一种设备状况监控装置及方法
【专利摘要】本发明涉及一种设备状况监控装置及方法。所述设备状况监控装置包含：处理器、多个电子设备和多个温度传感器，每个所述温度传感器对应一个所述电子设备，所述处理器接收来自所述温度传感器的温度信号并根据所述操作模式得到所述电子设备的确定温度；所述处理器将所述确定温度与所述存储数据进行比较；并根据比较结果，确定所述装置是否在当前操作模式下运行。
【专利说明】一种设备状况监控装置及方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种设备状况监控装置及方法，该装置包含多个电子设备和多个温度传感器。
【背景技术】
[0002]在制造过程中,可通过感觉风扇的吹风方向或扇叶的旋转方向来检测产品中风扇的安装是否正确。目前，在不对产品进行复杂检查或安装额外传感器的情况下，要在现场探测风扇安装是否错误是相当困难的，且这样操作会产生更多成本。
[0003]而且安装时，由于风扇的支撑结构一般与全部三条轴对称，因而能够以多种方式进行安装。但这带来了在安装产品时能否确保风扇方向正确的问题。目前，能防止错误安装的机械特征并不多。但这可能是一个很严重的问题，因为安装错误会使风扇吹风方向不正确，对产品冷却效果造成重大影响。
【发明内容】
[0004]针对现有技术存在的问题，本发明所提供的装置中已安装的传感器可测量产品内各种设备的温度，并将这些传感器的读数与存储在软件中的热曲线进行比较以确定吹风方向，甚至能够确定是否有吹风。由于产品中各种设备与风扇的距离和位置各不相同，因此产品内的各条温度曲线也会因吹风方向、速度、操作模式和系统中的其他变量而各不相同。根据实际情况，可提前发出报警。从而克服现有技术中的问题，提高了装置的可靠性、安全性。
[0005]一方面，本发明提供了一种设备状况监控装置，包含:处理器、多个电子设备和多个温度传感器；每个所述温度传感器对应一个所述电子设备；所述处理器根据所述监控装置的操作模式控制所述电子设备；所述处理器接收来自所述温度传感器的温度信号并根据所述操作模式得到所述电子设备的确定温度；所述处理器将所述确定温度与存储数据进行比较，并根据比较结果决定所述监控装置是否在当前操作模式下运行。
[0006]上述存储数据是所述电子设备在对应的操作模式下的预期温度。
[0007]上述电子设备的操作模式与冷却所述电子设备的风扇的运行状况有关。
[0008]上述风扇至少一个，所述存储数据是当其中一个所述风扇如预期运行时所述电子设备的预期温度。
[0009]上述风扇至少一个，所述存储数据是当所述风扇安装不正确时所述电子设备的预
期温度。
[0010]上述风扇至少一个，所述存储数据是当所述风扇的轴承破裂时所述电子设备的预
期温度。
[0011]当确定上述设备状况监控装置未在预期的操作模式下运行时，所述处理器输出报
警信号。
[0012]上述确定温度是所述电子设备结温的估计值。
[0013]上述设备状况监控装置是变速传动装置。[0014]另一方面，本发明提供了一种设备状况监控方法，包括:设有多个电子设备和多个温度传感器，每个所述温度传感器对应一个所述电子设备，根据所述温度传感器的温度信号并根据所述电子设备的操作模式得到所述电子设备的确定温度；将所述确定温度与存储数据进行比较，并根据比较结果决定是否在当前操作模式下运行。
[0015]上述存储数据是所述电子设备在对应的操作模式下的预期温度。
[0016]上述电子设备的操作模式与冷却所述电子设备的风扇的运行状况有关。
[0017]上述风扇至少一个，所述存储数据是当其中一个所述风扇如预期运行时所述电子设备的预期温度。
[0018]上述风扇至少一个，所述存储数据是当所述风扇安装不正确时所述电子设备的预
期温度。
[0019]上述风扇至少一个，所述存储数据是当所述风扇的轴承破裂时所述电子设备的预
期温度。
[0020]上述方法还包含当确定未在预期的操作模式下运行时输出报警信号。
[0021]上述确定温度是所述电子设备结温的估计值。
[0022]上述设备状况监控方法由变速传动装置执行。
[0023]本文所述的装置可装配有变速传动装置，例如在制造时所使用的变速传动装置。一般情况下，这些装置包括安装人员可更换的风扇，这些风扇的支撑结构与全部三条轴对称，因而能够以多种方式进行安装。但这又带来了在安装产品时，能否确保风扇方向正确的问题。目前，能防止错误安装的机械特征并不多。但这可能是一个很严重的问题，因为安装错误会使风扇吹风方向不正确，对产品冷却效果造成重大影响。若采用本发明提供的解决方案，装置自身将能够检测到故障状况(如风扇安装方式错误)，以便向用户发出报警。因此，通过正确地安装风扇，提高了装置的可靠性，减少了客户拨打求助电话以及因热过载而导致设备损坏的几率。
