一种水下服务器、海底电力供应系统及供应方法与流程

本发明涉及服务器，尤其涉及一种水下服务器、海底电力供应系统及供应方法。

背景技术：

1、服务器是计算机的一种，它比普通计算机运行更快、负载更高、价格更贵。服务器在网络中为其它客户机（如pc机、智能手机、atm等终端甚至是火车系统等大型设备）提供计算或者应用服务。服务器具有高速的cpu运算能力、长时间的可靠运行、强大的i/o外部数据吞吐能力以及更好的扩展性。根据服务器所提供的服务，一般来说服务器都具备承担响应服务请求、承担服务、保障服务的能力。服务器作为电子设备，其内部的结构十分的复杂，但与普通的计算机内部结构相差不大，如：cpu、硬盘、内存，系统、系统总线等。

2、由于服务器功能比较单一，往往在建设、散热以及供电方面都存在极大的缺陷。服务器在安装的时候，往往需要建设在温度较低的地区，以利于散热，而且建设需要占用大量的面积，在山区建设的时候，往往会因为道路崎岖很难将设备运输到山顶，建设成本高。对此，也有将服务器散热系统安装于海底的方案，其中一个重要的发电方式是连通管的顶部安装有一排发电机组，发电机组上连接有扇叶轮，扇叶轮的一端连接有轴承，当海水通过风浪进行流动的时候，会通过连通管，从而带动连通管内部的扇叶轮转动，从而带动发电机组进行发电，仅能够进行发电，但是，对于服务器的散热还是传统的服务器机架之间安装有冷凝器架，冷凝器架的内部安装有冷却铜管，冷却铜管上安装有若干个翅片铝板，服务器防水防压内箱的内部两侧和顶部均安装有风罩，风罩的内部安装有离心风机，利用风冷的方式散热。

3、而上述水下服务器风冷方式不仅能耗大，而且还需要保持空气流通，容易造成灰尘进入服务器影响服务器使用寿命，降温设备的更换以及维修成本也是不少的一笔开支。因此如何将服务器的降温和供电成本降低到最低是目前亟需解决的问题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于，针对现有水下服务器风冷方式能耗大、成本高的问题，提出并设计一种水下服务器、海底电力供应系统及供应方法。

2、一方面，本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种水下服务器，包括多个机组，各机组之间具有间隙，相邻两个机组之间的间隙中安装有冷却进水管和冷却出水管，冷却进水管和冷却出水管之间通过热传递管相连，冷却进水管上外接有进水管道，进水管道远离冷却进水管的一端具有进水口，进水口露出在外，冷却出水管上外接有出水管道，出水管道远离冷却出水管的一端具有出水口，出水口露出在外，进水管道上和/或出水管道上安装有快速换水动力组件，快速换水动力组件开启时能够使进水口进入的水流快速通过进水管道、冷却进水管、热传递管、冷却出水管、出水管道并经出水口排出。当温度过高时候，则控制快速换水动力组件开启，从而带动水下的水从进水口进入并快速流过热传递管，从而带走服务器上的温度，达到快速降温的目的。相对于现有的水下服务器，无需另外的在一侧设置风冷组件，利用水底的水流即可，达到快速换热的目的，避免空气流动时灰尘的进入，且大幅降低了风冷降温设备的更换以及维修成本。

3、进一步的，进水管道上安装有多个快速换水动力组件，快速换水动力组件包括动力电机、旋转轴和排水扇叶，动力电机安装于进水管道上，动力电机与旋转轴传动连接，排水扇片安装于旋转轴上并能够跟随旋转轴转动，旋转轴伸入到进水管道的流水槽内，排水扇片位于进水管道的流水槽中，动力电机能够带动旋转轴转动进而带动排水扇片转动，排水扇片在进水管道的流水槽中转动会带动水加速流动，使水快速从进水管道流入，使机组间的热传递管内水流快速流动，从而带走服务器上的温度。

