CN116517864A - 一种散热风扇故障检测方法、装置、电子设备及存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供了一种散热风扇故障检测方法、装置、电子设备及存储介质，通过采用所述声音检测传感器模块获取针对所述散热风扇的音频信号；将所述音频信号发送至所述音频处理芯片；通过所述音频处理芯片基于所述音频信号对所述散热风扇进行故障检测，从而规避仅通过散热风扇转速信息对散热风扇进行故障检测，进而提高了针对散热风扇的故障检测效率。

Description

一种散热风扇故障检测方法、装置、电子设备及存储介质

技术领域

本发明涉及散热风扇故障检测技术领域，特别是涉及一种散热风扇故障检测方法、一种散热风扇故障检测装置、一种电子设备以及一种计算机可读存储介质。

背景技术

服务器正常工作时，处理器、硬盘、网卡等器件将会产生大量热量，而服务器散热风扇是用来对服务器中发热器件进行降温的重要途径。目前，相关技术针对服务器的散热风扇故障检测方案是采用Tach端子向系统反馈转速信号，转速计Tachometer简称Tach，是日常生活中比较重要的计量仪表之一，在汽、电子、纺织、造纸等方面有广泛的应用。其结构主要由测速电机、模/数转换、数字量/显示码转换、显示转速量和显示仪表构成。

但是仅依据转速信号只能识别出一些简单的故障情况，仅通过据转速信号并不能判定散热风扇的健康状况，更加不能提前预测散热风扇的故障，因此往往都是在散热风扇已经完全失效后系统才能识别然后提示报警信息，从而会导致服务器等硬件设备过热，进而提升了服务器等硬件设备的损毁概率。

发明内容

本发明实施例是提供一种散热风扇故障检测方法、装置、电子设备以及计算机可读存储介质，以解决如何提高针对散热风扇的故障检测效率的问题。

本发明实施例公开了一种散热风扇故障检测方法，所述散热风扇集成有声音检测传感器模块，声音检测传感器模块配置有对应的音频处理芯片，包括：

采用所述声音检测传感器模块获取针对所述散热风扇的音频信号；

将所述音频信号发送至所述音频处理芯片；

通过所述音频处理芯片基于所述音频信号对所述散热风扇进行故障检测。

可选地，所述声音检测传感器模块为数字式声音传感器，所述数字式声音传感器配置有时钟信号线和数据信号线，所述将所述音频信号发送至所述音频处理芯片的步骤包括：

通过所述时钟信号线和所述数据信号线将所述音频信号发送至所述音频处理芯片。

可选地，所述数字式声音传感器包括电源和地线接地端，所述电源和所述地线接地端与所述散热风扇的原电路复用。

可选地，所述数字式声音传感器为微机电系统MEMS传感器。

可选地，所述声音检测传感器模块为模拟式声音传感器，所述散热风扇包括第一印制电路板，所述模拟式声音传感器集成于所述第一印制电路板。

可选地，所述第一印制电路板包括第一元器件集成面和第二元器件集成面，所述第一元器件集成面集成有针对所述散热风扇的初始元器件，所述模拟式声音传感器集成于所述第二元器件集成面。

可选地，所述第二元器件集成面背向所述散热风扇，所述模拟式声音传感器配置于所述第二元器件集成面的中心位置。

可选地，所述声音检测传感器模块为模拟式声音传感器，所述散热风扇包括第一印制电路板和第二印制电路板，所述散热风扇的初始元器件集成于所述第二印制电路板，所述模拟式声音传感器集成于所述第一印制电路板，所述第一印制电路板和所述第二印制电路板之间配置有对应的接插件，所述接插件用于连接所述第一印制电路板和所述第二印制电路板。

可选地，所述模拟式声音传感器配置有串行模拟转换器。

可选地，还包括：

确定针对所述散热风扇的异音频率范围；

将所述异音频率范围设定为所述声音检测传感器模块的目标拾音范围。

本发明实施例还公开了一种散热风扇故障检测装置，所述散热风扇集成有声音检测传感器模块，声音检测传感器模块配置有对应的音频处理芯片，包括：

音频信号获取模块，用于采用所述声音检测传感器模块获取针对所述散热风扇的音频信号；

音频处理芯片发送模块，用于将所述音频信号发送至所述音频处理芯片；

故障检测模块，用于通过所述音频处理芯片基于所述音频信号对所述散热风扇进行故障检测。

可选地，所述声音检测传感器模块为数字式声音传感器，所述数字式声音传感器配置有时钟信号线和数据信号线，所述音频处理芯片发送模块包括：

音频处理芯片发送子模块，用于通过所述时钟信号线和所述数据信号线将所述音频信号发送至所述音频处理芯片。

可选地，所述数字式声音传感器包括电源和地线接地端，所述电源和所述地线接地端与所述散热风扇的原电路复用。

可选地，所述数字式声音传感器为微机电系统MEMS传感器。

可选地，所述声音检测传感器模块为模拟式声音传感器，所述散热风扇包括第一印制电路板，所述模拟式声音传感器集成于所述第一印制电路板。

可选地，所述第一印制电路板包括第一元器件集成面和第二元器件集成面，所述第一元器件集成面集成有针对所述散热风扇的初始元器件，所述模拟式声音传感器集成于所述第二元器件集成面。

