CN103931278A - 用于检测过滤器的堵塞的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开用于检测过滤器的堵塞的方法和装置。该方法包括得到环境参数，得到与环境参数关联的阈值，以及得到位于过滤器附近的风扇的速度。该方法还包括将风扇速度与阈值进行比较，以及如果风扇速度超过阈值，则输出指示堵塞的告警信号。环境参数可包括环境温度、大气压力和电源电压中的至少一个。

Description

用于检测过滤器的堵塞的方法和装置
技术领域
一般来说，本发明涉及过滤器，具体来说，涉及用于检测过滤器的堵塞的方法和装置。
背景技术
当今，包括电信设备的电子设备的大多数配备有风扇，以用于冷却其发热组件。图1示出配备有风扇的电子设备的示意图。当风扇操作时，灰尘连同气流一起进入设备，并且可对内部组件是有害的。如图1所示，空气/灰尘过滤器因而通常设置在设备的进气口并且靠近风扇，以防止灰尘进入设备。
然而，灰尘积聚在过滤器中，并且最终堵塞过滤器。过滤器的堵塞可防止气流进入设备并且使组件过热。对于要求具有极可靠的24/7操作的某些设备、例如电信设备，优选的是，过滤器堵塞是可检测的。例如，过滤器堵塞可检测是网络设备构建系统(NEBS)的可选要求。
在现有技术中论述了用于检测过滤器堵塞的一些方法。但是，检测精度不是令人满意的。需要提供具有改进精度的过滤器堵塞检测方法和装置。
发明内容
因此，一个目的是解决上述问题中的至少一个问题。
按照本发明的一个方面，提供一种用于检测过滤器的堵塞的方法。该方法包括得到环境参数，得到与环境参数关联的阈值，以及得到位于过滤器附近的风扇的速度。该方法还包括将风扇速度与阈值进行比较，以及如果风扇速度超过阈值，则输出指示堵塞的告警信号。环境参数可包括环境温度、大气压力和电源电压中的至少一个。
得到风扇的速度可包括得到预定时间期内的风扇速度的平均值。风扇速度可通过每分钟转数(RPM)来表示。得到与环境参数关联的阈值可包括检索查找表，查找表包括多个环境参数的预定阈值。多个环境参数之一的预定阈值可从在所述多个环境参数之一下与部分堵塞过滤器协作的风扇的速度来得出。
将风扇速度与阈值进行比较可包括将风扇速度与阈值不止一次进行比较，以及输出指示堵塞的告警信号可包括仅当风扇速度在不止一次比较的每次比较中超过阈值时，才输出指示堵塞的告警信号。
按照本发明的另一个方面，提供一种用于检测过滤器的堵塞的装置。该装置包括：参数传感器，适用于得到环境参数；以及风扇速度传感器，适用于得到位于过滤器附近的风扇的速度。该装置还包括控制器，控制器适用于得到与环境参数关联的阈值，将风扇速度与阈值进行比较，以及如果风扇速度超过阈值，则输出指示堵塞的告警信号。环境参数可包括环境温度、大气压力和电源电压中的至少一个。
风扇速度传感器可适用于得到预定时间期内的风扇速度的平均值。风扇速度可通过RPM来表示。控制器还适用于将风扇速度与阈值不止一次进行比较。
按照本发明的又一方面，提供一种过滤器系统，其中包括灰尘过滤器、位于过滤器附近的风扇以及用于检测过滤器的堵塞的装置。
附图说明
将参照以下附图更详细地描述本发明，附图中：
图1示出配备有风扇的电子设备的示意图；
图2是来自风洞测试的曲线，示出风扇速度与背压之间的关系；
图3示出按照本发明的一个实施例、用于检测过滤器的堵塞的方法的流程图；
图4示出按照本发明的一个实施例的过滤器堵塞检测装置500的框图；以及
图5示出按照本发明的一个实施例的风扇校准过程的流程图。
具体实施方式
下面参照附图更全面地描述本发明的实施例，附图中示出本发明的实施例。但是，本发明可按照许多不同形式来实施，而不应当被认为是局限于本文所提出的实施例。相似标号通篇表示相似元件。
本文所使用的术语仅用于便于描述具体实施例，而不是意在限制本发明。如本文中所使用，单数形式“一”、“一个”和“该”预计也包括复数形式，除非上下文另加明确说明。还将会理解，术语“过滤器”通常是灰尘过滤器或者空气过滤器，但是在其它设备中可具有不同名称。还将会理解，在本文中使用时，术语“包括”和/或“包含”表示存在所述的特征、整体、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或它们的编组。
