本發(fā)明涉及工控機，具體為具有ups斷電保護功能的工控機及其保護系統(tǒng)。

背景技術：

1、工控機，全稱工業(yè)控制計算機（industrial?personal?computer，ipc），是一種專門為工業(yè)現(xiàn)場控制而設計的計算機系統(tǒng)。它采用總線式結構，具有豐富的i/o接口，可以適應各種工業(yè)環(huán)境下的數(shù)據(jù)采集、控制和通信等需求，而具有ups（不間斷電源）斷電保護功能的工控機保護系統(tǒng)，旨在確保工控機在電力中斷時能夠繼續(xù)運行或安全關機，以保護數(shù)據(jù)和設備的完整性。

2、但是現(xiàn)有在工業(yè)環(huán)境中，工控機受到來自周圍大型設備、振動設備、運輸工具或機械運動等外部振動源的影響，這些振動源會通過空氣傳播或結構傳導的方式，使工控機機體產(chǎn)生振動，同時工控機內(nèi)部的硬盤、風扇等組件在運行時可能會產(chǎn)生振動，例如，硬盤在高速旋轉時會產(chǎn)生磁盤振動，風扇在轉動時也會產(chǎn)生一定的振動，長時間的振動會導致工控機內(nèi)部的硬盤、風扇等組件損壞，硬盤的長時間振動會導致讀寫能力下降、磁頭定位緩慢甚至磁盤損壞而風扇的振動可能導致噪音增大、散熱效果下降等問題產(chǎn)生。

3、此外，隨著時間的推移，電池內(nèi)部的化學物質(zhì)會逐漸老化，導致電池的容量和性能逐漸下降。一旦電池老化到一定程度，其提供的電力將無法滿足ups系統(tǒng)的需求，從而影響ups系統(tǒng)的正常運行，而現(xiàn)有更換電池需要使用螺絲刀和螺絲扳手等工具將舊電池的外殼打開，并拔掉連接電池的電線，由于需要拆卸和安裝多個部件，現(xiàn)有的更換方式在更換系統(tǒng)時需要更長的時間，在緊急情況下，這可能會影響到ups系統(tǒng)的及時恢復供電。

4、故而提出了具有ups斷電保護功能的工控機及其保護系統(tǒng)，來解決以上的問題。

技術實現(xiàn)思路

1、有鑒于此，本發(fā)明所要解決的技術問題在于，提出了具有ups斷電保護功能的工控機及其保護系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有技術中振動造成設備易損壞和電池更換步驟復雜的問題。

2、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術方案：具有ups斷電保護功能的工控機及其保護系統(tǒng)，包括防護機殼，所述防護機殼底部安裝有固定底座，所述防護機殼中安裝有電池，所述電池上方設置有鏈式導線，所述鏈式導線上方設置有管理主板，所述管理主板安裝在防護機殼內(nèi)壁，所述鏈式導線滑動連接在管理主板底部，還包括有減震防撞擊防護機構和可更換清潔機構，所述減震防撞擊防護機構設置在固定底座上，所述可更換清潔機構設置在電池底部；

3、所述減震防撞擊防護機構用于工控機的防振動斷點防護；

4、所述可更換清潔機構用于ups便捷拆卸與清潔。

5、作為優(yōu)選的，所述減震防撞擊防護機構包括有固定塊，所述固定塊一端固定連接在防護機殼底部，所述固定塊另一端轉動連接有按壓臂，所述按壓臂遠離固定塊一端轉動連接有多功能滑塊，所述多功能滑塊中部滑動連接有輔助軸，輔助軸兩端固定連接有u型滑軸限位板，所述多功能滑塊遠離u型滑軸限位板一端固定連接有復位彈簧。

6、作為優(yōu)選的，所述復位彈簧套設在輔助軸外表面，所述多功能滑塊底部一側固定連接有輔助板，輔助板上表面固定連接有擠壓柱，輔助板上滑動連接有l(wèi)型夾持板，所述l型夾持板中對稱開設有擠壓槽，所述擠壓柱外表面滑動連接在擠壓槽中。

7、作為優(yōu)選的，所述l型夾持板靠近多功能滑塊一端固定連接有壓縮彈簧，所述壓縮彈簧遠離l型夾持板一端固定連接在多功能滑塊上，所述l型夾持板遠離多功能滑塊一端靠近固定底座一面設置有減震摩擦塊，其中減震摩擦塊采用橡膠材質(zhì)。

8、作為優(yōu)選的，所述可更換清潔機構包括有按壓板，所述按壓板一端固定連接在防護機殼底部，所述按壓板另一端固定連接有緩沖彈簧，所述緩沖彈簧遠離按壓板一端固定連接有固定倉，所述固定倉底部固定連接在固定底座上，所述按壓板外表面滑動連接在固定倉內(nèi)壁。

9、作為優(yōu)選的，所述可更換清潔機構中還包括有斜角塊，所述斜角塊外表面滑動連接在防護機殼內(nèi)壁，所述斜角塊遠離電池一端固定連接有拉環(huán)，所述拉環(huán)外表面套設有擠壓彈簧，所述擠壓彈簧一端固定連接在拉環(huán)上，所述擠壓彈簧另一端固定連接在防護機殼外表面。

10、作為優(yōu)選的，所述防護機殼內(nèi)壁靠近電池下表面滑動連接有拉板，所述電池底部安裝在拉板上表面，所述拉板底部固定連接有t型清潔塊，所述防護機殼底部均勻開設有散熱濾孔，所述t型清潔塊遠離拉板一端與防護機殼底部散熱濾孔貼合。

11、具有ups斷電保護功能的工控機保護系統(tǒng)，包括以下模塊：

12、第一，ups模塊：ups是系統(tǒng)的核心，用于在市電中斷時提供電力供應；模塊內(nèi)部包含電池組，能夠在市電故障時自動切換到電池供電模式，為工控機提供穩(wěn)定的電力；