可选地，所述第二元器件集成面背向所述散热风扇，所述模拟式声音传感器配置于所述第二元器件集成面的中心位置。

可选地，所述声音检测传感器模块为模拟式声音传感器，所述散热风扇包括第一印制电路板和第二印制电路板，所述散热风扇的初始元器件集成于所述第二印制电路板，所述模拟式声音传感器集成于所述第一印制电路板，所述第一印制电路板和所述第二印制电路板之间配置有对应的接插件，所述接插件用于连接所述第一印制电路板和所述第二印制电路板。

可选地，所述模拟式声音传感器配置有串行模拟转换器。

可选地，还包括：

异音频率范围确定模块，用于确定针对所述散热风扇的异音频率范围；

目标拾音范围设定模块，用于将所述异音频率范围设定为所述声音检测传感器模块的目标拾音范围。

本发明实施例还公开了一种电子设备，包括处理器、通信接口、存储器和通信总线，其中，所述处理器、所述通信接口以及所述存储器通过所述通信总线完成相互间的通信；

所述存储器，用于存放计算机程序；

所述处理器，用于执行存储器上所存放的程序时，实现如本发明实施例所述的方法。

本发明实施例还公开了一种计算机可读存储介质，其上存储有指令，当由一个或多个处理器执行时，使得所述处理器执行如本发明实施例所述的方法。

本发明实施例包括以下优点：

本发明实施例，通过采用所述声音检测传感器模块获取针对所述散热风扇的音频信号；将所述音频信号发送至所述音频处理芯片；通过所述音频处理芯片基于所述音频信号对所述散热风扇进行故障检测，从而规避仅通过散热风扇转速信息对散热风扇进行故障检测，进而提高了针对散热风扇的故障检测效率。

附图说明

图1是本发明实施例中提供的一种散热风扇故障检测方法的步骤流程图；

图2是本发明实施例中提供的一种针对数字式声音传感器的电路结构示意图；

图3是本发明实施例中提供的一种针对模拟式声音传感器的电路结构示意图；

图4是本发明实施例中提供的另一种针对模拟式声音传感器的电路结构示意图；

图5是本发明实施例中提供的一种散热风扇故障检测装置的结构框图；

图6是本发明各实施例中提供的一种电子设备的硬件结构框图；

图7是本发明实施例中提供的一种计算机可读介质的示意图。

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。

散热风扇是各类仪器设备的重要散热部件，散热风扇的稳定运行是保证系统正常工作的重要支撑。目前，常用的散热风扇故障检测方案采用Tach端子向系统反馈转速信号，但是仅依据转速信息只能识别出一些简单的故障情况，但是不能获得散热风扇的健康状况，更加不能提前预测散热风扇的故障，因此往往都是在散热风扇已经完全失效后系统才能识别然后提示报警信息。

针对以上问题，本发明实施例提出一种新型的散热风扇，该散热风扇集成了异音检测模块，是实现散热风扇故障实时检测的一体化设计方案。异音检测模块包含声音传感器，集成于散热风扇控制电路中；声音传感器根据模拟/数字类型设计处理电路；完善散热风扇结构设计和传感器接口设计。本发明实施例针对两类不同的声音传感器分别设计了电路原理框图和散热风扇结构，通过该一体化设计，可以精准测量散热风扇的声音信息判断其工作状态，极大的减小了背景环境中的噪声干扰，提高目标声音强度，在多散热风扇系统中，大大提高故障检测、预测成功率，提醒相关技术人员及时维护仪器设备，从而保障仪器设备的正常运转。

参照图1，示出了本发明实施例中提供的一种散热风扇故障检测方法的步骤流程图，具体可以包括如下步骤：

步骤101，采用所述声音检测传感器模块获取针对所述散热风扇的音频信号；

步骤102，将所述音频信号发送至所述音频处理芯片；

步骤103，通过所述音频处理芯片基于所述音频信号对所述散热风扇进行故障检测。

在具体实现中，本发明实施例可以应用于服务器，服务器可以包括机箱，机箱可以用于装载硬件设备，例如，主板，中央处理器CPU，图形处理器GPU等在运行过程中会产生热量的数据处理设备。

CPU：中央处理器(Central Processing Unit，简称CPU)作为计算机系统的运算和控制核心，是信息处理、程序运行的最终执行单元。CPU自产生以来，在逻辑结构、运行效率以及功能外延上取得了巨大发展。

GPU：图形处理器(英语：graphics processing unit，缩写：GPU)，又称显示核心、视觉处理器、显示芯片，是一种专门在个人电脑、工作站、游戏机和一些移动设备(如平板电脑、智能手机等)上做图像和图形相关运算工作的微处理器。GPU使显卡减少了对CPU的依赖，并进行部分原本CPU的工作，尤其是在3D图形处理时GPU所采用的核心技术有硬件T&L(几何转换和光照处理)、立方环境材质贴图和顶点混合、纹理压缩和凹凸映射贴图、双重纹理四像素256位渲染引擎等，而硬件T&L技术可以说是GPU的标志。

