CN101328901A - 一种风扇故障检测装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种风扇故障检测装置，包括：感应单元，设置在风扇的前端，用于感应风扇的风速；检测单元，与所述感应单元相连接，用于检测感应单元的输出信号，并将检测结果发送给故障判断单元；故障判断单元，用于根据检测结果判断风扇的工作状态是否正常；报警单元，用于在风扇故障时输出报警信号；当故障判断单元根据检测单元的检测数据判定风扇的工作状态不正常时，发送告警信号给报警单元，报警单元输出报警信号。本发明还提供相应的风扇故障检测方法。根据本发明可在风扇工作状态不正常时，发送告警信号，起到了故障预警作用，能及时准确预测设备的故障，从而使得设备可稳定可靠地运行。

Description

一种风扇故障检测装置及方法

技术领域

本发明涉及电子设备制造技术领域，具体地说，涉及风扇故障检测装置及方法。

背景技术

计算机、服务器通信设备等电子设备装置，由于运行时内部产生热量导致设备内温度升高，从而影响设备正常工作，因此，散热设计是服务器等电子设备设计的重要方面。业界绝大部分服务器是采用强制对流的方式来进行散热，换句话说，风扇已经成了服务器必须的部件之一。从可靠性角度来看，风扇故障以及风扇失效都会很大程度影响服务器的正常工作，并且会造成不可预期的损失，所以，风扇故障预报警和失效及时报警就显得尤为重要。当然风扇本身在故障、失效时会输出信号，但在具体应用过程中并不准确。

现有的服务器大都采用风扇并联与串连混合排列的方式来进行散热。这样做的目的就是为了在其中一个风扇失效之后，另一个还可支撑，服务器仍然能够继续工作，同时产生报警信号，以便维护人员能够及时更换风扇。发明人在实现本发明的过程中，发现现有技术至少存在以下缺点：现有技术中，这个报警信号通常是由风扇本体输出的，但是不同的应用环境下，风扇报警信号输出可能会出现延后，甚至误发，导致对正常的工作产生干扰，如果延后时间过长，将遗留故障隐患，导致服务器不能正常运行，甚至带来严重后果。

发明内容

本发明实施例提供一种风扇故障检测装置及方法，能及时准确检测风扇的故障。

本发明实施例提供的一种风扇故障检测装置，包括：

感应单元，设置在风扇的前端，为无源装置，用于感应风扇的风速；

检测单元，与所述感应单元相连接，用于通过检测感应单元得到风扇工作状态数据；

故障判断单元，用于将所述风扇工作状态数据与预先得到的风扇正常工作状态下的数据进行比较，判断风扇的工作状态是否正常，当判断风扇的工作状态不正常时，发送告警信号；

报警单元，用于在接收到告警信号时输出报警信号。

本发明实施例提供的一种风扇故障检测方法，包括：

通过无源装置实时检测风扇的工作状态并获取风扇的工作状态数据；

将所述风扇工作状态数据与预先得到的风扇正常工作状态数据进行比较，判断风扇工作是否正常；

若判定风扇工作状态不正常，则发送告警信号。

本发明实施例还提供一种通信设备，包括风扇和故障检测装置，包括：

感应单元，设置在风扇的前端，为无源装置，用于感应风扇的风速；

检测单元，与所述感应单元相连接，用于通过检测感应单元得到风扇工作状态数据；

故障判断单元，用于将所述风扇工作状态数据与预先得到的风扇正常工作状态下的数据进行比较，判断风扇的工作状态是否正常，当判断风扇的工作状态不正常时，发送告警信号；

报警单元，用于在接收到告警信号时输出报警信号。

本发明实施例提供的技术方案中，通过在风扇前端设置无源感应单元，获取风扇工作状态数据，并与预先得到的风扇正常工作状态下的数据进行比较，判断风扇的工作状态是否正常，当判定风扇工作状态不正常时，发送告警信号，以及时提示维护人员检查维护，起到了故障预警作用，由于感应单元为无源器件，本身不易出现故障，可靠性较高，能及时准确检测风扇的故障。

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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例中提供的风扇故障检测装置架构示意图；

图2为本发明具体实施例中的风扇故障检测装置架构示意图；

图3为本发明实施例中的风扇故障检测方法流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

为了解决风扇故障报警不及时或误报而影响设备(如，服务器)工作稳定可靠性，本发明实施例提供一种风扇故障检测装置，使设备工作更加稳定。

本发明实施例提供的技术方案在风扇附近增加检测部件，对风扇的工作状态进行检测，同时，根据预先测量得到的正常工作状态下的数据记录来判断风扇是否正常工作。当检测到风扇工作状态异常、判定风扇故障后，发出报警信号或者告警信号，以便维护人员能够及时更换风扇。这样，通过与风扇的配合使用，使风扇的工作状态可以及时被监测，排除故障隐患，使得设备能正常而稳定地工作。

