一种双散热模式的数字币挖矿系统的制作方法

本发明涉及通信技术领域，特别涉及一种双散热模式数字币挖矿系统。

背景技术：

随着区块链技术的快速发展，以太坊、以太经典等数字币需通过挖矿机运行挖矿算法产生获得，目前，这些种类的数字币的挖矿机通常由分散的电脑主板、内存条、大功率电源、多个算力芯片组(由gpu芯片或asic芯片或fpga芯片组成)、金属支架等部件搭配组成。其中算力芯片组是最重要的组成部分，在其运行挖矿算法时，会产生大量的热量，故需要很好的散热环境才能使算力芯片组稳定工作。因此现有技术中通常将多个算力芯片组按一定的间距放置在固定地点的金属支架上，再使用大功率的暴力散热扇将算力芯片组产生的热量排走，同时大功率的暴力散热扇在工作时产生让人难以接受的噪音。这样一方面使得挖矿机受制于场地和环境的限制，工作效率低；另一方面由于该挖矿机不能随时搬迁至新的场所，挖矿机产生的大量的热量白白浪费，导致能源得不到很好的再利用。

技术实现要素：

针对上述现有技术中存在的缺陷，本发明要解决的技术问题是提供一种双散热模式的数字币挖矿系统，解决现有技术中数字币挖矿机工作效率低、噪音大、且数字币挖矿机产生的能源得不到二次利用的问题，能够提高数字币挖矿机的工作效率、噪音较小、并且能够将数字币挖矿机产生的能源进行二次利用。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：

一种双散热模式的数字币挖矿系统，包括智能控制单元、静电除尘隔离网单元、液体循环单元、散热单元、制冷单元、参数显示单元、挖矿算法单元、热能再利用单元及供电单元，所述智能控制单元分别与所述静电除尘隔离网单元、液体循环单元、散热单元、制冷单元、参数显示单元、挖矿算法单元、热能再利用单元及供电单元电连接。

优选地，所述挖矿算法单元包括挖矿主板及算力芯片组，所述算力芯片组与所述挖矿主板电连接。

优选地，所述算力芯片组为gpu芯片、asic芯片及fpga芯片中的一种。

优选地，所述算力芯片组上安装有水冷头及散热扇，所述算力芯片组通过高导热材料与所述水冷头黏连，所述散热扇通过螺钉与所述算力芯片组连接。

优选地，所述热能再利用单元为可拆卸万向轮及排气管中的一种。

优选地，所述智能控制单元包括控制电路板、机箱温度传感器、水箱温度传感器、湿度传感器、水位传感器、烟雾传感器、水泵启动模块、制冷启动模块、散热扇调速模块、机箱照明模块及门磁开关模块，所述机箱温度传感器、水箱温度传感器、湿度传感器、水位传感器、烟雾传感器、水泵启动模块、制冷启动模块、散热扇调速模块、机箱照明模块及门磁开关模块均与所述控制电路板电连接。

优选地，所述液体循环单元包括水泵、水箱，所述制冷单元包括制冷模块、金属散热器及水冷头，所述散热单元为散热冷排，所述水泵、水箱、散热冷排、制冷模块及水冷头均依次通过耐高温软管相连，所述金属散热器安装于所述制冷模块的底部。

优选地，所述金属散热器的两端设置有散热扇，所述散热扇通过螺钉与所述金属散热器连接。

优选地，所述智能控制单元采集数字币挖矿系统中的环境数据，并根据所述环境数据输出控制信号控制所述静电除尘隔离网单元、液体循环单元、散热单元、制冷单元、参数显示单元、挖矿算法单元及热能再利用单元工作。

优选地，所述静电除尘隔离网单元为静电除尘隔离网，用于对数字币挖矿系统内的空气进行除尘净化处理。

采用上述技术方案，本发明提供的一种双散热模式的数字币挖矿系统，该数字币挖矿系统中的智能控制单元分别与静电除尘隔离网单元、液体循环单元、散热单元、制冷单元、参数显示单元、挖矿算法单元、热能再利用单元及供电单元电连接，该液体循环单元通过导热液体与散热单元、制冷单元及挖矿算法单元组成内循环，从而将挖矿算法单元中的热量转移，再通过智能控制单元检测挖矿机的内部环境数据并根据该环境数据来控制液体循环单元、散热单元及制冷单元工作，从而实现自动控制散热模式的切换，提高数字币挖矿系统的工作效率，并且工作时的噪音大大减小；该热能再利用单元用于传输该数字币挖矿系统工作时产生的热量，该静电除尘网单元用于对其排出的空气进行过滤，从而能够将数字币挖矿机产生的能源进行二次利用。