本发明实施例可以为用于执行数据处理的硬件设备配置散热风扇，该散热风扇可以集成有声音检测传感器模块，声音检测传感器模块可以用于在散热风扇运行时，对散热风扇执行拾音操作，以获取针对散热风扇的音频信号。

本发明实施例可以在服务器中为散热风扇的声音检测传感器模块配置对应的音频处理芯片，以对音频信号进行数据处理。

在采用声音检测传感器模块获取针对散热风扇的音频信号后，本发明实施例可以将音频信号发送至音频处理芯片，并通过音频处理芯片基于音频信号对散热风扇进行故障检测，即，本发明实施例可以基于声音检测传感器模块获取到的音频信号对散热风扇进行故障检测，从而规避仅通过散热风扇转速信息对散热风扇进行故障检测。

本发明实施例，通过采用所述声音检测传感器模块获取针对所述散热风扇的音频信号；将所述音频信号发送至所述音频处理芯片；通过所述音频处理芯片基于所述音频信号对所述散热风扇进行故障检测，从而规避仅通过散热风扇转速信息对散热风扇进行故障检测，进而提高了针对散热风扇的故障检测效率。

在上述实施例的基础上，提出了上述实施例的变型实施例，在此需要说明的是，为了使描述简要，在变型实施例中仅描述与上述实施例的不同之处。

在本发明的一个可选地实施例中，服务器可以配置有对应的基板管理控制器BMC，所述基板管理控制器BMC可以用于调用所述声音检测传感器模块获取针对所述散热风扇的音频信号，接收由所述声音检测传感器模块发送的所述音频信号，并可以将所述音频信号转发至所述音频处理芯片，以使所述音频处理芯片基于所述音频信号对所述散热风扇进行故障检测。

在具体实现中，基板管理控制器，又称底板管理控制器(baseboard managementcontroller，BMC)是一个专门的服务处理机，它利用传感器来监视一台计算机、网络服务器，或者是其他硬件驱动设备的状态，并且和通过独立的连接线路和系统管理员进行通信。BMC是智能平台控制接口(IPMI，Intelligent Platform Management Interface)的一部分并且通常被包含在母板或者是被监视的设备的主电路板里面。BMC的传感器用来测量内部物理变量，例如：温度，湿度，电源电压，风扇速度，通信参数和操作系统(OS，operatingsystem)函数。如果这些变量中的任何一个超出了制定限制的范围以外的话，它就会通知管理员。相关技术人员就可以利用远程控制来采取正确的措施。监控设备可以动力循环或者当必要的时候重新启动。这样，单一的管理员就可以同时远程控制无数个服务器和其他设备。这样能够节省网络的总体成本，而且可以确保可靠性。

本发明实施例通过为服务器对应的基板管理控制器BMC，使基板管理控制器BMC调用所述声音检测传感器模块获取针对所述散热风扇的音频信号，并接收由所述声音检测传感器模块发送的所述音频信号，且将所述音频信号转发至所述音频处理芯片，以使所述音频处理芯片基于所述音频信号对所述散热风扇进行故障检测，从而更进一步地提升了针对服务器散热风扇的故障检测效率。

在本发明的一个可选地实施例中，所述声音检测传感器模块为数字式声音传感器，所述数字式声音传感器配置有时钟信号线和数据信号线，所述将所述音频信号发送至所述音频处理芯片的步骤包括：

通过所述时钟信号线和所述数据信号线将所述音频信号发送至所述音频处理芯片。

在实际应用中，数字信号，是指幅度的取值是离散的，幅值表示被限制在有限个数值之内。二进制码就是一种数字信号。二进制码受噪声的影响小，易于有数字电路进行处理，所以得到了广泛的应用。自变量是离散的、因变量也是离散的信号，这种信号的自变量用整数表示，因变量用有限数字中的一个数字来表示。在计算机中，数字信号的大小常用有限位的二进制数表示，例如，字长为2位的二进制数可表示4种大小的数字信号，它们是00、01、10和11；若信号的变化范围在-1～1，则这4个二进制数可表示4段数字范围，即[-1，-0.5)、[-0.5，0)、[0，0.5)和[0.5，1]。

模拟信号(英语：analog signal)，是指在时域上数学形式为连续函数的信号。与模拟信号对应的是数字信号，后者采取分立的逻辑值，而前者可以取得连续值。模拟信号的概念常常在涉及电的领域中被使用，不过经典力学、气动力学(pneumaTIc)、水力学等学科有时也会使用模拟信号的概念。

对于声音检测传感器模块，也分为数字式声音传感器与模拟式声音传感器，本发明实施例可以针对数字式声音传感器与模拟式声音传感器采用不同的集成方式分别对散热风扇进行故障检测。

