专利名称：散热系统的冗余装置及散热系统的冗余方法
技术领域：
本发明涉及一种散热系统的冗余装置及散热系统的冗余方法，尤其涉及机架式设备的散热系统的风扇模块冗余装置及风扇模块冗余方法。其对于高端设备的系统可靠性与稳定性有极大地提升。
背景技术：
当前的通讯行业中的机架式设备基本上有两种方式，横插板的机框和坚插板的机框，在电信级的设备中多为坚插板的机框。
由于电信级的设备在网络中的位置都比较重要，如果出问题影响都比较严重，所以电信级设备都对系统的可靠性与稳定性有较高的要求。实现较高的可靠性的一个主要的方法就是对系统的各个重要的部件采用冗余的设计方式，如控制单元、交换单元、电源模块等等。在这其中散热系统的冗余备份也是相当重要的一个部分。因为当一个设备的散热系统发生故障，设备不但自身运行会出现故障，而且在严重的情况下还可能会影响到周边的设备，例如引起机房内的火灾，这都是非常严重的事故。而目前大多的电信级设备还没有做到散热系统的冗余备份，或者是没有完全地做到散热系统的冗余备份。
并且，目前机架式设备在横插与坚插两种机框上一般都是只有一个风扇模块，一个风扇模块的只能实现风扇单体的冗余备份，不能实现风扇模块的冗余。风扇单体的冗余是指一个风扇模块由多个风扇单体构成，当一风扇单体故障时其余的风扇单体的供风量还可以满足整个机框的散热要求。这种方式有两个比较大的问题，一是虽然风扇模块中的风扇单体是冗余的，但风扇模块的监控电路是没有冗余的，如果风扇模块的监控电路出现故障，整个风扇模块也就不能工作了。二是在散热效果上有风扇单体故障的风扇模块，不能完全的与没有故障的风扇模块相同，在对应风扇单体故障的机框区域的风量是完全不同的。所以风扇单体的冗余备份并不是一个很好的解决方案。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供了一种散热系统的冗余装置及散热系统的冗余方法，其能够为电信级设备提供充足的散热系统的冗余备份。
根据本发明的一个方面，提供了一种散热系统的冗余装置，用于机架式设备的散热系统的冗余备份，其包括下部风扇模块，位于机架式设备的机框的下部；上部风扇模块，位于机架式设备的机框的上部；下部风扇模块监控电路，用于对下部风扇模块进行监视、控制；上部风扇模块监控电路，用于对上部风扇模块进行监视、控制；以及控制电路，与下部风扇模块监控电路和上部模块监控电路连接，根据下部风扇模块和上部风扇模块的监控结果，控制下部风扇模块和上部风扇模块的运行速率。
其中，下部风扇模块监控电路在下部风扇模块发生故障时，发出第一故障报警信号；在下部风扇模块更换修理完毕时，发出第一更换修理完毕信号；上部风扇模块监控电路在上部风扇模块发生故障时，发出第二故障报警信号；在上部风扇模块更换修理完毕时，发出第二更换修理完毕信号。
并且，控制电路当接收到第一故障报警信号时，提高上部风扇模块的运行速率；当接收到第一修理更换完毕信号时，降低上部风扇模块的运行速率；控制电路当接收到第二故障报警信号时，提高下部风扇模块的运行速率；当接收到第二修理更换完毕信号时，降低下部风扇模块的运行速率。
此外，在上述散热系统的冗余装置中，控制电路还具有通知功能，当接收到第一故障报警信号后，通知工作人员更换修理下部风扇模块；当接收到述第二故障报警信号后，通知工作人员更换修理上部风扇模块。
而且，下部风扇模块用于吸入空气；上部风扇模块用于吹出空气。
控制电路当接收到第一故障报警信号时，提高上部风扇模块的运行速率至全速运行；当接收到第二故障报警信号时，提高下部风扇模块的运行速率至全速运行。
下部风扇模块监控电路和上部风扇模块监控电路还分别具有供电功能。并且，下部风扇模块监控电路和上部风扇模块监控电路还分别具有可热插拔的功能。机架式设备是路由器。此外，控制电路包括CPU。
根据本发明的另一方面，提供了一种散热系统的冗余方法，用于机架式设备的散热系统的冗余备份，其包括以下步骤监控步骤，下部风扇模块监控电路监控位于机架式设备的机框的下部的下部风扇模块；上部风扇模块监控电路监控位于机架式设备的机框的上部的上部风扇模块；以及控制步骤，根据监控步骤的监控结果，控制电路控制下部风扇模块和上部风扇模块的运行速率。
其中，下部风扇模块监控电路在下部风扇模块发生故障时，发出第一故障报警信号；在下部风扇模块更换修理完毕时，发出第一更换修理完毕信号；上部风扇模块监控电路在上部风扇模块发生故障时，发出第二故障报警信号；在上部风扇模块更换修理完毕时，发出第二更换修理完毕信号。
