高温或低温状态，还是会影响内部温度，则会根据实际应用场景设置合适的散热和辅热结构，能够保持内部的温度环境，使内部电气设备保持最佳运行状态。
55.本实施例中，在壳体内设有主动散热结构，该散热结构通过从外部持续引入空气经过内腔并与内部热空气交换热量后排出，具体包括设置在壳体上进气口处的进风机和设置在壳体上排气口处的排风机。
56.具体来说，如图1
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12所示，本实施例中的壳体上设有柜门，壳体内具有在柜门关闭时保持密封状态的内腔，内腔内设有多个功能设备，壳体上设有进气口和排气口，并在进气口处设有过滤罩，所述过滤罩与壳体活动连接。
57.其中，还包括固定在壳体上用于将过滤罩压合在进气口上的压紧机构；压紧机构与壳体转动连接。
58.具体来说，如图1
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5所示，壳体为上下贯穿的通道结构，柜门设置在壳体立面一侧开口处，壳体上部设有顶盖，底部设有底座，通过底座外部的脚架垫高壳体使其下部具有进气空间；壳体包括四根立柱和设置在立柱之间的隔板，隔板贴合固定在立柱的外壁上；所述立柱在壳体内侧具有凹槽，在两根相邻的立柱之间设有嵌入立柱凹槽内的隔热板。
59.相邻的立柱之间还在隔板与隔热板之间设有龙骨，壳体内还设有四根固定杆，固定杆垂直固定在底座上，其顶部与顶盖内壁连接；固定杆上等距设有多个固定孔，在固定杆上通过螺栓或插销插入固定孔中来固定设备。
60.固定杆之间通过螺栓固定有电源控制模块、电路保护模块、通信设备架和备用电池；电源控制模块与电路保护模块、通信设备架和备用电池连接。
61.进一步地，压紧机构与过滤罩均设置在进气口的外侧；压紧机构包括设置在进气口处的固定框和与固定框转动连接的扣罩，所述固定框内设有用于容纳过滤罩的凹槽；在进气口设有过滤罩的另一侧设有第一风机，并在第一风机外设有将其笼罩的固定罩；第一风机固定在固定罩上且第一风机的进风侧开口与进气口连通。
62.其中，第一风机包括涡轮和电机，由于本实施例主要是一种手动更换过滤罩的机柜过滤进气结构，与现有结构不同的是，由于需要便于更换，同时又能够减少空间占用，则将电机设置在涡轮的中心轴处，而涡轮与进气口所在的板面转动连接，而电机固定在固定罩上，固定罩同样固定在进气口所在的板面上。则启动电机能够带动涡轮转动，将从进气口进入中心处的空气向四周甩出，并从固定罩的侧面的出风间隙排出。由于这种结构需要集成风机结构，同时为了便于更换，则一般设置在机柜下部的竖向面上，则直接能够从外部掀开外罩和扣罩，将内部的过滤罩取下。
63.进一步地，柜体内设有多类型的通信设备，还设有供电模块和备用电池。整个机柜由外部输电线路供电，而内部的备用电池仅在停电或供电设备出现故障时才转换为备用电池进行紧急供电。
64.在柜体内还设有控制模块和电路保护模块，控制模块连接有多个传感器，并具有远程通信功能，能够将柜体内的运行参数实时发送至远端的后台服务器中，由管理人员通过获取的信息进行远程管理。
65.具体地，本实施例中的电路保护模块为一体式结构，如图2所示，柜体内竖向方向上设有两组对称设置的固定杆，在固定杆内侧设有多个等距的固定孔。在固定杆之间形成等间距的安装位，多个模块固定在安装位上。其中，通过隔板或固定板将安装位从上至下划分为多个区域，其中上部为控制区域，设置有电路保护模块和供电模块。而中部设有通信设备和部分断路器，在底部设有多个备用电池。
66.其中，电路保护模块中包括设置在供电线路上的afdd检测模块。在本实施例中，afdd检测模块具有采样传感器和检测电路，其中检测电路中采用嵌入式系统数字电路控制，并在计算模块中设有电弧特征识别算法，能够根据传感器的检测数据实时计算判断是否出现电弧故障。具有体积小功能强的特点，同时还集成漏电流保护功能，实现故障电弧和漏电流的自动监测和防护。