可选地，当声音检测传感器模块为数字式声音传感器时，本发明实施例可以为数字式声音传感器配置时钟信号线和数据信号线，clk是时钟(Clock)信号的意思。具体地，1、时钟信号是指有固定周期并与运行无关的信号量。2、时钟信号是时序逻辑的基础，它用于决定逻辑单元中的状态何时更新。3、时钟边沿触发信号意味着所有的状态变化都发生在时钟边沿到来时刻。4、在边沿触发机制中，只有上升沿或下降沿才是有效信号，才能控制逻辑单元状态量的改变。至于到底是上升沿还是下降沿作为有效触发信号，则取决于逻辑设计。时钟信号线可以是用于传输针对音频信号的时钟CLK信号的数据线，数据信号线可以是用于传输音频信号DATA的数据线，即，本发明实施例的音频处理芯片可以基于音频信号和针对音频信号的时钟信号对散热风扇进行故障检测。

本发明实施例，通过所述时钟信号线和所述数据信号线将所述音频信号发送至所述音频处理芯片，从而更进一步地提升了针对服务器散热风扇的故障检测效率。

在本发明的一个可选地实施例中，所述数字式声音传感器包括电源和地线接地端，所述电源和所述地线接地端与所述散热风扇的原电路复用。

VCC表示模拟信号电源。

PCB(Printed Circuit Board)，中文名称为印制电路板，又称印刷线路板，是重要的电子部件，是电子元器件的支撑体，是电子元器件电气相互连接的载体。由于它是采用电子印刷术制作的，故被称为“印刷”电路板。

GND是电线接地端的简写。代表地线或0线。这个地并不是真正意义上的地，是出于应用而假设的一个地，对于电源来说，它就是一个电源的负极。

示例性地，参考图2，图2是本发明实施例中提供的一种针对数字式声音传感器的电路结构示意图，数字芯片的电源VCC和GND和原电路复用，在电路PCB设计时仅多一个芯片位置，在走线设计和接口设计时增加时钟CLK和数据DATA两根信号线。因此，采用数字音频体积小，电路结构简单，对原风扇内部结构影响小。在原风扇控制电路的主板PCB上，仅需增加音频处理芯片即可实现对散热风扇的拾音操作。

本发明实施例，通过使电源和地线接地端与散热风扇的原电路复用，减小了数字式声音传感器的体积，并使数字式声音传感器的线路简洁，从而降低了对散热风扇的故障检测成本。

在本发明的一个可选地实施例中，所述数字式声音传感器为微机电系统MEMS传感器。

MEMS即微机电系统(Microelectro Mechanical Systems)，可利用集成电路(IC)制造技术和微加工技术把微传感器、微执行器等制造在一块或者多块芯片上的微型集成系统。典型的MEMS由传感器、信息处理单元、执行器和通讯/接口单元等组成。输入信号是物理信号，通过传感器转换为电信号，经过信号处理(模拟的或/和数字的)后，由执行器与外界产生作用。每一个微系统可以采用数字或模拟信号(电、光、磁等物理量)与其他的微系统进行通信。

本发明实施例，可以采用微机电系统MEMS传感器作为声音检测传感器模块，从而更进一步地提升了针对服务器散热风扇的故障检测效率。

在本发明的一个可选地实施例中，所述声音检测传感器模块为模拟式声音传感器，所述散热风扇包括第一印制电路板，所述模拟式声音传感器集成于所述第一印制电路板。

在实际应用中，对于声音检测传感器模块，也分为数字式声音传感器与模拟式声音传感器，本发明实施例可以针对数字式声音传感器与模拟式声音传感器采用不同的集成方式分别对散热风扇进行故障检测。

可选地，当声音检测传感器模块为模拟式声音传感器时，本发明示例可以将音频处理芯片集成于服务器主板上，并在已经有主板的基础上，为模拟式声音传感器配置另一个区别于主板的第一印制电路板，用于集成散热风扇和模拟式声音传感器。

示例性地，参考图3，图3是本发明实施例中提供的一种针对模拟式声音传感器的电路结构示意图，在采用模拟式声音传感器时，为了减小模拟线路跨板引入干扰，可以将模拟式声音传感器电路集成在风扇印制电路板PCB上，服务器主板可以和风扇印制电路板PCB通过接插件连接，以实现模拟式声音传感器和音频处理芯片之间的数据交互。

本发明实施例，通过在声音检测传感器模块为模拟式声音传感器时，为散热风扇配置第一印制电路板，并将模拟式声音传感器集成于第一印制电路板，减小模拟线路跨板引入干扰，从而更进一步地提升了针对服务器散热风扇的故障检测效率。

在本发明的一个可选地实施例中，所述第一印制电路板包括第一元器件集成面和第二元器件集成面，所述第一元器件集成面集成有针对所述散热风扇的初始元器件，所述模拟式声音传感器集成于所述第二元器件集成面。

在实际应用中，在某些小型风扇中，印制电路板PCB面积较小，可能不足以容纳新增的电子元器件，本发明实施例在第一元器件集成面集成针对散热风扇的初始元器件，并在与第一元器件集成面相对的第二元器件集成面集成模拟式声音传感器。

