阅读说明：本技术 一种检测服务器液冷管漏液的装置 (Device for detecting leakage of liquid cooling pipe of server ) 是由 宋子旻 于 2020-06-21 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种检测服务器液冷管漏液的装置,包括如下部件：柔性印制线路板,柔性印制线路板包裹在液冷管的外部,柔性印制线路板的内层具有裸露的电源线和信号线,电源线和信号线间隔设置；主板,主板通过线缆与多个柔性印制线路板连接,主板包括CPLD,CPLD配置用于接收来自多个柔性印制线路板的关于电源线与信号线之间的导通状态的信号并判断信号中是否存在异常,并响应于信号中存在异常,将服务器电源关闭。本发明提出的方案通过柔性印制线路板包裹液冷管,有效阻断漏液滴落到主板,并利用柔性印制线路板内层裸露的信号线,实现板卡漏液的检测,减少服务器内线缆和固定用结构件的数量,方便服务器内线缆布线。(The invention discloses a device for detecting liquid leakage of a liquid cooling pipe of a server, which comprises the following components: the flexible printed circuit board is wrapped outside the liquid cooling pipe, an inner layer of the flexible printed circuit board is provided with a power line and a signal line which are exposed, and the power line and the signal line are arranged at intervals; the mainboard is connected with the plurality of flexible printed circuit boards through cables and comprises a CPLD (complex programmable logic device) which is configured to receive signals from the plurality of flexible printed circuit boards about the conduction state between the power lines and the signal lines, judge whether the signals are abnormal or not and respond to the abnormal signals to turn off the power supply of the server. According to the scheme provided by the invention, the liquid cooling pipe is wrapped by the flexible printed circuit board, so that the leakage liquid is effectively prevented from dropping on the main board, the detection of the leakage liquid of the board card is realized by utilizing the exposed signal line on the inner layer of the flexible printed circuit board, the number of cables and fixing structural members in the server is reduced, and the cables in the server are convenient to wire.)

一种检测服务器液冷管漏液的装置

技术领域

本发明涉及服务器领域，更具体地，特别是指一种检测服务器液冷管漏液的装置。

背景技术

在数据中心等对服务器有大量应用的场合，为了提高单节点的性能，会在节点内规划多个CPU或GPU，当节点工作时，会产生大量热量。传统的风扇技术散热效率低，噪声大，难以满足其散热要求。为此，业界提出使用液体冷却的方式提高散热效果，从而达到降低系统功耗、节约成本的目的。

液冷方案普遍采用通过在机箱内布置相应的管道，让冷却液在管道内不断循环流动带走系统热量的方法，达到降低功耗的目的。但在实际应用中，由于冷却液具有导电性，一旦发生漏液，会造成主板上信号电平错误导致宕机；严重的漏液甚至造成短路，烧毁服务器。因此，必须时刻检测管道是否存在漏液问题。

现有方案一般使用漏液检测线缆，沿冷却管道布设，配合专用的漏液检测板，在发生漏液时发出报警。如图1所示：漏液检测线缆搭配漏液检测小板的设计框图。其基本原理是，通过连接器将漏液信号采集到IC中进行处理，并将处理后的信号发送给主板CPLD，从而保证发生漏液问题后系统不会被损坏。

此方法基本原理是将一种漏液检测线缆覆盖到管的表面，在管道发生漏液并达到一定量时，漏液检测线缆接触冷却液，其阻值发生改变，触发传感器并发送漏液信号到漏液检测小板，漏液检测小板将此信号进行处理后发送给主板CPLD进行判断，从而起到漏液检测的效果。

如上所述，当前依靠漏液检测线缆搭配专用的漏液检测板的方法，需要在管道发生漏液并达到一定量时才会触发，且漏液检测线缆本身不具备阻隔冷却液滴落的能力。检测到漏液后只能报警，无法阻止冷却液渗到主板上，造成板卡损坏。同时所需的漏液检测线缆和检测小板的布置，即要机箱结构件预留固定位置占用机箱空间，而且增加了机箱内线缆布线的复杂度。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例的目的在于提出一种检测服务器液冷管漏液的装置，通过柔性印制线路板包裹液冷管，有效阻断漏液滴落到主板,并利用柔性印制线路板内层裸露的信号线，实现板卡漏液的检测，减少服务器内线缆和固定用结构件的数量，方便服务器内线缆布线。

基于上述目的，本发明实施例的一方面提供了一种检测服务器液冷管漏液的装置，包括如下部件：柔性印制线路板，所述柔性印制线路板包裹在液冷管的外部，所述柔性印制线路板的内层具有裸露的电源线和信号线，所述电源线和所述信号线间隔设置；主板，所述主板通过线缆与多个所述柔性印制线路板连接，所述主板包括CPLD，所述CPLD配置用于接收来自多个所述柔性印制线路板的关于电源线与信号线之间的导通状态的信号并判断所述信号中是否存在异常，并响应于所述信号中存在异常，将服务器电源关闭。

