CN115825471A - 一种风扇转速测量方法、装置以及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例提供了一种风扇转速测量方法、装置以及系统，所述风扇出风口前设置柔性材料制成的具有压磁效应的压磁设备，所述方法包括：获取所述压磁设备在所述风扇运行时的风力作用下的弹性形变数据；基于所述压磁设备的压磁效应生成所述弹性形变数据对应的磁场强度数据；将所述磁场强度数据转化为电压数据；根据所述电压数据确定所述风扇的转速数据。通过本发明实施例，实现自动化实时测量风扇转速，避免大量重复劳动，提高测试结果精准度，提高测试效率、规避可造成测试人员身心健康的潜在风险的测试方法。
Description
技术领域
本发明涉及测试技术领域，特别是涉及一种风扇转速测量方法、装置以及系统。
背景技术
对于数据中心白盒交换机而言，散热功能是检验交换机性能的一项重要指标。而通常的散热方式是风冷，即是通过调节交换机后置风扇转速和在位情况进行散热。风扇转速和在位情况是校验交换机是否发热异常、是否处在正常工作状态的重要指标。
在进行交换机散热及风扇功能测试时，有一项重要指标——风扇转速，通常需要测试人员在交换机出风口采用人工触感感知的方式进行判断风扇是否处在满转、正常转速、低转速等几种情况。该测试方法原始，基于人工感知，测试结果准确度不足；其次，需要测试人员频繁往返远于远程命令输入平台与风扇之间，导致效率降低；最后，由于设备间噪声较大，长时间身处设备间测试不利于测试人员身心健康。
发明内容
鉴于上述问题，提出了以便提供克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种风扇转速测量方法、装置以及系统，包括：
一种风扇转速测量系统，风扇转速测量系统包括风扇出风口前设置柔性材料制成的具有压磁效应的压磁设备、与所述压磁设备与连接的电磁转换设备以及服务器，其中：
所述压磁设备用于在所述风扇运行时的风力作用下发生弹性形变，并基于所述压磁效应生成磁场强度数据，并将所述磁场强度数据实时传输至电磁转换模块；
电磁转换设备用于接收所述磁场强度数据，并基于所述磁场强度数据，生成电压数据；
所述服务器用于根据所述电压数据确定所述风扇的转速数据。
可选地，所述风扇转速测量系统还包括放大电路，所述放大电路用于将所述电压数据进行放大后，传输至服务器。
一种风扇转速测量方法，所述风扇出风口前设置柔性材料制成的具有压磁效应的压磁设备，所述方法包括：
获取所述压磁设备在所述风扇运行时的风力作用下的弹性形变数据；
基于所述压磁设备的压磁效应生成所述弹性形变数据对应的磁场强度数据；
将所述磁场强度数据转化为电压数据；
根据所述电压数据确定所述风扇的转速数据。
可选地，所述根据所述电压数据确定所述风扇的转速数据，包括：
获取所述风扇的转速系数以及所述压磁设备的压磁系数；
基于所述电压数据、所述转速系数以及所述压磁系统，确定所述风扇的转速数据。
可选地，还包括：
获取所述风扇的工况状态与风扇转速的映射关系；
基于所述映射关系，确定所述风扇在当前转速下的工况状态。
可选地，所述风扇为交换机的散热风扇，还包括：
获取所述交换机的运行场景；
确定所述风扇在所述运行场景下对应的目标转速；
当预设时间内，所述风扇的当前转速持续小于或大于所述目标转速时，按照所述目标转速调整所述风扇的当前转速。
可选地，在所述根据所述电压数据确定所述风扇的转速数据之前，还包括：
将所述电压数据进行放大处理。
一种风扇转速测量装置，所述风扇出风口前设置一压磁设备，所述装置包括：
数据获取模块，用于获取所述压磁设备在所述风扇运行时的风力作用下的弹性形变数据；
磁场数据生成模块，用于基于所述压磁设备的压磁效应生成所述弹性形变数据对应的磁场强度数据；
磁电转换模块，用于将所述磁场强度数据转化为电压数据；
转速确定模块，用于根据所述电压数据确定所述风扇的转速数据。
一种服务器，包括处理器、存储器及存储在所述存储器上并能够在所述处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现如上所述风扇转速测量的方法。
一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上所述风扇转速测量的方法。
本发明实施例具有以下优点：
