CN110675143A - 加密货币采矿农场的操作和性能参数的监测和管理系统 - Google Patents

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Abstract

本发明是一种旨在确保基于比特币支付系统(下文中称为“农场”)的加密货币采矿农场的安全和高效操作的系统，该系统尤其管理农场的功能和农场设备的操作参数。本发明的技术效果将是更加可靠地保护加密货币采矿农场以防止在紧急情况下重要工作节点的损坏，稳定的农场操作以及整个挖矿过程中的可持续的性能水平。

Description

加密货币采矿农场的操作和性能参数的监测和管理系统
技术领域
本发明是一种旨在确保基于比特币支付系统的加密货币采矿农场(下文中称为“农场”)的安全和高效操作的系统，该系统尤其管理农场的功能和农场设备的操作参数。
背景技术
加密货币采矿农场包括若干矿机，每台矿机是一台计算机设备，该计算机设备通常由主板、哈希板、微型计算机、PSU组成。
某些设备旨在用作网络农场。它们包括进行以下操作的软件组件：实现数据同步，监测是否有新的数据可用于网络农场，如果有新的数据可用，则将网络农场切换到准备状态，如果网络农场的元件成功地接收到新的数据，则将网络农场切换到修改注册状态，以及如果其任何元件都未能接收到新的数据，则将网络农场切换到终止状态(2005年4月10日的俄罗斯专利No.2314546)。
但是，这些设备不支持功能参数和操作参数的记录及其分析——这种记录和分析旨在防止当这些参数对于农场而言不是最佳时的潜在的紧急情况。
发明内容
本发明旨在创建一种连续地监测加密货币采矿农场的外部和内部工作参数(包括记录和分析其工作条件)的系统。这确保了更快的响应以防止紧急情况，并且最终有助于避免农场的功能故障。
本发明的技术效果将是更加可靠地保护加密货币采矿农场以防止在紧急情况下重要工作节点的损坏，稳定的农场操作以及整个挖矿过程中的可持续的性能水平。
通过以下方式来实现上述技术效果：创建控制系统，该控制系统控制加密货币采矿农场的外部和内部工作参数(例如，哈希板温度、通过哈希板的电流量、环境温度和湿度)并且包括：电源单元(PSU)；安装在PSU中的控制用微型计算机(下文中称为“主设备”)；跨所有农场矿机安装在哈希板上的用于记录农场的工作参数的记录传感器；安装在PSU中的用于记录农场的操作参数的记录设备(下文中称为“记录设备”)；以及位于哈希板上的、在执行时具有经由串行外围接口向矿机的微型计算机传输数据的能力的多个记录设备。
该控制系统还包括安装在PSU中的自动断电设备。主设备经由LAN连接到矿机的微型计算机以接收来自所述多个记录设备的数据和来自各个矿机的微型计算机的统计数据，并且主设备连接到安装在PSU中的记录设备以经由有线连接接收数据。此外，主设备支持向所述接口发送有关农场的操作参数和错误的数据，并且主设备具有数据接收和收集模块，数据接收和收集模块确保有关农场操作的统计数据、其外部和内部工作参数的接收和处理，数据接收和收集模块也支持将这些当前值发送到主设备的接口，主设备将分析数据并且做出有关进一步的动作的决策(主设备的决策模块连接到接口以发送农场错误数据)；主设备还具有连接到决策模块的执行模块，执行模块从决策模块接收信号并且向主设备的微处理器发送如下命令：即，如果农场的实际工作参数与最佳参数不同，则执行农场的紧急关闭；主设备还具有连接到决策模块的启动模块，启动模块从决策模块接收信号并且支持向主设备的微处理器发送如下命令：即，如果农场的参数在极限内，则保存自动断电设备的状态并供电，其中自动断电设备连接到主设备的微处理器(该微处理器控制自动农场断电设备)。
系统记录并且控制采矿农场的以下工作参数：哈希板温度、哈希板消耗的电流量、以及农场的操作参数：环境温度和湿度。
使用适当的传感器作为记录设备以记录农场及其设备的内部和外部操作参数。
为了控制农场的操作参数，将温度传感器和电流传感器嵌入到每个矿机的哈希板(用于挖掘加密货币的电子计算设备)中。
此外，系统可以经由从记录设备接收的数据来检测每个矿机的哈希板数目或每个链的矿机数目是否减少。这是通过启用记录设备以检测特定哈希板是否正在消耗任何功率来实现的。这允许快速得出矿机的特定哈希板(或所有哈希板)已经发生故障，并且迅速恢复哈希板或矿机的功能，这又提供了可持续和有效的农场操作并且通过确保快速修复来防止性能降级。
在PSU中安装有环境温度和湿度传感器以控制设备的操作参数。
主设备包括安装有软件的微处理器。主设备由软件操作，并且包括以下模块：数据接收和收集模块、决策模块、执行模块、启动模块。
主设备支持经由有线连接从位于PSU中的记录设备接收有关农场的设备的性能参数的数据，从位于矿机中的多个记录设备接收有关农场的操作参数的数据，并且经由局域网从农场矿机的微型计算机接收统计数据。
该系统被设计为从安装在矿机的哈希板上的多个记录设备向适当矿机的微型计算机发送关于操作参数的数据。
此外，系统使用主设备来收集、处理和分析从矿机的微型计算机接收的关于农场的操作参数的数据；从位于PSU中的记录设备接收的关于操作参数的数据和以下统计数据：哈希板错误(错误地处理的散列(哈希)操作的百分比)、哈希板性能(哈希率—计算容量，每秒的散列(哈希)操作的数目)。统计数据由每个矿机的微型计算机中的哈希板和主板微控制器记录。
主设备使得可以收集和处理统计数据、从矿机的微型计算机接收的农场的操作参数、以及从位于PSU中的记录设备接收的操作参数。主设备支持为收集农场的操作和性能参数的统计数据设置时间表。因此，该系统确保了连续监测。为了实现这一目标，主设备的数据接收和收集模块以设定的间隔从收集来自传感器的日志数据并创建统计数据的矿机接收数据，并且从安装在PSU中的传感器接收数据并将其进一步发送到主设备的进行数据分析并做出决策的其他模块。
