CN100410826C

CN100410826C - 温控风扇转速的控制装置及控制方法

Info

Publication number: CN100410826C
Application number: CNB2004100808471A
Authority: CN
Inventors: 谢建斌
Original assignee: Huawei Technologies Co Ltd
Current assignee: Huawei Technologies Co Ltd
Priority date: 2004-10-09
Filing date: 2004-10-09
Publication date: 2008-08-13
Anticipated expiration: 2024-10-09
Also published as: CN1758170A

Abstract

本发明公开一种温控风扇转速的控制装置及控制方法，用于机房内若干个设备单板散热。其中控制装置包括：参数配置单元，用于配置各个设备单板的温度特征参数及风扇的最低转速和最高转速；温度处理单元，用于采集各个设备单板的当前温度并根据相应的温度特征参数计算出各个设备单板对应的风扇适合的转速；数据合并单元，根据温度处理单元计算的各个转速，找出最大转速；风扇框监控板，根据最大转速下发调速指令控制风扇转速。相应控制方法包括步骤：采集各个设备单板的当前温度；根据各个设备单板的温度特征参数及当前温度计算出各个单板对应的风扇适合的转速；根据计算出的各个转速，找出最大的转速；以最大转速下发调速指令以控制风扇转速。

Description

温控风扇转速的控制装置及控制方法

技术领域

本发明涉及散热技术，尤指在机房内，温控风扇转速的控制装置及控制方法。

背景技术

现有技术中，以通信系统中机房为例，机房内有若干个设备单板在工作，通过风扇框内的几个(一般采用6个)风扇进行散热。众所周知，风扇框的风扇转速的大小会影响到两个方面：设备的散热能力和噪音指标。一般来说，风扇的转速越快，散热的效果越好，但是噪音也会变大，还有可能造成风扇寿命的降低；如果风扇的转速较低，噪音比较小，但是有可能不满足散热要求。

目前普遍的处理方法是：风扇框监控板根据风扇框入风口的温度(相当于机房环境温度)计算出风扇框的转速。但是问题是当机房环境温度正常，而某个设备单板的温度偏高时，风扇框监控板根据环境温度计算出的风扇转速是不能满足该设备单板的散热需求，对于单板功耗较大大的设备来说，此类情况经常发生。当该设备单板的温度偏高时，通常会发出告警，工作人员不会考虑噪音问题而手动将风扇直接调到全速运转，即使温度下降时仍然继续全速运转，进而增加噪音。

发明内容

本发明提供一种温控风扇转速的控制装置及控制方法，解决能在满足散热要求的情况下兼顾考虑噪音大小的问题。

为解决上述问题，本发明温控风扇转速的控制装置，用于机房内若干个设备单板散热，包括：参数配置单元，用于配置各个设备单板的温度特征参数及风扇的最低转速和最高转速；温度处理单元，用于采集各个设备单板的当前温度并根据相应的温度特征参数计算出各个设备单板对应的风扇适合的转速；数据合并单元，根据温度处理单元计算的各个转速，找出最大转速；风扇框监控板，根据最大转速下发调速指令控制风扇转速。

所述温度特征参数包括降速门限温度，用于表示当前温度小于或等于该降速门限温度，风扇最低转速则满足该设备单板散热需求；全速门限温度，用于表示当前温度大于或等于该全速门限温度，风扇最高转速才满足该设备单板散热需求。

在当前温度在降速门限温度与全速门限温度之间时，所述温度处理单元以线性计算出适合该设备单板对应的风扇的转速。

所述设备单板设有：两个测量当前温度的温度传感器，及通过现场总线定时将当前温度测量值传输给温度处理单元。

相应地，本发明温控风扇转速的控制方法包括以下步骤：采集各个设备单板的当前温度；根据各个设备单板的温度特征参数及当前温度计算出各个单板对应的风扇适合的转速；根据计算出的各个转速，找出最大的转速；以最大转速下发调速指令以控制风扇转速。

在当前温度在降速门限温度与全速门限温度之间时，以线性计算出适合该设备单板对应的风扇的转速。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

本发明温控风扇转速的控制装置及控制方法根据每个设备单板需要的风扇转速，而不是环境温度来控制控制风扇转速，这样在满足散热的情况下兼顾噪音。根据计算出最大转速_MAX下发调速指令控制风扇转速而在告警时不简单地以全速运转风扇，即在温度下降时就会降低风扇转速，这样可以可靠的保证设备的散热能力，同时兼顾风扇噪音，使风扇不至于因为长时间高速运行而降低寿命。实际应用中本发明技术方案已经成功通过环境测试，效果良好。