本发明实施例通过获取所述压磁设备在所述风扇运行时的风力作用下的弹性形变数据；基于所述压磁设备的压磁效应生成所述弹性形变数据对应的磁场强度数据；将所述磁场强度数据转化为电压数据；根据所述电压数据确定所述风扇的转速数据。通过本发明实施例，实现自动化实时测量风扇转速，避免大量重复劳动，提高测试结果精准度，提高测试效率、规避可造成测试人员身心健康的潜在风险的测试方法。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对本发明的描述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发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1a是本发明一实施例提供的一种风扇转速测量系统示意图；
图1b是本发明一实施例提供的一种压磁设备形变示意图；
图2是本发明一实施例提供的一种风扇转速测量方法的步骤流程图；
图3是本发明一实施例提供的另一种风扇转速测量方法的步骤流程图；
图4是本发明一实施例提供的另一种风扇转速测量方法的步骤流程图；
图5是本发明一实施例提供的另一种风扇转速测量方法的步骤流程图；
图6是本发明一实施例提供的另一种风扇转速测量方法的步骤流程图；
图7a是本发明一实施例提供的另一种风扇转速测量系统示意图；
图7b是本发明一实施例提供的一种交换机风扇转速测量过程示意图；
图8是本发明一实施例提供的风扇转速测量的装置的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。显然，所描述的实施例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作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
对于数据中心白盒交换机而言，散热功能是检验交换机性能的一项重要指标。而通常的散热方式是风冷，即是通过调节交换机后置风扇转速和在位情况进行散热。风扇转速和在位情况是校验交换机是否发热异常、是否处在正常工作状态的重要指标。
在实际应用中，风扇转速逻辑遵循以下规则：
风扇全部在位，环境温度正常，交换机温度正常，则风扇状态为正常转速。
风扇非全部在位，环境温度正常，交换机温度正常，则风扇状态为满转。
风扇全部在位，环境温度正常，交换机工作自发热导致机体温度升高，则风扇状态为满转。
风扇全部在位，环境温度升高导致交换机机体温度异常升高，则风扇状态为满转
风扇全部在位，环境温度正常，交换机温度正常，PWM调制或软件转速设置，则风扇状态为其他转速。
在交换机中，针对风扇转速测试简易流程如下：
在交换机上电并成功进入操作系统后，等待5分钟左右，测试人员检查风扇在位状态，观察风扇转速，若转速正常，测试通过；构造测试场景异常，拔掉其中一个风扇，或设置环境、设备异常升温，观察转速，若满转速，测试通过；通过软件或者外设PWM调制风扇转速至满转、正常转速、低转速，观察风扇转速至相应调制状态，测试通过。
在上述交换机的风扇的转速测量过程中，采用人工感知与实际调速状况情况比较的方法，该方法依赖人工触感感知，容易导致判断不精准，测试结果不准确；并且需要频繁往返控制台与交换机之间，浪费时间导致测试效率较低，最后长期处于嘈杂的实验环境，也会影响测试人员身心健康。
在本发明实施例中，构建一个风扇测速系统，在风扇运行的情况下。实现自动测量风扇转速，以避免大量重复劳动，提高测试结果精准度，提高测试效率、规避可造成测试人员身心健康的潜在风险的测试方法。
参照图1a，示出了本发明一实施例提供的一种风扇转速测量系统100，风扇转速测量系统100包括风扇111出风口前设置柔性材料制成的具有压磁效应的压磁设备101、与所述压磁设备101与连接的电磁转换设备102以及与所述电磁转换设备102连接的服务器103。
其中，所述压磁设备101用于在所述风扇运行时的风力作用下发生弹性形变，进而并基于压磁效应生成磁场强度数据，并将所述磁场强度数据实时传输至电磁转换模块102；电磁转换设备102用于接收所述磁场强度数据，并基于所述磁场强度数据，生成电压数据；所述服务器103用于根据所述电压数据确定所述风扇的转速数据。
压磁效应就是在外力作用下，铁磁材料内部发生应变，产生应力，使各磁畴之间的界限发生移动，从而使磁畴磁化强度矢量转动，因而铁磁材料的磁化强度也发生相应的变化，这种由于应力使铁磁材料磁化强度变化的现象，称为压磁效应。
压磁设备为具有压磁效应的铁磁材料，具有压磁效应的铁磁材料可以在机械能与电磁能之间相互转化。通过在出风口放置间距固定的铁磁材料，在进行风扇调速时，由于风压变化导致铁磁材料产生弹性形变，从而导致铁磁材料磁化强度变化，再经过磁电转换设备，将收集结果反馈到服务器，从而服务器可以根据电压值判断当前风扇在位情况及风扇转速是否符合预期。
