CN101749259A - 一种风扇组异常检测方法和设备 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种风扇组异常检测方法和设备，其中方法包括以下步骤：步骤A：检测风扇组中多个风扇的转速，根据多个风扇的转速获取风扇组转速的判定上限和风扇组转速的判定下限，其中，风扇组转速的判定上限反映风扇组中风扇的高转速，风扇组转速的判定下限反映风扇组中风扇的低转速；步骤B：根据风扇组转速的判定上限和风扇组转速的判定下限评估风扇组的运行情况，如果风扇组运行异常，产生风扇组异常的告警信息。本发明所提供的方法具备通用性，判断比较的判定值是实时读取的，并不是预先设定的固定值，因此该方法可用于各类不同规格的风扇组进行异常预警。
Description
技术领域
本发明涉及通信领域，尤其涉及一种风扇组异常监测方法和设备。
背景技术
通信设备、计算机、电源、电子仪器、电器设备等工作时会产生大量热，为了降低设备工作温度，达到提高产品可靠性的目的，一般该类设备均使用风扇组件强迫空气流动进行主动散热。风扇类组件是高速运转设备，具有鲜明的寿命特征。风扇类组件的结构主要由机械部分和电路部分构成。机械部分由电磁定子、转轴、轴承、环形磁铁、叶片体等组成。风扇在特定环境下长期工作时，寿命长短主要受运动的机械部件、磁铁等失效程度影响，失效的表现形式主要有润滑失效、轴承磨损，灰尘阻塞，叶片变形偏心、磁铁消磁等，随着此类失效程度的增大，风扇转速会逐渐变慢，直至运转阻力达到或超过风扇驱动力后风扇就停止运转。当风扇寿命到期停止运转后，设备温度过高会导致业务中断或者设备损坏，甚至可能带来灾害事故，给用户带来损失和安全威胁，所以风扇异常预警技术尤其重要。
现有技术进行风扇预警主要是通过转速变化对比，根据预先存储的参数，来预计风扇轴承润滑、轴承磨损等情况，从而实现对风扇寿命的告警上报，过程如图1所示。
步骤11，程序设计时设置一个初始的阈值作为参考值。设备工作后检测或者指定风扇在一个特定参数下的初始转速值存储下来，用于后面判断；
步骤12，经过特定运转时间后，检测在该参数下的转速值，用于对比；
步骤13，比较步骤11和步骤12中所测得的转速值，如果其差值超过步骤11所述的预设阈值，进行风扇寿命告警。
而在实际检测过程中，这种检测方法并不可靠。根据风扇的特性，当风扇出现老化情况时，升为高速时转速有可能在一段时间内正常，所以处在特定参数下的风扇的状态并不能反映风扇的真实状态，存在无法准确判定风扇状态的问题，而且该技术不具有通用性，针对不同风扇需要设定不同的阈值及初始转速值。
发明内容
本发明提供一种风扇组异常检测方法和装置，实时的根据风扇组当前的转速判断风扇组是否存在隐患。
本发明提供一种风扇异常检测方法，该方法包括以下步骤：
步骤A：检测风扇组中多个风扇的转速，根据所述多个风扇的转速获取所述风扇组转速的判定上限和所述风扇组转速的判定下限，所述风扇组转速的判定上限反映所述多个风扇的转速中的高转速，所述风扇组转速的判定下限反映所述多个风扇的转速中的低转速；
步骤B：根据所述风扇组转速的判定上限和所述风扇组转速的判定下限评估所述风扇组的运行情况，如果所述风扇组运行异常，产生风扇组异常的告警信息。
对于具备多种转速级别或具备调速功能的风扇组，该方法还可以包括：
步骤C：判断所述风扇组当前转速是否为最高级别，如果是则进行风扇组异常预警；否则，将风扇组的转速提高一级或者、直接将风扇组的转速调到最高级别，执行步骤B。
一种通信设备，包括单板，其中单板上耦合有风扇组，该通信设备还包括风扇组监控模块，其中，
风扇组监控模块，检测风扇组中多个风扇的转速，根据所述多个风扇的转速获取所述风扇组转速的判定上限和所述风扇组转速的判定下限，所述风扇组转速的判定上限反映所述多个风扇的转速中的高转速，所述风扇组转速的判定下限反映所述多个风扇的转速中的低转速，根据所述风扇组转速的判定上限和所述风扇组转速的判定下限评估所述风扇组的运行情况，如果所述风扇组运行异常，产生风扇组异常的告警信息。
本发明所提供的风扇组预警方法中用于判断比较的判定值是将实时获取风扇组中各个风扇的转速，并经过一定的处理后获得的，并非预先设定的固定值，因此该方法能反映风扇组的当前运行情况，而且该技术方案可用于各类不同规格的具有转速反馈的风扇组，应用时方案是一致的不需要重新设定或更改方案。同时本发明提供的方案具有通用性，可通用于所有风扇产品。
附图说明
图1为现有的风扇预警方法流程图；
