一种风扇控制方法及装置与流程

本发明涉及计算机技术领域，尤其涉及一种风扇控制方法及装置。

背景技术：

随着通信设备管理越来越智能化，对机柜式交换机的温控系统也提出了较高的检测和控制要求。现有机柜式通信设备主要以散热风扇作为主要的散热手段，通常都在管理板上设计相应的温度监控和风扇控制中心，能够根据整机温度情况，自行调节散热风扇的转速，达到散热目的。

集中式是目前常用的控制方式，即所有风扇盘听从统一指令，统一调节。而且随着机柜式设备尺寸加大，风道加深，单个风扇无法满足散热要求；为加强散热，通常将两个或者多个风扇叠加为一个风扇盘来使用，从而可以增加风力以满足整机系统散热要求。

在使用集中式控制方式中，叠加风扇的机柜中主要有如下一些缺点：第一，此种控制方式是根据机柜中最热板卡散热要求而计算出的风扇转速，指令下达后所有风扇盘中的风扇都根据此转速运行，增加了整机能耗和噪音；第二，系统上电或者复位后管理板进行初始化，初始化时间一般较长，至少在20秒以上，在初始化完成之前温控系统未进入正常工作阶段，因而导致起机预设的风扇转速可能无法满足板卡的散热要求，有可能导致板卡在这段时间内损坏；第三，对处于同一个风扇盘中叠加的风扇没有做任何处理，叠加的风扇之间会相互干扰，例如在期望转速下达后，叠加的风扇转速会在转动过程中由于相互干扰而导致转速逐渐地大于期望转速，这样会使得风扇盘的风量无法最大化而影响散热效果，并且由于转速的提高还会降低风扇的寿命、增大噪声，影响客户体验。

综上所述，现有技术以管理板为核心的集中式风扇散热方法，存在系统能耗高，散热效果不好的技术问题。

技术实现要素：

本发明提供一种风扇控制方法及装置，用以解决现有技术以管理板为核心的集中式风扇散热方法，存在系统能耗高，散热效果不好的技术问题。

一方面，本发明实施例提供一种风扇控制方法，包括：

通过风扇散热系统的风扇框上的温度采集器获取目标板卡的温度，其中，所述风扇散热系统包含至少一个风扇盘，每个风扇盘中的风扇用于实现对所述风扇盘对应的板卡进行散热；

根据预设的温度与风扇转速的对应关系，确定所述目标板卡的温度对应的期望风扇转速；

根据确定的所述期望风扇转速，控制目标风扇盘中的所有风扇进行同步转动，所述目标风扇盘为与所述目标板卡对应的风扇盘。

可选地，所述根据确定的所述期望风扇转速，控制目标风扇盘中的所有风扇进行同步转动，包括：

将所述期望风扇转速作为第一风扇的期望转速，并根据所述第一风扇的期望转速，控制所述第一风扇进行转动，所述第一风扇为所述目标风扇盘中转速最慢的风扇；

获取所述第一风扇的当前实际转速，并根据所述第一风扇的当前实际转速控制所述目标风扇盘中除所述第一风扇之外的所有风扇进行转动。

可选地，所述根据所述第一风扇的当前实际转速控制所述目标风扇盘中除所述第一风扇之外的所有风扇进行转动，包括：

将所述第一风扇的当前实际转速作为第二风扇的期望转速，所述第二风扇为所述目标风扇盘中除所述第一风扇之外的风扇；

根据所述第二风扇的期望转速，控制所述第二风扇进行转动。

可选地，所述将所述期望风扇转速作为第一风扇的期望转速之前，还包括：

根据预设的转速与转速区间的对应关系，确定所述期望风扇转速对应的转速区间；

根据所述期望风扇转速对应的转速区间及预设的转速区间与PID控制参数的对应关系，确定所述期望风扇转速对应的PID控制参数，；

所述根据所述第一风扇的期望转速，控制所述第一风扇进行转动，包括：

根据所述第一风扇的期望转速及所述期望风扇转速对应的PID控制参数，控制所述第一风扇进行转动；

所述根据所述第一风扇的当前实际转速控制所述目标风扇盘中除所述第一风扇之外的所有风扇进行转动，包括：

根据所述第一风扇的当前实际转速及所述期望风扇转速对应的PID控制参数控制所述目标风扇盘中除所述第一风扇之外的所有风扇进行转动。

可选地，所述通过风扇散热系统的风扇框上的温度采集器获取目标板卡的温度之后，还包括：

若确定所述目标板卡的温度不小于下电温度阈值，则通知管理板对所述目标板卡进行下电处理。

另一方面，本发明实施例提供一种风扇控制装置，包括：

采集单元，用于通过风扇散热系统的风扇框上的温度采集器获取目标板卡的温度，其中，所述风扇散热系统包含至少一个风扇盘，每个风扇盘中的风扇用于实现对所述风扇盘对应的板卡进行散热；

