CN111022365B - 应对风扇转子故障的调速方法、系统、终端及存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种应对风扇转子故障的调速方法、系统、终端及存储介质，包括：采集转子故障风扇的故障前转速；根据所述故障前转速和预存的系统流阻特性函数计算所述风扇的故障前风压和故障前风量；将所述故障前风量和故障前风压输入单转子流阻函数，得到在同等风量风压下的风扇单转子转速；将所述转子故障风扇的转速调至所述风扇单转子转速。本发明根据正常风扇的当前工作转速、风扇流阻特性、系统流阻特性，计算并调整正常工作的风扇转子的转速，并保持其他正常风扇转速不变，补偿故障转子的风流风压损失，实现系统风压风流均匀，散热能力最优，风扇功耗最低噪音最小。

Description

应对风扇转子故障的调速方法、系统、终端及存储介质

技术领域

本发明服务器风扇调控技术领域，具体涉及一种应对风扇转子故障的调速方法、系统、终端及存储介质。

背景技术

服务器风扇一般采用N+1冗余备份，每个风扇中通常采用两个转子作为冗余备份。在系统中某个风扇的一个转子故障时，需要对系统进行调控使系统仍然能够正常散热，此时会将系统支持的最高温度规格下降5度。

服务器系统风扇绝大多数场合都不会工作在全速转速，一般是降速工作。以普通2U服务器系统采用4个双转子风扇为例。当1个风扇的单个转子失效时，现有策略为将全部风扇调至全转速。此时风扇工作在最大模式下，风扇系统消耗功耗最高，噪音最高。且由于系统风压不均匀，普通风扇正对的位置风压增大，故障风扇正对的位置可能会受风压影响风量反而会减少，影响到此时的系统散热。

