CN113550928B - 一种风扇控制方法及电子设备 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种风扇控制方法及电子设备，属于网络通信技术领域。该方法应用于电子设备风扇卡中的故障控制器，风扇卡还包括至少一组风扇；电子设备还包括主控处理器，主控处理器用于控制风扇，使风扇的风扇速度呈预设规律变化。方法包括：获取风扇的风扇速度；判断风扇的风扇速度的变化规律是否符合预设规律；若风扇的风扇速度的变化规律不符合预设规律，则接替主控处理器对风扇进行调速控制。本申请中，通过引入一故障控制器，通过判断风扇速度的变化规律是否符合预设规律来决定是否接替主控处理器对风扇进行调速控制，这样便可避免现有技术中因主控处理器无法进行风扇调速，导致可能会发生超温告警、断电、设备烧坏、甚至会引发机房火灾的问题。

Description

一种风扇控制方法及电子设备

技术领域

本申请属于网络通信技术领域，具体涉及一种风扇控制方法及电子设备。

背景技术

随着数据通信技术的发展，对应的数据中心级的机架式设备应用越来越广泛，日益增加的数据量对机架式设备运行的稳定性、安全性和可靠性等都提出了越来越高的要求，风扇散热系统是机架式设备必不可少的一部分，其承担了对整个设备的降温散热作用，确保整个设备的器件都在比较合理的温度范围内工作。如果风扇模块相关的功能稳定性、安全性和可靠性不高，设备可能就会发生超温告警、断电、设备烧坏、甚至会引发机房火灾。

目前的机架式设备中的风扇散热系统的拓扑结构，如图1所示：主控卡和风扇卡独立运行，两者之间通过接插件透传关联起来，主控卡上的主控处理器根据监控到的设备信息(例如温度高低、功率大小等)，通过主控处理器上的总线对风扇控制器进行风扇调速，保证整个设备安全运行。

目前的这种散热方案存在如下技术问题，由于风扇属于抖动器件，运行过程中，可能会出现主控处理器和/或风扇控制器与接插件之间的连接不稳定；当主控处理器和/或风扇控制器与接插件之间的连接不稳定或者接插件本身出现问题，会导致主控处理器无法进行风扇调速。或者，当主控处理器出现故障无法运行风扇调速任务，也会导致无法进行风扇调速。

发明内容

鉴于此，本申请的目的在于提供一种风扇控制方法及电子设备，以改善无法进行风扇调速可能导致的问题。

本申请的实施例是这样实现的：

第一方面，本申请实施例提供了一种风扇控制方法，应用于电子设备风扇卡中的故障控制器，所述风扇卡还包括至少一组风扇，所述电子设备还包括主控处理器，所述主控处理器用于控制所述风扇，使所述风扇的风扇速度呈预设规律变化；所述方法包括：获取所述风扇的风扇速度；判断所述风扇的风扇速度的变化规律是否符合预设规律；若所述风扇的风扇速度的变化规律不符合所述预设规律，则接替所述主控处理器对所述风扇进行调速控制。本申请实施例中，通过引入一故障控制器，通过判断风扇速度的变化规律是否符合预设规律来决定是否接替主控处理器对风扇进行调速控制，这样便可避免现有技术中因主控处理器无法进行风扇调速，导致可能会发生超温告警、断电、设备烧坏、甚至会引发机房火灾的问题。

结合第一方面实施例的一种可能的实施方式，所述故障控制器与所述主控处理器连接，获取所述风扇的风扇速度之前，所述方法还包括：确定所述故障控制器与所述主控处理器之间的保活探测报文交互存在异常。本申请实施例中，只有在确定故障控制器与主控处理器之间的保活探测报文交互存在异常时，才会获取风扇的风扇速度，这样可以减少设备的资源开销。

结合第一方面实施例的一种可能的实施方式，判断所述风扇的风扇速度的变化规律是否符合预设规律，包括：判断所述风扇的风扇速度的变化规律是否呈预设周期性变化；若所述风扇的风扇速度的变化规律呈预设周期性变化，则所述风扇的风扇速度的变化规律符合所述预设规律。本申请实施例中，通过判断风扇的风扇速度的变化规律是否呈预设周期性变化来判断是否符合预设规律，这样可以快速确定是否需要接替主控处理器对风扇进行调速控制。