【专利附图】
【附图说明】
[0024]现在通过具体实施例并参考附图进一步说明本发明的技术方案，其中:
[0025]图1显示了可实施本发明的技术的装置示例；
[0026]图2显示了使用温度绝对值的热曲线示例；
[0027]图3显示了使用温度微分值的热曲线示例；
[0028]图4显示了可实施本发明的技术的装置的进一步示例；
[0029]图5、6和7显示了使用温度微分值的热曲线示例；以及
[0030]图8是本发明的流程图图解。
【具体实施方式】
[0031]本发明提供了一种设备状况监控装置及方法。为方便解释，将在以下描述中给出多个具体细节，以帮助读者彻底了解本发明。但是，对于本领域技术人员而言，即使没有这些具体细节他们也应该能够予以实践。在其他示例中，众所周知的结构和设备会以方块图的形式加以显示，以避免对本发明造成不必要的含糊。
[0032]一方面，提供了一种设备状况监控装置，图1显示了设备状况监控装置100的示例。设备状况监控装置100包含多个电子设备102，多个温度传感器104，一个处理器106，用于控制所述电子设备102并接收来自温度传感器104的输入，以及一个或多个冷却组件108，用于冷却装置100内的电子设备102。
[0033]另一方面，提供了一种设备状况监控方法，及包含经配置可用于执行上述操作的各种装置、计算机可读介质和数据载体，其中数据载体含有通过处理方法来说明可执行指令的数据，以使该处理方法执行上述操作。例如CD-ROM、记忆棒、加密狗、传输信号、下载文件等。特别地，该方法可以在受到温度影响的装置中实施。
[0034]图1显示了可实施本发明的技术的装置示例。设备状况监控装置100包括多个电子设备102，多个温度传感器104，处理器106及一个或多个用于冷却电子设备102的冷却组件108，处理器106用于控制电子设备102并接受温度传感器104的输出。
[0035]可选地，设备状况监控装置100所包含的电子设备102、温度传感器104等可能会比图示中的多。为方便理解本发明，设备状况监控装置100已经过简化，实际实施的设备状况监控装置100很可能会包含更多的组件。电子设备102可以是电子设备，例如分离式半导体设备(如二极管、晶体管等)或集成电路(ICs)或独立单元(如电源等)或如机械设备、电气设备、物理部分(如PCB温度或外壳温度)的其他设备。温度传感器104可包含热敏电阻或类似的元件。冷却组件108可以是受控于一个或多个翻门或其他冷却组件的风扇或通风口，以便冷却设备状况监控装置100中的电子设备102。
[0036]运行时，处理器106根据设备状况监控装置100的操作模式控制电子设备102。例如，操作模式可以是当电子设备102全功率工作时，冷却组件108 (如风扇)在运行，也就是设备状况监控装置100所含电子设备102的一个子设备；或者可以是冷却组件108在运行而所有电子设备102处于休眠模式的操作模式；或者是冷却组件108在运行而电子设备102不运行的操作模式；或者是其他任何操作模式。
[0037]当电子设备102在给定的设备状况监控装置100操作模式下运行时，处理器存储与预期温度相关的数据。此存储数据可以是如图2所示的温度曲线形式。
[0038]图2显示了在给定的设备状况监控装置100操作模式下，一条关联电子设备102η预期温度DTn的存储曲线。电子设备102η的实际确定温度DTn由相关传感器104η (在图2中由Sn表示)感应到的实际温度Tn以及在设备状况监控装置100的当前操作模式下关联电子设备102η的当前操作模式决定。
[0039]例如:
[0040]DTn=Tn x mn x d
[0041]其中Tn是传感器104η感应到的实际温度
[0042]mn是关联电子设备102η的运行性能，如0%至100%
[0043]d是传感器104η与关联电子设备102η之间的距离
[0044]或者:
[0045]DTn=Tn+(k*accl*mn*d)
[0046]其中Tn是传感器104η感应到的实际温度
[0047]m是关联电子设备102η的运行性能，如0%至100%