发明内容

针对现有技术的上述不足，本发明提供一种应对风扇转子故障的调速方法、系统、终端及存储介质，以解决上述技术问题。

第一方面，本发明提供一种应对风扇转子故障的调速方法，包括：

采集转子故障风扇的故障前转速；

根据所述故障前转速和预存的系统流阻特性函数计算所述风扇的故障前风压和故障前风量；

将所述故障前风量和故障前风压输入单转子流阻函数，得到在同等风量风压下的风扇单转子转速；

将所述转子故障风扇的转速调至所述风扇单转子转速。

进一步的，所述方法还包括：

读取BMC中预先存储的系统流阻函数，所述流阻函数为风压与风量的对应关系；

读取BMC中预先存储的不同转速下的双转子流阻函数和所述双转子流阻函数与转速的映射关系；

根据所述故障前转速和所述映射关系查找对应的双转子流阻函数；

根据系统流阻函数和系统风扇数量计算单位系统流阻函数，所述单位系统流阻函数为系统风压与单个风扇风量的对应关系；

计算所述对应双转子流阻函数与所述单位系统流阻函数在风压相等时对应的风量，得到的相等风压和相等风量即为风扇的故障前风压和故障前风量。

进一步的，所述方法还包括：

读取BMC中预先存储的不同转速下的单转子流阻函数和所述单转子流阻函数与转速的映射关系；

通过将故障前风量代入不同转速下的单转子流阻函数，得到不同转速下的单转子风压；

筛选出与故障前风量相等的单转子风压及对应转速，所述对应转速输出为转子故障风扇的目标转速。

第二方面，本发明提供一种应对风扇转子故障的调速系统，包括：

转速采集单元，配置用于采集转子故障风扇的故障前转速；

参数计算单元，配置用于根据所述故障前转速和预存的系统流阻特性函数计算所述风扇的故障前风压和故障前风量；

转速计算单元，配置用于将所述故障前风量和故障前风压输入单转子流阻函数，得到在同等风量风压下的风扇单转子转速；

转速调节单元，配置用于将所述转子故障风扇的转速调至所述风扇单转子转速。

进一步的，所述系统还包括：

第一读取模块，配置用于读取BMC中预先存储的系统流阻函数，所述流阻函数为风压与风量的对应关系；

第二读取模块，配置用于读取BMC中预先存储的不同转速下的双转子流阻函数和所述双转子流阻函数与转速的映射关系；

函数查找模块，配置用于根据所述故障前转速和所述映射关系查找对应的双转子流阻函数；

函数变换模块，配置用于根据系统流阻函数和系统风扇数量计算单位系统流阻函数，所述单位系统流阻函数为系统风压与单个风扇风量的对应关系；

交点计算模块，配置用于计算所述对应双转子流阻函数与所述单位系统流阻函数在风压相等时对应的风量，得到的相等风压和相等风量即为风扇的故障前风压和故障前风量。

进一步的，所述系统还包括：

第三读取模块，配置用于读取BMC中预先存储的不同转速下的单转子流阻函数和所述单转子流阻函数与转速的映射关系；

风量代入模块，配置用于通过将故障前风量代入不同转速下的单转子流阻函数，得到不同转速下的单转子风压；

转速筛选模块，配置用于筛选出与故障前风量相等的单转子风压及对应转速，所述对应转速输出为转子故障风扇的目标转速。

第三方面，提供一种终端，包括：

处理器、存储器，其中，

该存储器用于存储计算机程序，

该处理器用于从存储器中调用并运行该计算机程序，使得终端执行上述的终端的方法。

第四方面，提供了一种计算机存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有指令，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述各方面所述的方法。

本发明的有益效果在于，

本发明提供的应对风扇转子故障的调速方法、系统、终端及存储介质，根据正常风扇的当前工作转速、风扇流阻特性、系统流阻特性，计算并调整正常工作的风扇转子的转速，并保持其他正常风扇转速不变，补偿故障转子的风流风压损失，实现系统风压风流均匀，散热能力最优，风扇功耗最低噪音最小。

此外，本发明设计原理可靠，结构简单，具有非常广泛的应用前景。

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，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明一个实施例的方法的示意性流程图。

图2是本发明一个实施例的方法的系统流阻函数和单位系统流阻函数示意图。

图3是本发明一个实施例的方法的双转子流阻函数示意图。

图4是本发明一个实施例的方法的单转子流阻函数示意图。

图5是本发明一个实施例的方法的故障前风量和故障前风压计算示意图。

图6是本发明一个实施例的系统的示意性框图。

图7为本发明实施例提供的一种终端的结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

图1是本发明一个实施例的方法的示意性流程图。其中，图1执行主体可以为一种应对风扇转子故障的调速系统。

如图1所示，该方法100包括：

步骤110，采集转子故障风扇的故障前转速；

步骤120，根据所述故障前转速和预存的系统流阻特性函数计算所述风扇的故障前风压和故障前风量；

步骤130，将所述故障前风量和故障前风压输入单转子流阻函数，得到在同等风量风压下的风扇单转子转速；

步骤140，将所述转子故障风扇的转速调至所述风扇单转子转速。

为了便于对本发明的理解，下面以本发明应对风扇转子故障的调速方法的原理，结合实施例中在风扇转子故障后对故障风扇进行调速的过程，对本发明提供的应对风扇转子故障的调速方法做进一步的描述。

具体的，所述应对风扇转子故障的调速方法包括以下步骤：

S1、将系统流阻函数和风扇的双转子流阻函数以及单转子流阻函数均存储至BMC。

根据系统提前做散热仿真的分析结果，在系统BMC中存储当前配置的系统流阻特性数据，即系统中风量与风压的对应关系。并根据系统中并联风扇的个数，将系统风量/N，折算为单风扇应流过的风量。系统流阻函数和单位系统流阻函数如图2所示。

根据所选用风扇厂家提供的风扇在不同转速下的双转子流阻函数(如图3所示)，即风扇各转速下所支持的风量与风压的关系，将数据记录在系统BMC中。

根据所选用风扇厂家提供的风扇在不同转速下的单转子流阻函数(如图4所示)，即单转子下风扇各转速所支持的风量与风压的关系，将数据记录在系统BMC中。

S2、采集转子故障风扇的故障前转速。

从BMC的风扇调控系统中采集故障风扇的故障前转速。

S3、根据所述故障前转速和预存的系统流阻特性函数计算所述风扇的故障前风压和故障前风量。

请参考图5，根据步骤S2中采集的故障前转速，从BMC中查找与故障前转速对应的双转子流阻函数。计算该对应双转子流阻函数与单位系统流阻函数的交点，即两个函数在风压相等时对应的风量，从而得到风扇的故障前风压和故障前风量。