结合第一方面实施例的一种可能的实施方式，所述预设周期性变化是指：预设时间段内，所述风扇的风扇速度会围绕一固定值在该固定值上下预设范围内有规律的波动。本申请实施例中，采用微调速策略，使得风扇的风扇速度会围绕一固定值在该固定值上下预设范围内有规律的波动，在保证散热性能的前提下，又能准确判断风扇是否受主控处理器的控制。

结合第一方面实施例的一种可能的实施方式，所述故障控制器在接替所述主控处理器对所述风扇进行调速控制时，控制所述风扇处于全速运转模式。本申请实施例中，在故障控制器对风扇进行调速控制时，控制风扇处于全速运转模式，以尽可能的保证设备散热安全。

结合第一方面实施例的一种可能的实施方式，接替所述主控处理器对所述风扇进行调速控制之后，所述方法还包括：预设时间间隔后，再次获取所述风扇的最新风扇速度；判断所述最新风扇速度在一段时间内是否有变化；若所述最新风扇速度在一段时间内有变化，则放弃对所述风扇的调速控制。本申请实施例中，若最新风扇速度在一段时间内有变化，说明主控处理器恢复了对风扇的控制，则故障控制器放弃对风扇的调速控制，从而节约资源开销。

结合第一方面实施例的一种可能的实施方式，接替所述主控处理器对所述风扇进行调速控制之后，所述方法还包括：触发异常告警。本申请实施例中，在接替主控处理器对风扇进行调速控制之后，由于主控处理器无法对风扇进行调速控制，触发异常告警，以便使管理员及时获悉这一情况，采取措施。

第二方面，本申请实施例还提供了一种风扇控制方法，应用于电子设备中的主控处理器，所述电子设备还包括风扇卡，所述风扇卡包括故障控制器和至少一组风扇；所述方法包括：控制所述风扇的风扇速度，使所述风扇的风扇速度呈预设规律变化，以便所述故障控制器通过判断所述风扇速度的变化规律是否符合所述预设规律，来决定是否接替所述主控处理器对所述风扇进行调速控制。

结合第二方面实施例的一种可能的实施方式，所述主控处理器与所述故障控制器连接，控制所述风扇的风扇速度，使所述风扇的风扇速度呈预设规律变化之前，所述方法还包括：确定所述故障控制器与所述主控处理器之间的保活探测报文交互存在异常。

第三方面，本申请实施例还提供了一种电子设备，包括：风扇卡、主控处理器，所述风扇卡包括故障控制器和至少一组风扇；主控处理器，与所述风扇卡连接，所述主控处理器用于控制所述风扇的风扇速度，使所述风扇的风扇速度呈预设规律变化；故障控制器，用于获取所述风扇的风扇速度，并判断所述风扇的风扇速度的变化规律是否符合预设规律，若所述风扇的风扇速度的变化规律符合所述预设规律，则接替所述主控处理器对所述风扇进行调速控制。

本申请的其他特征和优点将在随后的说明书阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本申请实施例而了解。本申请的目的和其他优点可通过在所写的说明书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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。通过附图所示，本申请的上述及其它目的、特征和优势将更加清晰。在全部附图中相同的附图标记指示相同的部分。并未刻意按实际尺寸等比例缩放绘制附图，重点在于示出本申请的主旨。

图1示出了现有技术中的机架式设备中的风扇散热系统的拓扑结构示意图。

图2示出了本申请实施例提供的电子设备中的风扇散热系统的拓扑结构示意图。

图3示出了本申请实施例提供的风扇散热方法的流程示意图。

图4示出了本申请实施例提供的又一种风扇散热方法的流程示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行描述。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本申请的描述中诸如“第一”、“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

再者，本申请中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。

本申请实施例提供了一种风扇控制方法，通过引入一故障控制器(如可以是单片机，还可以是具备控制功能的逻辑器件，或者低端处理器等)，通过判断风扇速度的变化规律是否符合预设规律来决定是否接替主控处理器对风扇进行调速控制，这样便可避免现有技术中因主控处理器无法进行风扇调速，导致可能会发生超温告警、断电、设备烧坏、甚至会引发机房火灾的问题。