确定单元，用于根据预设的温度与风扇转速的对应关系，确定所述目标板卡的温度对应的期望风扇转速；

控制单元，用于根据确定的所述期望风扇转速，控制目标风扇盘中的所有风扇进行同步转动，所述目标风扇盘为与所述目标板卡对应的风扇盘。

可选地，所述控制单元，具体用于：

将所述期望风扇转速作为第一风扇的期望转速，并根据所述第一风扇的期望转速，控制所述第一风扇进行转动，所述第一风扇为所述目标风扇盘中转速最慢的风扇；

获取所述第一风扇的当前实际转速，并根据所述第一风扇的当前实际转速控制所述目标风扇盘中除所述第一风扇之外的所有风扇进行转动。

可选地，所述控制单元，还用于：

将所述第一风扇的当前实际转速作为第二风扇的期望转速，所述第二风扇为所述目标风扇盘中除所述第一风扇之外的风扇；

根据所述第二风扇的期望转速，控制所述第二风扇进行转动。

可选地，所述装置还包括控制参数确定单元，具体用于：

根据预设的转速与转速区间的对应关系，确定所述期望风扇转速对应的转速区间；

根据所述期望风扇转速对应的转速区间及预设的转速区间与PID控制参数的对应关系，确定所述期望风扇转速对应的PID控制参数，；

所述控制单元，具体用于：

根据所述第一风扇的期望转速及所述期望风扇转速对应的PID控制参数，控制所述第一风扇进行转动；

根据所述第一风扇的当前实际转速及所述期望风扇转速对应的PID控制参数控制所述目标风扇盘中除所述第一风扇之外的所有风扇进行转动。

可选地，所述装置还包括告警单元，具体用于：

若确定所述目标板卡的温度不小于下电温度阈值，则通知管理板对所述目标板卡进行下电处理。

本发明实施例，通过风扇散热系统的风扇框上的温度采集器获取目标板卡的温度，其中，所述风扇散热系统包含至少一个风扇盘，每个风扇盘中的风扇用于实现对所述风扇盘对应的板卡进行散热；根据预设的温度与风扇转速的对应关系，确定所述目标板卡的温度对应的期望风扇转速；根据确定的所述期望风扇转速，控制目标风扇盘中的所有风扇进行同步转动，所述目标风扇盘为与所述目标板卡对应的风扇盘。本发明实施例具体如下有益效果：第一，将散热系统的决策由管理板转移到风扇盘，释放管理板部分资源，并且风扇盘只针对对应的板卡进行温度检测和转速决策，因而不同的风扇盘中的风扇转速完全是根据风扇盘对应的板卡的温度来确定的，实现了按需给定，可以减少整个散热系统的能耗；第二，设备开机或复位后，风扇盘可直接完成对各自对应板卡的温度监控及自身风扇转速的调整，而无需等待管理板初始化后再来进行温度监控及风扇转速的调节，提高了系统的可靠性；第三，对处于同一风扇盘中的风扇实施同步控制，从而可以最大化散热风量，达到最佳的散热效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍，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，对于本领域的普通技术人员来讲，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1为本发明实施例提供的一种风扇控制方法流程图；

图2为本发明实施例提供的一种风扇控制方法详细流程图；

图3为本发明实施例提供的散热系统框架结构示意图；

图4为本发明实施例提供的温度采集单元结构示意图；

图5为本发明实施例提供的风扇同步控制单元结构示意图；

图6为本发明实施例提供的同步控制逻辑结构示意图；

图7为本发明实施例提供的风扇同步转动方法流程示意图；

图8为本发明实施例提供的一种风扇控制装置示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述，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它实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明实施例中，将散热系统的管理核心由管理板转移到风扇盘，在设备开机或复位后，管理板进行初始化，加载各种配置，同时散热系统中的风扇盘完成对各自对应板卡的温度监控及自身风扇转速的调整。并且，在本发明实施例中针对叠加风扇的各个风扇盘还增加了同步控制，使得叠加风扇的转速跟期望转速相同，减小风扇间的相互干扰，最大化风量。

下面结合说明书附图对本发明实施例作进一步详细描述。如图1所示，本发明实施例提供的风扇控制方法，包括：

步骤101、通过风扇散热系统的风扇框上的温度采集器获取目标板卡的温度，其中，所述风扇散热系统包含至少一个风扇盘，每个风扇盘中的风扇用于实现对所述风扇盘对应的板卡进行散热；

步骤102、根据预设的温度与风扇转速的对应关系，确定所述目标板卡的温度对应的期望风扇转速；

步骤103、根据确定的所述期望风扇转速，控制目标风扇盘中的所有风扇进行同步转动，所述目标风扇盘为与所述目标板卡对应的风扇盘。

在上述步骤101中，首先通过风扇散热系统的风扇框上的温度采集器获取目标板卡的温度，其中，所述风扇散热系统包含至少一个风扇盘，每个风扇盘中的风扇用于实现对所述风扇盘对应的板卡进行散热。并且实际应用中，所述风扇散热系统可以是包含至少一个风扇框，每个风扇框包含至少一个风扇盘。