S4、将所述故障前风量和故障前风压输入单转子流阻函数，得到在同等风量风压下的风扇单转子转速。

将步骤S3中得到的风扇的故障前风量分别输入不同转速下的单转子流阻函数，得到不同转速下的单转子风压，筛选出与故障前风压相等的单转子风压以及该单转子风压对应的转速。该对应转速即为在同等风量风压下的风扇单转子转速，将该对应转速输出为故障风扇的调控目标转速。

S5、将所述转子故障风扇的转速调至所述风扇单转子转速。

BMC将步骤S4得到的目标转速配入发生故障的从双转子风扇降级到单转子风扇的位置上，从而维持系统工作点不变。

如图6示，该系统600包括：

转速采集单元610，配置用于采集转子故障风扇的故障前转速；

参数计算单元620，配置用于根据所述故障前转速和预存的系统流阻特性函数计算所述风扇的故障前风压和故障前风量；

转速计算单元630，配置用于将所述故障前风量和故障前风压输入单转子流阻函数，得到在同等风量风压下的风扇单转子转速；

转速调节单元640，配置用于将所述转子故障风扇的转速调至所述风扇单转子转速。

可选地，作为本发明一个实施例，所述系统还包括：

第一读取模块，配置用于读取BMC中预先存储的系统流阻函数，所述流阻函数为风压与风量的对应关系；

第二读取模块，配置用于读取BMC中预先存储的不同转速下的双转子流阻函数和所述双转子流阻函数与转速的映射关系；

函数查找模块，配置用于根据所述故障前转速和所述映射关系查找对应的双转子流阻函数；

函数变换模块，配置用于根据系统流阻函数和系统风扇数量计算单位系统流阻函数，所述单位系统流阻函数为系统风压与单个风扇风量的对应关系；

交点计算模块，配置用于计算所述对应双转子流阻函数与所述单位系统流阻函数在风压相等时对应的风量，得到的相等风压和相等风量即为风扇的故障前风压和故障前风量。

可选地，作为本发明一个实施例，所述系统还包括：

第三读取模块，配置用于读取BMC中预先存储的不同转速下的单转子流阻函数和所述单转子流阻函数与转速的映射关系；

风量代入模块，配置用于通过将故障前风量代入不同转速下的单转子流阻函数，得到不同转速下的单转子风压；

转速筛选模块，配置用于筛选出与故障前风量相等的单转子风压及对应转速，所述对应转速输出为转子故障风扇的目标转速。

图7为本发明实施例提供的一种终端系统700的结构示意图，该终端系统700可以用于执行本发明实施例提供的应对风扇转子故障的调速方法。

其中，该终端系统700可以包括：处理器710、存储器720及通信单元730。这些组件通过一条或多条总线进行通信，本领域技术人员可以理解，图中示出的服务器的结构并不构成对本发明的限定，它既可以是总线形结构，也可以是星型结构，还可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。

其中，该存储器720可以用于存储处理器710的执行指令，存储器720可以由任何类型的易失性或非易失性存储终端或者它们的组合实现，如静态随机存取存储器(SRAM)，电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)，可擦除可编程只读存储器(EPROM)，可编程只读存储器(PROM)，只读存储器(ROM)，磁存储器，快闪存储器，磁盘或光盘。当存储器720中的执行指令由处理器710执行时，使得终端700能够执行以下上述方法实施例中的部分或全部步骤。

处理器710为存储终端的控制中心，利用各种接口和线路连接整个电子终端的各个部分，通过运行或执行存储在存储器720内的软件程序和/或模块，以及调用存储在存储器内的数据，以执行电子终端的各种功能和/或处理数据。所述处理器可以由集成电路(Integrated Circuit，简称IC)组成，例如可以由单颗封装的IC所组成，也可以由连接多颗相同功能或不同功能的封装IC而组成。举例来说，处理器710可以仅包括中央处理器(Central Processing Unit，简称CPU)。在本发明实施方式中，CPU可以是单运算核心，也可以包括多运算核心。

通信单元730，用于建立通信信道，从而使所述存储终端可以与其它终端进行通信。接收其他终端发送的用户数据或者向其他终端发送用户数据。

本发明还提供一种计算机存储介质，其中，该计算机存储介质可存储有程序，该程序执行时可包括本发明提供的各实施例中的部分或全部步骤。所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(英文：read-only memory，简称：ROM)或随机存储记忆体(英文：random access memory，简称：RAM)等。