并且，控制电路当接收到第一故障报警信号时，提高上部风扇模块的运行速率；当接收到第一修理更换完毕信号时，降低上部风扇模块的运行速率；控制电路当接收到第二故障报警信号时，提高下部风扇模块的运行速率；当接收到第二修理更换完毕信号时，降低下部风扇模块的运行速率。
此外，在上述散热系统的冗余方法中，还包括通知步骤，控制电路当接收到第一故障报警信号后，通知工作人员更换修理下部风扇模块；当接收到述第二故障报警信号后，通知工作人员更换修理上部风扇模块。
下部风扇模块用于吸入空气；上部风扇模块用于吹出空气。并且，机架式设备为竖插板的机架式设备。下部风扇模块监控电路和上部风扇模块监控电路还分别具有供电功能。下部风扇模块监控电路和上部风扇模块监控电路还分别具有可热插拔的功能。机架式设备是路由器。控制电路包括CPU。
通过本发明，两个风扇模块相互冗余热备份，可以保证关键的风扇单体和风扇监控电路都是冗余备份的，而且，一个风扇模块故障时系统的风量不变，从而提高了系统的可靠性与稳定性。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中图1是根据本发明的散热系统的冗余装置的概略构成图；图2是根据本发明实施例的散热系统的冗余装置的示图；图3是根据本发明实施例的散热系统的冗余装置的构成示意图；以及图4是根据本发明的散热系统的冗余方法的概略流程图。
具体实施例方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
图1是根据本发明的散热系统的冗余装置的概略构成图。如图1所示，用于机架式设备的散热系统的冗余备份的散热系统的冗余装置100包括下部风扇模块102，位于机架式设备的机框的下部；上部风扇模块104，位于机架式设备的机框的上部；下部风扇模块监控电路106，用于对下部风扇模块102进行监视、控制；上部风扇模块监控电路108，用于对上部风扇模块104进行监视、控制；以及控制电路110，与下部风扇模块监控电路106和上部模块监控电路108连接，根据下部风扇模块102和上部风扇模块104的监控结果，控制下部风扇模块102和上部风扇模块104的运行速率。
其中，下部风扇模块监控电路106在下部风扇模块102发生故障时，发出第一故障报警信号；在下部风扇模块102更换修理完毕时，发出第一更换修理完毕信号；上部风扇模块监控电路108在上部风扇模块104发生故障时，发出第二故障报警信号；在上部风扇模块104更换修理完毕时，发出第二更换修理完毕信号。
并且，控制电路110当接收到第一故障报警信号时，提高上部风扇模块104的运行速率；当接收到第一修理更换完毕信号时，降低上部风扇模块104的运行速率；控制电路110当接收到第二故障报警信号时，提高下部风扇模块102的运行速率；当接收到第二修理更换完毕信号时，降低下部风扇模块102的运行速率。
此外，在上述散热系统的冗余装置100中，控制电路110还具有通知功能，当接收到第一故障报警信号后，通知工作人员更换修理下部风扇模块102；当接收到述第二故障报警信号后，通知工作人员更换修理上部风扇模块104。
而且，下部风扇模块102用于吸入空气；上部风扇模块104用于吹出空气。
控制电路110当接收到第一故障报警信号时，提高上部风扇模块104的运行速率至全速运行；当接收到第二故障报警信号时，提高下部风扇模块102的运行速率至全速运行。
下部风扇模块监控电路106和上部风扇模块监控电路108还分别具有供电功能。并且，下部风扇模块监控电路106和上部风扇模块监控电路108还分别具有可热插拔的功能。其中，机架式设备是路由器。此外，控制电路110包括CPU。
具体而言，图2是根据本发明实施例的散热系统的冗余装置的示图。如图2所示，由于是坚插板的机架式设备(例如，路由器)，所以空气在机架内是上下流动的，考虑到热空气的对流效应，将两个风扇模块一个安装在机框的下部，一个安装在机框的上部。其中机框下部的风扇模块是吸入空气的(吸风)，机框上部的风扇模块是吹出空气的(吹风)，这样空气就在机框内形成一个自下而上的流动系统，从而有效带走机框内的热量。
并且，由于是一个冗余的散热系统，所以当两个风扇模块有一个停止工作时，剩下的一个风扇模块也可以单独承担整个机框的散热功能。根据整机的散热的分析与计算，选择合适风量的风扇个体来设计风扇模块。并设计可调速的风扇系统，当两个风扇模块都在工作的时候，调速系统控制风扇以总转速的一半运行，当一个风扇模块发生故障时，剩下的一个风扇模块全速运行以保证系统的散热功能。这样就实现了一个散热系统的冗余热备份的功能。
