基于机柜统一管理的风扇智能调速系统与方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及机柜散热技术领域，具体来讲是一种基于机柜统一管理的风扇智能调速系统与方法。
【背景技术】
[0002]随着电子、通信设备的能耗越来越大，对于采用强迫风冷散热系统的设备，满足散热所需要的风扇风量、风压越来越高，导致设备、特别是一个机柜配置多台设备时的噪声排放越来越高，对环境造成严重的噪声污染。
[0003]为减小设备带来的噪声污染影响，设备风扇智能调速技术在电子、通信设备中得到广泛的应用。设备风扇调速一般分为基于设备运行环境温度的调速方法，以及基于设备电路板反馈温度的调速方法。当采用基于设备运行环境温度的调速方法时，设备通过放置于设备入风口的温度传感器采集环境温度，反馈到风扇单元中的风扇控制模块，风扇控制模块根据内置的风扇调速策略及环境温度确定风扇运行转速或档位，并控制风扇按此转速或档位运转。当采用基于设备电路板反馈温度的调速方法时，通常在电路板上的某个位置安装有传感器，该传感器用于检测电路板的实际工作温度，并将采集的温度反馈到设备机电管理单元，根据内置的调速策略确定风扇所需运行的转速或档位，并将控制信息传递至风扇单元中的风扇控制模块，控制风扇按此转速或档位运转。
[0004]在电子、通信设备领域，通常这些设备按照一定的布放原则安装于机柜中，形成了一个机柜内多台设备的情况，特别是很多设备采用了底部进风、顶部出风的风道形式，在机柜中形成了严重的热级联现象。在这种情况下，上述传统的基于设备的风扇调速方法就会带来一个问题:位于机柜底部的设备由于工作温度较低，风扇处于非常低的转速或档位运行，但由于通过底部设备的空气受到加热作用，导致位于机柜上方设备的入风口空气温度、即工作环境温度变得非常高，为保证上层设备的有效散热，就会导致上层设备风扇运行在高转速、甚至是全速状态下，整个机柜由风扇运行带来的噪声排放就变的非常高，带来严重的噪声污染。
【发明内容】
[0005]针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种基于机柜统一管理的风扇智能调速系统与方法，实现整个机柜内的设备风扇工作转速统一控制，有效抑制机柜内上层设备风扇高转速带来的高噪声，降低噪声污染。
[0006]为达到以上目的，本发明采取一种基于机柜统一管理的风扇智能调速系统，机柜内配置A设备和B设备，A设备位于机柜下部，B设备位于机柜上部，A设备和B设备均插有多块单板，风扇智能调速系统包括系统管理单元、多个温度采集模块和分别位于两个设备的多个风扇，每个温度采集模块设置于一个单板，用于采集该单板的工作温度，并上报给系统管理模块，系统管理模块用于在接收的工作温度低于单板额定工作温度时，通过机柜综合噪声排放值、两设备的噪声差值调节两设备中风扇的档位。
[0007]在上述技术方案的基础上，所述系统管理模块包括温度管理模块、风扇决策模块和风扇状态模块，温度管理模块用于接收多个温度采集模块传来的温度值，并判定是否低于单板额定工作温度；风扇状态模块用于获取两个设备的风扇的工作状态信息，并传递给风扇决策模块，风扇决策模块用于调节两设备中风扇的档位。
[0008]在上述技术方案的基础上，所述每个设备对应连接一个风扇控制模块，风扇控制模块用于接收风扇决策模块的控制信息，分别控制每个设备的所有风扇，以及将每个设备中风扇的工作状态传给风扇状态模块。
[0009]本发明还提供一种基于机柜统一管理的风扇智能调速方法，包括步骤:
[0010]步骤1.多个温度采集单元将采集到的工作温度传给系统管理单元，系统管理单元判定工作温度是否均低于单板额定工作温度，完成每个设备中风扇档位的初始化；系统管理单元根据每个设备中风扇的档位，计算相邻两档位之间的噪声差值，选取一个最小值作为风扇的调速阈值，并进入步骤2 ;
[0011]步骤2.系统管理模块计算机柜综合噪声排放值，以及A设备和B设备之间的噪声差，判断两设备之间的噪声差是否小于调速阈值，若是，保持A设备的风扇和B设备的风扇档位不变；若否，将A设备的风扇档位增加I档，此时B设备的风扇档位相应自动调整；
[0012]步骤3.重复三次获取B设备的风扇档位，并取最后一次作为B设备的风扇档位，计算A设备和B设备之间的噪声差，判断该噪声差是否小于调速阈值，如果否，则A设备风扇档位增加I档，并重复判断，直至该噪声差不小于所述调速阈值，进入步骤4 ;