在实际应用中，如图1b所示，在压磁设备101的中间部分开有四个对称的小孔1、2、3和4，在孔1、4间绕有激励绕组N14，孔2、3间绕有输出绕组N23。当激励绕组中通过交流电流时，铁心中就会产生磁场。
如图1b左侧所示，当受力为0时，此时，压磁磁导率是相同的，磁力线不与输出绕组交链，N23不产生感应电动势。
如图1b右侧所示，当风扇运行时，在出风口一侧对柔性的压磁设备101施加压力fp，在压力fp作用下，压磁设备101沿受力方向产生形变，磁导率下降、磁阻增大，激励绕组N14所产生的磁力线将重新分布，磁力线与N23交链而产生感应电动势E；压力fp越大，形变越明显，磁力线与与N23交链的磁通越多，感应电动势E值越大。
在本发明一实施例，风扇转速测量系统还可以在电磁转换设备以及服务器之间设置一放大电路，所述放大电路用于将磁电转换设备的电压数据进行放大后，传输至服务器，以便更好地对电压进行分析。
在本发明实施例中，风扇转速测量系统在风扇运行的情况下，自动启动测量，采用电压，计算风扇当前转速，实现了自动化测量风扇转速，避免大量重复劳动，提高测试结果精准度，提高测试效率、规避可造成测试人员身心健康的潜在风险的测试方法。
参照图2，示出了本发明一实施例提供的一种风扇转速测量的方法的步骤流程图，所述风扇出风口前设置柔性材料制成的具有压磁效应的压磁设备，具体可以包括如下步骤：
步骤201，获取所述压磁设备在所述风扇运行时的风力作用下的弹性形变数据；
在风扇运行的情况下，产生风压，风压施加于出风口前的压磁设备，使压磁设备发生形变。
步骤202，基于所述压磁设备的压磁效应生成所述弹性形变数据对应的磁场强度数据；
压磁设备为铁磁材料，具有压磁效应，如压磁传感阵列，压磁设备可以实现机械能与电磁能之间的转换，当压磁设备在风压作用下发生弹性形变，会导致压磁材料的产生的磁性强度发生变化，其磁性强度变化与弹性形变数据存在对应的关系。
步骤203，将所述磁场强度数据转化为电压数据；
在得到磁场强度数据后，可以基于磁性强度变化产生电动势，即将磁性强度数据转化为电压数据。
步骤204，根据所述电压数据确定所述风扇的转速数据。
电压数据可直接通过电压测量设备检测到，在得到电压数据后，可以基于电压与风扇转速之间的转换关系，计算出风扇当前转速。
在本发明实施例中，获取所述压磁设备在所述风扇运行时的风力作用下的弹性形变数据；基于所述压磁设备的压磁效应生成所述弹性形变数据对应的磁场强度数据；将所述磁场强度数据转化为电压数据；根据所述电压数据确定所述风扇的转速数据，实现自动化实时测量风扇转速，避免大量重复劳动，提高测试结果精准度，提高测试效率、规避可造成测试人员身心健康的潜在风险的测试方法。
参照图3，示出了本发明一实施例提供的另一种风扇转速测量的方法的步骤流程图，风扇出风口前设置具有压磁效应的柔性材料制成的压磁设备，具体可以包括如下步骤：
步骤301，获取所述压磁设备在所述风扇运行时的风力作用下的弹性形变数据；
在风扇运行的情况下，产生风压，风压施加于出风口前的压磁设备，压磁设备可以设置成柔性材料，从而，在风力作用下使压磁设备发生形变。
步骤302，基于所述压磁设备的压磁效应生成所述弹性形变数据对应的磁场强度数据；
压磁设备为铁磁材料，具有压磁效应，如压磁传感阵列，压磁设备可以实现机械能与电磁能之间的转换，当压磁设备在风压作用下发生弹性形变，会导致压磁材料的产生的磁性强度发生变化，其磁性强度变化与弹性形变数据存在对应的关系。
步骤303，将所述磁场强度数据转化为电压数据；
在得到磁场强度数据后，可以基于磁性强度变化产生电动势，即将磁性强度数据转化为电压数据。
步骤304，获取所述风扇的转速系数以及所述压磁设备的压磁系数；
风扇的转速与风压之间存在转化关系，转速系数用于风扇产生的风压与转速之间的转换关系；风压与基于风压生成的磁性强度数据也存在转换关系由压磁设备的压磁系数表征。
例如，vs表示风扇转速，出口风压与风扇转速成正比，转速vs越快，风压fp越大，风压与转速关系可表示为：
fp＝kv·vs
其中，kv为风扇转速的比例系数(即转速系数)，kv≠0。
磁感应强度B与出口风压fp成正比，其表达式可写为：
B＝kbfp
其中，kb为出口风压与磁感应强度的比例系数(即压磁系数)，kb≠0。
步骤305，基于所述电压数据、所述转速系数以及所述压磁系数，确定所述风扇的转速数据。