在单个风扇模块的设计上，风扇模块的监控电路应具有供电、监视、控制、报警的功能，应具用可热插拔的功能。当一个风扇模块发生故障时它可以通过监视与报警电路将故障信息上报，系统收到故障信息后通过控制电路控制另一个风扇模块全速运行，以保证系统的散热要求。
图3是根据本发明实施例的散热系统的冗余装置的构成示意图。如图3所示，在电信级核心路由器上，设有两个风扇模块相互冗余热备份。一个位于路由器机框的下部，一个位于路由器机框的上部，两个风扇模块的监控电路分别引到CPU控制单元中，当中CPU控制单元收到一个风扇模块的故障报警信号时，CPU控制单元控制完好的风扇模块全速运行，以保证整个路由器的散热要求，同时通过监控网络通知工作人员到现场更换修理故障的风扇模块，在此期间完好的风扇模块可单独提供整个路由器的散热所需的风力。当故障的风扇模块修理更换完毕后，CPU控制单元收到其正常的信号后，降下完好的风扇模块的运行速率，这时两个风扇模块又同时为整个路由器的散热提供所需的风力。
图4是根据本发明的散热系统的冗余方法的概略流程图。如图4所示，用于机架式设备的散热系统的冗余备份的散热系统的冗余方法包括以下步骤监控步骤S402，下部风扇模块监控电路监控位于机架式设备的机框的下部的下部风扇模块；上部风扇模块监控电路监控位于机架式设备的机框的上部的上部风扇模块；以及控制步骤S404，根据监控步骤S402的监控结果，控制电路控制下部风扇模块和上部风扇模块的运行速率。
其中，下部风扇模块监控电路在下部风扇模块发生故障时，发出第一故障报警信号；在下部风扇模块更换修理完毕时，发出第一更换修理完毕信号；上部风扇模块监控电路在上部风扇模块发生故障时，发出第二故障报警信号；在上部风扇模块更换修理完毕时，发出第二更换修理完毕信号。
并且，控制电路当接收到第一故障报警信号时，提高上部风扇模块的运行速率；当接收到第一修理更换完毕信号时，降低上部风扇模块的运行速率；控制电路当接收到第二故障报警信号时，提高下部风扇模块的运行速率；当接收到第二修理更换完毕信号时，降低下部风扇模块的运行速率。
此外，在上述散热系统的冗余方法中，还包括通知步骤，控制电路当接收到第一故障报警信号后，通知工作人员更换修理下部风扇模块；当接收到述第二故障报警信号后，通知工作人员更换修理上部风扇模块。
下部风扇模块用于吸入空气；上部风扇模块用于吹出空气。并且，机架式设备为竖插板的机架式设备。下部风扇模块监控电路和上部风扇模块监控电路还分别具有供电功能。下部风扇模块监控电路和上部风扇模块监控电路还分别具有可热插拔的功能。机架式设备是路由器。控制电路包括CPU。
通过本发明，两个风扇模块相互冗余热备份，可以保证关键的风扇单体和风扇监控电路都是冗余备份的，而且，一个风扇模块故障时系统的风量不变，从而提高了系统的可靠性与稳定性。
此外，本发明可实施在本技术构思范围内的各种变形。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种散热系统的冗余装置，用于机架式设备的散热系统的冗余备份，其特征在于，包括下部风扇模块，位于所述机架式设备的机框的下部；上部风扇模块，位于所述机架式设备的机框的上部；下部风扇模块监控电路，用于对所述下部风扇模块进行监视、控制；上部风扇模块监控电路，用于对所述上部风扇模块进行监视、控制；以及控制电路，与所述下部风扇模块监控电路和所述上部模块监控电路连接，根据所述下部风扇模块和所述上部风扇模块的监控结果，控制所述下部风扇模块和所述上部风扇模块的运行速率。
2.根据权利要求1所述的散热系统的冗余装置，其特征在于所述下部风扇模块监控电路在所述下部风扇模块发生故障时，发出第一故障报警信号，所述控制电路当接收到第一故障报警信号时，提高所述上部风扇模块的运行速率；所述下部风扇模块监控电路在所述下部风扇模块更换修理完毕时，发出第一更换修理完毕信号，所述控制电路当接收到第一修理更换完毕信号时，降低所述上部风扇模块的运行速率，所述上部风扇模块监控电路在所述上部风扇模块发生故障时，发出第二故障报警信号，所述控制电路当接收到第二故障报警信号时，提高所述下部风扇模块的运行速率；所述上部风扇模块监控电路在所述上部风扇模块更换修理完毕时，发出第二更换修理完毕信号，所述控制电路当接收到第二修理更换完毕信号时，降低所述下部风扇模块的运行速率。