[0013]步骤4.再次计算机柜综合噪声排放值，并与步骤2中计算的机柜综合噪声排放值相比较，判断是否降低，若否，取最近一次获取的A设备和B设备的噪声差值作为下一次判断的调速阈值，并将A设备恢复至上一次风扇档位，重复步骤3 ;若是，则A设备按照调整后的风扇档位运行，进入步骤5。
[0014]步骤5.等待预先设置的间隔时间到期，进入S2。
[0015]在上述技术方案的基础上，所述系统管理模块预先设置两张噪声与风扇档位关系表，表内包括每个设备中风扇每个档位与对应的噪声值，步骤2中，系统管理模块通过所述噪声与风扇档位关系表，以及噪声排放叠加原理，计算出机柜综合噪声排放值，以及A设备和B设备之间的噪声差。
[0016]在上述技术方案的基础上，所述系统管理模块包括温度管理模块，接收多个温度采集单元采集到的工作温度。
[0017]在上述技术方案的基础上，所述系统管理模块包括风扇决策模块和风扇状态模块，每个设备还设有一个风扇控制模块，风扇决策模块发送档位指令给风扇控制模块，风扇控制模块将档位指令转换为对应的占空比PWM信号，发送给对应设备的所有风扇，每个设备中风扇的工作状态信息通过FG或RD信号线反馈给对应的风扇控制模块，风扇控制模块再反馈至风扇状态模块。
[0018]在上述技术方案的基础上，步骤I中，系统管理单元判定工作温度不低于单板额定工作温度，则按照温度调节对应风扇的档位。
[0019]本发明的有益效果在于:可以实现配置在机柜内A设备和B设备的风扇的工作转速统一控制、风扇信息统一获取，能够实时调整两个设备对应的风扇档位，在额定工作温度的范围内，进一步抑制机柜内上层设备高风扇转速及高噪声排放的现象，从而获得最低的机柜对外噪声排放。
【附图说明】
[0020]图1为本发明基于的机柜结构不意图；
[0021]图2为本发明实施例基于机柜统一管理的风扇智能调速系统的框图；
[0022]图3为本发明实施例基于机柜统一管理的风扇智能调速方法的流程图。
[0023]附图标记:A设备I，B设备2，系统管理模块3，温度管理模块31，风扇决策模块32，风扇状态模块33，风扇4，风扇控制模块5，温度采集模块6。
【具体实施方式】
[0024]以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
[0025]如图1所示，机柜内配置A设备I和B设备2，A设备I位于机柜下部(下层设备)，B设备2位于机柜上部(上层设备)，A设备I和B设备2均插有多块单板。
[0026]如图1和图2所示，本发明基于机柜统一管理的风扇智能调速系统，包括系统管理模块3、多个温度采集模块6和分别位于两个设备中的多个风扇4，每个设备还各自连接一个风扇控制模块5，同一个设备中的所有风扇4均由该设备上的风扇控制模块5统一控制，同时调节。每块单板上设置一个温度采集模块6，温度采集模块6用于采集每块单板的工作温度，并上报给系统管理模块3。系统管理模块3包括温度管理模块31、风扇决策模块32和风扇状态模块33，温度管理模块31用于接收多个温度采集模块6的温度，并判定所采集的温度是否低于单板额定工作温度；风扇状态模块33用于获取两个设备中风扇4的工作状态信息，并传递给风扇决策模块32，所述工作状态信息是风扇4通过FG或RD信号线反馈给对应的风扇控制模块5，风扇控制模块5再反馈至风扇状态模块33。风扇决策模块32接收风扇4的状态信息，根据机柜综合噪声排放值、两设备的噪声差值调节两设备中风扇4的档位，并发送档位指令给风扇控制模块5。风扇控制模块5将档位指令转换为对应的占空比PWM信号，发送给对应设备中的风扇4。
[0027]本发明基于机柜统一管理的风扇智能调速方法，包括如下步骤:
[0028]步骤1.多个温度采集单元6将采集到的工作温度传给系统管理单元3，系统管理单元3判定工作温度是否均低于单板额定工作温度，完成每个设备中风扇档位的初始化。系统管理模块3根据每个设备中风扇4的档位，计算相邻两档位之间的噪声差值，选取一个最小值作为风扇4的调速阈值，并进入S2。
[0029]步骤2.系统管理模块3计算机柜综合噪声排放值，以及A设备I和B设备2之间的噪声差，判断两设备之间的噪声差是否小于所述调速阈值，若是，保持A设备I的风扇4和B设备2的风扇4档位不变；若否，将A设备I的风扇4