因此，本发明根据正常风扇的当前工作转速、风扇流阻特性、系统流阻特性，计算并调整正常工作的风扇转子的转速，并保持其他正常风扇转速不变，补偿故障转子的风流风压损失，实现系统风压风流均匀，散热能力最优，风扇功耗最低噪音最小，本实施例所能达到的技术效果可以参见上文中的描述，此处不再赘述。

本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明实施例中的技术可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解，本发明实施例中的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中如U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质，包括若干指令用以使得一台计算机终端(可以是个人计算机，服务器，或者第二终端、网络终端等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。

本说明书中各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。尤其，对于终端实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例中的说明即可。

在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的系统实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，系统或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。

尽管通过参考附图并结合优选实施例的方式对本发明进行了详细描述，但本发明并不限于此。在不脱离本发明的精神和实质的前提下，本领域普通技术人员可以对本发明的实施例进行各种等效的修改或替换，而这些修改或替换都应在本发明的涵盖范围内/任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (6)

1.一种应对风扇转子故障的调速方法，其特征在于，包括：

采集存在单个故障转子的双转子风扇的故障前转速；

根据所述故障前转速和预存的系统流阻函数计算所述风扇的故障前风压和故障前风量；

将所述故障前风量和故障前风压输入单转子流阻函数，得到在同等风量风压下的风扇单转子转速；

将故障风扇的转速调至所述风扇单转子转速；

所述方法还包括：

读取BMC中预先存储的系统流阻函数，所述流阻函数为风压与风量的对应关系；

读取BMC中预先存储的不同转速下的双转子流阻函数和所述双转子流阻函数与转速的映射关系；

根据所述故障前转速和所述映射关系查找对应的双转子流阻函数；

根据系统流阻函数和系统风扇数量计算单位系统流阻函数，所述单位系统流阻函数为系统风压与单个风扇风量的对应关系；

计算所述对应双转子流阻函数与所述单位系统流阻函数在风压相等时对应的风量，得到的相等风压和相等风量即为风扇的故障前风压和故障前风量。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

读取BMC中预先存储的不同转速下的单转子流阻函数和所述单转子流阻函数与转速的映射关系；

通过将故障前风量代入不同转速下的单转子流阻函数，得到不同转速下的单转子风压；

筛选出与故障前风量相等的单转子风压及对应转速，所述对应转速输出为转子故障风扇的目标转速。

3.一种应对风扇转子故障的调速系统，其特征在于，包括：

转速采集单元，配置用于采集存在单个故障转子的双转子风扇的故障前转速；

参数计算单元，配置用于根据所述故障前转速和预存的系统流阻函数计算所述风扇的故障前风压和故障前风量；

转速计算单元，配置用于将所述故障前风量和故障前风压输入单转子流阻函数，得到在同等风量风压下的风扇单转子转速；

转速调节单元，配置用于将故障风扇的转速调至所述风扇单转子转速；

所述系统还包括：

第一读取模块，配置用于读取BMC中预先存储的系统流阻函数，所述流阻函数为风压与风量的对应关系；

第二读取模块，配置用于读取BMC中预先存储的不同转速下的双转子流阻函数和所述双转子流阻函数与转速的映射关系；

函数查找模块，配置用于根据所述故障前转速和所述映射关系查找对应的双转子流阻函数；

函数变换模块，配置用于根据系统流阻函数和系统风扇数量计算单位系统流阻函数，所述单位系统流阻函数为系统风压与单个风扇风量的对应关系；

交点计算模块，配置用于计算所述对应双转子流阻函数与所述单位系统流阻函数在风压相等时对应的风量，得到的相等风压和相等风量即为风扇的故障前风压和故障前风量。

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：

第三读取模块，配置用于读取BMC中预先存储的不同转速下的单转子流阻函数和所述单转子流阻函数与转速的映射关系；

风量代入模块，配置用于通过将故障前风量代入不同转速下的单转子流阻函数，得到不同转速下的单转子风压；

转速筛选模块，配置用于筛选出与故障前风量相等的单转子风压及对应转速，所述对应转速输出为转子故障风扇的目标转速。

5.一种终端，其特征在于，包括：

处理器；

用于存储处理器的执行指令的存储器；

其中，所述处理器被配置为执行权利要求1-2任一项所述的方法。

6.一种存储有计算机程序的计算机可读存储介质，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求1-2中任一项所述的方法。

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