附图说明

图1是本发明温控风扇转速的控制装置框图。

图2是风扇转速与温度对应关系示意图。

图3是温控风扇转速的控制方法流程图。

具体实施方式

通常，在通信系统的机房内，若干个设备单板在工作，而风扇框设有若干个用于散热的风扇，且风扇框监控板下达调速指令控制风扇转速。因现有技术中，风扇框监控板根据机房内环境温度来控制风扇转速，无法使机房内每个设备单板有效散热，且当某个设备单板发生散热告警时，工作人员通常会直接将风扇调到全速运转，而此时没有考虑到噪音。本发明主要根据每个设备单板需要的风扇转速，风扇框监控板以其中最高的转速下达调速指令控制风扇转速，这样在满足散热的情况下兼顾噪音。

请参照图1所示，本发明温控风扇转速的控制装置，包括：参数配置单元10、温度处理单元12数据合并单元14及风扇框监控板16，其中

参数配置单元10，用于配置各个设备单板(例如，单板1、单板2、单板3...板N)的温度特征参数及风扇的最低转速和最高转速，其中不同的单板设备可能具有不同温度特征参数；

温度处理单元12，用于采集各个设备单板的当前温度并根据相应的温度特征参数计算出各个设备单板对应的风扇适合的转速，所述温度处理单元12可以分为单板1温度处理单元、单板2温度处理单元、单板3温度处理单元...板N温度处理单元，根据各个单板设备的当前温度及相应的温度特征参数计算出适合各个设备单板对应的风扇的转速1、转速2、转速3...；

数据合并单元14，根据温度处理单元12计算的各个转速1、转速2、转速3...转速N，找出最大转速_MAX；

风扇框监控板16，根据最大转速_MAX下发调速指令控制风扇转速。

请参照图2所示，温度与转速的对应关系。风扇最高转速和最低转速，由具体的风扇硬件决定，图2中：

Rev_min＝风扇最低转速

Rev_max＝风扇最高转速

所述温度特征参数会因单板硬件类型不同而取值不一样，包括降速门限温度，用于表示当前温度小于或等于该降速门限温度，风扇最低转速则满足该设备单板散热需求；全速门限温度，用于表示当前温度大于或等于该全速门限温度，风扇最高转速才满足该设备单板散热需求。图2中：

Tem_min[Brdtype]＝降速门限温度；

Tem_max[Brdtype]＝全速门限温度。

所述温度特征参数由参数配置单元10配置给温度处理单元12，温度处理单元负责根据各个单板的硬件差异而产生的不同的温度特征参数，对各设备单板采集的温度数据进行处理，分别算出适合于该设备单板的风扇转速。请继续参照图2，本实施例中，温度处理单元12根据温度与转速的对应关系计算出当前温度下适合各个单板设备的风扇转速：

如果设备单板当前温度小于或等于降速门限温度，则采用风扇最低转速即可满足该设备单板的散热要求，因此当前温度下该设备单板需要的转速为最低转速；

如果设备单板当前温度大于或等于全速门限温度，则采用风扇最高转速方可满足该设备单板的散热要求，因此当前温度下该设备单板需要的转速为全速；

如果当前温度在降速门限温度与全速门限温度之间，采用线性计算出该设备单板对应的风扇的转速，即根据当前温度/(全速门限温度-降速门限温度)＝当前转速/(最高转速-最低转速)而得出当前转速＝当前温度(最高转速-最低转速)/(全速门限温度-降速门限温度)。

然后温度处理单元12将计算结果交给数据合并单元14处理，数据合并单元14从计算结果中找出最大转速MAX(转速1、转速2、转速3...转速N)，风扇框监控板以转速_MAX控制风扇转速。

所述设备单板设有：两个测量当前温度的温度传感器，及通过现场总线定时将当前温度测量值传输给温度处理单元12的维护总线(MBUS)扣板。

请参照图3所示，本发明温控风扇转速的控制方法，包括以下步骤

步骤31，采集各个设备单板的当前温度；

步骤32，根据各个设备单板的温度特征参数及当前温度计算出各个单板对应的风扇适合的转速；

步骤33，根据计算出的各个转速，找出最大的转速；

步骤34，以最大转速下发调速指令以控制风扇转速。

下面描述以软件方式实现温度处理单元：

输入：设备单板MBUS上报的单板当前温度数据：

Tem_cur[SlotNo]＝设备单板当前温度

输出：

Rev[SlotNo]＝根据指定的设备单板温度算出的风扇当前转速

算法：

if(Tem_cur＜Tem_min)

{

/*设备单板当前温度小于降速门限温度，风扇最低转速即可满足该单板的散热要求*/

Rev＝Rev_min；

}

else if(Tem_cur＞Tem_max)