本发明实施例，通过在第一元器件集成面集成针对散热风扇的初始元器件，并在与第一元器件集成面相对的第二元器件集成面集成模拟式声音传感器，实现了在小型印制电路板PCB上增设模拟式声音传感器，从而更进一步地提升了针对服务器散热风扇的故障检测效率。

在本发明的一个可选地实施例中，所述第二元器件集成面背向所述散热风扇，所述模拟式声音传感器配置于所述第二元器件集成面的中心位置。

在实际应用中，为了不影响模拟式声音传感器的拾音性能，本发明实施例可以规避将模拟式声音传感器正向对准散热风扇，而是可以使集成有模拟式声音传感器的第二元器件集成面背向散热风扇，从而避免将模拟式声音传感器正向对准散热风扇，并模拟式声音传感器配置于第二元器件集成面的中心位置，从而提升模拟式声音传感器的拾音效果，更进一步地提升了针对服务器散热风扇的故障检测效率。

在本发明的一个可选地实施例中，所述声音检测传感器模块为模拟式声音传感器，所述散热风扇包括第一印制电路板和第二印制电路板，所述散热风扇的初始元器件集成于所述第二印制电路板，所述模拟式声音传感器集成于所述第一印制电路板，所述第一印制电路板和所述第二印制电路板之间配置有对应的接插件，所述接插件用于连接所述第一印制电路板和所述第二印制电路板。

在实际应用中，在某些小型风扇中，印制电路板PCB面积较小，可能不足以容纳新增的电子元器件，本发明实施例在第一元器件集成面集成针对散热风扇的初始元器件，在散热风扇已有用于集成初始元器件的印制电路板PCB的基础上，另外增设一块印制电路板PCB，用于搭载模拟式声音传感器。

参考图4，图4是本发明实施例中提供的另一种针对模拟式声音传感器的电路结构示意图。

本发明实施例可以在声音检测传感器模块为模拟式声音传感器时，散热风扇包括第二印制电路板401和第一印制电路板402，第二印制电路板401可以为散热风扇原始电路板，散热风扇的初始元器件可以集成于第二印制电路板401，模拟式声音传感器403可以集成于第一印制电路板402，第一印制电路板402可以背向第二印制电路板401，以规避模拟式声音传感器403正对散热风扇，模拟式声音传感器403可以配置于第一印制电路板402中心位置，第一印制电路板402和第二印制电路板401之间配置有对应的接插件404，接插件404可以用于连接第一印制电路板和第二印制电路板，以实现两PCB板之间的元器件进行数据交互。

本发明实施例通过在声音检测传感器模块为模拟式声音传感器时，为散热风扇配置第一印制电路板和第二印制电路板，并将散热风扇的初始元器件集成于第二印制电路板，将模拟式声音传感器集成于第一印制电路板，并可以在第一印制电路板和第二印制电路板之间配置对应的接插件，通过接插件连接第一印制电路板和第二印制电路板进行数据交互，实现了在小型印制电路板PCB上增设模拟式声音传感器，从而更进一步地提升了针对服务器散热风扇的故障检测效率。

在本发明的一个可选地实施例中，所述模拟式声音传感器配置有串行模拟转换器。

在实际应用中，串行模拟转换器ADC具有传输速率高、体积小、功耗低、占用单片机口线少等优点。因此，本发明实施例的模拟式声音传感器可以配置有串行模拟转换器。

I2C协议，I2C协议是基于I2C总线的协议，I2C总线是一种简单、双向二线制同步串行总线。它只需要两根线即可在连接于总线上的器件之间传送信息。主器件用于启动总线传送数据，并产生时钟以开放传送的器件，此时任何被寻址的器件均被认为是从器件.在总线上主和从、发和收的关系不是恒定的，而取决于此时数据传送方向。如果主机要发送数据给从器件，则主机首先寻址从器件，然后主动发送数据至从器件，最后由主机终止数据传送；如果主机要接收从器件的数据，首先由主器件寻址从器件.然后主机接收从器件发送的数据，最后由主机终止接收过程。在这种情况下.主机负责产生定时时钟和终止数据传送。

SPI协议是基于，串行外设接口(Serial Peripheral Interface)的协议，串行外设接口是一种同步外设接口，它可以使单片机与各种外围设备以串行方式进行通信以交换信息。外围设备包括Flash RAM，网络控制器、LCD显示驱动器、A/D转换器和MCU等。

示例性地，参考图3，图3是本发明实施例中提供的一种针对模拟式声音传感器的电路结构示意图，在使用模拟式声音传感器时，为模拟式声音传感器配置串行模拟转换器ADC，可以在原有风扇接口上增加2(I2C协议)或3(SPI协议，其中SPI的CS引脚默认使能)根信号线，实现模拟式声音传感器与音频处理芯片之间的数据交互。

在本发明的一个可选地实施例中，还包括：

确定针对所述散热风扇的异音频率范围；

将所述异音频率范围设定为所述声音检测传感器模块的目标拾音范围。

在具体实现中，本发明实施例可以通过确定针对散热风扇的异音频率范围，并将异音频率范围设定为声音检测传感器模块的目标拾音范围，以实现声音检测传感器模块覆盖风扇异音频率范围，从而更进一步地提升了针对服务器散热风扇的故障检测效率。