在得到电压数据后，可以基于电压数据、转速系数，压磁系数计算出风扇的转速数据。
在本发明实施例中，获取所述压磁设备在所述风扇运行时的风力作用下的弹性形变数据；基于所述压磁设备的压磁效应生成所述弹性形变数据对应的磁场强度数据；将所述磁场强度数据转化为电压数据；获取所述风扇的转速系数以及所述压磁设备的压磁系数；基于所述电压数据、所述转速系数以及所述压磁系统，确定所述风扇的转速数据，实现自动化实时测量风扇转速，避免大量重复劳动，提高测试结果精准度，提高测试效率、规避可造成测试人员身心健康的潜在风险的测试方法。
参照图4，示出了本发明一实施例提供的另一种风扇转速测量的方法的步骤流程图，风扇出风口前设置具有压磁效应的柔性材料制成的压磁设备，具体可以包括如下步骤：
步骤401，获取所述压磁设备在所述风扇运行时的风力作用下的弹性形变数据；
在风扇运行的情况下，产生风压，风压施加于出风口前的压磁设备，压磁设备可以为柔性材料，从而，在风力作用下使压磁设备发生形变。
步骤402，基于所述压磁设备的压磁效应生成所述弹性形变数据对应的磁场强度数据；
压磁设备为铁磁材料，具有压磁效应，如压磁传感阵列，压磁设备可以实现机械能与电磁能之间的转换，当压磁设备在风压作用下发生弹性形变，会导致压磁材料的产生的磁性强度发生变化，其磁性强度变化与弹性形变数据存在对应的关系。
步骤403，将所述磁场强度数据转化为电压数据；
在得到磁场强度数据后，可以基于磁性强度变化产生电动势，即将磁性强度数据转化为电压数据。
步骤404，将所述电压数据进行放大处理；
在将磁场强度数据转换为电压后，可以针对电压进行放大处理，以确保电压数据的准确性，也确保电压数据可被检测到，例如，在生成的电压过小时，可能无法准确获取电压数据。
步骤405，获取所述风扇的转速系数以及所述压磁设备的压磁系数；
风扇的转速与风压之间存在转化关系，转速系数用于风扇产生的风压与转速之间的转换关系；风压与基于风压生成的磁性强度数据也存在转换关系由压磁设备的压磁系数表征。
例如，vs表示风扇转速，出口风压与风扇转速成正比，转速vs越快，风压fp越大，风压与转速关系可表示为：
fp＝kv·vs；
其中，kv为风扇转速的比例系数(即转速系数)，kv≠0。
磁感应强度B与出口风压fp成正比，其表达式可写为：
B＝kbfp
其中，kb为出口风压与磁感应强度的比例系数(即压磁系数)，kb≠0。
步骤406，基于所述电压数据、所述转速系数以及所述压磁系数，确定所述风扇的转速数据。
在得到电压数据后，可以基于电压数据、转速系数，压磁系数计算出风扇的转速数据。
步骤407，获取所述风扇的工况状态与风扇转速的映射关系；
在实际应用中，可以将风扇转速按照不同工况状态进行划分，建立风扇的工况状态与风扇转速的映射关系。
步骤408，基于所述映射关系，确定所述风扇在当前转速下的工况状态。
在得到风扇转速后，根据当前的转速确定风扇当前所匹配的工况状态。
在本发明实施例中，获取所述压磁设备在所述风扇运行时的风力作用下的弹性形变数据；基于所述压磁设备的压磁效应生成所述弹性形变数据对应的磁场强度数据；将所述磁场强度数据转化为电压数据；将所述电压数据进行放大处理，获取所述风扇的转速系数以及所述压磁设备的压磁系数；基于所述电压数据、所述转速系数以及所述压磁系统，确定所述风扇的转速数据，获取所述风扇的工况状态与风扇转速的映射关系；基于所述映射关系，确定所述风扇在当前转速下的工况状态，实现自动化实时测量风扇转速并确定风扇当前工况，避免大量重复劳动，提高测试结果精准度，提高测试效率、规避可造成测试人员身心健康的潜在风险的测试方法。
参照图5，示出了本发明一实施例提供的另一种风扇转速测量的方法的步骤流程图，风扇出风口前设置具有压磁效应的柔性材料制成的压磁设备，具体可以包括如下步骤：
步骤501，获取所述压磁设备在所述风扇运行时的风力作用下的弹性形变数据；所述风扇为交换机的散热风扇；
在风扇运行的情况下，产生风压，风压施加于出风口前的压磁设备，压磁设备可以为柔性材料，从而，在风力作用下使压磁设备发生形变。
步骤502，基于所述压磁设备的压磁效应生成所述弹性形变数据对应的磁场强度数据；
压磁设备为铁磁材料，具有压磁效应，如压磁传感阵列，压磁设备可以实现机械能与电磁能之间的转换，当压磁设备在风压作用下发生弹性形变，会导致压磁材料的产生的磁性强度发生变化，其磁性强度变化与弹性形变数据存在对应的关系。
步骤503，将所述磁场强度数据转化为电压数据；
在得到磁场强度数据后，可以基于磁性强度变化产生电动势，即将磁性强度数据转化为电压数据。