图2为本发明第一实施例流程图；
图3为本发明第二实施例流程图；
图4为本发明第三实施例流程图；
图5为本发明所提供的风扇组监控模块示意图。
具体实施例
下面将结合附图对本发明进行完整而清楚的描述。
本发明所采用的风扇组异常检测方法采取以下步骤进行，首先，检测风扇组中多个风扇的转速，根据多个风扇的转速获取风扇组转速的判定上限和风扇组转速的判定下限，风扇组转速的判定上限反映多个风扇的转速中的高转速，风扇组转速的判定下限反映多个风扇的转速中的低转速。在获取风扇组转速的判定上限和风扇组转速的判定下限后，就可以根据风扇组转速的判定上限和风扇组转速的判定下限评估风扇组的运行情况。
本发明第一个实施例提供一种最谨慎的风扇组异常监测方法，该方法充分考虑到风扇组的寿命，具体步骤如图2所示：
步骤21：风扇组中每个风扇的转速信号实时反馈给处理器，处理程序轮询检测反馈信号，同时对所有的反馈信号进行分析，找出所有风扇中转速最大者D(或者综合若干个转速通过算法计算出一个用于判断的数值，该算法可以是若干个风扇的平均转速)和转速中最小者A(或综合若干个转速通过算法计算出一个用于判断的值，该算法可以是若干个风扇的平均转速)，将获取的转速值D乘以某一系数(该系数根据预警的灵敏度需求设定，一般可取10％～100％)得到一数值M；
步骤22：将M值与A值对比，如果此时M＞A不成立，说明风扇还可以继续使用(尽管此时风扇组中有风扇已经存在老化或者故障，但是说明此时的老化或者故障程度还在可以接受的范围内)，不做任何处理，继续重复执行步骤22(此时保持该状态的转速值)；如果此时M＞A成立，且连续X次轮询检测(X根据需要可选几到几千)均成立，说明风扇组中的风扇运行异常，执行步骤23；
步骤23：判断此时风扇组的转速是否为最高转速级别，如果是最高级别，则直接执行步骤27；如果不是最高级别，则执行步骤24；
步骤24：风扇组转速调高一级，继续实时检测并获取当前转速级别下的M和A，执行步骤25；
步骤25：将M值与A值对比，如果此时M＞A连续X次不成立，则继续重复执行步骤25(此时保持该状态的转速值)，如果M＞A连续X次成立，说明在此转速级别风扇也不能正常工作，执行步骤26；
步骤26：判断此时风扇组的转速是否为最高级别，如果不是最高级别，则执行步骤24，如果是最高转速级别，则执行步骤27；
步骤27：风扇组异常预警。
通过上面的步骤如果判断风扇组存在运行异常时，找出风扇组中转速最小的风扇，这个风扇就是存在运行异常的风扇。
该实施例通过提高风扇转速的级别依次对风扇组不同的转速级别进行实时的判断，得到的结果也比较准确。
本发明第二个实施例提供一种风扇组异常监测方法，该方法适用于对可靠性要求较高、或对风扇剩余寿命利用要求不多的场合，该方法的步骤如图3所示：
步骤31：风扇组中每个风扇的转速信号实时反馈给处理器，处理程序轮询检测反馈信号，同时对所有的反馈信号进行分析，找出所有风扇中转速最大者D(或者综合若干个转速通过算法计算出一个用于判断的数值，该算法可以是若干个风扇的平均转速)和转速中最小者A(或综合若干个转速通过算法计算出一个用于判断的值，该算法可以是若干个风扇的平均转速)，将得到的转速值D乘以某一系数(该系数根据预警的灵敏度需求设定，一般可取10％～100％)得到一数值M；
步骤32：将M值与A值对比，如果此时M＞A不成立，说明风扇正常，不做任何处理(尽管此时风扇组中有风扇已经存在老化或者故障，但是说明此时的老化或者故障程度还在可以接受的范围内)，继续重复执行步骤32(此时保持该状态的转速值)；如果此时M＞A成立，且连续X次轮询检测(X根据需要可选几到几千)均成立，说明风扇组运行异常，执行步骤33；
步骤33：判断此时风扇组的转速是否为最高转速级别，如果是最高级别，则直接执行步骤36，否则执行步骤34；
步骤34：风扇转速跳到最高级别，然后继续实时检测获取M和A，执行步骤35；
步骤35：将M值与A值对比，如果此时M＞A连续X次不成立，则继续重复执行步骤35，如果M＞A连续X次均成立，则执行步骤36；
步骤36：风扇组异常预警。
通过上面的步骤如果判断风扇组存在运行异常时，找出风扇组中转速最小的风扇，这个风扇就是存在异常的风扇。
该实施例在对当前转速下风扇组中的风扇的运行状态进行判断后，直接将风扇组中的风扇的级别调到最高级别，在最高级别下对风扇组中的风扇进行检测，如果满足判定条件则进行异常预警。
本发明第三个实施例提供一种风扇组异常监测方法，该方法适用于仅一种转速级别或者没有调速功能的风扇组，具体过程如图4所示：