举例来说，风扇散热系统中包含一个或多个风扇框，每个风扇框上包含有一个风扇板、一个温度采集器以及一个或多个风扇盘，其中温度采集器用于采集风扇框对应的板卡的温度信息，风扇盘用于对对应的板卡进行散热，并且在每个风扇盘上有一个或多个风扇，本发明实施例中，将控制处于同一个风扇盘中的风扇进行同步转动，即实现同一个风扇盘中的风扇以相同的转速、转角及转向进行转动，且转速为期望风扇转速。

在上述步骤102中，根据预设的温度与风扇转速的对应关系，确定所述目标板卡的温度对应的期望风扇转速。即，对温度采集器传过来的温度信息做一定的换算处理，根据设定的温度-风扇转速曲线计算出对应风扇所需的转速。其中，温度-风扇转速的换算根据不同环境有所不同，在此不做具体限定，并且此技术属于现有技术，此处不做赘述。

在上述步骤103中，根据确定的所述期望风扇转速，控制目标风扇盘中的所有风扇进行同步转动，所述目标风扇盘为与所述目标板卡对应的风扇盘。

下面举例说明，上述步骤101～步骤103所实现的技术效果。

假设散热系统中一共有1个风扇框，且该风扇框中包含3个风扇盘，每个风扇盘中都包含2个风扇。3个风扇盘分别为风扇盘A，风扇盘B和风扇盘C，并且风扇盘A中的2个风扇用于对板卡1～板卡3进行散热，风扇盘B用于对板卡4～板卡7进行散热，风扇盘C用于对板卡8～板卡11进行散热。

在每个板卡上都分布有多个温度传感器，例如可以使用LM75温度传感器，温度传感器可用于获取板卡的温度，并将获取的温度信息存储于寄存器中，供风扇框中的温度采集器从温度传感器的寄存器中获取温度信息。

因此，当散热系统上电后，风扇框开始初始化，并且通过温度采集器获取板卡1～板卡11的温度信息，并分别根据板卡1～板卡3计算风扇盘1中的风扇的期望风扇转速，根据板卡4～板卡7计算风扇盘2中的风扇的期望风扇转速，根据板卡8～板卡11计算风扇盘3中的风扇的期望风扇转速，假设计算出的风扇盘1中的风扇的期望风扇转速为转速V1，风扇盘2中的风扇的期望风扇转速为转速V2，风扇盘3中的风扇的期望风扇转速为转速V3，则根据转速V1，控制风扇盘1中的2个风扇进行同步转动，根据转速V2，控制风扇盘2中的2个风扇进行同步转动，根据转速V3，控制风扇盘3中的2个风扇进行同步转动。

从而，本发明实施例实现了以风扇框作为散热系统的核心，并且实现了不同风扇盘中的风扇根据对应的板卡的温度来转动，实现了按需控制转动，节省了散热系统的能耗，提高了散热系统的寿命。

下面对控制同一个风扇盘中的多个风扇进行同步转动的方法做详细描述。

在上述步骤103中，根据确定的所述期望风扇转速，控制目标风扇盘中的所有风扇进行同步转动，具体实现起来有很多种方式，本发明不做具体限定，下面给定一种方式作为实施例进行说明。

可选地，所述根据确定的所述期望风扇转速，控制目标风扇盘中的所有风扇进行同步转动，包括：将所述期望风扇转速作为第一风扇的期望转速，并根据所述第一风扇的期望转速，控制所述第一风扇进行转动，所述第一风扇为所述目标风扇盘中转速最慢的风扇；获取所述第一风扇的当前实际转速，并根据所述第一风扇的当前实际转速控制所述目标风扇盘中除所述第一风扇之外的所有风扇进行转动。

在上述实现方式中，首先确定同一个风扇盘中转速最慢的风扇，即第一风扇，然后根据将上述步骤102中确定的期望风扇转速作为第一风扇的期望转速，并根据所述第一风扇的期望转速，控制所述第一风扇进行转动。例如可以获取第一风扇的当前实际转速，然后计算第一风扇的当前实际转速与期望风扇转速之间的转速差量，然后根据该转速差量提高或减少第一风扇的转速，使得第一风扇的转速逐渐接近所述期望风扇转速。

而对于所述风扇盘中除第一风扇之外的其它风扇，则根据所述第一风扇的当前实际转速控制所述目标风扇盘中除所述第一风扇之外的所有风扇进行转动。

在这里，需要说明的是，之所以选择首先调节目标风扇盘中转速最慢的风扇，然后再调整其它风扇，是因为转速较慢的风扇更容易调节，因此在快速将目标风扇盘中的一个风扇调节完成之后，也更加方便地调节其它风扇。