实施例1

如图1所示，设备中设置有风扇，本发明实施例提供的风扇故障检测装置100，包括：

感应单元10，设置在风扇的前端，用于感应风扇的风速；具体地可以为风速感应器，如可旋转的导叶，用于通过感应风速，以得到风扇工作状态信息，如转速；

感应单元10可以为无源器件，本身不易出现故障，可靠性较高。

检测单元20，与所述感应单元10相连接，用于通过检测感应单元10得到风扇工作状态数据；当感应单元10为风速感应器时，检测所述风速感应器的转动情况，输出与所述风速感应器转动相对应的风扇工作状态数据；

如图2所示的具体应用实施例，本实施例中采用微型电机20a(如，直流同步电机)作为检测单元20，本实施例中采用导叶10a作为感应单元10，与导叶10a相连接的测速电机是直流同步电机。将所述可旋转的导叶设置在风扇的前端，在风扇工作时，有风力产生，所述导叶就会相应地旋转起来，同时，与该导叶相连接的测速电机随之转动，并输出电流脉冲信号。

微型电机20a包括控制电路，控制电路需要完成对电机转子的换向时机控制，以保证电枢磁场和转子磁场正交。微型电机20a还装有磁敏感元件：霍耳传感器。霍耳传感器电势方向与电流方向有关，当同一个电机线圈的每一边转子转动一周，电流方向会变化一次，则霍耳传感器电势方向也会变化一次，每个线圈有2个边，所以转子每转动一圈，则霍耳传感器的电动势变化2次，就是转子转动一周，输出2个脉冲。将霍耳电势的脉冲波形取出，就可以根据这个波形来计算导叶10a的转速。

存储单元40，用于预先存储风扇正常工作状态下的数据，该数据包括风扇正常工作时各种数值的上限阈值和下限阈值。

故障判断单元30，用于将所述检测单元20得到的风扇工作状态数据与存储单元40中的风扇正常工作状态下的数据进行比较，判断风扇的工作状态是否正常。

在预定的边界条件(如环境温度25度时，CPU负荷在50％)，预先测量风扇在不同工作状况下的数据，该数据可以是单位时间的脉冲个数，也可以是根据脉冲个数与风速的关系计算得到的风速值，还可以是电流值和电压值，将这些数值的上限阈值和下限阈值存储到存储单元40。

在风扇工作时，有风力产生，所述导叶10a就会相应地旋转起来，同时，与该导叶相连接的微型电机20a随之转动，并输出电流或电压脉冲信号。当微型电机20a输出的电流或电压大于上限阈值或小于下限阈值，则判定风扇工作状态异常，及时输出告警信号给报警单元50；

报警单元50，用于接收到故障判断单元30的告警信号后输出报警信号；报警单元50可以为音频输出装置，在收到告警信号时发出报警声；报警单元50可以为指示灯，在收到告警信号时亮灯进行提示；

设备上可设置一个或两个以上风扇，为了设备更可靠地运行，通常设置两个风扇，当其中一个风扇有故障。另一个尚可支持工作。

可预先分别测试一个风扇单独工作时的数据及两个风扇同时工作时的数据等，供后续检测过程中进行比较判断。

假定本发明实施例中设置有两个风扇，这两个风扇并联与串连混合排列，按照风道来测试数据，所述两个风扇形成的风道是独立的，将可旋转的导叶等传感器设置在该风道上，以对风扇进行检测得到风扇工作状态数据。

将风扇工作状态数据与存储单元中的正常工作状态数据进行比较，如果差值在预定的范围内，判断风扇正常；如果大于上限阈值或小于下限阈值，就判断风扇中有失效的情况发生，即有可能有一个风扇失效，发送一个告警信号，将此信号送到报警单元50或者记录到系统中，以供管理员查询，这样为设备可靠工作提供了保障。

本发明的其他具体实施例提供的风扇故障检测装置中，感应单元10可采用其他类型的速度传感器，固定在风扇的前端，用于感应风扇工作时风速，在风扇有风量(或者压力)产生的时候，传感器就可以输出感应到的风速值。