步骤41：风扇组中每个风扇的转速信号实时反馈给处理器，处理程序轮询检测反馈信号，同时对所有的反馈信号进行分析，找出所有风扇中转速最大者D(或者综合若干个转速通过算法计算出一个用于判断的数值，该算法可以是若干个风扇的平均转速)和转速中最小者A(或综合若干个转速通过算法计算出一个用于判断的值，该算法可以是若干个风扇的平均转速)，将得到的转速值D乘以某一系数(该系数根据预警的灵敏度需求设定，一般可取10％～100％)得到一数值M；
步骤42：将M值与A值对比，如果此时M＞A不成立，说明风扇组中的风扇正常，不做任何处理(尽管此时风扇组中有风扇已经存在老化或者故障，但是说明此时的老化或者故障程度还在可以接受的范围内)，继续重复执行步骤42(此时保持该状态的转速值)；如果此时M＞A成立，且连续X次轮询检测(X根据需要可选几到几千)均成立，说明风扇组运行异常，执行步骤43；
步骤43：风扇组异常预警。
通过上面的步骤如果判断风扇组存在运行异常时，找出风扇组中转速最小的风扇，这个风扇就是存在异常的风扇。
在上面的方法中，对于风扇组是否运行异常是通过将D值乘以10％和1之间的系数，然后用该系数和A值进行比较，在实际比较过程中只需要判断最小值(或者综合若干个转速通过算法计算出一个用于判断的数值，该算法可以是若干个风扇的平均转速)偏离最大值(或者综合若干个转速通过算法计算出一个用于判断的数值，该算法可以是若干个风扇的平均转速)的范围是否在设定的值内，如果在设定的范围之外，则认为风扇组存在异常，比如还可以将A值和D值相除，如果结果在10％和1之间某一个设定的数值内(根据灵敏度设置，如60％以内)则认为风扇组存在异常。
本发明还提供一种通信设备，该通信设备包括单板，单板上耦合有风扇组，该通信设备还包括风扇组监控模块。风扇组监控模块检测风扇组中多个风扇的转速，根据多个风扇的转速获取风扇组转速的判定上限和风扇组转速的判定下限，其中，风扇组转速的判定上限反映多个风扇的转速中的高转速，风扇组转速的判定下限反映多个风扇的转速中的低转速。在获取风扇组转速的判定上限和风扇组转速的判定下限后，风扇组监控模块根据风扇组转速的判定上限和风扇组转速的判定下限评估风扇组的运行情况，如果运行异常，则产生告警信号。
如图5所示，风扇组监控模块具体包括检测模块30、分析模块60、控制模块40和预警模块50。
风扇组中的风扇将自己当前的转速反馈给检测模块30，检测模块30检测反馈信息并对反馈信号并将反馈信号发送给分析模块60分析。
分析模块60根据反馈信号找出所有风扇中转速最大者D(或者综合若干个转速通过算法计算出一个用于判断的数值，该算法可以是若干个风扇的平均转速)和转速中最小者A(或综合若干个转速通过算法计算出一个用于判断的值，该算法可以是若干个风扇的平均转速)，将得到的转速值D乘以某一系数(该系数根据预警的灵敏度需求设定，一般可取10％～100％)得到一数值M。
分析模块60受控制模块40控制，在具体的检测过程中，在控制模块40的控制下，将得到的M和A进行对比，如果M＞A不成立，则继续比较M和A，如果此时M＞A成立，且连续X次轮询检测(X根据需要可选几到几千)均成立，说明风扇组运行异常。
如果风扇组仅有一种转速级别或者不具备调速功能，此时控制模块40直接控制预警模块50进行异常预警。
如果风扇组具备多级转速，或者具备调速功能，此时控制模块40判断风扇组当前是否为最高级别，如果是则控制预警模块50进行异常预警；如果为否则将风扇组的转速提高一级。控制模块40控制检测模块30检测风扇组中的风扇的反馈信号重新获取M和A。分析模块60继续比较M和A的大小。
重复执行上面的过程，如果连续X次M＞A均成立，且风扇组的级别为最高，则说明风扇组存在运行异常的情况，此时风扇组中转速最小的为存在异常的风扇，预警模块50将进行异常预警。
控制模块40在控制风扇组转速级别时也可以直接将级别调到最高，执行过程和提高一级一致。
从以上实施例可以看出，本技术方案根据当前转速对风扇组的状态进行判断，不需要设置某些值，因此不需要知道风扇的型号，解决了更换风扇型号后与预设值不兼容、需要升级预设信息的问题。而且风扇转速为实时获取，因此无须定期检测。由于风扇组一般不会同时出现老化或者故障，因此这种方法可以充分运用风扇的寿命。同时本发明还可根据设备的重要程度，实现运行异常早期预警、中期预警和晚期预警，解决了异常预警检测灵敏度的问题。