具体地，根据所述第一风扇的当前实际转速控制所述目标风扇盘中除所述第一风扇之外的所有风扇进行转动，至少有以下两种实现方式：

方式一

将所述第一风扇的当前实际转速作为第二风扇的期望转速，所述第二风扇为所述目标风扇盘中除所述第一风扇之外的风扇；根据所述第二风扇的期望转速，控制所述第二风扇进行转动。

即，在方式一中，除所述第一风扇之外的风扇(即第二风扇)，均以第一风扇的当前实际转速作为期望转速，逐渐接近所述第一风扇的当前实际转速，通过该方式可以实现第一风扇逐渐接近期望风扇转速，而第二风扇则是逐渐接近第一风扇的实际转速，从而最终可实现目标风扇盘中的所有风扇的实际转速均保持相同，并且与期望风扇转速相同或者无限接近，实现了风扇的同步转动。

方式二

对所述目标风扇盘中除第一风扇之外的所有风扇的按照转速从慢到快进行排序，即排序越靠前风扇转速越慢，除第一风扇之外转速最慢的风扇作为第一调整风扇，其以第一风扇的当前实际转速作为期望转速，除第一风扇之外转速仅快于第一调整风扇的风扇作为第二调整风扇，其以第一调整风扇的当前实际转速作为期望转速，除第一风扇之外转速仅快于第二调整风扇的风扇作为第三调整风扇，其以第二调整风扇的当前实际转速作为期望转速，以此类推，直至风扇盘中的风扇调整完毕。

举例来说，目标风扇盘中一共有5个风扇，分别为风扇1，风扇2，风扇3，风扇4，风扇5，其中风扇3转速最慢，则风扇3即为第一风扇，其余的4个风扇的转速从慢到快依次为风扇2，风扇4，风扇5，风扇1，则在对目标风扇盘中的5个风扇的转速进行调整时，具体为：风扇3以上述步骤102中得到的期望风扇转速作为期望转速进行调整，风扇2以风扇3的当前实际转速作为期望转速进行调整转动，风扇4以风扇2的当前实际转速作为期望转速进行调整转动，风扇5以风扇4的当前实际转速作为期望转速进行调整转动，风扇1以风扇5的当前实际转速作为期望转速进行调整转动。

上述方式一和方式二以实施例的方式说明了如何对除第一风扇之外的其余风扇的转速进行调整。不管以何种方式进行调整，最终可以实现目标风扇盘中的所有风扇以相同的转速，转角及转向进行转动，即实现目标风扇盘中的所有风扇的同步转动。

另外，在具体控制风扇进行转动时，可以选择不同的风扇调整策略，不同的风扇转速调整策略将会导致不同的调整结果。

其中，风扇转速调整策略指的是以何种方式将风扇的转速从当前实际转速调整到期望转速。在本发明实例中，在使用具体的风扇转速调整策略时，有很多因素可参考，下面以时间因素作为主要参考依据来对本发明实施例中使用到的风扇转速调整策略进行详细说明。

以时间因素为参考依据的风扇转速调整策略指的是在预设时间内将风扇的转速从当前实际转速调整到期望转速。

以控制第一风扇从当前实际转速A调整到期望风扇转速B为例，具体地可以有多种风扇转速调整策略来调整第一风扇的转速，例如：

风扇转速调整策略1：在0-5分钟内将第一风扇的转速从当前实际转速A调整到期望风扇转速B；

风扇转速调整策略2：在5-10分钟内将第一风扇的转速从当前实际转速A调整到期望风扇转速B；

风扇转速调整策略3：在多于10分钟的时间内将第一风扇的转速从当前实际转速A调整到期望风扇转速B。

当然，上述只是举例对根据时间因素为参考依据的风扇转速调整策略进行说明，实际应用中，具体的风扇转速调整策略以实际需要而设定。

不同的风扇转速调整策略将会带来的不同调整效果，例如，当期望风扇转速比较高时，如果风扇转速调整策略设定为：在一个较短的时间内完成风扇的转速从当前实际转速调整到期望风扇转速，则可能会导致风扇最终可能无限接近期望风扇转速，而永远达不到期望风扇转速；而如果将风扇转速调整策略设定为：在一个较长的时间内完成风扇的转速从当前实际转速调整到期望风扇转速，则最终就可以实现将风扇的转速调整到期望风扇转速，因此，可以看出不同的风扇转速调整策略将会导致不同的风扇转速调整结果。

实际应用中，一般是以调整PID控制参数来选择相应的风扇转速调整策略，即不同的风扇转速调整策略将会对应不同的PID控制参数。

因此，在本发明实施例中，可预先设定PID控制参数与转速区间之间的对应关系，具体地，首先确定转速区间与风扇转速调整策略的对应关系，然后根据风扇转速调整策略设置相应的PID控制参数。下面具体说明。

