CN102521088A - 一种基于声学探测的服务器风扇状态检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种利用声学探测服务器风扇状态的方法，检测步骤如下：1）将麦克风置于服务器机箱内部，在待检测服务器机箱内部风扇附近采集风扇运行时的音频信号；2）对通过麦克风输入的风扇声音信号取样进行频谱分析，即将信号源发出的信号按频率顺序展开，编辑成频率函数，分析重要频率点上的信号幅值；3）当几个重要频率点上的信号幅值，与正常状态下信号幅值不匹配时，推断风扇处于不正常工作状态；4）将麦克风置于服务器机箱内部，麦克风的固定位置需要尽可能接近风扇，若服务器内部设置有多个风扇，需要相应设置多个麦克风予以配合检测取样。

Description

一种基于声学探测的服务器风扇状态检测方法

技术领域

本发明涉及服务器散热领域，具体是利用一种基于声学探测的服务器风扇状态检测方法，来解决目前实际产品中缺乏对服务器风扇的有效监测问题，极大提高了对服务器风扇的可靠性检测，并提升了对服务器风扇故障的预估能力。

背景技术

随着服务器的集成度越来越高，服务器的散热受到厂商和用户的高度重视，由于服务器使用CPU的频率较高，多CPU同时并行工作，另外高转速运行的SAS硬盘和大功率电源，上述部件发热量通常较大，导致服务器机箱内部温度迅速升高。能否尽快有效地排出这些热量是服务器稳定工作的前提。刀片服务器和1U服务器机箱目前多采用风扇墙的方式，即多个风扇并排放置在服务器机箱中部，采取集中散热方式，同时对散热要求较高的芯片也带有主动散热风扇；因此风扇的良好运行在服务器的散热系统中起到很大的作用，因此实现对服务器风扇的状态监测是提高服务器散热可靠性的重要条件。

在服务器风扇的状态监测中，目前主要通过监测服务器风扇的转速信号来实现的，但该服务器风扇的转速信号由风扇本身的控制电路发出，只能反映出风扇当前的转速状态，无法反馈风扇的更多信息，很多情况下，由于风扇长时间运行，风扇轴承磨损严重或是风扇叶片出现偏心运行等状况，长时间工作之后风扇轴承润滑度不够，风扇噪音增大、转速减低，很容易导致服务器机箱内部过热而出现死机现象，严重的时候还有可能把芯片烧坏；因此单靠风扇的转速信号已无法提前预测风扇的运行状况；对以上的目前实际产品中缺乏对服务器风扇的有效监测问题，根据风扇在即将发生故障或运行异常时，会产生由转动所导致的声波不规则变化的现象，通过深入分析，我们总结了一种基于声学探测的服务器风扇状态检测方法。

发明内容

本发明是以声学探测处理理论支撑点，利用一种基于声学探测的服务器风扇状态检测方法，来解决目前实际产品中缺乏对服务器风扇的有效监测问题，

本发明的目的是按以下方式实现的，检测步骤如下：

1）将麦克风置于服务器机箱内部，在待检测服务器机箱内部风扇附近采集风扇运行时的音频信号；

2）对通过麦克风输入的风扇声音信号取样进行频谱分析，即将信号源发出的信号按频率顺序展开，编辑成频率函数，分析重要频率点上的信号幅值；

3）当几个重要频率点上的信号幅值，与正常状态下信号幅值不匹配时，推断风扇处于不正常工作状态；

4）将麦克风置于服务器机箱内部，麦克风的固定位置需要尽可能接近风扇，若服务器内部设置有多个风扇，需要相应设置多个麦克风予以配合检测取样。

根据待检测服务器机箱内部风扇附近采集风扇运行时的音频信号，设定采样频率，采样频率的选定是根据环境的噪音分布情况来确定的，初始采用16K,或根据检测结果反馈来修改。

通过麦克风输入的风扇声音信号进行频谱分析，需要关注比较的信号幅值所处频率点的选取是依据风扇正常工作运行在各速度阶时的噪声能量的主要分布频率点。

当频率点上信号幅值与正常状态下信号幅值不匹配时，根据检测精度要求，推断给出风扇不正常，不匹配程度采用声学探测灵敏度值α来标定，当信号幅值不匹配程度大于设定值α，则认为服务器机箱此位置的风扇为可能出现故障的疑点位置，并给出相应位置提示；当α的值偏小时，对风扇的异常振动发声检测比对会比较严格，当α的值偏大时，对风扇的异常振动发声检测会相对宽松，声学探测灵敏度值α由对检测比对结果的精确度决定。