[0048]d是传感器104η与关联电子设备102η之间的距离
[0049]k是在测试过程中确定的系数[0050]accl是穿过开关设备的累积电流
[0051]因此，确定的温度DTn不仅仅是传感器104远程感应到的温度，而且是电子设备102在特定操作模式中、实际温度的更精准估计值。优选地，电子设备102是一个分离式半导体设备(如晶体管、二极管或其他类似设备)，确定的温度DTn给出了电子设备102的实际结温的估计值。
[0052]除此之外，还可能有当电子设备102处于其他操作模式时存储的其他温度曲线，例如打开或关闭一个或多个风扇，打开或关闭一个或多个设备，或设备关闭和打开的比率(O至100%)，以及当前通过设备的电流等。
[0053]曲线可以是微分曲线，也就是指示出由两个不同的温度传感器所确定的温度之间的差异的曲线。例如，如图3所示，温度曲线可能与电子设备1021所确定的温度和相关曲线中其他每个设备所确定的温度之间的差异有关。
[0054]设备状况监控装置100监控各种状况，如错误安装的风扇、通风入口或通风出口堵塞、风扇堵塞、风扇破裂、风扇运行不稳定或设备状况监控装置100的其他操作状况。此种监控基于已存储的温度曲线数据。该存储数据可能涉及到指定操作状况下的预期温度曲线，并可能涉及到故障操作状况。例如，存储数据中可能包含一条与错误方式安装的风扇的预期温度曲线有关的温度曲线。如果处理器106确定装置的温度曲线类似于已存储的、以错误方式安装的风扇的预期温度曲线有关的温度曲线，那么处理器106会将其视为检测到的故障而发出报警。
[0055]下文将对系统的运行进行说明。在设备状况监控装置100运行期间，处理器106与设备状况监控装置100的电子设备102、温度传感器104和风扇108等其他组件之间会进行信号收发操作。而在设备状况监控装置100运行的任何时间点，处理器106都可了解组件的运行状况。处理器106接收位于设备状况监控装置100周围的温度传感器104的输入。如果温度传感器104感应到的温度等于或大于阈值，即会触发处理器106检查设备状况监控装置100内的温度。
[0056]为此，处理器106读取温度传感器104感应到的温度，并且，对于与设备状况监控装置100操作模式相关的每个温度传感器104η，处理器确定温度DTn指示出与温度传感器104关联的电子设备102η的当前温度。然后，处理器106会确定已确定温度DTn之间的差异ADT，并将这些确定的差异ADTn与设备状况监控装置100当前操作模式下相关温度传感器104中存储的曲线比较。
[0057]图4示出了简化的设备状况监控装置100，包含两个电子设备1021和1022、两个传感器1041和1042、一个处理器106和一个风扇108。在正确运行情况下，风扇108使空气沿着箭头110方向流动。如此一来，设备状况监控装置100外部的冷空气会被吸入设备状况监控装置100内以依次冷却电子设备1022和设备1021，然后离开装置，例如通过网罩112离开。
[0058]处理器106存储了设备在各种操作模式下与传感器1041和1042相关的温度曲线。图5、6和7分别显示了如图4中说明的装置存储的三个温度曲线示例。图5显示了下述状况中与电子设备1021所确定温度相关的所确定温度微分ADT的温度曲线示例:
[0059]1.风扇打开
[0060]2.1021 打开，100%[0061]3.1022 关闭，0%
[0062]对于此曲线，根据温度传感器1041读数确定的温度以及温度传感器1042所确定的温度之间的温差表示为值X。这是当出现上述操作状况时，所确定温度ADT的预期差异。
[0063]图6显示了以下状况中与电子设备1021所确定温度相关的所确定温度微分ADT的温度曲线示例:
[0064]1.风扇打开
[0065]2.1021 打开，100%
[0066]3.1022 打开，100%
[0067]在此情况下，所确定的温度微分Λ DT,也就是根据温度传感器1041读数确定的温度与温度传感器1042确定的温度之差，表示为y。这是当出现上述操作状况时，所确定温度ADT的预期差异。
[0068]图7显示了下述状况中与设备1021所确定温度相关的所确定温度微分ADT的温度曲线示例:
[0069]1.风扇打开
[0070]2.1021 关闭，0%
[0071]3.1022 关闭，0%