4、进一步的，出水管道上安装有多个快速换水动力组件，快速换水动力组件包括动力电机、旋转轴和排水扇叶，动力电机安装于出水管道上，动力电机与旋转轴传动连接，排水扇片安装于旋转轴上并能够跟随旋转轴转动，旋转轴伸入到出水管道的流水槽内，排水扇片位于出水管道的流水槽中，动力电机能够带动旋转轴转动进而带动排水扇片转动，排水扇片在出水管道的流水槽中转动会带动水加速流动，使水快速从出水管道流出，使机组间的热传递管内水流快速流动，从而带走服务器上的温度。

5、当然，在一些实施方式中，进水管道上和出水管道上均安装有多个快速换水动力组件，快速换水动力组件的构造及安装方式同上，这种方式下热传递管的两侧均加速水的流动，使热传递管内水流流速更快，进一步加强带走服务器温度的目的，增强散热效果。

6、进一步的，相邻两个机组之间的热传递管具有多根，多根热传递管在服务器高度方向间隔排布，热传递管上固定有多个散热片，多个散热片沿热传递管的轴向方向间隔布置，本方案中散热片沿热传递管焊接固定，散热片贴合到服务器的侧壁上，位于服务器的壳体内，也即各机组的防护壳内，进一步加强快速散热的效果，使服务器内部快速降温。

7、进一步的，进水口采用喇叭口，喇叭口的横截面积由大到小，向进水管道逐渐收缩，以利于向进水管道进水。

8、进一步的，动力电机采用机械发电机，为第二机械发电机，第二机械发电机能够进行发电，利用海水流动的能力，从而让海水不断通过热传递管道，从而实现热量的快速传递，在海水流动的时候还能带动排水扇片工作，排水扇片转动向第二机械发电机提供动能，从而利用海水发电，达到节能的目的，当服务器温度过高，第二机械发电机作为动力电机，控制扇片进行快速转动，实现海水的不断流动，从而有利于热量的快速传递，不局限于发电，再此基础上控制第二机械发电机作为动力电机使用，实现两个功能，无需在设置风冷组件，区别于现有技术中只用来进行发电并另加风冷组件进行风冷的技术构思，大幅降低成本。

9、进一步的，还包括防腐机房，防腐机房将各机组包裹在内，在应用于海底时，以避免海水的腐蚀，防止海水进入到机组内影响机组的正常工作。防腐机房的一侧设置有第一防腐墙体，防腐机房的另一侧设置有第二防腐墙体，防腐机房位于第一防腐墙体和第二防腐墙体之间，第一防腐墙体和第二防腐墙体高于防腐机房，第一防腐墙体的上部设置有第一横向固定梁，第二防腐墙体的上部设置有第二横向固定梁，第一横向固定梁和第二横向固定梁均向设置防腐机房的一侧延伸，第一横向固定梁的正下方设置有第一钢索固定座，第二横向固定梁的正下方设置有第二钢索固定座，第一钢索固定座和第二钢索固定座均位于防腐机房的下方，防腐机房的上部两侧边缘位置处设置有上吊耳，防腐机房的下部两侧边缘位置处设置有下吊耳，靠近第一横向固定梁的上吊耳通过钢索与第一横向固定梁连接，靠近第二横向固定梁的上吊耳通过钢索与第二横向固定梁连接，靠近第一钢索固定座的下吊耳通过钢索与第一钢索固定座连接，靠近第二钢索固定座的下吊耳通过钢索与第二钢索固定座连接，进水管道穿过第二防腐墙体，冷却进水管与第二防腐墙体上的进水管道通过连接法兰盘和密封垫以及螺栓固定相连，出水管道穿过第一防腐墙体，冷却出水管与第一防腐墙体上的出水管道通过连接法兰盘和密封垫以及螺栓固定相连，防腐机房的一侧通过进水管道连接支撑于第二防腐墙体，防腐机房的另一侧通过出水管道连接支撑于第二防腐墙体。通过上述手段能够使防腐机房更好的固定，避免在水流冲击下大幅晃动导致部件损坏等现象发生。