67.而电路保护模块还包括具有主动分断模块的断路器，该主动分断模块具有数据端口，afdd检测模块设置在断路器中，且与主动分断模块的数据端口通信连接。由于电路保护模块主要是将供电线路接入后进行分析的模块，通过在其内部设置断路器，并由内部的afdd检测模块配合进行动作。该断路器与现有设置在机柜中的常规断路器不同，该断路器可不具备短路过载分断功能，而是增加在供电线路上具有控制电路的动作机构，通过连接afdd检测模块的检测数据进行判断，一旦收到分断指令则会立即断路。
68.进一步地，其中柜体内设有多个备用电池，电路保护模块内还包括充放电共用器，充放电共用器串接在备用电池的充放电线缆上。
69.由于每个备用电池内具有多个并联的电池组，而充放电共用器包括多条充电线路和放电线路，每个备用电池的电池组均对应连接有一条充电线路和放电线路；在充电线路和放电线路上均串联有至少一个二极管，所述二极管的导通方向与对应充电线路或放电线路的电流方向相同。
70.由于壳体内的通信设备均由外部供电线路供电，则在没有出现停电或供电设备故障的情况下，备用电池仅保持一定的电量备用。为了防止备用电池长时间未使用而出现极化现象导致电池失效，则现有的电源管理方案会在一定周期内对备用电池进行多次充放电。但由于备用电池一般为并联的电池组，若其中一个失效或有效容量较低时，则普通的统一充电或放电线路则会因为单个电池失效而造成其余并联的电池受影响，则通过设置的具有二极管的充放电共用器来对备用电池进行统一充放电。
71.实施例2：
72.本实施例公开一种智能生态光电防尘机柜，其除进气过滤罩处外均与实施例1相同，具体地，壳体内还设有存储区域，存储区域内设有用于替换的过滤罩。壳体内设有自动部件，在自动部件动作时所述存储区域的过滤罩会活动至进气口处替换原有的过滤罩。
73.动作部件为可动的限位结构，限位结构对处于进气口和处于存储区最外部的过滤罩进行限位；动作部件为具有动力源的推动结构；进气口上还设有自动控制的压紧机构，由压紧机构对处在进气口处的过滤罩进行固定；压紧机构设置在进气口内侧，所述过滤罩设置在进气口外部，在进气口外部具有固定端面，压紧机构从内部将过滤罩压紧在进气口外侧的固定端面上。
74.值得说明的是，所谓限位结构，是指原本处于进气口或处于存储区内的过滤罩始终具有运动趋势，通过可活动的限位结构限制两处的过滤罩动作，从而保持进气口处的过滤罩与进气口的固定连接状态。此状态下，理论上可认为该过滤罩通过适当的连接处结构设计，能够完全从内侧或外侧罩住进气口并对进入机柜内的空气被过滤。
75.这种限位结构包括同时动作和分开动作两种类型，且具有多种触发方式。同时动作则为一体式结构，并在存储区和进气口处均设有突出或其他结构对过滤罩进行阻挡。当其动作后两处的过滤罩失去限制，则原本具有的运动趋势会转化为实际动作，从而完成从
存储区到进气口的替换动作。
76.这里所谓的动作趋势包括多种，例如其原本的过滤罩的自身重力作用，在存储区到进气口之间为竖向滑道空间，当上下两个过滤罩在失去限制后便会自由下落。由于动作结构动作时间较短，当被限制的过滤罩落下后便及时复位，使得从存储区落下的过滤罩继续被限制并罩住进气口，从而达到自动更换的效果。
77.其中，限位结构的所谓触发方式，包括主动式和被动式两种，其中主动式可单独在机柜内设置电动结构，通过远程控制的方式自动触发控制，通过与多个传感器配合，从而在处于进气口处的过滤罩的过滤效率下降至一定阈值后可自动更换。而被动式同样包含有多种方式，其中同样利用重力因素，由于过滤罩在使用一定时间后会因为附着在表面的物质而造成其整体重量增加。通过在进气口处单独设有机械式的触发开关，一旦质量超过一定阈值后便会触发，同时触发开关联动动作结构从而完成单次更换过程。
78.本实用新型不局限于上述可选的实施方式，任何人在本实用新型的启示下都可得出其他各种形式的产品。上述具体实施方式不应理解成对本实用新型的保护范围的限制，本实用新型的保护范围应当以权利要求书中界定的为准，并且说明书可以用于解释权利要求书。