为使本领域技术人员更好地理解本发明实施例，以下用一完整示例对本发明实施例进行说明。

参考图2，图2是本发明实施例中提供的一种针对数字式声音传感器的电路结构示意图，在采用常用数字式传感器时，相较于原风扇传感器电路结构，数字芯片的电源VCC和GND和原电路复用，在电路PCB设计时仅多一个芯片位置，在走线设计和接口设计时增加时钟CLK和数据DATA两根信号线。因此，采用数字音频体积小，电路结构简单，对原风扇内部结构影响小。在原风扇控制电路PCB上，需增加音频处理芯片。

参考图3，图3是本发明实施例中提供的一种针对模拟式声音传感器的电路结构示意图，采用模拟声音传感器时，为了减小模拟线路跨板引入干扰，将模数转换电路集成在风扇PCB上。在某些小型风扇中，PCB面积较小，可能不足以容纳新增的电子元器件，可采用PCB双面布置器件解决这一问题。

可选地，还可采用增加PCB来解决这一问题，具体地，参考图4，图4是本发明实施例中提供的另一种针对模拟式声音传感器的电路结构示意图，将用于风扇驱动的原PCB401和用于异音检测PCB402堆叠设计，将模拟式声音传感器403集成于PCB402，选择集成度高、封装小器件的器件完成电路设计，尽可能压缩占用空间；PCB401和PCB402通过接插件404连接。

可选地，为了不影响传感器拾音性能，将声音传感器朝外布置，且位置靠近PCB中央。

可选地，数字式声音传感器采用电容式MEMS传感器。

可选地，在使用数字式传感器时，在原有接口上仅需增加CLK和DATA两根引线，在原有风扇接口上增加2根信号线；

可选地，在使用模拟传感器时，采用串行通信ADC，在原有风扇接口上增加2(I2C协议)或3(SPI协议，其中SPI的CS引脚默认使能)根信号线；

可选地，声音传感器的传感器频率响可以范围应覆盖风扇异音频率范围。

通过上述方式，在风扇结构中集成音频检测模块，针对两类不同的声音传感器分别设计了电路原理框图和风扇结构。通过该一体化设计，系统可以精准测量散热风扇的声音信息判断其工作状态，极大的减小了背景环境中的噪声干扰，提高目标声音强度，在多风扇系统中，大大提高故障检测、预测成功率，提醒工作人员及时维护仪器设备，从而保障仪器设备的正常运转。

需要说明的是，对于方法实施例，为了简单描述，故将其都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5，示出了本发明实施例中提供的一种散热风扇故障检测装置的结构框图，具体可以包括如下模块：

音频信号获取模块501，用于采用所述声音检测传感器模块获取针对所述散热风扇的音频信号；

音频处理芯片发送模块502，用于将所述音频信号发送至所述音频处理芯片；

故障检测模块503，用于通过所述音频处理芯片基于所述音频信号对所述散热风扇进行故障检测。

可选地，所述声音检测传感器模块为数字式声音传感器，所述数字式声音传感器配置有时钟信号线和数据信号线，所述音频处理芯片发送模块包括：

音频处理芯片发送子模块，用于通过所述时钟信号线和所述数据信号线将所述音频信号发送至所述音频处理芯片。

可选地，所述数字式声音传感器包括电源和地线接地端，所述电源和所述地线接地端与所述散热风扇的原电路复用。

可选地，所述数字式声音传感器为微机电系统MEMS传感器。

可选地，所述声音检测传感器模块为模拟式声音传感器，所述散热风扇包括第一印制电路板，所述模拟式声音传感器集成于所述第一印制电路板。

可选地，所述第一印制电路板包括第一元器件集成面和第二元器件集成面，所述第一元器件集成面集成有针对所述散热风扇的初始元器件，所述模拟式声音传感器集成于所述第二元器件集成面。

可选地，所述第二元器件集成面背向所述散热风扇，所述模拟式声音传感器配置于所述第二元器件集成面的中心位置。

可选地，所述声音检测传感器模块为模拟式声音传感器，所述散热风扇包括第一印制电路板和第二印制电路板，所述散热风扇的初始元器件集成于所述第二印制电路板，所述模拟式声音传感器集成于所述第一印制电路板，所述第一印制电路板和所述第二印制电路板之间配置有对应的接插件，所述接插件用于连接所述第一印制电路板和所述第二印制电路板。

可选地，所述模拟式声音传感器配置有串行模拟转换器。

可选地，还包括：

异音频率范围确定模块，用于确定针对所述散热风扇的异音频率范围；

目标拾音范围设定模块，用于将所述异音频率范围设定为所述声音检测传感器模块的目标拾音范围。

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。

另外，本发明实施例还提供了一种电子设备，包括：处理器，存储器，存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述散热风扇故障检测方法实施例的各个过程，且能达到相同的技术效果，为避免重复，这里不再赘述。