传感器的类型不同，输出的信号也不同，通常输出的是电压信号，在传感器中通常会集成A/D转换，将模拟风速信号转换成数字信号，通常为一串二进制数，在本发明的具体实施例中，所选用的传感器与作为故障判断单元的管理芯片(BMC)通过I2C接口连接，BMC通过I2C通道读出传感器对应的电压信号，并与存储单元40中的风扇正常工作状态数据进行比较。，如果差值在预定的范围内，就判断风扇正常，超出这个范围，就判断风扇中有失效的情况发生.并且记录在BMC模块的寄存器里，并发送一个告警信号，将此信号送到报警单元或者记录到系统中，以供管理员查询，为服务器可靠工作提供了保障。

风扇和风扇故障检测装置可以一起部署在通信设备里。

本发明实施例提供的技术方案中，通过在风扇前端设置感应单元，获取风扇工作状态数据，并与预先得到的风扇正常工作状态下的数据进行比较，判断风扇的工作状态是否正常，当判定风扇工作状态不正常时，发送告警信号，以及时提示维护人员检查维护，起到了故障预警作用，由于感应单元为无源器件，本身不易出现故障，可靠性较高，可及时准确检测风扇的故障发生，从而保证设备稳定可靠地运行。

实施例2

本发明还提供一种风扇故障检测方法，参照图3，该方法包括如下步骤：

S01，实时检测风扇的工作状态并获取风扇的工作状态信息；

具体包括：

采用无源感应单元检测风扇的工作状态，并得到风扇的工作状态信息。

S02，根据所获取风扇的工作状态信息判断风扇工作是否正常；

根据所获取风扇的工作状态信息判断风扇工作是否正常，具体包括：

将所获取风扇的工作状态信息与预先在风扇正常工作状态下得到的正常工作状态信息进行比较；

当所获取风扇的工作状态值大于预定的上限阈值或低于预定的下限阈值，则判定风扇工作状态不正常。

在本实施例中，可以通过感应风扇的风量(风力)，检测到风扇的转速；

将检测到的转速值与预先在风扇正常工作状态下得到的转速值进行比较，判断风扇是否有故障；工作数据还可以为电压值或电流值；

S03，若判定风扇工作状态不正常，则发送告警信号。

告警信号可以通过报警单元的报警信号通知维护人员进行检查。

综上所述，本发明实施例提供的技术方案中，通过采用无源感应单元获取风扇工作状态数据，本身不易出现故障，能够及时准确检测风扇的故障，从而保证设备稳定可靠地运行。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1、一种风扇故障检测装置，其特征在于，包括：

感应单元，设置在风扇的前端，为无源装置，用于感应风扇的风速；

检测单元，与所述感应单元相连接，用于通过检测感应单元得到风扇工作状态数据；

故障判断单元，用于将所述风扇工作状态数据与预先得到的风扇正常工作状态下的数据进行比较，判断风扇的工作状态是否正常，当判断风扇的工作状态不正常时，发送告警信号；

报警单元，用于在接收到告警信号时输出报警信号。

2、如权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括：

存储单元，用于预先存储风扇正常工作状态下的数据，包括所述正常工作状态的上限阈值和下限阈值。

3、如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述感应单元为可转动的导叶。

4、如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述检测单元为直流同步电机。

5、如权利要求1、2、3或4所述的装置，其特征在于，所述报警单元为告警指示灯或音频输出器。

6、一种风扇故障检测方法，其特征在于，包括：

通过无源装置实时检测风扇的工作状态并获取风扇的工作状态数据；

将所述风扇工作状态数据与预先得到的风扇正常工作状态数据进行比较，判断风扇工作是否正常；

若判定风扇工作状态不正常，则发送告警信号。

7、如权利要求6所述的方法，其特征在于，

根据所获取风扇的工作状态信息判断风扇工作是否正常，具体包括：

将所获取风扇的工作状态信息与预先得到的风扇正常工作状态信息进行比较；

当所获取风扇的工作状态值大于预定的上限阈值或低于预定的下限阈值，则判定风扇工作状态不正常。

8、一种通信设备，包括风扇和故障检测装置，其特征在于，包括：

感应单元，设置在风扇的前端，为无源装置，用于感应风扇的风速；

检测单元，与所述感应单元相连接，用于通过检测感应单元得到风扇工作状态数据；

故障判断单元，用于将所述风扇工作状态数据与预先得到的风扇正常工作状态下的数据进行比较，判断风扇的工作状态是否正常，当判断风扇的工作状态不正常时，发送告警信号；

报警单元，用于在接收到告警信号时输出报警信号。

9、如权利要求8所述的装置，其特征在于，还包括：

存储单元，用于预先存储风扇正常工作状态下的数据，包括所述正常工作状态的上限阈值和下限阈值。

10、如权利要求8或9所述的装置，其特征在于，所述感应单元为可转动的导叶。

Images