步骤504，获取所述风扇的转速系数以及所述压磁设备的压磁系数；
风扇的转速与风压之间存在转化关系，转速系数用于风扇产生的风压与转速之间的转换关系；风压与基于风压生成的磁性强度数据也存在转换关系由压磁设备的压磁系数表征。
例如，vs表示风扇转速，出口风压与风扇转速成正比，转速vs越快，风压fp越大，风压与转速关系可表示为：
fp＝kv·vs
其中，kv为风扇转速的比例系数(即转速系数)，kv≠0。
磁感应强度B与出口风压fp成正比，其表达式可写为：
B＝kbfp
其中，kb为出口风压与磁感应强度的比例系数(即压磁系数)，kb≠0。
步骤505，基于所述电压数据、所述转速系数以及所述压磁系统，确定所述风扇的转速数据。
在得到电压数据后，可以基于电压数据、转速系数，压磁系数计算出风扇的转速数据。
步骤506，获取所述交换机的运行场景；
交换机在不同运行场景下，对其风扇的要求不同，例如，当交换机高速运转时，交换机温度上升快，从而需要使风扇转速加快才能实现快速散热确保交换机性能不受影响。
步骤507，确定所述风扇在所述运行场景下对应的目标转速；
在获取交换机运行场景后，可以确定该运行场景下风扇的目标转速，目标转速为在风扇本身可承受的转速范围内的，使交换机的性能达到最佳状态的转速。
步骤508，当预设时间内，所述风扇的当前转速持续小于或大于所述目标转速时，按照所述目标转速调整所述风扇的当前转速。
在风扇运行过程中，风扇本身会受到其他部件的调节控制，从而风扇转速可以存在一定的波动幅度，当风扇长期不处于保持交换机最佳状态的目标转速时可能会影响交换机性能，从而，在检测到当前转速与目标转速不匹配时，开始计时，如在预设时间内，风扇的当前转速持续与目标转速不匹配，则可以触发针对风扇转速的调节，按照目标转速调整所述风扇的目标转速。
在调节过程中，可以采用逐渐增加或逐渐降低转速的方式调整转速，避免转速变动幅度大对风扇本身性能产生损害。
在本发明实施例中，获取所述压磁设备在所述风扇运行时的风力作用下的弹性形变数据；基于所述压磁设备的压磁效应生成所述弹性形变数据对应的磁场强度数据；将所述磁场强度数据转化为电压数据；获取所述风扇的转速系数以及所述压磁设备的压磁系数；基于所述电压数据、所述转速系数以及所述压磁系统，确定所述风扇的转速数据，获取所述交换机的运行场景；确定所述风扇在所述运行场景下对应的目标转速；当预设时间内，所述风扇的当前转速持续小于或大于所述目标转速时，按照所述目标转速调整所述风扇的当前转速实现自动化实时测量风扇转速，避免大量重复劳动，提高测试结果精准度，提高测试效率、规避可造成测试人员身心健康的潜在风险的测试方法。
参照图6，示出了本发明一实施例提供的另一种风扇转速测量的方法的步骤流程图，风扇出风口前设置具有压磁效应的柔性材料制成的压磁设备，具体可以包括如下步骤：
步骤601，获取所述压磁设备在所述风扇运行时的风力作用下的弹性形变数据；所述风扇为交换机的散热风扇；
在风扇运行的情况下，产生风压，风压施加于出风口前的压磁设备，压磁设备可以为柔性材料，从而，在风力作用下使压磁设备发生形变。
步骤602，基于所述压磁设备的压磁效应生成所述弹性形变数据对应的磁场强度数据；
压磁设备为铁磁材料，具有压磁效应，如压磁传感阵列，压磁设备可以实现机械能与电磁能之间的转换，当压磁设备在风压作用下发生弹性形变，会导致压磁材料的产生的磁性强度发生变化，其磁性强度变化与弹性形变数据存在对应的关系。
步骤603，将所述磁场强度数据转化为电压数据；
在得到磁场强度数据后，可以基于磁性强度变化产生电动势，即将磁性强度数据转化为电压数据。
步骤604，将所述电压数据进行放大处理
在将磁场强度数据转换为电压后，可以针对电压进行放大处理，以确保电压数据的准确性，也确保电压数据可被检测到，例如，在生成的电压过小时，可能无法准确获取电压数据。
步骤605，获取所述风扇的转速系数以及所述压磁设备的压磁系数；
风扇的转速与风压之间存在转化关系，转速系数用于风扇产生的风压与转速之间的转换关系；风压与基于风压生成的磁性强度数据也存在转换关系由压磁设备的压磁系数表征。
例如，vs表示风扇转速，出口风压与风扇转速成正比，转速vs越快，风压fp越大，风压与转速关系可表示为：
fp＝kv·vs
其中，kv为风扇转速的比例系数(即转速系数)，kv≠0。
磁感应强度B与出口风压fp成正比，其表达式可写为：
B＝kbfp
其中，kb为出口风压与磁感应强度的比例系数(即压磁系数)，kb≠0。
步骤606，基于所述电压数据、所述转速系数以及所述压磁系数，确定所述风扇的转速数据。
