一种舱体结构及具有其的水下数据中心的制作方法

1.本实用新型涉及水下数据中心架设技术领域，具体涉及一种舱体结构及具有其的水下数据中心。


背景技术：

2.陆地数据中心占地大，能耗高，消耗大量淡水。而数据中心的主要用户都集中在中国沿海的发达城市。这些城市的土地资源是稀缺昂贵的。所有新建的陆地数据中心都在远郊，导致数据延时高。随着技术发展，水下数据中心孕育而生。水下数据中心不消耗淡水，用海水冷却；不需要高能耗的冷机空调制冷，节约电能；不占用陆地土地资源；紧贴沿海发达城市，数据延时低。水下数据中心作为一种新的技术发展方向，具有散热能耗低，建设周期短，布局灵活等特点，
3.现有技术中的水下数据中心总体结构将服务器与配电设备放置在圆柱形罐体内，在罐体顶部布置水冷却管路系统，整体式的防护罩将其覆盖保护，通过将管体沉入到水下，利用水体对罐体内的发热设备进行降温。由于水下数据中心位于水下，罐体均需密封设置，导致的维修人员无法进入舱体内部，水下数据中心在维修和维护时需要利用浮吊、驳船等特种工程船，将罐体吊出水面后，工作人员再进入到罐体内进行工作，维修维护的施工时间长，费用高。