下面将结合图2所示的电子设备，对本申请实施例提供的风扇控制方法进行说明。如图2所示，该电子设备包括主控处理器、风扇卡和故障控制器。该电子设备可以是机架式设备，如框式设备。其中，所述故障控制器设置在风扇卡中，所述风扇卡还包括至少一组风扇，主控处理器可以设置于电子设备的主控卡中。图2中的FAN0、FAN1……FANm均表示风扇。为了便于对各个风扇进行调速控制，主控处理器可以利用风扇控制器对各个风扇进行管理控制，主控处理器也可以直接连接各个风扇的引脚对各个风扇进行管理控制。通过在原有风扇卡组件中增加一故障控制器，该故障控制器和风扇控制器通过总线连接，可以进行风扇调速或风扇速度监控；也可以通过接插件和主控处理器总线连接。

需要说明的是，本申请实施例中，通过在原有风扇卡组件中增加一故障控制器，在主控处理器无法对风扇进行调速控制时，接替主控处理器对风扇进行调速控制，以保证风扇控制器下的风扇一直可控，以增强设备散热系统的稳定性、可靠性和安全性。通过增加一故障控制器，使得不用改变风扇控制器的原有执行逻辑，即可实现上述效果。

为了便于及时知晓主控处理器是否在对风扇进行调速控制，本申请实施例中，主控处理器在对风扇进行调速控制时，会控制风扇使风扇的风扇速度呈预设规律变化。其中，主控处理器在对风扇进行调速控制时，可以是通过控制风扇控制器实现对风扇的调速控制。这样，故障控制器通过获取风扇的风扇速度，然后通过判断风扇速度的变化规律是否符合预设规律，来决定是否接替主控处理器对风扇进行调速控制，其流程示意图如图3所示。若风扇的风扇速度的变化规律符合预设规律，则表示目前的风扇仍然受主控处理器的控制，若风扇的风扇速度的变化规律不符合预设规律，则表示目前的风扇不再受主控处理器的控制，故障控制器则接替主控处理器对风扇进行调速控制，从而可以避免因主控处理器无法进行风扇调速，导致可能会发生超温告警、断电、设备烧坏、甚至会引发机房火灾的问题。

可选地，故障控制器获取风扇的风扇速度可以是从风扇控制器处获取风扇的风扇速度。

可选地，故障控制器在判断风扇的风扇速度的变化规律是否符合预设规律时，可以是：判断风扇的风扇速度的变化规律是否呈预设周期性变化；若风扇的风扇速度的变化规律呈预设周期性变化，则风扇的风扇速度的变化规律符合预设规律。

一种实施方式下，预设周期性变化是指预设时间段(如10秒)内，风扇的风扇速度会围绕一固定值在该固定值上下预设范围内有规律的波动。为了便于理解，结合例子进行说明，假设正常散热下，风扇的正常转速为10r/s，采用本申请所述的控制规律，可以使风扇的转速在该固定值(如10)上下预设范围(如1％)内有规律的波动，如呈现出来的规律为：9r/s、10r/s、11r/s、9r/s、10r/s、11r/s、9r/s、10r/s、11r/s……，或者，10r/s、11r/s、9r/s、10r/s、11r/s、9r/s、10r/s、11r/s、9r/s……，或者，10r/s、11r/s、10r/s、9r/s、10r/s、11r/s、10r/s、9r/s、10r/s、11r/s、10r/s、9r/s等。

通过对风扇进行有规律的微调速(风扇的风扇速度在某一小范围内波动)，使风扇的风扇速度围绕一固定值在该固定值上下进行小幅度的波动，这样既可满足散热需求，又便于及时知晓主控处理器是否在对风扇进行调速控制。

需要说明的是，预设周期性变化除了上述的“预设时间段内，风扇的风扇速度会围绕一固定值在该固定值上下预设范围内有规律的波动”的情形外，还可以是其他情形，例如，预设时间段内，风扇的风扇速度会在一固定值至该固定值上或下预设范围内有规律的波动，例如，9r/s、10r/s、9r/s、10r/s、9r/s、10r/s……，或者，10r/s、11r/s、10r/s、11r/s、10r/s、11r/s……等。