例如，可以预先将转速区间划分为低速(风扇转速在转速A～转速B之间)，中速(风扇转速在转速B～转速C之间)，高速(风扇转速在转速C～转速D之间)，其中，转速A<转速B<转速C<转速D。

对于低速转速区间，则可设置为对应第一种风扇转速调整策略；

对于中速转速区间，则可设置为对应第二种风扇转速调整策略；

对于高速转速区间，则可设置为对应第三种风扇转速调整策略。

然后根据上述三种风扇转速调整策略，分别得到相应的PID控制参数的具体设置。从而最终得到了PID控制参数与转速区间之间的对应关系。

在根据上述方式预先设置了PID控制参数与转速区间之间的对应关系之后，可选地，可根据下列方式来控制第一风扇从当前实际转速调整到期望风扇转速：

步骤A、根据预设的转速与转速区间的对应关系，确定所述期望风扇转速对应的转速区间；

步骤B、根据所述期望风扇转速对应的转速区间及预设的转速区间与PID控制参数的对应关系，确定所述期望风扇转速对应的PID控制参数；

步骤C、根据所述第一风扇的期望转速及所述期望风扇转速对应的PID控制参数，控制所述第一风扇进行转动；

步骤D、根据所述第一风扇的当前实际转速及所述期望风扇转速对应的PID控制参数控制所述目标风扇盘中除所述第一风扇之外的所有风扇进行转动。

进一步地，在上述步骤101中，在通过风扇散热系统的风扇框上的温度采集器获取目标板卡的温度之后，若确定所述目标板卡的温度不小于下电温度阈值，则通知管理板对所述目标板卡进行下电处理。

通过该方法，可实现当确定目标板卡的温度大于或等于温度阈值时，则通知管理板对所述目标板卡进行下电处理，以防止该目标板卡长时间处于高温状态而导致损坏，因此具有保护板卡不因高温而损坏的目的。

本发明实施例，通过风扇散热系统的风扇框上的温度采集器获取目标板卡的温度，其中，所述风扇散热系统包含至少一个风扇盘，每个风扇盘中的风扇用于实现对所述风扇盘对应的板卡进行散热；根据预设的温度与风扇转速的对应关系，确定所述目标板卡的温度对应的期望风扇转速；根据确定的所述期望风扇转速，控制目标风扇盘中的所有风扇进行同步转动，所述目标风扇盘为与所述目标板卡对应的风扇盘。本发明实施例具体如下有益效果：第一，将散热系统的决策由管理板转移到风扇盘，释放管理板部分资源，并且风扇盘只针对对应的板卡进行温度检测和转速决策，因而不同的风扇盘中的风扇转速完全是根据风扇盘对应的板卡的温度来确定的，实现了按需给定，可以减少整个散热系统的能耗；第二，设备开机或复位后，风扇盘可直接完成对各自对应板卡的温度监控及自身风扇转速的调整，而无需等待管理板初始化后再来进行温度监控及风扇转速的调节，提高了系统的可靠性；第三，对处于同一风扇盘中的风扇实施同步控制，从而可以最大化散热风量，达到最佳的散热效果。

下面对本发明实施例提供的风扇控制方法做详细描述，如图2所示，包括：

步骤201、通过风扇散热系统的风扇框上的温度采集器获取目标板卡的温度，其中，所述风扇散热系统包含至少一个风扇盘，每个风扇盘中的风扇用于实现对所述风扇盘对应的板卡进行散热；

步骤202、根据预设的温度与风扇转速的对应关系，确定所述目标板卡的温度对应的期望风扇转速；

步骤203、根据预设的转速与转速区间的对应关系，确定所述期望风扇转速对应的转速区间，根据所述期望风扇转速对应的转速区间及预设的转速区间与PID控制参数的对应关系，确定所述期望风扇转速对应的PID控制参数，其中；

步骤204、将所述期望风扇转速作为第一风扇的期望转速，并根据所述第一风扇的期望转速及所述期望风扇转速对应的PID控制参数，控制所述第一风扇进行转动，所述第一风扇为所述目标风扇盘中转速最慢的风扇；