[0072]在此情况下，所确定的温度微分Λ DT,也就是根据温度传感器1041读数确定的温度与温度传感器1042确定的温度之差，表示为ζ。这是当出现上述操作状况时，所确定温度ADT的预期差异。
[0073]下面将根据图8，对图4中所示的系统的运行进行说明。在设备状况监控装置100运行期间，处理器106与设备状况监控装置100的电子设备102、温度传感器104和风扇108等其他组件之间会进行信号收发操作。在装置100运行的任何时间点，处理器106都可了解各个组件的运行。处理器106接收来自温度传感器104的输入。当温度传感器104感应到的温度等于或者大于阈值时，就会触发处理器106去检查设备状况监控装置100内的温度。
[0074]为此，处理器106接收(操作800)来自第一温度传感器1041和第二温度传感器1042的温度读数。然后，处理器106确定感应到的温度是否超过触发阈值(操作802)。若未超过，则处理器106返回接收温度读数(操作800)。如果温度读数超过触发阈值，那么对于每一个相关的温度传感器，处理器106 (操作804)确定设备的温度DTn指示出与温度传感器104η关联的电子设备102η的当前温度。接着，处理器106 (操作806)确定第一电子设备1021的已确定温度和第二电子设备1022的已确定温度之间的差异Λ DT，然后，处理器106 (操作808)将此所确定的温度之间的差异ADT与设备状况监控装置100当前操作模式下相关温度传感器104中存储的曲线进行比较。根据比较结果，处理器106 (操作810)会确定设备状况监控装置100是否如预期地在当前操作模式中运行，且不存在需要发出报警的状况(如不是，则进行操作810)，或者确定设备状况监控装置100没有如预期地在当前操作模式中运行，且存在需要发出报警的状况(如有，则进行操作810)。当处理器106 (操作810)确定设备状况监控装置100是如预期地在当前操作模式中运行，且不存在需要发出报警的状况时，那么，处理器106返回监控感应到的温度(操作800)。当处理器106 (操作810)确定设备状况监控装置100没有如预期地在当前操作模式中运行，且存在需要发出报警的状况(如有，则进行操作810)，那么，处理器106会促使发出报警(操作812)。报警可采用用户可以在设备状况监控装置100中看见的形式发出，或者采用向远程位置发出消息的形式或其他形式。
[0075]例如，对于如图6所示曲线有关的操作模式，其中风扇打开，电子设备1021和1022完全打开，根据温度传感器1041读数确定的温度和根据温度传感器1042读数确定的温度之间的温差曲线显示，温度传感器1041的温度在+y附近(即电子设备1022所确定的温度应在I附近，且小于温度传感器1041在装置100当前操作模式下的读数所确定的温度)。但是，如果风扇108没有运行，那么确定的温度微分可能会小于y。在此种情况下，处理器106可能会判决发生故障，并向装置发出当地报警，或者通过诸如无线传输方式向远程目的地发出报警。在类似的方案中，如果风扇108安装错误，导致风扇108的吹风方向与箭头110指示的方向相反，那么由温度传感器1041读数所确定的温度可能会低于由温度传感器1042读数所确定的温度。由此，处理器106可以判决风扇安装错误并向用户发出报警。
[0076]在制造过程中，可通过感觉风扇的吹风方向或扇叶的旋转方向来检测产品中风扇的安装是否正确。目前，在不对产品进行复杂检查或安装额外传感器的情况下，要在现场探测出错误的风扇安装是相当困难的，且按前述方法操作会产生更多成本。
[0077]本发明使用已经安装在设备状况监控装置中的传感器测量产品内的设备温度，并将这些传感器的读数与存储在软件中的热曲线进行比较以确定吹风方向，甚至能够确定是否有吹风。由于产品中各种设备与风扇的距离和位置各不相同，因此产品内的各条温度曲线也会因吹风方向、速度、操作模式和系统中的其他变量而各不相同。根据实际情况，可提前发出报警。
[0078]本文所述的设备状况监控装置可装配有变速传动装置，例如在制造时所使用的变速传动装置。一般情况下，这些设备状况监控装置包括安装人员可更换的风扇，这些风扇的支撑结构与全部三条轴对称，因而能够以多种方式进行安装。但这又带来了在安装产品时，能否确保风扇方向正确的问题。目前，能防止错误安装的机械特征并不多。但这可能是一个很严重的问题，因为安装错·误会使风扇吹风方向不正确，对产品冷却效果造成重大影响。若采用本发明提供的解决方案，装置自身将能够检测到故障状况(如风扇安装方式错误)，以便向用户发出报警。因此，通过正确地安装风扇，提高了装置的可靠性，减少了客户拨打求助电话以及因热过载而导致设备损坏的几率。