此外，预设规律并不限于预设周期性变化，其可以根据需要进行设定，只有能满足散热需求，且能够判断出主控处理器是否在对风扇进行调速控制即可，例如，可以是风扇的风扇速度的变化规律在某个预设范围内随机波动，假设在正常散热下，风扇的正常转速为10r/s，只要在预设时间段内，风扇的转速在9-11r/s的范围内随机波动，即可认为符合预设规律。

此外，上述的预设范围，并不限于1％，该预设范围可以更小，如0.5％或者更大，如2％，在能满足散热需求的情况下，可以根据具体情况设置。

一种可选实施方式下，故障控制器在接替主控处理器对风扇进行调速控制时，可以是控制风扇处于全速运转模式，以尽可能的保证设备散热安全。故障控制器在接替主控处理器对风扇进行调速控制时，可以是接替主控处理器对风扇控制器进行控制，从而实现对风扇的调速控制。

故障控制器在接替主控处理器对风扇进行调速控制之后，该风扇控制方法还包括：预设时间间隔(如1分钟)后，再次获取风扇的最新风扇速度，判断最新风扇速度在一段时间内是否有变化，若最新风扇速度在一段时间内有变化，说明主控处理器对风扇的控制正常，则放弃对风扇的调速控制。故障控制器在接替主控处理器对风扇进行调速控制，让风扇全速运转设置完成之后，会继续周期性监控风扇控制器的风扇速度，若该风扇速度在一段时间(如时间T)内有变化，则放弃接替主控处理器对风扇的调速控制，如放弃接替主控处理器对控制风扇控制器。

此外，为了能使管理员及时获悉主控处理器无法对风扇进行调速控制这一情况，故障控制器在接替主控处理器对风扇进行调速控制之后，该风扇控制方法还包括：触发异常告警。例如通过告警装置触发表征主控处理器无法对风扇进行调速控制的异常告警。告警装置可以是警报器。

一种可选实施方式下，若故障控制器与主控处理器连接，则故障控制器在获取风扇的风扇速度之前，该风扇控制方法还包括：确定故障控制器与主控处理器之间的保活探测报文交互存在异常。在该种实施方式下，风扇控制方法的流程示意图如图4所示。相应地，主控处理器在控制风扇的风扇速度，使风扇的风扇速度呈预设规律变化之前，可以先确定故障控制器与主控处理器之间的保活探测报文交互存在异常，也即当主控处理器在确定故障控制器与主控处理器之间的保活探测报文交互存在异常之后，才控制风扇的风扇速度，使风扇的风扇速度呈预设规律变化，若故障控制器与主控处理器之间的保活探测报文交互正常，则主控处理器在控制风扇时，正常控制即可，例如使其转速维持在一固定值(如15r/s)，而不会使风扇的风扇速度呈预设规律变化。

此外，故障控制器在获取风扇的风扇速度之前，除了可以确定故障控制器与主控处理器之间的保活探测报文交互存在异常外，也可以是确定风扇控制器与主控处理器之间的保活探测报文交互存在异常。同理，主控处理器在控制风扇的风扇速度，使风扇的风扇速度呈预设规律变化之前，除了可以确定故障控制器与主控处理器之间的保活探测报文交互存在异常外，也可以是确定风扇控制器与主控处理器之间的保活探测报文交互存在异常。

在该种实施方式下，通过风扇控制器、故障控制器以及主控处理器相互之间报文交互，例如，主控处理器保活任务和故障控制器进行周期性a的保活报文通信；主控处理器风扇调速任务和风扇控制器进行周期性b的报文通信；主控处理器风扇调速任务和主控处理器保活任务进行周期性c的保活探测报文通信。通过在主控处理器和风扇控制器、故障控制器之间、主控处理器不同任务之间进行纯软的简单保活通信，两两通信的报文只有一种，不依赖对不同报文进行内容解析。同时利用微调速机制(如使风扇的风扇速度围绕一固定值在该固定值上下进行小幅度的波动)探测风扇调速是否健康运行，从而进一步决定故障控制器是否接替或者放弃对风扇控制器的控制，达到风扇控制器一直可控的效果，增强设备散热系统的稳定性、可靠性和安全性。