步骤205、获取所述第一风扇的当前实际转速，将所述第一风扇的当前实际转速作为第二风扇的期望转速，所述第二风扇为所述目标风扇盘中除所述第一风扇之外的风扇；

步骤206、根据所述期望风扇转速对应的PID控制参数及所述第二风扇的期望转速，控制所述第二风扇进行转动。

本发明实施例，通过风扇散热系统的风扇框上的温度采集器获取目标板卡的温度，其中，所述风扇散热系统包含至少一个风扇盘，每个风扇盘中的风扇用于实现对所述风扇盘对应的板卡进行散热；根据预设的温度与风扇转速的对应关系，确定所述目标板卡的温度对应的期望风扇转速；根据确定的所述期望风扇转速，控制目标风扇盘中的所有风扇进行同步转动，所述目标风扇盘为与所述目标板卡对应的风扇盘。本发明实施例具体如下有益效果：第一，将散热系统的决策由管理板转移到风扇盘，释放管理板部分资源，并且风扇盘只针对对应的板卡进行温度检测和转速决策，因而不同的风扇盘中的风扇转速完全是根据风扇盘对应的板卡的温度来确定的，实现了按需给定，可以减少整个散热系统的能耗；第二，设备开机或复位后，风扇盘可直接完成对各自对应板卡的温度监控及自身风扇转速的调整，而无需等待管理板初始化后再来进行温度监控及风扇转速的调节，提高了系统的可靠性；第三，对处于同一风扇盘中的风扇实施同步控制，从而可以最大化散热风量，达到最佳的散热效果。

下面结合具体的实施例，对本发明实施例提供的风扇控制方法做具体描述。参考图3，为本发明实施例提供的散热系统框架结构示意图。其中，包括管理板，N个板卡(N为正整数)，温度采集单元，转速换算单元，风扇同步控制单元以及至少一个风扇盘(图中以1个风扇框包含2个风扇盘为例，且一个风扇盘中包含2个风扇)。

各个模块简要描述如下：

板卡1～N：板卡是风扇主要进行散热的对象，每个板卡上都分布多个温度传感器，如温度传感器LM75，且分布在每个板卡的出风口、入风口及最热点等地方，用于收集板卡的温度信息，并且将收集的板卡温度信息存储于温度传感器的寄存器中。

温度采集单元：风扇板上的温度采集器通过I2C总线采集对应板卡的温度信息，并将采集到的温度信息(包括温度告警等)同步给管理板用于查看和告警显示

转速换算单元：此换算器对温度采集器传过来的温度信息做一定的换算处理，根据设定的温度-风扇转速曲线计算出对应风扇所需的转速。温度-风扇转速的换算根据不同环境有所不同，此处不做赘述。

风扇同步控制单元：该单元通过对叠加的风扇施加同步控制，消除风扇因叠加引起的前后干扰，增加风扇寿命，减小噪音，增大风量，改善体验。

风扇盘：大型的机架式设备由于风道较深，单个风扇不足以完成散热，通常将2或者多个风扇叠加使用(图中以2个为例进行说明)。叠加的风扇若不做特殊处理，在运行时前后风扇会相互干扰，增大噪声，减小风量。

管理板：管理板是人机交互的桥梁，风扇板将采集到的板卡温度信息和风扇转速信息传递给管理板用于显示和告警；用户也可通过管理板来手动设定期望的风扇转速。

参考图4，为本发明实施例提供的温度采集单元结构示意图。即，图4是对图3中的温度采集单元的细化结构。

温度采集单元在系统运行期间对对应模块进行定期温度轮询，各个风扇框之间是并行处理，可同时对多个板卡进行温度信息采集。

管理板监控接口逻辑：接收管理板的温度采集请求，并传递给温度采集控制逻辑，通知温度采集控制逻辑对各板卡进行温度采集。若温度采集单元采集到某个板卡的温度超过设定的下电温度阈值，通过此逻辑接口通知管理板对对应模块进行下电，防止模块烧毁。

温度采集控制逻辑：在系统运行期间，接收来自管理板的温度监控请求，获取对应板卡的温度信息传递给管理板；定期获取对应模块的温度信息，完成温度监控，并将获取到的温度信息传递给转速换算单元处理，以计算出散热所需的期望风扇转速。

参考图5，为本发明实施例提供的风扇同步控制单元结构示意图。同步控制单元实时接收速换算单元传递来的期望风扇转速，并传递给风扇。同时获取风扇的实际转速值和异常状态，反馈给管理板，用于显示和告警。

转速值接收转换逻辑：接收换算单元传递的期望风扇转速，并将此转速值转换成风扇的PWM(Pulse Width Modulation，脉冲宽度调制)控制值，并将PWM值传递给同步控制逻辑；以及接收同步控制逻辑传递来的当前风扇的真实转速信号，并将此信号转换成风扇的转速，用于管理板监控显示。

同步控制逻辑：用于实现根据接收到的PWM值对相应的风扇盘中的风扇进行同步控制。

参考图6，为本发明实施例提供的同步控制逻辑结构示意图。

扇转速区间判定器：此控制器将风扇转速分为低速、中速、高速三个区间。每个区间对应不同的PID参数，这样做的原因是在不同的转速下，同一组PID参数难以取到理想的控制效果，而分段控制就可以很好的解决这个问题。三组PID参数通过在不同转速区间中整定得到，整定得到的三组PID参数即作为固定参数，由于PID参数整定属于通用控制算法，这里不多做说明。接收到当前散热所需的风扇转速值，经过判定器区分后调取相对应的PID参数。