除非另加说明，否则本文所使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)都具有与本发明所属领域的普通技术人员通常所理解的相同的含意。还将会理解，本文所使用的术语应当被理解为具有与它们在本说明书以及相关领域的上下文中的含义一致的含义，而不会以理想化或过分正式意义来理解，除非本文中明确如此定义。
下面参照根据本发明的实施例的方法、设备(系统)和/或计算机程序产品的框图和/或流程图图示来描述本发明。要理解，框图和/或流程图图示的框以及框图和/或流程图图示中的框的组合能够通过计算机程序指令来实现。可将这些计算机程序指令提供给通用计算机、专用计算机和/或其它可编程数据处理设备的处理器以便产生机器，使得经由计算机和/或其它可编程数据处理设备的处理器执行的指令创建用于实现框图和/或一个或多个流程图框中指定的功能/动作的部件。
因此，本发明可通过硬件和/或通过软件(包括固件、常驻软件、微码等)来体现。此外，本发明可采取计算机可用或计算机可读存储介质上的计算机程序产品的形式，介质中包含计算机可用或计算机可读程序代码，以供指令执行系统使用或与其结合使用。在本文档的上下文中，“计算机可用或计算机可读介质”可以是能够包含、存储、传递、传播或传输由指令执行系统、设备或装置使用的或者与其结合使用的程序的任何介质。
下面参照附图来描述本发明的实施例。
发明人发现，当过滤器被堵塞时，气流减慢，其引起压力下降。对于位于过滤器附近的风扇，背压的下降又对风扇速度具有影响。因此，能够监测风扇速度，以确定过滤器是否堵塞。
图2是来自风洞测试的曲线，示出风扇速度与背压之间的关系。
风扇速度在图2中通过每分钟转数(RPM)来表示，但是它能够按照其它方式来表示。当向风扇提供恒定脉宽调制(PWM)信号时，图2中的曲线表明，除了所谓的紊流区之外，RPM随背压下降而增加。另外两个部分是拟线性的，并且能够用于过滤器堵塞检测。如图2所示，较低RPM对应于较高背压，其指示清洁过滤器；相反，较高RPM对应于较低背压，其指示脏过滤器。第一阈值设置为大约448 Hz的RPM值(通过虚线表示)。如果所检测RPM超过第一阈值，则确定过滤器被堵塞，并且能够输出警告信号，以提醒用户或者操作人员更换过滤器。另外，第二阈值可设置为大约453 Hz的较高RPM值(通过实线表示)。如果所检测RPM超过第二阈值，则确定过滤器甚至严重堵塞，并且能够输出更紧急警告信号(图2中表示为告警)。
通过告警或警告，用户或者操作人员将知道过滤器需要被更换的时间，并且保护电子设备。
图3示出按照本发明的一个实施例、用于检测过滤器的堵塞的方法的流程图。
发明人认识到，堵塞检测的精度受到（一个或多个）环境参数/因数影响。为了改进堵塞检测的精度，提出考虑至少一个环境参数/因数。环境参数可包括环境温度、大气压力和电源电压中的至少一个。例如，风扇速度（例如RPM）在环境温度发生变化时改变。所有环境温度的固定告警阈值可引起假告警，并且用户或者操作人员可能无法在正确时间更换过滤器。另一方面，过于频繁地更换过滤器会增加成本和浪费时间。另一方面，如果过迟更换过滤器，则电子设备可能受到灰尘损害。
在步骤310，得到环境参数，例如环境温度、大气压力和电源电压等。在步骤320得到与环境参数关联的阈值。得到与环境参数关联的阈值可包括检索查找表，查找表包括多个环境参数的预定阈值。在步骤330得到位于过滤器附近的风扇的速度。风扇速度可通过RPM来表示。然后，在步骤340，将风扇速度与阈值进行比较。在步骤350，如果风扇速度超过阈值，则输出指示堵塞的告警信号。多个环境参数之一的预定阈值可从校准过程得出。例如，在校准过程期间，在所述多个环境参数之一下与部分堵塞过滤器协作的风扇的RPM能够被记录作为该环境参数的阈值。
通过使用动态阈值(其最佳地适合环境参数，例如环境温度、大气压力和/或电源电压)而不是固定阈值，将改进检测精度和可靠性，并且将降低或消除假告警的可能性。因此，将通知用户或者操作人员在正确时间更换过滤器。
得到风扇的速度可包括得到预定时间期内的风扇速度的平均值。因此，甚至可改进精度。为了进一步降低假告警的可能性，风扇速度与阈值之间的比较能够不止一次执行。仅当风扇速度在不止一次比较的每次比较中超过阈值时，才将输出告警信号。