3.根据权利2所述的散热系统的冗余装置，其特征在于所述控制电路还具有通知功能，当接收到所述第一故障报警信号后，通知工作人员更换修理所述下部风扇模块；当接收到所述述第二故障报警信号后，通知所述工作人员更换修理所述上部风扇模块。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的散热系统的冗余装置，其特征在于所述下部风扇模块用于吸入空气；所述上部风扇模块用于吹出空气。
5.根据权利要求2所述的散热系统的冗余装置，其特征在于所述控制电路当接收到第一故障报警信号时，提高所述上部风扇模块的运行速率至全速运行；当接收到第二故障报警信号时，提高所述下部风扇模块的运行速率至全速运行。
6.根据权利要求1至3中任一项所述的散热系统的冗余装置，其特征在于所述下部风扇模块监控电路和所述上部风扇模块监控电路还分别具有供电功能。
7.根据权利要求1至3中任一项所述的散热系统的冗余装置，其特征在于所述下部风扇模块监控电路和所述上部风扇模块监控电路还分别具有可热插拔的功能。
8.根据权利要求1至3中任一项所述的散热系统的冗余装置，其特征在于所述机架式设备是路由器。
9一种散热系统的冗余方法，用于机架式设备的散热系统的冗余备份，其特征在于，包括以下步骤监控步骤，下部风扇模块监控电路监控位于所述机架式设备的机框的下部的下部风扇模块；上部风扇模块监控电路监控位于所述机架式设备的机框的上部的上部风扇模块；以及控制步骤，根据所述监控步骤的监控结果，控制电路控制所述下部风扇模块和所述上部风扇模块的运行速率。
10.根据权利要求9所述的散热系统的冗余方法，其特征在于所述下部风扇模块监控电路在所述下部风扇模块发生故障时，发出第一故障报警信号，所述控制电路当接收到第一故障报警信号时，提高所述上部风扇模块的运行速率；所述下部风扇模块监控电路在所述下部风扇模块更换修理完毕时，发出第一更换修理完毕信号，所述控制电路当接收到第一修理更换完毕信号时，降低所述上部风扇模块的运行速率；所述上部风扇模块监控电路在所述上部风扇模块发生故障时，发出第二故障报警信号，所述控制电路当接收到第二故障报警信号时，提高所述下部风扇模块的运行速率；所述上部风扇模块监控电路在所述上部风扇模块更换修理完毕时，发出第二更换修理完毕信号，当接收到第二修理更换完毕信号时，降低所述下部风扇模块的运行速率。
11.根据权利要求10所述的散热系统的冗余方法，其特征在于还包括通知步骤，所述控制电路当接收到所述第一故障报警信号后，通知工作人员更换修理所述下部风扇模块；当接收到所述述第二故障报警信号后，通知所述工作人员更换修理所述上部风扇模块。
12.根据权利要求9至11中任一项所述的散热系统的冗余方法，其特征在于所述下部风扇模块用于吸入空气；所述上部风扇模块用于吹出空气。
13.根据权利要求10所述的散热系统的冗余方法，其特征在于所述机架式设备为竖插板的机架式设备。
14.根据权利要求9至11中任一项所述的散热系统的冗余方法，其特征在于所述下部风扇模块监控电路和所述上部风扇模块监控电路还分别具有供电功能，并且，所述机架式设备是路由器。
15.根据权利要求9至11中任一项所述的散热系统的冗余方法，其特征在于所述下部风扇模块监控电路和所述上部风扇模块监控电路还分别具有可热插拔的功能，并且，所述机架式设备是路由器。
全文摘要
本发明公开了一种用于机架式设备的散热系统的冗余备份的散热系统的冗余装置及散热系统的冗余方法，其中，散热系统的冗余装置包括下部风扇模块，位于机架式设备的机框的下部；上部风扇模块，位于机架式设备的机框的上部；下部风扇模块监控电路，用于对下部风扇模块进行监视、控制；上部风扇模块监控电路，用于对上部风扇模块进行监视、控制；以及控制电路，与下部风扇模块监控电路和上部模块监控电路连接，根据下部风扇模块和上部风扇模块的监控结果，控制下部风扇模块和上部风扇模块的运行速率。因而，可以保证关键的风扇单体和风扇监控电路都是冗余备份的，而且，一个风扇模块故障时系统的风量不变，从而提高了系统的可靠性与稳定性。
文档编号G06F1/20GK101094583SQ200710141560
公开日2007年12月26日 申请日期2007年8月2日 优先权日2007年8月2日
发明者李新双 申请人:中兴通讯股份有限公司