在得到电压数据后，可以基于电压数据、转速系数，压磁系数计算出风扇的转速数据。
步骤607，获取所述风扇的工况状态与风扇转速的映射关系；
在实际应用中，可以将风扇转速按照不同工况状态进行划分，建立风扇的工况状态与风扇转速的映射关系。
步骤608，基于所述映射关系，确定所述风扇在当前转速下的工况状态。
在得到风扇转速后，根据当前的转速确定风扇当前所匹配的工况状态。
步骤609，获取所述交换机的运行场景；
交换机在不同运行场景下，对其风扇的要求不同，例如，当交换机高速运转时，交换机温度上升快，从而需要使风扇转速加快才能实现快速散热确保交换机性能不受影响。
步骤610，确定所述风扇在所述运行场景下对应的目标转速；
在获取交换机运行场景后，可以确定该运行场景下风扇的目标转速，目标转速为在风扇本身可承受的转速范围内的，使交换机的性能达到最佳状态的转速。
步骤611，当预设时间内，所述风扇的当前转速持续小于或大于所述目标转速时，按照所述目标转速调整所述风扇的当前转速。
在风扇运行过程中，风扇本身会受到其他部件的调节控制，从而风扇转速可以存在一定的波动幅度，当风扇长期不处于保持交换机最佳状态的目标转速时可能会影响交换机性能，从而，在检测到当前转速与目标转速不匹配时，开始计时，如在预设时间内，风扇的当前转速持续与目标转速不匹配，则可以触发针对风扇转速的调节，按照目标转速调整所述风扇的目标转速。
在调节过程中，可以采用逐渐增加或逐渐降低转速的方式调整转速，避免转速变动幅度大对风扇本身性能产生损害。
在本发明实施例中，获取所述压磁设备在所述风扇运行时的风力作用下的弹性形变数据；基于所述压磁设备的压磁效应生成所述弹性形变数据对应的磁场强度数据；将所述磁场强度数据转化为电压数据；获取所述风扇的转速系数以及所述压磁设备的压磁系数；基于所述电压数据、所述转速系数以及所述压磁系统，确定所述风扇的转速数据，获取所述交换机的运行场景；确定所述风扇在所述运行场景下对应的目标转速；当预设时间内，所述风扇的当前转速持续小于或大于所述目标转速时，按照所述目标转速调整所述风扇的当前转速实现自动化实时测量风扇转速，避免大量重复劳动，提高测试结果精准度，提高测试效率、规避可造成测试人员身心健康的潜在风险的测试方法。
以下结合图7a－图7b对本发明上述实施例进行示例性说明：
如图7a所示，可以在交换机的出风口设置压磁传感阵列，压磁传感阵列与磁电转换装置连接，磁电转换装置与放大电路连接，放大电路连接服务器。
基于图7a的风扇转速测量系统，可以实现如图7b所示的测量过程，其测量过程包括如下步骤：
S11，交换机风扇调速。
在交换机出风口放置压磁传感阵列，单个压磁传感器与出风口直径接近，
S12，应力导致铁磁材料发生弹性形变。
在交换机正常上电启动后，设备运行，由于出风口风压变化导致压磁传感阵列产生弹性形变。
S13，压磁效应导致磁场强度变化。
压磁传感阵列，根据压磁效应，铁磁材料受压力作用形变时，导磁率沿应力方向下降，而沿应力的垂向增加，磁力线分布发生变化，从而磁场强度发生变化。
S14，磁电转换装置和放大电路。
在磁场强度发生变化时，部分磁力线和磁电转换装置的测量绕组交链，在绕组中产生感应电势，且作用力愈大，感应电势愈大。设备启动一段时间后，在风扇在位，环境温度正常，交换机温度正常的情况下，风扇恢复正常转速，此时出风口风压相对满转时是降低的，弹性形变程度与满转时不同，此时压磁传感器的磁场强度产生变化，感应电动势也不同，经放大电路后的电压与满转时不同。
与之类似的，当采用风扇在位与否、软件或者外置PWM装置控制风扇转速时，出风口风压瞬时变化即会导致电压值不同。由于遵循感应电动势与压力成正比，而出风口风压又与转速成正比，因此，转速越快，风压越大，电压值越大；反之亦然。
S15，服务器收集电压数据并计算转速。
vs表示风扇转速，出口风压与风扇转速成正比，转速vs越快，风压fp越大，风压与转速关系可表示为：
fp＝kv·vs；
其中，kv为风扇转速的比例系数(即转速系数)，kv≠0。
当风扇转速vs＝0时，fp＝0；而无外力作用的情况下，压磁材料各个方向的磁导率是相同的，磁力线不与测量绕组耦合，没有感应电动势产生，因此感应电动势为：E＝0。
当风扇转速vs≠0时，出风口风压fp≠0并作用在压磁传感阵列上，由于压磁效应，平行于作用力方向与垂直于作用力方向的导磁率出现不同，这样激励绕组所产生的磁感线将重新分布，一部分磁感线与输出绕组交链而产生感应电动势。fp增大，与输出绕组铰链的磁感线增多，磁感应强度B增大，磁通量
增大，感应电动势E也就越大。
感应电动势的计算公式为：