在得到阈值时，能够考虑多于一个环境参数。例如，能够得到或者选择最佳地适合环境温度和大气压力的阈值。
图4示出按照本发明的一个实施例的过滤器堵塞检测装置500的框图。
如图4所示，装置500包括：参数传感器510，用于得到环境参数；以及风扇速度传感器520，用于得到位于过滤器附近的风扇的速度。环境参数可包括环境温度、大气压力和电源电压，以及参数传感器510可以是温度传感器、大气压力传感器或者电源电压传感器。风扇速度传感器可得到预定时间期内的风扇速度的平均值。装置500还包括控制器530，其适用于得到与环境参数关联的阈值，将风扇速度与阈值进行比较，以及如果风扇速度超过阈值，则输出指示堵塞的告警信号。控制器530可将风扇速度与阈值不止一次进行比较，以便降低假告警的可能性。
图5示出按照本发明的一个实施例的风扇校准过程的流程图。
在步骤510，风扇在环境参数（例如环境温度）下全速运行。然后，在步骤520插入部分堵塞的过滤器，例如20%清洁(80%堵塞)的过滤器。RPM值在步骤530被记录N次(N>1)，以及将平均RPM值作为该环境参数的阈值来保存。假定在校准过程中使用80%堵塞的过滤器，如果电子设备中的过滤器是80%堵塞，则过滤器堵塞检测装置将把它检测为堵塞。
应当注意，对于上述实施例中的步骤不存在严格顺序。例如，步骤310和320能够同时进行或者在步骤330之前进行。
虽然示出和描述了本发明的优选实施例，但是本领域的技术人员将会理解，可进行各种变更和修改，并且等效物可代替其元件，而没有背离本发明的真实范围。另外，可进行许多修改以适用于具体情况和本发明的教导，而没有背离其中心范围。因此，预计本发明并不局限于作为设想用于实施本发明的最佳模式所公开的具体实施例，而是本发明包括落入所附权利要求书的范围中的所有实施例。

Claims (11)

1. 一种用于检测过滤器的堵塞的方法，包括：
得到(310)环境参数；
得到(320)与所述环境参数关联的阈值；
得到(330)位于所述过滤器附近的风扇的速度；
将所述风扇速度与所述阈值进行比较(340)；以及
如果所述风扇速度超过所述阈值，则输出(350)指示所述堵塞的告警信号，
其中所述环境参数包括环境温度、大气压力和电源电压中的至少一个。
2. 如权利要求1所述的方法，其中，得到所述风扇的速度包括得到预定时间期内的所述风扇速度的平均值。
3. 如权利要求1或2所述的方法，其中，所述风扇速度通过每分钟转数(RPM)来表示。
4. 如权利要求1或2所述的方法，其中，得到与所述环境参数关联的阈值包括检索查找表，查找表包括多个环境参数的预定阈值。
5. 如权利要求4所述的方法，其中，所述多个环境参数之一的所述预定阈值从在所述多个环境参数之一下与部分堵塞过滤器协作的所述风扇的速度来得出。
6. 如权利要求1或2所述的方法，其中，将所述风扇速度与所述阈值进行比较包括将所述风扇速度与所述阈值不止一次进行比较，以及输出指示所述堵塞的告警信号包括仅当所述风扇速度在不止一次比较的每次比较中超过所述阈值时，才输出指示所述堵塞的告警信号。
7. 一种用于检测过滤器的堵塞的装置，包括：
参数传感器(410)，适用于得到环境参数；
风扇速度传感器(420)，适用于得到位于所述过滤器附近的风扇的速度；以及
控制器(430)，适用于：
得到与所述环境参数关联的阈值；
将所述风扇速度与所述阈值进行比较；以及
如果所述风扇速度超过所述阈值，则输出指示所述堵塞的告警信号，
其中所述环境参数包括环境温度、大气压力和电源电压中的至少一个。
8. 如权利要求7所述的装置，其中，所述风扇速度传感器适用于得到预定时间期内的所述风扇速度的平均值。
9. 如权利要求7或8所述的装置，其中，所述风扇速度通过每分钟转数(RPM)来表示。
10. 如权利要求7或8所述的装置，其中，所述控制器还适用于将所述风扇速度与所述阈值不止一次进行比较。
11. 一种过滤器系统，包括灰尘过滤器、位于所述过滤器附近的风扇以及如权利要求7-10中的任一项所述的用于检测所述过滤器的堵塞的装置。
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