技术实现要素：

4.因此，本实用新型要解决的技术问题在于克服现有技术中的水下数据中心维修维护的施工困难且成本高的缺陷，从而提供一种舱体结构及具有其的水下数据中心。
5.为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种舱体结构，用于架设水下数据中心，包括：
6.舱本体，其上朝下的一侧设有进出口，所述进出口处安装有水密舱门，所述舱本体的外侧壁上安装有水压传感器；
7.气体释放装置，安装在所述舱本体的内腔中；
8.气压传感器，安装在所述舱本体的内腔中，且与所述气体释放装置信号连接，所述气压传感器与所述水压传感器之间信号连接。
9.可选地，所述水密舱门平行设置有两组，两组所述水密舱门之间预留有缓冲空间。
10.可选地，平行设置的两组所述水密舱门之间安装有气压平衡管路，所述气压平衡管路一端延伸至所述舱本体内，另一端设于两组所述水密舱门之间。
11.可选地，设于外侧的所述水密舱门上安装有排水阀。
12.可选地，所述舱本体内设有过渡间和设备间，所述水密舱门对应所述过渡间设置，所述过渡间内安装有烘干装置。
13.可选地，所述过渡间内安装有上升爬梯。
14.可选地，所述气体释放装置包括气体储罐和设于所述气体储罐出口处的电磁阀，
所述电磁阀与所述气压传感器信号连接。
15.可选地，所述舱本体底部安装有配重体。
16.可选地，所述舱本体内腔中安装有湿度调节装置。
17.本实用新型还提供一种水下数据中心，架设在本实用新型所述的舱体结构内。
18.本实用新型技术方案，具有如下优点：
19.1.本实用新型提供的舱体结构，用于架设水下数据中心，包括：舱本体，其上朝下的一侧设有进出口，进出口处安装有水密舱门，舱本体的外侧壁上安装有水压传感器；气体释放装置，安装在舱本体的内腔中；气压传感器，安装在舱本体的内腔中，且与气体释放装置信号连接，气压传感器与水压传感器之间信号连接。
20.当舱体结构内安装有数据中心并设于水下时，气压传感器实时监控舱体内部的气压，水压传感器实时监测当前舱本体所处水体深度的水压，通过气压传感器与气体释放装置配合，使得舱本体内腔中的气压始终大于外部的水压，能够有效防止水从缝隙中进入到舱本体内腔中。当需要对舱本体内部的设备进行检修维护时，通过打开水密舱门使得舱本体内的气压被逐渐释放，使舱本体内气压与舱本体外的水压相等，由于舱本体内外压力平衡的原因，水也不会流入舱本体内部，水平面会被控制在舱本体底部的进出口处。检修人员通过进出口即可进入到舱本体内部对舱本体中的设备进行检修和维护。通过控制舱体内部保持一定气压，并令进出口朝下设置，使得水不会从进出口倒灌进舱本体的内腔中。在对水下数据中心进行检修维护时无需对舱本体进行吊装和重新布设，通过人员穿戴潜水设备直接进入到舱本体内腔中进行工作。能够省去对舱本体的吊装和重新布设的施工步骤，能够大大降低水下数据中心维护检修过程的难度和成本。
21.2.本实用新型提供的舱体结构，平行设置的两组水密舱门之间安装有气压平衡管路，气压平衡管路一端延伸至舱本体内，另一端设于两组水密舱门之间。在人员打开水密舱门进入舱本体时，首先打开外侧的水密舱门，由于气压平衡管路将舱本体的内腔与两个水密舱门之间的缓冲空间连通，使得舱本体内与缓冲空间内的气压相等。打开外侧的水密舱门后，判断水位未进入到舱本体内部后再打开内侧的第二个水密舱门，避免打开水密舱门时水快速倒灌进舱本体内部对舱本体内部的设备造成损伤。
22.3.本实用新型提供的舱体结构，设于外侧的水密舱门上安装有排水阀。当人员从舱本体内部撤出，关闭水密舱门时，不可避免地会有部分水会被带入到缓冲空间内，通过气压传感器与气体释放装置配合，对舱本体内部充气，使得舱本体内部的气压大于舱本体外部的水压，打开排水阀，缓冲空间内的水即可自动排出到缓冲空间外。避免舱本体内部湿度过大对设备运行造成影响。
23.4.本实用新型提供的舱体结构，舱本体内设有过渡间和设备间，水密舱门对应过渡间设置，过渡间内安装有烘干装置。人员进入到舱本体内部时，首先通过烘干设备对身体表面的水分烘干后再进入到设备间对设备进行维护检修，防止人员将水带入到设备间对舱本体内的设备造成损坏。
附图说明
24.为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述
中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
25.图1为本实用新型的实施方式中提供的水下数据中心的结构示意图。
26.图2为本实用新型的实施方式中提供的水下数据中心在水体中的安装结构示意图。
27.附图标记说明：1、舱本体；2、湿度调节装置；3、设备间；4、水密舱门；5、过渡间；6、配重体；7、气体储罐；8、水压传感器；9、气压传感器；10、安全绳；11、上升爬梯；12、排水阀。
具体实施方式
28.下面将结合附图对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
29.在本实用新型的描述中，需要说明的是，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，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