附图说明

图1为本发明一种双散热模式的数字币挖矿系统的结构框图；

图2为本发明一种双散热模式的数字币挖矿系统的工作原理图；

图3为本发明一种双散热模式的数字币挖矿系统的液冷模式的工作流程图；

图4为本发明一种双散热模式的数字币挖矿系统的风冷模式的工作流程图；

图5为本发明一种双散热模式的数字币挖矿系统的智能控制单元的结构框图；

图6为本发明一种双散热模式的数字币挖矿系统的液体循环单元及制冷单元的工作流程图；

图7为本发明一种双散热模式的数字币挖矿系统的第一实施例的工作流程图；

图8为本发明一种双散热模式的数字币挖矿系统的第二实施例的工作流程图；

图9为本发明一种双散热模式的数字币挖矿系统的整机叠加使用的结构框图；

图中，1-静电除尘隔离网单元、2-参数显示单元、3-供电单元、4-挖矿算法单元、5-智能控制单元、6-热能再利用单元、7-制冷单元、8-液体循环单元、9-散热单元、10-散热扇、41-挖矿主板、42-算力芯片组、51-机箱温度传感器、52-水箱温度传感器、53-湿度传感器、54-水位传感器、55-烟雾传感器、56-控制电路板、57-水泵启动模块、58-制冷启动模块、59-散热扇调速模块、510-机箱照明模块、511-门磁开关模块、71-制冷模块、72-金属散热器、73-水冷头、81-水泵、82-水箱。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。此外，下面所描述的本发明各个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组合。

如图1所示，在本发明一种双散热模式的数字币挖矿系统的结构框图中，该数字币挖矿系统包括智能控制单元5、静电除尘隔离网单元1、液体循环单元8、散热单元9、制冷单元7、参数显示单元2、挖矿算法单元4、热能再利用单元6及供电单元3，该智能控制单元5分别与该静电除尘隔离网单元1、液体循环单元8、散热单元9、制冷单元7、参数显示单元2、挖矿算法单元4、热能再利用单元6及供电单元3电连接。可以理解的，该静电除尘隔离网单元1为静电除尘隔离网，用于过滤挖矿机工作时排出的空气，从而对数字币挖矿系统内的空气进行除尘净化处理；该参数显示单元2可以是数码管显示器、液晶显示屏等，用于显示挖矿系统的内部环境数据，该环境数据包括机箱温度、水箱温度、空气湿度、水箱的水位数据、空气中的烟雾浓度等；该智能控制单元5用于检测及采集数字币挖矿系统中的环境数据，并根据该环境数据输出控制信号控制静电除尘隔离网单元1、液体循环单元8、散热单元9、制冷单元7、参数显示单元2、挖矿算法单元4及热能再利用单元6工作；该供电单元3用于为上述各单元提供工作电源；该挖矿算法单元4包括挖矿主板41及算力芯片组42，该算力芯片组42与该挖矿主板41电连接；该智能控制单元5用于发送控制信号来控制上述各单元的工作；该热能再利用单元6用于转移数字币挖矿机排出的热量，从而实现能源二次利用；该制冷单元7、液体循环单元8及散热单元9均与挖矿算法单元4构成一个闭环系统，用于将导热液体进行两级降温。

具体地，该算力芯片组42为gpu芯片、asic芯片及fpga芯片中的一种。该算力芯片组42上安装有水冷头73及散热扇10，该算力芯片组42通过高导热材料与该水冷头73黏连，该散热扇10通过螺钉与该算力芯片组42连接。该热能再利用单元为可拆卸万向轮及排气管中的一种。该液体循环单元8包括水泵81、水箱82，该制冷单元7包括制冷模块71、金属散热器72及水冷头73，该散热单元9为散热冷排，该水泵81、水箱82、散热冷排、制冷模块71及水冷头73均依次通过耐高温软管相连，该金属散热器72安装于该制冷模块71的底部。可以理解的，该金属散热器72的两端设置有散热扇10，该散热扇10通过螺钉与该金属散热器72连接。

可以理解的，如图2所示，图2为本发明一种双散热模式的数字币挖矿系统的工作原理图，本发明的整机工作原理是：挖矿算法单元4运行挖矿算法(sha256、ethash、blake2b等)时，算力芯片组42产生大量的热量，此时水冷头73与算力芯片组42通过高导热系统材料黏连，构成热传导系统，从而将热量有效地传递到水冷头73中；水冷头73与算力芯片组42是有多组的，在此以12组为例。12个水冷头73由耐高温软管相连，再与散热冷排、制冷系统、液体循环单元构成一个闭环，导热液体在这个闭环系统中将算力芯片组42的热量从水冷头73中运输并经过散热冷排；该智能控制单元5根据其中传感器测量的参数，自动控制多组散热扇10，调节散热扇10转速，从而将挖矿机机箱外的冷空气吸进机箱内，形成一股冷气流(相对机箱内温度而言)，冷气流经过静电除尘隔离网过滤除尘后进入机箱，同时将算力芯片等其他元器件产生的低热量加速通过散热冷排。冷气流通过散热冷排，将导热液体的热量带走，从而实现第一级降温。导热液体流经制冷单元7实现第二级降温。经过两级降温后，导热液体进入液体循环单元8中的水箱82中；液体循环单元8再次将导热液体送进单元3水冷头73中，形成一个闭环系统。