本发明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有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述散热风扇故障检测方法实施例的各个过程，且能达到相同的技术效果，为避免重复，这里不再赘述。其中，所述的计算机可读存储介质，如只读存储器(Read-Only Memory，简称ROM)、随机存取存储器(Random AccessMemory，简称RAM)、磁碟或者光盘等。

图6为实现本发明各个实施例的一种电子设备的硬件结构示意图。

该电子设备600包括但不限于：射频单元601、网络模块602、音频输出单元603、输入单元604、传感器605、显示单元606、用户输入单元607、接口单元608、存储器609、处理器610、以及电源611等部件。本领域技术人员可以理解，图6中示出的电子设备结构并不构成对电子设备的限定，电子设备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。在本发明实施例中，电子设备包括但不限于手机、平板电脑、笔记本电脑、掌上电脑、车载终端、可穿戴设备、以及计步器等。

应理解的是，本发明实施例中，射频单元601可用于收发信息或通话过程中，信号的接收和发送，具体的，将来自基站的下行数据接收后，给处理器610处理；另外，将上行的数据发送给基站。通常，射频单元601包括但不限于天线、至少一个放大器、收发信机、耦合器、低噪声放大器、双工器等。此外，射频单元601还可以通过无线通信系统与网络和其他设备通信。

电子设备通过网络模块602为用户提供了无线的宽带互联网访问，如帮助用户收发电子邮件、浏览网页和访问流式媒体等。

音频输出单元603可以将射频单元601或网络模块602接收的或者在存储器609中存储的音频数据转换成音频信号并且输出为声音。而且，音频输出单元603还可以提供与电子设备600执行的特定功能相关的音频输出(例如，呼叫信号接收声音、消息接收声音等等)。音频输出单元603包括扬声器、蜂鸣器以及受话器等。

输入单元604用于接收音频或视频信号。输入单元604可以包括图形处理器(Graphics Processing Unit，GPU)6041和麦克风6042，图形处理器6041对在视频捕获模式或图像捕获模式中由图像捕获装置(如摄像头)获得的静态图片或视频的图像数据进行处理。处理后的图像帧可以显示在显示单元606上。经图形处理器6041处理后的图像帧可以存储在存储器609(或其它存储介质)中或者经由射频单元601或网络模块602进行发送。麦克风6042可以接收声音，并且能够将这样的声音处理为音频数据。处理后的音频数据可以在电话通话模式的情况下转换为可经由射频单元601发送到移动通信基站的格式输出。

电子设备600还包括至少一种传感器605，比如光传感器、运动传感器以及其他传感器。具体地，光传感器包括环境光传感器及接近传感器，其中，环境光传感器可根据环境光线的明暗来调节显示面板6061的亮度，接近传感器可在电子设备600移动到耳边时，关闭显示面板6061和/或背光。作为运动传感器的一种，加速计传感器可检测各个方向上(一般为三轴)加速度的大小，静止时可检测出重力的大小及方向，可用于识别电子设备姿态(比如横竖屏切换、相关游戏、磁力计姿态校准)、振动识别相关功能(比如计步器、敲击)等；传感器605还可以包括指纹传感器、压力传感器、虹膜传感器、分子传感器、陀螺仪、气压计、湿度计、温度计、红外线传感器等，在此不再赘述。

显示单元606用于显示由用户输入的信息或提供给用户的信息。显示单元606可包括显示面板6061，可以采用液晶显示器(Liquid Crystal Display，LCD)、有机发光二极管(Organic Light-Emitting Diode,OLED)等形式来配置显示面板6061。

用户输入单元607可用于接收输入的数字或字符信息，以及产生与电子设备的用户设置以及功能控制有关的键信号输入。具体地，用户输入单元607包括触控面板6071以及其他输入设备6072。触控面板6071，也称为触摸屏，可收集用户在其上或附近的触摸操作(比如用户使用手指、触笔等任何适合的物体或附件在触控面板6071上或在触控面板6071附近的操作)。触控面板6071可包括触摸检测装置和触摸控制器两个部分。其中，触摸检测装置检测用户的触摸方位，并检测触摸操作带来的信号，将信号传送给触摸控制器；触摸控制器从触摸检测装置上接收触摸信息，并将它转换成触点坐标，再送给处理器610，接收处理器610发来的命令并加以执行。此外，可以采用电阻式、电容式、红外线以及表面声波等多种类型实现触控面板6071。除了触控面板6071，用户输入单元607还可以包括其他输入设备6072。具体地，其他输入设备6072可以包括但不限于物理键盘、功能键(比如音量控制按键、开关按键等)、轨迹球、鼠标、操作杆，在此不再赘述。

进一步的，触控面板6071可覆盖在显示面板6061上，当触控面板6071检测到在其上或附近的触摸操作后，传送给处理器610以确定触摸事件的类型，随后处理器610根据触摸事件的类型在显示面板6061上提供相应的视觉输出。虽然在图6中，触控面板6071与显示面板6061是作为两个独立的部件来实现电子设备的输入和输出功能，但是在某些实施例中，可以将触控面板6071与显示面板6061集成而实现电子设备的输入和输出功能，具体此处不做限定。