10、另一方面，本发明还提供了一种海底电力供应系统，包括上述的水下服务器，还包括配电房设置在海岸边，水下服务器设置在海水中，水下服务器的上方设置有太阳能发电组件的底部上，太阳能发电组件与海岸线之间安装有若干个风力发电组件，防腐机房的底部安装有电池箱，电池箱通过海底电缆与配电房相连，海岸线边上建设有潮汐发电槽，潮汐发电槽的内部安装有第一机械发电机，第一机械发电机上安装有螺旋桨，风力发电组件、太阳能发电组件、第一机械发电机和第二机械发电机均与配电房相连，机组安装在机架中，机架的两侧均安装有温度传感器，温度传感器通过控制器与第二机械发电机电性连接。

11、此外，本发明还提供了一种海底电力供应方法，包括供电系统，供电系统包括电压采集模块、数据分析模块、数据对比模块、数据判断模块、电源切换模块和变压稳压模块；

12、供电系统分别与风能发电系统、太阳能发电系统、第一机械能发电系统、第二机械能发电系统、外接电源系统、居民用电系统相连，供电系统还与若干个服务器机组相连；

13、供电系统还与温度传感器相连，温度传感器通过控制器与第一机械能发电系统和第二机械能发电系统相连；

14、该供应方法步骤如下：

15、s1：风能发电系统、太阳能发电系统、第一机械能发电系统、第二机械能发电系统发电给供电系统，供电系统通过电压采集模块采集电源电压；

16、s2：通过数据分析模块、数据对比模块、数据判断模块对电压的高低进行分析对比和判断，如果电源电压过高，则会通过变压稳压模块对电源进行变压稳压处理，然后给服务器组件和散热系统进行供电，多余的电量则输送到居民用电系统进行使用；

17、s3：如果电源电压低于标准值，则会通过电源切换模块切换到外接电源系统，利用外接电源系统给服务器组件以及散热系统供电，当检测的电压回到标准值时，则会自动切换到新能源供电系统进行供电；

18、s4：利用温度传感器感应服务器组件上的温度，当温度过高时候，则控制进水管道和出水管道上的第二机械发电机当成电机使用，带动旋转轴旋转，利用旋转轴高速旋转从而带动热传递管内的海水快速流动，从而带走服务器上的温度，达到快速降温的目的。

19、从以上技术方案可以看出，本发明具有以下优点：

20、1.该服务器设置在海底，并悬空在海水中，不仅没有海沙的冲击，而且也没有异物的撞击，对服务器有很强的保护功能，在海岸线上开挖有放置服务器机箱的深沟槽，深沟槽采用第一防腐墙体、第二防腐墙体进行异物和海沙的阻断，让服务器能在海水中使用更加安全可靠，不仅降低了服务器的占地面积，而且利用海水可以将服务器的温度进行快速传递，提高服务器运行效果；

21、2.该服务器通过独特的结构，将每个机箱上都设有热传递管，再将服务器机箱通过管道与防腐墙体上的管道相连，利用海水流动的能力，从而让海水不断通过热传递管，从而实现热量的快速传递，在海水流动的时候还能带动第二机械发电机工作，从而利用海水发电，达到节能的目的，当服务器温度过高，还能利用第二机械发电机进行快速转动，实现海水的不断流动，从而有利于热量的快速传递；

22、3.该服务器设置在海水内，处于悬空在海水中，通过多个管道与防腐墙连接，整体稳定性能强，不会出现脱落等现象，而且每个服务器机箱底部都安装有蓄电池，蓄电池采用海水降温，可以进行蓄电，防止供电系统故障，造成服务器停止运行；

23、4.该服务器利用海岸线上的优势，采用太阳能发电、风能发电、潮汐能发电，以及海水流动发电，给服务器供电，采用供电系统判断供电电压，根据发电高峰和低峰，可以自动将多余电压输送给居民用电，低峰时能通过居民用电进行供电，达到持平效果，保障电源不会浪费，合理被利用。