以上公开的仅为本发明的几个具体实施例，但是，本发明并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种风扇组异常检测方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤A：检测风扇组中多个风扇的转速，根据所述多个风扇的转速获取所述风扇组转速的判定上限和所述风扇组转速的判定下限，所述风扇组转速的判定上限反映所述多个风扇的转速中的高转速，所述风扇组转速的判定下限反映所述多个风扇的转速中的低转速；
步骤B：根据所述风扇组转速的判定上限和所述风扇组转速的判定下限评估所述风扇组的运行情况，如果所述风扇组运行异常，产生风扇组异常的告警信息。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述多个风扇的转速获取所述风扇组转速的判定上限和所述风扇组转速的判定下限具体包括：
用所述风扇组中多个风扇的转速的最大值作为所述风扇组转速的判定上限，用所述风扇组中多个风扇的转速的最小值作为所述风扇组转速的判定下限；或
用所述风扇组中多个风扇的转速的最大值作为所述风扇组转速的判定上限，用所述风扇组中多个风扇的转速的平均值作为所述风扇组转速的判定下限；或
用所述风扇组中多个风扇的转速的平均值作为所述风扇组转速的判定上限，用所述风扇组中多个风扇的转速的最小值作为所述风扇组转速的判定下限。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述根据所述风扇组转速的判定上限和所述风扇组转速的判定下限评估所述风扇组的运行情况具体包括：
连续X次执行步骤A获得多组所述风扇组转速的判定上限和所述风扇组转速的判定下限，将所述多组风扇组转速的判定上限分别乘以一个10％和1之间的系数得到多组判定值，如果所述多组判定值均大于对应的所述风扇组转速的判定下限，则表明所述风扇组运行异常，其中，X为设定的正整数。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，如果所述风扇组具备多种转速级别或具备调速功能，所述方法进一步包括：
步骤C：判断所述风扇组当前转速是否为最高级别，如果是则进行风扇组异常预警；否则，提高所述风扇组的转速，执行步骤B。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述提高所述风扇组的转速包括将所述风扇组的转速提高一级或者、直接将风扇组的转速调到最高级别。
6.一种通信设备，包括单板，其特征在于，所述单板上耦合有风扇组，所述通信设备包括风扇组监控模块，其中，
风扇组监控模块，检测风扇组中多个风扇的转速，根据所述多个风扇的转速获取所述风扇组转速的判定上限和所述风扇组转速的判定下限，所述风扇组转速的判定上限反映所述多个风扇的转速中的高转速，所述风扇组转速的判定下限反映多个风扇的转速中的低转速，根据所述风扇组转速的判定上限和所述风扇组转速的判定下限评估所述风扇组的运行情况，如果所述风扇组运行异常，产生风扇组异常的告警信息。
7.根据权利要求6所述的通信设备，其特征在于，所述风扇组监控模块进一步包括检测模块、分析模块、控制模块和预警模块，其中，
所述检测模块，用于检测风扇组中风扇的反馈信号，所述反馈信号包括当前转速；
所述分析模块，用于根据检测模块检测的反馈信号，计算风扇组转速的判定上限和风扇组转速的判定下限，并将所述风扇组转速的判定上限乘以一个10％和1之间的系数得到判定值，比较所述判定值和所述风扇组转速的判定下限的大小；
所述预警模块，用于产生告警信息；
所述控制模块，控制所述分析模块获取多组风扇组的判定上限和风扇组的判定下限，并控制所述分析模块得到多个判定值，如果所述分析模块判定所述多个判定值均大于对应的所述风扇组转速的判定下限，则控制所述预警模块进行预警处理。
8.根据权利要求7所述的设备，其特征在于，如果所述分析模块判定所述多个判定值均大于对应的所述风扇组转速的判定下限，所述控制模块则将所述风扇组的转速提到最高，控制所述分析模块获取多组风扇组的判定上限和风扇组的判定下限，并控制所述分析模块得到多个判定值，如果所述分析模块判定所述多个判定值均大于对应的所述风扇组转速的判定下限，则控制所述预警模块进行预警处理。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Open date: 20100623 |