PID控制器：是根据PID控制原理对整个控制系统进行偏差调节，从而使被控制量的实际值与期望值一致。该PID控制算法的实现可以使用MCU(微控制单元，Micro Control Unit)，cpld(Complex Programmable Logic Device，复杂可编程逻辑器件)编程实现，也可以使用逻辑电路搭建实现。

转速控制器：该模块主要是一个风扇控制的模拟电路，其实现的是根据前级发送的转速命令来控制风扇供电电压，以实现对风扇转速的控制，在实现上，可以使用任意可调输出的供电电路来实现。

速度检测电路：可以通过测速元件获取风扇转速，然后将获取到的转速作为闭环控制量，逐步减小风扇转速与期望转速的偏差。

在图6中，以目标风扇盘中包含2个风扇，分别为风扇1和风扇2，且风扇2的转速小于风扇1的转速为例进行说明。

因此首先根据期望风扇转速和PID控制参数对风扇2进行风扇转速调节，然后根据风扇2的当前实际转速以及PID控制参数对风扇1进行风扇转速调节，最终实现风扇1和风扇2的同步转动，且转速均与期望风扇转速相同或无限接近。

参考图7，为本发明实施例提供的风扇同步转动方法流程示意图，其中，以目标风扇盘包含2个风扇，且风扇2是风扇转速小于风扇1的风扇转速为例。包括以下步骤：

步骤701、获取期望风扇转速；

步骤702、判断所述期望风扇转速是否对应低速区间，若是，则转到步骤705，若否，则转到步骤703；

步骤703、判断所述期望风扇转速是否对应中速区间，若是，则转到步骤706，若否，则转到步骤704；

步骤704、判断所述期望风扇转速是否对应高速区间，若是，则转到步骤707，若否，则转到步骤701；

步骤705、提取低速PID控制参数；

步骤706、提取中速PID控制参数；

步骤707、提取高速PID控制参数；

步骤708、获取风扇2的实际转速；

步骤709、判断风扇2是否有异常，若是，则转到步骤720，若否，则转到步骤710；

该步骤中，判断一个风扇是否异常，例如可以通过判断该风扇的当前实际转速是否在一个预设的区间内，若是则认为该风扇正常，例如将风扇转速大于转速值1，且小于转速值2的风扇确定为正常风扇，因而若一个风扇的转速超过了转速2或者低于转速值1，则认为该风扇异常，此时转到步骤720进行处理。

步骤710、计算风扇2的实际转速与期望风扇转速之间的差值；

步骤711、将偏差值输入PID控制器，计算出风扇2转速控制量；

步骤712、根据风扇2转速控制量，加速风扇2或减少风扇2的转速；

步骤713、将获取到的风扇2的当前实际转速作为风扇1的期望转速；

步骤714、获取风扇2的实际转速；

步骤715、判断风扇2是否异常，若是，则转到步骤719，若否，则转到步骤716；

步骤716、计算风扇1的实际转速与风扇1的期望转速之间的偏差值；

步骤717、将偏差值输入PID控制器，计算出风扇1转速控制量；

步骤718、加速风扇1转速或减少风扇1转速；

步骤719、关闭风扇1，点亮告警灯，在管理板通告异常，同时将期望风扇转速乘以目标值后设定给风扇2，超过最大值的即以最大值给定；

在该情形下，由于风扇1异常，因此关闭风扇1，因而目前只有风扇2在工作，为了保证可以提供足够的风量，因此需要提高风扇2的转速，加大风量供应，因此将期望风扇转速乘以目标值(一般是为大于1的某个值，例如1.2)，如果该值小于风扇2的最大转速，则将该值作为风扇2的期望转速，如果该值大于风扇2的最大转速，则将风扇2的最大转速作为风扇2的期望转速。

步骤720、关闭风扇2，点亮告警灯，在管理板通告异常，同时将期望风扇转速乘以目标值后设定给风扇1，超过最大值的即以最大值给定；

在该情形下，由于风扇2异常，因此关闭风扇2，因而目前只有风扇1在工作，为了保证可以提供足够的风量，因此需要提高风扇1的转速，加大风量供应，因此将期望风扇转速乘以目标值(一般是为大于1的某个值，例如1.2)，如果该值小于风扇1的最大转速，则将该值作为风扇1的期望转速，如果该值大于风扇2的最大转速，则将风扇1的最大转速作为风扇1的期望转速。

步骤721、获取风扇1的实际转速；

步骤722、判断风扇1是否异常，若是则转到步骤726，若否则转到步骤723；

步骤723、计算风扇1的实际转速与风扇1的期望转速之间的偏差值；

步骤724、将偏差值输入PID控制器，计算出风扇1转速控制量；

步骤725、加速风扇1转速或减小风扇1转速；

步骤726、关闭风扇1，点亮告警灯，在管理板通告异常，提示更换风扇。

在情形中，风扇1和风扇2都异常，因此需要提示用户更换风扇。

在实际应用中，由于一般入风口风速较小，出风口风速较大，因此一般风扇2作为入风口风扇，风扇1作为出风口风扇，即首先对入风口风扇进行转速的调整，然后对出风口风扇进行转速的调整。