接口单元608为外部装置与电子设备600连接的接口。例如，外部装置可以包括有线或无线头戴式耳机端口、外部电源(或电池充电器)端口、有线或无线数据端口、存储卡端口、用于连接具有识别模块的装置的端口、音频输入/输出(I/O)端口、视频I/O端口、耳机端口等等。接口单元608可以用于接收来自外部装置的输入(例如，数据信息、电力等等)并且将接收到的输入传输到电子设备600内的一个或多个元件或者可以用于在电子设备600和外部装置之间传输数据。

存储器609可用于存储软件程序以及各种数据。存储器609可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序(比如声音播放功能、图像播放功能等)等；存储数据区可存储根据手机的使用所创建的数据(比如音频数据、电话本等)等。此外，存储器609可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。

处理器610是电子设备的控制中心，利用各种接口和线路连接整个电子设备的各个部分，通过运行或执行存储在存储器609内的软件程序和/或模块，以及调用存储在存储器609内的数据，执行电子设备的各种功能和处理数据，从而对电子设备进行整体监控。处理器610可包括一个或多个处理单元；优选的，处理器610可集成应用处理器和调制解调处理器，其中，应用处理器主要处理操作系统、用户界面和应用程序等，调制解调处理器主要处理无线通信。可以理解的是，上述调制解调处理器也可以不集成到处理器610中。

电子设备600还可以包括给各个部件供电的电源611(比如电池)，优选的，电源611可以通过电源管理系统与处理器610逻辑相连，从而通过电源管理系统实现管理充电、放电、以及功耗管理等功能。

另外，电子设备600包括一些未示出的功能模块，在此不再赘述。

需要说明的是，在本文中，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、物品或者装置不仅包括那些要素，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、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明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(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端(可以是手机，计算机，服务器，空调器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。

如图7所示，在本发明提供的又一实施例中，还提供了一种计算机可读存储介质701，该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实施例中所述的散热风扇故障检测方法。

上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，均属于本发明的保护之内。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本发明实施例中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置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，装置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。

所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案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，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明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以权利要求的保护范围为准。

Claims (13)

1.一种散热风扇故障检测方法，其特征在于，所述散热风扇集成有声音检测传感器模块，声音检测传感器模块配置有对应的音频处理芯片，包括：

采用所述声音检测传感器模块获取针对所述散热风扇的音频信号；

将所述音频信号发送至所述音频处理芯片；

通过所述音频处理芯片基于所述音频信号对所述散热风扇进行故障检测。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述声音检测传感器模块为数字式声音传感器，所述数字式声音传感器配置有时钟信号线和数据信号线，所述将所述音频信号发送至所述音频处理芯片的步骤包括：

通过所述时钟信号线和所述数据信号线将所述音频信号发送至所述音频处理芯片。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述数字式声音传感器包括电源和地线接地端，所述电源和所述地线接地端与所述散热风扇的原电路复用。

4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述数字式声音传感器为微机电系统MEMS传感器。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述声音检测传感器模块为模拟式声音传感器，所述散热风扇包括第一印制电路板，所述模拟式声音传感器集成于所述第一印制电路板。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述第一印制电路板包括第一元器件集成面和第二元器件集成面，所述第一元器件集成面集成有针对所述散热风扇的初始元器件，所述模拟式声音传感器集成于所述第二元器件集成面。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述第二元器件集成面背向所述散热风扇，所述模拟式声音传感器配置于所述第二元器件集成面的中心位置。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述声音检测传感器模块为模拟式声音传感器，所述散热风扇包括第一印制电路板和第二印制电路板，所述散热风扇的初始元器件集成于所述第二印制电路板，所述模拟式声音传感器集成于所述第一印制电路板，所述第一印制电路板和所述第二印制电路板之间配置有对应的接插件，所述接插件用于连接所述第一印制电路板和所述第二印制电路板。

9.根据权利要求5或6或7或8所述的方法，其特征在于，所述模拟式声音传感器配置有串行模拟转换器。

10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

确定针对所述散热风扇的异音频率范围；

将所述异音频率范围设定为所述声音检测传感器模块的目标拾音范围。

11.一种散热风扇故障检测装置，其特征在于，所述散热风扇集成有声音检测传感器模块，声音检测传感器模块配置有对应的音频处理芯片，包括：

音频信号获取模块，用于采用所述声音检测传感器模块获取针对所述散热风扇的音频信号；

音频处理芯片发送模块，用于将所述音频信号发送至所述音频处理芯片；

故障检测模块，用于通过所述音频处理芯片基于所述音频信号对所述散热风扇进行故障检测。

12.一种电子设备，其特征在于，包括处理器、通信接口、存储器和通信总线，其中，所述处理器、所述通信接口以及所述存储器通过所述通信总线完成相互间的通信；

所述存储器，用于存放计算机程序；

所述处理器，用于执行存储器上所存放的程序时，实现如权利要求1-10任一项所述的方法。

13.一种计算机可读存储介质，其上存储有指令，当由一个或多个处理器执行时，使得所述处理器执行如权利要求1-10任一项所述的方法。