可以理解的，考虑到实际环境，北方寒冷时间较长，南方炎热时间较长，为满足不同的用户需求，本发明的散热模式包括液冷模式和风冷模式，如图3所示，在液冷模式下，其关键点为水冷头73与算力芯片组42的连接。算力芯片组42的热量传导给水冷头73的，再通过导热液体在由制冷单元7、液体循环单元8、水冷头73、算力芯片组42、散热冷排组成的系统内循环，实现热量转移。如图4所示，在风冷模式下，其关键点为散热扇10与算力芯片组42的连接。算力芯片组42的热量由散热扇10高速运转将热量排到机箱内，同时在静电除尘隔离网附近的散热扇10将机箱内的高温空气排出机箱外，导热液体在由散热冷排、制冷单元7和液体循环单元8组成的系统内循环。智能控制单元5控制制冷单元7将导热液体恒定在合适的低温度。此时，室内的空气被散热冷排附近的散热扇10吸进机箱内，室内空气经过散热冷排时，被冷却降温，在机箱内形成一股冷气流送到散热扇10与算力芯片组42实现降温。为避免凝露现象，智能控制单元5中的机箱温度传感器51和湿度传感器实时监测机箱内的空气环境。经过控制运算，调节散热单元9中的散热扇10，实现风冷模式的自动控制。此刻要注意空气气流的方向，刚好与液冷模式的空气流向是相反的。

具体地，如图5所示，该智能控制单元5包括控制电路板56、机箱温度传感器51、水箱温度传感器52、湿度传感器53、水位传感器54、烟雾传感器55、水泵启动模块57、制冷启动模块58、散热扇调速模块59、机箱照明模块510及门磁开关模块511，该机箱温度传感器51、水箱温度传感器52、湿度传感器53、水位传感器54、烟雾传感器55、水泵启动模块57、制冷启动模块58、散热扇调速模块59、机箱照明模块510及门磁开关模块511均与该控制电路板56电连接。可以理解的，该机箱温度传感器51、水箱温度传感器52、湿度传感器53、水位传感器54和烟感传感器55均是数据采集；该水泵启动模块57、制冷启动模块58、散热扇调速模块59、机箱照明模块510及门磁开关模块511组成驱动输出；该智能控制单元5用于实现了本发明的自动控制功能。

可以理解的，该液体循环单元8和制冷单元9的实现方案为：如图8所示，控制电路板56接收水位传感器和水箱温度传感器的实时数据，通过内部运算控制水泵81和制冷模块71工作，制冷模块71制冷产生的热量通过金属散热器72散热。使得制冷模块71处于较好的工作状态。水泵81与水箱82、散热冷排、制冷模块71和水冷头73通过耐高温软管相连。

可以理解的，本发明还可以通过多台整机叠加使用，去除本发明的液冷循环单元8，并利用冷却塔冷却；如图9所示，本发明多个整机叠加使用时可组成大规模挖矿场，产生的热量非常可观。

可以理解的，本发明能够解决能源二次利用问题，有两个大方向的利用。第一个方向：如图7所示，因挖矿算法单元4是全天候工作的，本发明在液冷和风冷两种模式下工作，都会产生大量的热量，向外排出气流的温度约45摄氏度以上。因此本发明底部通过万向轮可在任意移动，由于本发明自带有静电除尘隔离网，排出的空气是经过一定的过滤的，因此本发明可充当暖气炉来用作室内加温。第二个方向：如图8所示，本发明还可通过使用排气管将热气流引导到烘干室，烘干室可以是用于烘干衣服，可以是农业利用烘腊肠、烘葡萄干等。

可以理解的，本发明通过液体循环单元8、散热单元9、制冷单元7及挖矿算法单元4组成内循环，从而将挖矿算法单元中的热量转移，再通过智能控制单元5检测挖矿机的内部环境数据并根据该环境数据来控制液体循环单元8、散热单元9及制冷单元7工作，从而实现自动控制散热模式的切换，提高数字币挖矿系统的工作效率，并且工作时的噪音大大减小；该热能再利用单元6用于传输该数字币挖矿系统工作时产生的热量，该静电除尘网单元1用于对其排出的空气进行过滤，从而能够将数字币挖矿机产生的能源进行二次利用。本发明可组合叠加，快速组合，适合各种场所的使用；并且液冷和风冷两种模式兼容，能够快速一键切换，快速转移因运算时产生大量的热量，延长芯片工作寿命，使得整个系统工作稳定，进而提高挖矿效率、算力稳定，且大大降低挖矿设备的噪音。由于其几乎静音，故可以边挖矿边作为冬天使用的暖气炉，其挖矿时产生的大量热量可作为烘干室的热源，实现能源二次利用。

以上结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但本发明不限于所描述的实施方式。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本发明原理和精神的情况下，对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，仍落入本发明的保护范围内。