13、第二，充電電路模塊：充電電路模塊負責為ups的電池組充電，確保電池始終保持在充滿狀態(tài)；

14、第三，ups功能電路模塊：該模塊與ups和工控機相連，負責在市電中斷時將ups的電力供應切換到工控機，同時，它還包含一些額外的功能，如電力監(jiān)測、故障報警；

15、第四，數(shù)據(jù)保護機制：在斷電情況下，工控機會接收到來自監(jiān)控與控制系統(tǒng)的信號，觸發(fā)數(shù)據(jù)保護機制，這包括將數(shù)據(jù)保存到非易失性存儲器（如硬盤、ssd或閃存）中，以防止數(shù)據(jù)丟失；

16、第五，自動重啟與恢復功能：一些高級的ups斷電保護系統(tǒng)還具備自動重啟和恢復功能，當市電恢復后，系統(tǒng)能夠自動重啟工控機，并恢復到斷電前的狀態(tài)；

17、安全與穩(wěn)定性設計：整個系統(tǒng)在設計時需要考慮安全性和穩(wěn)定性，可以需要確保ups和工控機之間的連接穩(wěn)定可靠，避免在電力切換過程中產(chǎn)生過大的電壓波動或電流沖擊。

18、與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明提供了具有ups斷電保護功能的工控機及其保護系統(tǒng)，具備以下有益效果：

19、1、通過減震防撞擊防護機構設置，當工控機在運行時，尤其是放置在振動或沖擊較大的環(huán)境中，通過固定塊帶動多功能滑塊豎向按壓帶動l型夾持板水平對固定底座的擠壓可以有效地吸收和分散振動能量，相對于現(xiàn)有技術中通過將工控機直接固定在墻體或支架上，而通過本方案設計，通過將復位彈簧和l型夾持板中橡膠減震塊的相互組合，通過彈簧自身彈性作用和l型夾持板中橡膠減震塊的緩沖效果可以提供雙重減震效果，而且通過復位彈簧的彈性可以緩沖大部分振動，而橡膠減震塊則進一步吸收細微的振動和沖擊，從而保護工控機內(nèi)部的精密部件免受損害。

20、2、通過將橡膠減震塊與固定底座緊密貼合，這種設計可以增加工控機與固定底座的接觸面積，提高整體的穩(wěn)定性，相對比現(xiàn)有技術中直接將工控機固定在墻體或者支架上，因為受到來自周圍大型設備、振動設備、運輸工具或機械運動等外部振動源的影響，使工控機自身產(chǎn)生振動影響工控機穩(wěn)定執(zhí)行控制任務，而通過橡膠減震塊與固定底座緊密貼合，在工業(yè)生產(chǎn)環(huán)境中，使工控機能更加穩(wěn)定和準確地執(zhí)行控制任務，如工廠在結束一天的生產(chǎn)活動后，工人無需逐一關閉每臺工控機，只需簡單地拉閘斷電即可，而管理主板則會在設定的時間自動向工控機發(fā)送一個關機信號，引導工控機進行正常的關機流程；

21、通過本方案設計，通過供電系統(tǒng)通過電池與管理板的緊密配合，在通過將橡膠減震塊與固定底座緊密貼合，可以快速有效減少管理主板減少因振動引起的誤差和故障，不僅保障了工控機在市電中斷時的持續(xù)運行，還通過智能化的定時關機功能，有效避免了因非法關機而帶來的種種問題，確保了工廠生產(chǎn)活動的順利進行與設備的安全穩(wěn)定，而且通過本方案中創(chuàng)新采用的橡膠減震塊不僅使工控機在使用時具有一定的減震作用，而且還能在一定程度上減少工控機運行時產(chǎn)生的噪音，這對于需要保持安靜工作環(huán)境的場合尤為重要，如實驗室、醫(yī)院等。

22、3、通過可更換清潔機構設置，通過將電池安裝在拉板中，通過拉板可快捷拉動卡合在防護機殼內(nèi)壁中，電池可以輕松地沿著防護機殼內(nèi)壁滑動并拉出，無需使用螺絲刀或螺絲扳手等工具拆卸電池外殼，這種設計大大簡化了更換過程，減少了更換所需的時間和人力成本，對于需要不間斷供電的工控機系統(tǒng)來說，電池更換時的停機時間是一個重要的考慮因素，采用拉板滑動在防護機殼內(nèi)壁和鏈式導線的設計，這種滑動機制相比傳統(tǒng)的螺絲固定方式，極大地簡化了操作步驟，用戶無需使用螺絲刀或扳手等工具，只需簡單地拉動拉板，即可實現(xiàn)電池的快速拆卸和安裝，而這種直觀且易于操作的設計，能顯著降低操作的復雜度，從而可以加快更換電池速度，進而可以顯著縮短更換電池所需的時間，鏈式可滑動連接確保了電池在更換過程中，導線能夠自動調(diào)整長度并保持連接，無需手動拔插電線。

23、4、通過t型清潔塊設置與防護機殼底部均勻開設的濾孔設置，當拉板沿防護機殼內(nèi)壁向外側滑動時會使t型清潔塊底部對散熱濾孔進行清潔，而經(jīng)過清潔的濾孔不僅可以快速將機器內(nèi)壁熱量散發(fā)出去，而且可以將機器內(nèi)壁產(chǎn)生的固體顆粒物快速清潔至防護機殼底部，而傳統(tǒng)工控機在維護時，需要單獨拆卸散熱部件進行清掃，操作繁瑣且耗時，而此設計允許用戶在更換或維護電池的同時，輕松清掃散熱濾板，大大簡化了維護流程，提高了維護效率。