其中，n为绕组线圈匝数。
磁感应强度B与出口风压fp成正比，其表达式可写为：
B＝kbfp，
其中，kb为出口风压与磁感应强度的比例系数，kb≠0；
磁通量可表示为：
其中，S为磁感线穿过截面的面积；
依照上述各式组合可得，感应电动势有与出口风压的计算公式为：
将风压与转速的表达式代入，求得感应电动势与转速的计算公式：
经过放大电路后的输出电压为：
其中，ke为放大电路的增益系数。
根据输出电压进而求得风扇转速：
从而，在服务器收集电压后，可以依照上式计算得到风扇的当前转速。
需要说明的是，对于方法实施例，为了简单描述，故将其表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明实施例并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本发明实施例，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作并不一定是本发明实施例所必须的。
参照图8，示出了本发明一实施例提供的一种风扇转速测量的装置的结构示意图，所述风扇出风口前设置一压磁设备，具体可以包括如下模块：
数据获取模块801，用于获取所述压磁设备在所述风扇运行时的风力作用下的弹性形变数据；
磁场数据生成模块802，用于基于所述压磁设备的压磁效应生成所述弹性形变数据对应的磁场强度数据；
磁电转换模块803，用于将所述磁场强度数据转化为电压数据；
转速确定模块804，用于根据所述电压数据确定所述风扇的转速数据。
在本发明一实施例中，所述转速确定模块804可以包括：
系数获取子模块，用于获取所述风扇的转速系数以及所述压磁设备的压磁系数；
转速确定子模块，用于基于所述电压数据、所述转速系数以及所述压磁系统，确定所述风扇的转速数据。
在本发明一实施例中，所述装置还可以包括：
映射关系确定模块，用于获取所述风扇的工况状态与风扇转速的映射关系；
工况状态确定模块，用于基于所述映射关系，确定所述风扇在当前转速下的工况状态。
在本发明一实施例中，所述风扇为交换机的散热风扇，所述装置还可以包括：
运行场景获取模块，用于获取所述交换机的运行场景；
目标转速确定模块，用于确定所述风扇在所述运行场景下对应的目标转速；
转速调整模块，用于当预设时间内，所述风扇的当前转速持续小于或大于所述目标转速时，按照所述目标转速调整所述风扇的当前转速。
在本发明一实施例中，所述装置还可以包括：
放大处理模块，用于将所述电压数据进行放大处理。
本发明一实施例还提供了一种服务器，可以包括处理器、存储器及存储在存储器上并能够在处理器上运行的计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现如上风扇转速测量的方法。
本发明一实施例还提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质上存储计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现如上风扇转速测量的方法。
对于装置实施例而言，由于其与方法实施例基本相似，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。
本领域内的技术人员应明白，本发明实施例可提供为方法、装置、或计算机程序产品。因此，本发明实施例可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明实施例可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明实施例是参照根据本发明实施例的方法、终端设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理终端设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理终端设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理终端设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理终端设备上，使得在计算机或其他可编程终端设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程终端设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