在一些实施方式中，所述柔性印制线路板还包括：漏液判断电路，所述漏液判断电路设置在所述柔性印制线路板的外层，所述漏液判断电路与所述信号线通过所述柔性印制线路板的金属化孔连接，配置用于响应于所述信号线与所述电源线导通而输出低电平。

在一些实施方式中，所述漏液判断电路包括：MOS管，所述MOS管的栅极与所述信号线连接。

在一些实施方式中，所述漏液判断电路还包括：上拉电阻，所述上拉电阻的一端连接电源电压，另一端连接所述MOS管的漏极。

在一些实施方式中，所述漏液判断电路还包括：基准电阻，所述基准电阻的一端接地，另一端连接所述MOS管的源极。

在一些实施方式中，所述主板包括：发光二极管，所述发光二极管与所述CPLD电性连接，所述发光二极管配置用于响应于接收到所述CPLD发出的异常信号，进行发光。

在一些实施方式中，所述主板包括：BMC，所述BMC与所述CPLD电性连接，所述BMC配置用于响应于接收到所述CPLD发出的异常信号，向维护人员发送告警信号。

在一些实施方式中，所述主板包括：备用电源，所述备用电源与所述CPLD电性连接，所述备用电源配置用于响应于接收到所述CPLD发出的异常信号，对所述主板进行供电。

在一些实施方式中，所述主板包括：计时器，所述计时器与所述CPLD和所述备用电源电性连接，所述计时器配置用于响应于所述备用电源开启而开启计时，并响应于计时达到阈值而向所述CPLD发送关闭所述备用电源的信号。

在一些实施方式中，所述电源线和所述信号线构成双螺旋状。

本发明具有以下有益技术效果：通过柔性印制线路板包裹液冷管，有效阻断漏液滴落到主板,并利用柔性印制线路板内层裸露的信号线，实现板卡漏液的检测，减少服务器内线缆和固定用结构件的数量，方便服务器内线缆布线。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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实施例。

图1为现有技术中检测漏液的架构示意图；

图2为本发明提供的检测服务器液冷管漏液的装置的实施例的示意图；

图3为柔性印制线路板与冷却管的位置示意图；

图4为柔性印制线路板内层电源线和信号线的示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明实施例进一步详细说明。

需要说明的是，本发明实施例中所有使用“第一”和“第二”的表述均是为了区分两个相同名称非相同的实体或者非相同的参量，可见“第一”“第二”仅为了表述的方便，不应理解为对本发明实施例的限定，后续实施例对此不再一一说明。

基于上述目的，本发明实施例的第一个方面，提出了一种防止反接的保护电路的实施例。图2示出的是本发明提供的检测服务器液冷管漏液的装置的实施例的示意图。图3示出的是柔性印制线路板与冷却管的位置示意图。如图2和图3所示，本发明实施例包括如下部件：

柔性印制线路板1(柔性PCB)，所述柔性印制线路板1包裹在液冷管a的外部，所述柔性印制线路板1的内层具有裸露的电源线11和信号线12，所述电源线11和所述信号线12间隔设置；主板2，所述主板2通过线缆与多个所述柔性印制线路板1连接，所述主板2包括CPLD(Complex Programmable Logic Device，复杂可编程逻辑器件)，所述CPLD配置用于接收来自多个所述柔性印制线路板1的关于电源线11与信号线12之间的导通状态的信号并判断所述信号中是否存在异常，并响应于所述信号中存在异常，将服务器电源关闭。

柔性印制线路板是通过在一种可弯曲的基材表面利用光成像图形转移和蚀刻工艺等方法而制成的导体电路图形，多层电路板的表层与内层可以通过金属化孔实现内外层的电气联通。本发明实施例中在柔性印制线路板的内层设置有裸露的电源线和信号线，如果冷却液泄露，由于冷却液的导电性远高于干燥的PCB表面，会将信号线和电源线导通，从而使得CPLD能够接收到电流信号。CPLD检测到异常信号，会控制服务器电源关闭，从而对服务器进行保护。

在一些实施方式中，所述电源线11和所述信号线12构成双螺旋状，彼此平行设置。图4示出的是柔性印制线路板1内层电源线11和信号线12的示意图。电源线11和信号线12间隔设置，并且将电源线11和信号线12构成双螺旋状能够覆盖更大的区域，当然，在其他的实施例中，在保证了电源线和信号线能够覆盖尽可能多的地方的基础上，电源线和信号线的排布方式可以有所不同。双螺旋状的裸露的VCC及检测信号线，作为等效开关，两信号线间存在间隔，当未漏液时等效开关断开，漏液时等效开关导通。因此为保证检测效果足够好，要使间隔宽度尽量小，双线螺纹应较密布线。