系统可以经由数据接收和收集模块在操作员/用户界面中显示当前操作参数(环境温度和湿度)。系统界面可以连续地显示所记录的操作参数，以确保操作员被及时通知并且使得操作员能够连续监测和调节操作参数以使其保持最佳。这可以避免农场的设备在环境温度升高时过热和发生故障，并且可以防止由于长期过大的环境空气湿度造成的腐蚀而损坏设备。因此，由于在实现用于防止紧急情况的步骤时的更快响应，该系统实现了更高的稳定性并且有助于保护重要的工作节点。
主设备的决策模块包含有关对于其功能是最佳的农场操作值(标准容许参数)的数据，并且包含关于基于哈希板的最佳操作和性能参数而指定的容许哈希板错误的数据。
决策模块实现对统计数据的分析：哈希板错误、通过决策模块将所接收的数据与基于哈希板的最佳操作参数而指定的容许哈希板错误进行比较来确保的哈希板性能、在接收到关于当前参数与农场操作的设定值或容许值(农场错误的指示)的偏差的数据时哈希板的最佳性能数据。分析输出被发送到接口。农场错误是由哈希板故障引起的，并且最终会降低农场的性能。如果操作员能够监测到农场错误的指示，则他们可以立即对农场错误做出反应并且采取措施来消除错误(例如，迅速地更换哈希板)以确保整个挖矿过程中的可持续的农场操作和农场性能的最佳水平。
此外，决策模块通过将从数据收据模块接收的农场的当前操作参数与容许的农场操作参数进行比较来支持对农场的操作参数的分析，并且支持做出是改变还是保留自动断电设备的状态的决定。
如果系统检测到来自记录传感器的数据超出了农场的正常操作参数，它经由决策模块向执行模块发送关闭信号。
因此，主设备基于所接收的数据来支持自动农场断电设备的管理；为此目的，执行模块经由主设备的微处理器向自动断电设备发送农场关闭命令，以防所记录的操作参数与最佳参数不对应。
在农场的操作参数与农场操作的可接受参数不同的情况下能够实现对操作参数的连续监测并且执行农场的自动断电，这确保了在紧急情况下保护农场以防止重要工作节点损坏的更高可靠性。
自动农场断电设备通过电线连接到主设备的微处理器。
晶体管、继电器和其他电路开/关装置可以用作自动断电设备。主设备可以使用低压电信号来管理自动通电/断电设备。
可以使用交换机在主设备的微型计算机与矿机之间建立连接并交换数据。
PSU为农场矿机供电，并且通过电线连接到农场矿机。
附图说明
图1、图2中示出了本发明的本质，其示出了一般系统操作模式(图1)、以及由主设备的软件执行的操作序列的框图，该框图示出了系统设备与该型式的本发明的该农场之间的样本数据交换的一般视图(图2)。
图中的项目1-17具有以下名称：
1-矿机；
2-哈希板(在每个矿机中)；
3-温度传感器(在每个哈希板上)；
4-电流传感器(在每个哈希板上)；
5-主板(在每个矿机中)；
6-微型计算机(在每个矿机中)；
7-农场的PSU；
8-环境温度和湿度传感器；
9-IGBT晶体管；
10-主设备；
11-交换机；
12-数据接收和收集模块；
13-决策模块；
14-执行模块；
15-微处理器；
16-启动模块；
17-接口。
具体实施方式
系统功能如下。
农场可以包括配备有相同的传感器组的具有相似组成的n个矿机。
嵌入到5个矿机1中的2个主板的哈希板中的传感器3和4连续地记录哈希板的温度和电流消耗(农场操作参数)。矿机的微型计算机从传感器3和4收集数据。主设备的数据接收和收集模块12经由LAN交换机11每10秒从矿机接收数据。
与此同时，位于PSU 7中的传感器8记录环境温度和湿度(农场的操作参数)；主设备10中的数据接收和收集模块12通过有线连接每10秒接收该数据。
主设备10的数据接收和收集模块12还以10秒为间隔接收以下统计数据：由6个矿机的微型计算机经由LAN交换机11发送的农场性能和哈希板错误数据。
处理由主设备10中的数据接收模块12接收的数据，同时向接口17发送关于农场的操作参数的数据，并且向决策模块13发送统计数据以及操作参数数据以用于分析。主设备的决策模块13通过以下方式来分析所接收的数据：将从数据接收模块12接收的与哈希板的温度和电流消耗(农场操作参数)有关的数据与保存在决策模块13中的标准的容许农场操作参数进行比较，并且将农场性能数据以及哈希板错误数据与所保存的容许哈希板错误数据和预设的最佳哈希板性能值进行比较。统计数据分析输出、特别是计算机的农场错误数据被发送到接口。基于决策模块13中的操作参数的分析的输出，经由执行模块做出改变或不改变IGBT晶体管9的状态的决定。如果传感器记录的农场的操作参数不在标准的容许参数以内，则决策模块13经由执行模块14向主设备10中的微处理器15发送农场关闭信号。微处理器15改变输出电压，该输出电压导致位于PSU 7中的IGBT晶体管9断开电路，并且导致农场的紧急断电。
如果在分析了关于农场的操作参数的数据之后，决策模块13判定农场的操作参数是可接受的，则决策模块向启动模块16发送信号以向主设备10的微处理器15(其控制IGBT晶体管9)发送如下命令：即，保持IGBT晶体管状态(如果是通电的)并且经由IGBT晶体管向矿机供电。并且，在从启动模块16接收到上述命令时，微处理器15保持先前设定的控制电压，IGBT晶体管9不断开电路并且农场的电源不被中断(如果IGBT晶体管关断，并且所记录的农场操作参数是可接受的，则启动模块发送信号以改变输出电压，从而导通IGBT晶体管以便为矿机提供电力供应)。
连续地监测农场的操作参数并且在农场的操作参数超出设定参数的极限的情况下执行自动断电的能力允许系统更好地保护农场操作并且防止紧急情况，从而确保了高效的农场操作。
监测哈希板温度有助于防止哈希板过热和后续故障。监测哈希板功耗有助于防止在电流消耗超过预设极限时哈希板过热。
该实施例还有助于通过允许更快的响应来实现对农场的更可靠的保护以防止重要工作节点的损坏，从而防止在过度湿度和温度下挖矿而导致的紧急情况。由于系统连续地在所述界面中显示当前环境温度和湿度，因此可以迅速响应并且采取应急措施以防止紧急情况。环境温度和湿度对农场挖矿非常重要。环境温度升高可能会对农场产生不利影响，并且可能导致农场设备过热并且因而失效。湿度也是农场的一个因素，因为在湿度增加的情况下操作可能会导致电气设备的钢铁部件迅速腐蚀，继而导致农场设备磨损和失效，并且如果农场在湿度降低的情况下操作，可能会导致过热，因为湿度降低会导致空气导热率下降。