本发明的有益效果是：很方便的进行服务器风扇运行状态的实时监测，不仅满足实际环境中队服务器风扇运行状态检测的实时性要求以及对检测准确性的要求，并且具有一定的柔性，降低了机房管理人员的劳动轻度，极大提高了对服务器风扇的可靠性检测，并提升了对服务器风扇故障的预估能力。因而，具有很好的推广使用价值。

附图说明

图１是本发明的步骤流程图。

具体实施方式

参照说明书附图对本发明的方法作以下详细地说明。

本发明的一种基于声学探测的服务器风扇状态检测方法,由下面对本发明的内容进行更加详细的阐述：

具体发明内容详细描述如下：

1）将麦克风置于服务器机箱内部，采用一定的采样频率，需要在待检测服务器机箱内部风扇附近采集风扇运行时的音频信号；

2）需要对通过麦克风输入的风扇声音信号进行频谱分析，即将信号源发出的信号按频率顺序展开，使其成为频率的函数，此处需要关注比较的是几个重要频率点上的信号幅值；

3）当需要关注比较的是几个重要频率点上的信号幅值，与正常状态下信号幅值不匹配时，根据检测精度要求，推断给出风扇不正常工作；

4）将麦克风置于服务器机箱内部，麦克风的固定位置需要尽可能接近风扇，若服务器内部多个位置存在风扇，需要相应设置多个麦克风予以配合安装固定；

5）采用一定的采样频率，在待检测服务器机箱内部风扇附近采集风扇运行时的音频信号，采样频率的选定是根据环境的噪音分布情况来确定的，一般初始采用16K,可根据检测结果反馈来修改；

6）对通过麦克风输入的风扇声音信号进行频谱分析，需要关注比较的信号幅值所处频率点的选取是依据风扇正常工作运行在各速度阶时的噪声能量的主要分布频率点；

7）重点关注频率点上信号幅值与正常状态下信号幅值不匹配时，根据检测精度要求，推断给出风扇不正常，不匹配程度采用声学探测灵敏度值α来标定，是由检验人员设定的，当信号幅值不匹配程度大于设定值α，则认为服务器机箱此位置的风扇为可能出现故障的疑点位置，并给出检验员相应位置提示；当α的值偏小时，对风扇的异常振动发声检测比对会比较严格，当α的值偏大时，对风扇的异常振动发声检测会相对宽松，声学探测灵敏度值α由对检测比对结果的精确度决定。

实施例

a)  将麦克风置于服务器机箱内部，采用一定的采样频率，需要在待检测服务器机箱内部风扇附近采集风扇运行时的音频信号；麦克风的固定位置需要尽可能接近风扇，若服务器内部多个位置存在风扇，需要相应设置多个麦克风予以配合安装固定；

b)  对通过麦克风输入的风扇声音信号进行频谱分析，即将信号源发出的信号按频率顺序展开，使其成为频率的函数；

c)  当需要关注比较的是几个重要频率点上的信号幅值，与正常状态下信号幅值不匹配时，根据检测精度要求，推断给出风扇不正常工作；

除说明书所述的技术特征外，均为本专业技术人员的已知技术。

Claims (4)

1.一种基于声学探测的服务器风扇状态检测方法, 其特征在于，检测步骤如下：

1）将麦克风置于服务器机箱内部，在待检测服务器机箱内部风扇附近采集风扇运行时的音频信号；

2）对通过麦克风输入的风扇声音信号取样进行频谱分析，即将信号源发出的信号按频率顺序展开，编辑成频率函数，分析重要频率点上的信号幅值；

3）当几个重要频率点上的信号幅值，与正常状态下信号幅值不匹配时，推断风扇处于不正常工作状态；

4）将麦克风置于服务器机箱内部，麦克风的固定位置需要尽可能接近风扇，若服务器内部设置有多个风扇，需要相应设置多个麦克风予以配合检测取样。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据待检测服务器机箱内部风扇附近采集风扇运行时的音频信号，设定采样频率，采样频率的选定是根据环境的噪音分布情况来确定的，初始采用16K,或根据检测结果反馈来修改。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过麦克风输入的风扇声音信号进行频谱分析，需要关注比较的信号幅值所处频率点的选取是依据风扇正常工作运行在各速度阶时的噪声能量的主要分布频率点。

4.根据权利要求1所的方法，其特征在于，当频率点上信号幅值与正常状态下信号幅值不匹配时，根据检测精度要求，推断给出风扇不正常，不匹配程度采用声学探测灵敏度值α来标定，当信号幅值不匹配程度大于设定值α，则认为服务器机箱此位置的风扇为可能出现故障的疑点位置，并给出相应位置提示；当α的值偏小时，对风扇的异常振动发声检测比对会比较严格，当α的值偏大时，对风扇的异常振动发声检测会相对宽松，声学探测灵敏度值α由对检测比对结果的精确度决定。