本发明实施例，通过风扇散热系统的风扇框上的温度采集器获取目标板卡的温度，其中，所述风扇散热系统包含至少一个风扇盘，每个风扇盘中的风扇用于实现对所述风扇盘对应的板卡进行散热；根据预设的温度与风扇转速的对应关系，确定所述目标板卡的温度对应的期望风扇转速；根据确定的所述期望风扇转速，控制目标风扇盘中的所有风扇进行同步转动，所述目标风扇盘为与所述目标板卡对应的风扇盘。本发明实施例具体如下有益效果：第一，将散热系统的决策由管理板转移到风扇盘，释放管理板部分资源，并且风扇盘只针对对应的板卡进行温度检测和转速决策，因而不同的风扇盘中的风扇转速完全是根据风扇盘对应的板卡的温度来确定的，实现了按需给定，可以减少整个散热系统的能耗；第二，设备开机或复位后，风扇盘可直接完成对各自对应板卡的温度监控及自身风扇转速的调整，而无需等待管理板初始化后再来进行温度监控及风扇转速的调节，提高了系统的可靠性；第三，对处于同一风扇盘中的风扇实施同步控制，从而可以最大化散热风量，达到最佳的散热效果。

基于相同的技术构思，本发明实施例还提供风扇控制装置，如图8所示，包括：

采集单元801，用于通过风扇散热系统的风扇框上的温度采集器获取目标板卡的温度，其中，所述风扇散热系统包含至少一个风扇盘，每个风扇盘中的风扇用于实现对所述风扇盘对应的板卡进行散热；

确定单元802，用于根据预设的温度与风扇转速的对应关系，确定所述目标板卡的温度对应的期望风扇转速；

控制单元803，用于根据确定的所述期望风扇转速，控制目标风扇盘中的所有风扇进行同步转动，所述目标风扇盘为与所述目标板卡对应的风扇盘。

可选地，所述控制单元801，具体用于：

将所述期望风扇转速作为第一风扇的期望转速，并根据所述第一风扇的期望转速，控制所述第一风扇进行转动，所述第一风扇为所述目标风扇盘中转速最慢的风扇；

获取所述第一风扇的当前实际转速，并根据所述第一风扇的当前实际转速控制所述目标风扇盘中除所述第一风扇之外的所有风扇进行转动。

可选地，所述控制单元801，还用于：

将所述第一风扇的当前实际转速作为第二风扇的期望转速，所述第二风扇为所述目标风扇盘中除所述第一风扇之外的风扇；

根据所述第二风扇的期望转速，控制所述第二风扇进行转动。

可选地，所述装置还包括控制参数确定单元804，具体用于：

根据预设的转速与转速区间的对应关系，确定所述期望风扇转速对应的转速区间；

根据所述期望风扇转速对应的转速区间及预设的转速区间与PID控制参数的对应关系，确定所述期望风扇转速对应的PID控制参数，其中，不同的PID控制参数对应不同的风扇转速调整策略；

所述控制单元801，具体用于：

根据所述第一风扇的期望转速及所述期望风扇转速对应的PID控制参数，控制所述第一风扇进行转动；

根据所述第一风扇的当前实际转速及所述期望风扇转速对应的PID控制参数控制所述目标风扇盘中除所述第一风扇之外的所有风扇进行转动。

可选地，所述装置还包括告警单元805，具体用于：

若确定所述目标板卡的温度不小于下电温度阈值，则通知管理板对所述目标板卡进行下电处理。

本发明实施例，通过风扇散热系统的风扇框上的温度采集器获取目标板卡的温度，其中，所述风扇散热系统包含至少一个风扇盘，每个风扇盘中的风扇用于实现对所述风扇盘对应的板卡进行散热；根据预设的温度与风扇转速的对应关系，确定所述目标板卡的温度对应的期望风扇转速；根据确定的所述期望风扇转速，控制目标风扇盘中的所有风扇进行同步转动，所述目标风扇盘为与所述目标板卡对应的风扇盘。本发明实施例具体如下有益效果：第一，将散热系统的决策由管理板转移到风扇盘，释放管理板部分资源，并且风扇盘只针对对应的板卡进行温度检测和转速决策，因而不同的风扇盘中的风扇转速完全是根据风扇盘对应的板卡的温度来确定的，实现了按需给定，可以减少整个散热系统的能耗；第二，设备开机或复位后，风扇盘可直接完成对各自对应板卡的温度监控及自身风扇转速的调整，而无需等待管理板初始化后再来进行温度监控及风扇转速的调节，提高了系统的可靠性；第三，对处于同一风扇盘中的风扇实施同步控制，从而可以最大化散热风量，达到最佳的散热效果。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、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设备上，使得在计算机或其他可编程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范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。