30.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“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实用新型中的具体含义。
31.此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
32.如图1和图2为本实施例提供的一种水下数据中心，架设在舱体结构内。其中舱体结构包括：舱本体1和设置在舱本体1内的气体释放装置。
33.舱本体1朝下的一侧设有进出口，进出口处安装有水密舱门4，舱本体1的外侧壁上安装有水压传感器8。舱本体1的内腔中安装有气压传感器9，气压传感器9与气体释放装置信号连接，气压传感器9与水压传感器8之间信号连接。
34.气体释放装置安装在舱本体1的内腔中。在本实施例中，气体释放装置包括气体储罐7和设于气体储罐7出口处的电磁阀，电磁阀与气压传感器9信号连接，以根据气压信号进行停止或开始放气。
35.水密舱门4平行设置有两组，两组水密舱门4之间预留有缓冲空间。平行设置的两组水密舱门4之间安装有气压平衡管路，气压平衡管路一端延伸至舱本体1内，另一端设于两组水密舱门4之间。设于外侧的水密舱门4上安装有排水阀12。
36.舱本体1内设有过渡间5和设备间3，水密舱门4对应过渡间5设置，过渡间5内安装有烘干装置。为了便于人员进入到舱本体1内部，在过渡间5内安装有上升爬梯11和安全绳10。安全绳10上方连接有定滑轮，定滑轮固定安装在舱本体1内腔顶部。
37.舱本体1底部安装有一对配重体6，使得舱本体1能稳定置于水体底部，避免水体流动时舱本体1发生运动。舱本体1内腔中安装有湿度调节装置2。可以通过湿度调节装置2在舱体体密封后把舱体内部的空气湿度降低，使得罐体内的空气达到最适合服务器等设备工作的湿度范围。
38.布设有数据中心的舱体结构通常布放在深度小于50米的水体底部，通过海缆与岸上中心机房连接，通过舱本体1内布置的监控系统，中心机房可以监测和控制水下数据舱的。舱本体1底部的进出口处设置有带有两道水密舱门4，水密舱门4对应舱本体1内部的过渡间5设置，水密舱门4上安装有锁紧机构。水密舱门4可以通过人工现场手动开关，也可以通过远程控制方式自动打开或者关闭。两道水密舱门4之间的缓冲空间内安装有气压平衡管路，气压平衡管路的一端设于缓冲空间，另一端延伸到舱本体1内部，使两水密舱门4之间的缓冲空间内的空气压力与舱本体1内部平衡，还可以防止水进入舱体内部。外部的水密舱门4底部安装有排水阀12，排水阀12的工作状态可以远程受电脑控制打开，排出缓冲空间的积水。
39.舱本体1体外部带有压力传感器，能够检测舱本体1底部进出口附近的水体压力。舱体内部安装有气体储罐7，气体储罐7出口处设置有带有可调节流量的电磁阀，电磁阀通过远程电脑控制。气体储罐7中的装有压缩空气，可以根据舱内压力需要释放到舱本体1内部，以此来增加舱本体1内部的气压值。舱本体1内部安装有气压传感器9，可以实时监控舱本体1内部的气体压力，为气体储罐7的释放提供参考依据。
40.水下数据中心通常布放在深度小于50米的水体底部，在进行设备检修维护时，受过专门训练的潜水员可以通过简单的潜水装备潜到水下而进入舱本体1内部。
41.潜水员下潜到舱本体1底部。外部的计算机系统实时接收气压传感器9和水压传感器8的数据信号，实时监测舱本体1内的空气压力和舱本体1体底部海水压力的数值，并控制舱本体1内气体储罐7上的电磁阀打开释放气体储罐7内的空气，使舱本体1内的空气压力略高于外部海水的压力。
42.潜水员可以手动或者通过控制机房远程控制第一道水密舱门4打开，由于水密舱体内的空气压力大于外部海水压力，这样使得潜水员可以在水下很容易的打开水密舱门4，并且打开水密舱门4后，舱本体1内的多余压力得到释放。舱本体1内的压力与外部海水压力达到平衡。由于舱本体1内的空气压力平衡原因，水也不会流入罐体内部，水平面会被控制舱本体1底部的进出口附近。
43.潜水员打开第二道水密门然后借助上升爬梯11或者舱内的安全绳10沿过渡间5进入舱本体1体内部。潜水员过渡间5清理并利用烘干装置干燥自身水渍后进入到设备间3开始维修作业。
44.作业完成后潜水员按照进入时的相反顺序撤离出舱体，潜水员入水时气体储罐7上的电磁阀同时打开释放空气填充潜水员所占用的空间。潜水员入水后先关闭舱本体1内部第一道水密舱门4，再关闭外部第二道水密舱门4。
45.关闭外部水密舱门4后，两水密舱门4之间会存留少量积水，此时候计算机系统启动内部压力调节系统增加舱内空气压力，同时外部水密舱门4底部的排水阀12打开，在内部空气压力的作用下，两水密舱门4之间的积水被排到舱本体1外部。此时水密舱门4底部的排水阀12门关闭，潜水员入舱维修任务完成。
46.作为替代的实施方式，气体释放装置包括抽气泵和抽气管，抽气泵安装在舱本体内，抽气管一端连接到抽气泵上，另一端延伸至水体外，利用抽气泵抽取外界的空气对舱本体内的气压进行控制。
47.作为替代的实施方式，气体储罐内可以为氦气、氮气等气体，根据设备工作需要，舱本体内的维修作业完成后可通过外部管路把舱内的空气排除，并充入氦气、氮气等气体，有利于设备长期稳定工作。
48.显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。