[0079]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、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
[0080]以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。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，均包含在本发明的保护范围内。
【权利要求】
1.一种设备状况监控装置，其特征在于，包含: 处理器、多个电子设备和多个温度传感器； 每个所述温度传感器对应一个所述电子设备； 所述处理器根据所述监控装置的操作模式控制所述电子设备； 所述处理器接收来自所述温度传感器的温度信号并根据所述操作模式得到所述电子设备的确定温度； 所述处理器将所述确定温度与存储数据进行比较，并根据比较结果决定所述监控装置是否在当前操作模式下运行。
2.根据权利要求1所述的监控装置，其特征在于，所述存储数据是所述电子设备在对应的操作模式下的预期温度。
3.根据权利要求2所述的监控装置，其特征在于，所述电子设备的操作模式与冷却所述电子设备的风扇的运行状况有关。
4.根据权利要求3所述的监控装置，其特征在于，所述风扇至少一个，所述存储数据是当其中一个所述风扇如预期运行时所述电子设备的预期温度。
5.根据权利要求3所述的监控装置，其特征在于，所述风扇至少一个，所述存储数据是当所述风扇安装不正确时所述电子设备的预期温度。
6.根据权利要求3所述的监控装置，其特征在于，所述风扇至少一个，所述存储数据是当所述风扇的轴承破裂时所述电子设备的预期温度。
7.根据权利要求1至6任一所述的监控装置，其特征在于，当确定所述监控装置未在预期的操作模式下运行时，所述处理器输出报警信号。
8.根据权利要求1至6任一所述的监控装置，其特征在于，所述确定温度是所述电子设备结温的估计值。
9.根据权利要求1至6任一所述的监控装置，其特征在于，所述监控装置是变速传动装置。
10.一种设备状况监控方法，其特征在于，包括: 设有多个电子设备和多个温度传感器，每个所述温度传感器对应一个所述电子设备，根据所述温度传感器的温度信号并根据所述电子设备的操作模式得到所述电子设备的确定温度； 将所述确定温度与存储数据进行比较，并根据比较结果决定是否在当前操作模式下运行。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述存储数据是所述电子设备在对应的操作模式下的预期温度。
12.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述电子设备的操作模式与冷却所述电子设备的风扇的运行状况有关。
13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述风扇至少一个，所述存储数据是当其中一个所述风扇如预期运行时所述电子设备的预期温度。
14.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述风扇至少一个，所述存储数据是当所述风扇安装不正确时所述电子设备的预期温度。
15.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述风扇至少一个，所述存储数据是当所述风扇的轴承破裂时所述电子设备的预期温度。
16.根据权利要求10至15任一所述的方法，其特征在于，所述方法还包含当确定未在预期的操作模式下运行时输出报警信号。
17.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述确定温度是所述电子设备结温的估计值。
18.根据权利要求10至15任一所述的方法，其特征在于，所述设备状况监控方法由变速传动装置执 行。
【文档编号】G06F11/30GK103713979SQ201310462859
【公开日】2014年4月9日 申请日期:2013年9月30日 优先权日:2012年10月2日
【发明者】里斯·马克·欧文, 西蒙·大卫·哈特 申请人:控制技术有限公司