Claims (1)

1.一种用于加密货币采矿农场的外部和内部参数控制系统，包括：
电源单元(PSU)；
安装在所述PSU中的控制用微型计算机；
跨农场矿机安装在哈希板上的用于记录所述农场的操作参数的多个记录设备、以及安装在所述PSU中的用于记录所述农场的操作参数的记录设备，其中位于所述哈希板上的多个记录设备支持到所述矿机的微型计算机的数据传输；以及
安装在所述PSU中的自动农场断电设备，
所述控制用微型计算机能够连接到所述农场矿机的微型计算机以接收来自位于所述哈希板上的多个记录设备的数据和来自所述矿机的微型计算机的统计数据，并且所述控制用微型计算机能够连接到位于所述PSU中的用于记录所述农场的操作参数的所述记录设备；此外，所述控制用微型计算机支持向接口传输关于所述农场的操作参数的数据和农场错误指示；所述控制用微型计算机还包括数据接收和收集模块，所述数据接收和收集模块能够实现统计性农场操作数据、关于所述农场的操作和性能参数的数据的接收和处理，并且支持向所述接口发送所述农场的操作参数的当前值并且向所述控制用微型计算机的决策模块发送农场操作信息和统计信息以用于进行操作参数和统计信息分析并做出关于进一步的动作的决定；
所述控制用微型计算机的决策模块连接到所述接口以便发送所述农场错误指示，执行模块连接到所述决策模块以便从所述决策模块接收信号，并且向所述控制用微型计算机的微处理器发送如下命令：即，如果所述农场的操作参数不在所述农场的最佳参数的极限内，则执行紧急农场关闭；并且启动模块连接到所述决策模块以便从所述决策模块接收信号，所述启动模块支持向所述控制用微型计算机的微处理器发送如下命令：即，如果所述农场的操作参数在所述农场的标准可接受参数的极限内，则保持所述自动断电设备的状态并且供电，其中自动农场断电设备连接到所述控制用微型计算机的微处理器并且支持所述自动农场断电设备的管理。
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