{

/*设备单板当前温度大于全速门限温度，风扇最高转速方可满足该单板的散热要求*/

Rev＝Rev_max；

}

else

{

/*设备单板当前温度介于降速门限和全速门限之间，风扇进行线性调速*/

Rev＝[(Tem_cur-Tem_min)/(Tem_max-Tem_min)](Rev_max-Rev_min)+Rev_min；

}

If(本框任何一块单板的温度超过了全速门限)

{

/*只要有一块单板过热，风扇就要全速转动*/

直接命令风扇以全速转动；

}

Else

{

/*本框没有过热单板温度，通过找出风扇转速*/

将算出的Rev[i]交给数据合并单元处理

}

下面描述以软件方式实现数据合并单元：

数据合并单元主要将温度处理单元输出的数据Rev[i]进行合并，并根据需要对合并的结果数据进行修正。

输入：温度处理单元给出的转速数据

Rev[0]，Rev[1]，...，Rev[SlotNum]，

输出：对风扇框监控板下发的风扇转速

Rev_cur

最简单的合并算法是对于本风扇框内所有设备单板的风扇转速选取最大值：

Rev_cur＝Max(Rev[0]，Rev[1]，...，Rev[SlotNum])；

Rev_cur就是计算出的风扇转速，将此转速下发给风扇框监控板即可。

比如说：本风扇框负责5块设备单板散热，根据这5块设备单板的温度值计算出来的风扇转速计算出的风扇转速分别是50％，60％，55％，70％，60％，那么，选取最大值70％做为下发给风扇框监控板的转速值。

综上所述，本发明温控风扇转速的控制装置及控制方法根据每个设备单板需要的风扇转速，而不是环境温度来控制控制风扇转速，这样在满足散热的情况下兼顾噪音。根据计算出最大转速_MAX下发调速指令控制风扇转速而不简单地在告警时以全速运转风扇，在温度下降时就会降低风扇转速(实际上，因为用最大转速_MAX实时控制风扇转速，很少会出现告警状态)，这样可以可靠的保证设备的散热能力，同时兼顾风扇噪音，使风扇不至于因为长时间高速运行而降低寿命。实际应用中本发明技术方案已经成功通过环境测试，效果良好。

Claims

1. 一种温控风扇转速的控制装置，用于机房内若干个设备单板散热，其特征在于，包括：

参数配置单元，用于配置各个设备单板的温度特征参数及风扇的最低转速和最高转速；

温度处理单元，用于采集各个设备单板的当前温度并根据相应的温度特征参数计算出各个设备单板对应的风扇适合的转速；

数据合并单元，根据温度处理单元计算的各个转速，找出最大转速；

风扇框监控板，根据最大转速下发调速指令控制风扇转速。

2. 如权利要求1所述的温控风扇转速的控制装置，其特征在于，所述温度特征参数包括降速门限温度，用于表示当前温度小于或等于该降速门限温度，风扇最低转速则满足该设备单板散热需求；全速门限温度，用于表示当前温度大于或等于该全速门限温度，风扇最高转速才满足该设备单板散热需求。

3. 如权利要求2所述的温控风扇转速的控制装置，其特征在于，在当前温度在降速门限温度与全速门限温度之间时，所述温度处理单元以线性计算出适合该设备单板对应的风扇的转速。

4. 如权利要求1所述的温控风扇转速的控制装置，其特征在于，所述设备单板设有：两个测量当前温度的温度传感器，及通过现场总线定时将当前温度测量值传输给温度处理单元。

5. 一种温控风扇转速的控制方法，用于机房内若干个设备单板散热，其特征在于，包括以下步骤

采集各个设备单板的当前温度；

根据各个设备单板的温度特征参数及当前温度计算出各个单板对应的风扇适合的转速；

根据计算出的各个转速，找出最大的转速；

以最大转速下发调速指令以控制风扇转速。

6. 如权利要求5所述的温控风扇转速的控制方法，其特征在于，所述温度特征参数包括降速门限温度，用于表示当前温度小于或等于该降速门限温度，风扇最低转速则满足该设备单板散热需求；全速门限温度，用于表示当前温度大于或等于该全速门限温度，风扇最高转速才满足该设备单板散热需求。

7. 如权利要求6所述的温控风扇转速的控制方法，其特征在于，在当前温度在降速门限温度与全速门限温度之间时，以线性计算出适合该设备单板对应的风扇的转速。

8. 如权利要求5所述的温控风扇转速的控制方法，其特征在于，所述设备单板设有：两个测量当前温度的温度传感器，及通过现场总线定时将当前温度测量值传输给温度处理单元。