在一些实施方式中，所述柔性印制线路板还包括：漏液判断电路，所述漏液判断电路设置在所述柔性印制线路板1的外层，所述漏液判断电路与所述信号线通过所述柔性印制线路板的金属化孔连接，配置用于响应于所述信号线与所述电源线导通输出低电平。

继续参见图2，在一些实施方式中，所述漏液判断电路包括：MOS管Q1，所述MOS管Q1的栅极与所述信号线连接。在一些实施方式中，所述漏液判断电路还包括：上拉电阻R1，所述上拉电阻R1的一端连接电源电压，另一端连接所述MOS管Q1的漏极。在一些实施方式中，所述漏液判断电路还包括：基准电阻R2，所述基准电阻R2的一端接地，另一端连接所述MOS管的源极。

液冷管正常时，柔性印制线路板内部的检测电路中，信号线和电源线之间没有冷却液，两者间的等效电阻远大于R2，等效开关呈现关断状态。MOS管栅极接收到的检测信号为低电平，MOS管不导通，漏液判断电路输出高电平。主板上CPLD通过线缆接收柔性印制线路板发过来的高电平信号，判断液冷管没有发生漏液现象，控制服务器维持正常工作状态；

液冷管漏液时，柔性印制线路板内部的检测电路中，信号线和电源线之间有冷却液，而且由于冷却液的导电性远高于干燥的PCB表面，造成信号线和电源线间的等效电阻明显小于R2，等效开关呈现导通状态。MOS管栅极接收到高电平的检测信号，MOS管导通，漏液检测单元输出低电平信号。主板上CPLD通过线缆接收柔性印制线路板发过来的低电平信号，判断液冷管发生漏液现象，开始执行相应的保护动作。

在一些实施方式中，所述主板包括：发光二极管LED，所述发光二极管与所述CPLD电性连接，所述发光二极管配置用于响应于接收到所述CPLD发出的异常信号，进行发光。主板上CPLD通过线缆接收到柔性印制线路板发过来的低电平信号后会发出异常信号，控制发光二极管发光，以提示用户发生漏液。

在一些实施方式中，所述主板包括：BMC，所述BMC与所述CPLD电性连接，所述BMC配置用于响应于接收到所述CPLD发出的异常信号，向维护人员发送告警信号。CPLD向BMC报警，BMC解析CPLD传来的信息记录日志并向外部设备发送报警信号通知维护人员。

在一些实施方式中，所述主板包括：备用电源，所述备用电源与所述CPLD电性连接，所述备用电源配置用于响应于接收到所述CPLD发出的异常信号，对所述主板进行供电。有些情形下，由于主板在处理某些重要数据时，立刻断电会发生数据的丢失，可以通过备用电源对主板供电以完成对数据的备份。

在一些实施方式中，所述主板包括：计时器，所述计时器与所述CPLD和所述备用电源电性连接，所述计时器配置用于响应于所述备用电源开启，开启计时，并响应于计时达到阈值，向所述CPLD发送关闭所述备用电源的信号。为了减少漏液可能对服务器带来的风险，应该尽可能减少备用电源的供电时间，在一般情况下，数据备份或缓存的时间不会太长，可以设置阈值来控制备用电源的供电时长。

本发明实施例通过柔性PCB包裹液冷管，利用柔性PCB内层裸露的信号线，实现板卡漏液的检测，减少服务器内线缆和固定用结构件的数量，方便服务器内线缆布线；同时因为柔性PCB的密闭性可以有效阻断漏液滴落到主板，在发生漏液后能进一步确保板卡不会损坏。为CPLD执行保护动作提供了时间，进一步提高了系统的可靠性。

以上是本发明公开的示例性实施例，但是应当注意，在不背离权利要求限定的本发明实施例公开的范围的前提下，可以进行多种改变和修改。根据这里描述的公开实施例的方法权利要求的功能、步骤和/或动作不需以任何特定顺序执行。此外，尽管本发明实施例公开的元素可以以个体形式描述或要求，但除非明确限制为单数，也可以理解为多个。

应当理解的是，在本文中使用的，除非上下文清楚地支持例外情况，单数形式“一个”旨在也包括复数形式。还应当理解的是，在本文中使用的“和/或”是指包括一个或者一个以上相关联地列出的项目的任意和所有可能组合。

上述本发明实施例公开实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本发明实施例公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子；在本发明实施例的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，并存在如上的本发明实施例的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。因此，凡在本发明实施例的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明实施例的保护范围之内。