例如，主控处理器的风扇调速任务如果超过预设时间(如时间S)没有和主控处理器的保活任务进行保活探测报文通信，则主控处理器风扇调速任务异常，则主控处理器保活任务停止和故障控制器进行保活报文通信，则会触发保活失败故障。此时，主控处理器检测到主控处理器与故障控制器之间的保活探测报文交互存在异常，则会触发风扇微调速策略，通过控制风扇控制器去控制风扇的风扇速度，使风扇的风扇速度呈预设规律变化。而对于故障控制器来说，如果一段时间没有和主控处理器进行保活报文交互，便可确定故障控制器与主控处理器之间的保活探测报文交互存在异常。便会从主控处理器处获取风扇的风扇速度，然后判断风扇的风扇速度的变化规律是否符合预设规律，若风扇的风扇速度的变化规律不符合预设规律，则接替主控处理器对风扇进行调速控制，若风扇的风扇速度的变化规律符合预设规律，则继续对风扇控制器的风扇速度进行监控，一旦发现风扇速度的变化规律不符合预设规律，则接替主控处理器对风扇进行调速控制，使风扇处于全速运转模式。之后，故障控制器会再次从主控处理器处获取风扇的最新风扇速度，判断最新风扇速度在一段时间内是否有变化，若最新风扇速度在一段时间内有变化，则放弃对风扇的调速控制，若最新风扇速度在一段时间内没有变化，说明风扇仍然不受主控处理器的控制。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种风扇控制方法，其特征在于，应用于电子设备风扇卡中的故障控制器，所述风扇卡还包括至少一组风扇；所述电子设备还包括主控处理器，所述主控处理器用于在所述故障控制器与所述主控处理器之间的保活探测报文交互存在异常之后，利用微调速策略控制所述风扇，使所述风扇的风扇速度呈预设规律变化；所述方法包括：

确定所述故障控制器与所述主控处理器之间的保活探测报文交互存在异常；获取所述风扇的风扇速度；

判断所述风扇的风扇速度的变化规律是否符合预设规律；

若所述风扇的风扇速度的变化规律不符合所述预设规律，则接替所述主控处理器对所述风扇进行调速控制。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，判断所述风扇的风扇速度的变化规律是否符合预设规律，包括：

判断所述风扇的风扇速度的变化规律是否呈预设周期性变化；

若所述风扇的风扇速度的变化规律呈预设周期性变化，则所述风扇的风扇速度的变化规律符合所述预设规律。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述预设周期性变化是指：预设时间段内，所述风扇的风扇速度会围绕一固定值在该固定值上下预设范围内有规律的波动。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述故障控制器在接替所述主控处理器对所述风扇进行调速控制时，控制所述风扇处于全速运转模式。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，接替所述主控处理器对所述风扇进行调速控制之后，所述方法还包括：

预设时间间隔后，再次获取所述风扇的最新风扇速度；

判断所述最新风扇速度在一段时间内是否有变化；

若所述最新风扇速度在一段时间内有变化，则放弃对所述风扇的调速控制。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，接替所述主控处理器对所述风扇进行调速控制之后，所述方法还包括：

触发异常告警。

7.一种风扇控制方法，其特征在于，应用于电子设备中的主控处理器，所述电子设备还包括风扇卡，所述风扇卡包括故障控制器和至少一组风扇；所述方法包括：

确定所述故障控制器与所述主控处理器之间的保活探测报文交互存在异常；

利用微调速策略控制所述风扇的风扇速度，使所述风扇的风扇速度呈预设规律变化，以便所述故障控制器在确定所述故障控制器与所述主控处理器之间的保活探测报文交互存在异常之后，通过判断所述风扇速度的变化规律是否符合所述预设规律，来决定是否接替所述主控处理器对所述风扇进行调速控制。

8.一种电子设备，其特征在于，包括：

风扇卡，包括故障控制器和至少一组风扇；

主控处理器，与所述风扇卡连接，所述主控处理器用于在所述故障控制器与所述主控处理器之间的保活探测报文交互存在异常之后，利用微调速策略控制所述风扇的风扇速度，使所述风扇的风扇速度呈预设规律变化；

所述故障控制器，用于确定所述故障控制器与所述主控处理器之间的保活探测报文交互存在异常；获取所述风扇的风扇速度，并判断所述风扇的风扇速度的变化规律是否符合预设规律，若所述风扇的风扇速度的变化规律符合所述预设规律，则接替所述主控处理器对所述风扇进行调速控制。