尽管已描述了本发明实施例的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明实施例范围的所有变更和修改。
最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和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、物品或者终端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、物品或者终端设备所固有的要素。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、物品或者终端设备中还存在另外的相同要素。
以上对所提供的一种风扇转速测量方法、装置以及系统，进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (10)
1.一种风扇转速测量系统，其特征在于，风扇转速测量系统包括风扇出风口前设置柔性材料制成的具有压磁效应的压磁设备、与所述压磁设备与连接的电磁转换设备、以及与所述电磁转换设备连接的服务器，其中：
所述压磁设备用于在所述风扇运行时的风力作用下发生弹性形变，并基于所述压磁效应生成磁场强度数据，并将所述磁场强度数据实时传输至电磁转换模块；
所述电磁转换设备用于接收所述磁场强度数据，并基于所述磁场强度数据，生成电压数据；
所述服务器用于根据所述电压数据确定所述风扇的转速数据。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述风扇转速测量系统还包括放大电路，所述放大电路用于将所述电压数据进行放大后，传输至服务器。
3.一种风扇转速测量方法，其特征在于，所述风扇出风口前设置具有压磁效应的柔性材料制成的压磁设备，所述方法包括：
获取所述压磁设备在所述风扇运行时的风力作用下的弹性形变数据；
基于所述压磁设备的压磁效应生成所述弹性形变数据对应的磁场强度数据；
将所述磁场强度数据转化为电压数据；
根据所述电压数据确定所述风扇的转速数据。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述电压数据确定所述风扇的转速数据，包括：
获取所述风扇的转速系数以及所述压磁设备的压磁系数；
基于所述电压数据、所述转速系数以及所述压磁系数，确定所述风扇的转速数据。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
获取所述风扇的工况状态与风扇转速的映射关系；
基于所述映射关系，确定所述风扇在当前转速下的工况状态。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述风扇为交换机的散热风扇，还包括：
获取所述交换机的运行场景；
确定所述风扇在所述运行场景下对应的目标转速；
当预设时间内，所述风扇的当前转速持续小于或大于所述目标转速时，按照所述目标转速调整所述风扇的当前转速。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述根据所述电压数据确定所述风扇的转速数据之前，还包括：
将所述电压数据进行放大处理。
8.一种风扇转速测量装置，其特征在于，所述风扇出风口前设置具有压磁效应的柔性材料制成的压磁设备，所述装置包括：
数据获取模块，用于获取所述压磁设备在所述风扇运行时的风力作用下的弹性形变数据；
磁场数据生成模块，用于基于所述压磁设备的压磁效应生成所述弹性形变数据对应的磁场强度数据；
磁电转换模块，用于将所述磁场强度数据转化为电压数据；
转速确定模块，用于根据所述电压数据确定所述风扇的转速数据。
9.一种服务器，其特征在于，包括处理器、存储器及存储在所述存储器上并能够在所述处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现如权利要求3至7中任一项所述风扇转速测量的方法。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求3至7中任一项所述风扇转速测量的方法。
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2022
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