一種利用風扇性能變化規律計算服務器海拔高度的方法
【專利摘要】本發明提供一種利用風扇性能變化規律計算服務器海拔高度的方法，屬于計算機通信領域，本發明通過風扇工作狀態檢測計算及大氣密度計算來進行海拔高度的獲取，解決了服務器無法獲取自身工作海拔高度的問題，而且無需增加配置該器件的費用，降低了使用成本。
【專利說明】一種利用風扇性能變化規律計算服務器海拔高度的方法
[0001]【技術領域】
本發明涉及計算機通信領域，具體地說是一種利用風扇性能變化規律計算服務器海拔高度的方法，來解決服務器無法獲取自身工作海拔高度的問題。
【背景技術】
[0002]目前部分軟件應用開始應用到海拔高度，因此目前部分服務器用戶提出了該方面需求，另外不同海拔高度空氣密度發生改變，影響服務器散熱狀況。
[0003]在不同海拔的地方，空氣的密度并不相同，由此所帶來的就是散熱所需的風量的差別，海拔越高的地區空氣密度越小，大氣壓降低使得空氣粘性系數增加，空氣分子數就會減少，從而導致傳遞的熱量減少。這是由于空氣對流傳熱是通過分子碰撞傳遞能量得來的，這樣熱傳遞效率就會降低，電子部件的散熱性能變得更差。在5000M的高度上，放熱系數比海平面上的值要下降21%，對流散熱傳遞的熱量也將下降21%。在10000M的高度上將達到40%。對流散熱傳遞的熱量減少將導致產品溫升的增加。因此處于高海拔地區的設備散熱性降低。數據中心的設備在運行中都會產生熱量，由于局部區域的分子數量減少，使發熱元件的溫度不容易散掉，造成設備局部溫升過高，如果散熱不及時就會造成部分器件燒壞。海拔越高，空氣越稀薄，絕緣介質的強度就會隨之降低，這就會使設備容易放電，致使通常的絕緣距離變得不足。海拔高的地區容易發生凝露，降低電子設備的爬電距離。數據中心電子設備的絕緣器件性能也會下降。
[0004]在海拔較高的地方，就需要服務器的風扇加快轉速從而產生更大的風量來對系統進行冷卻，避免過熱造成的穩定性問題。而在低海拔的地區則可以適當降低轉速來節省電能的消耗，并延長風扇的壽命。由于需要對散熱方案進行相應修改，以上需求均提出了對海拔高度測量的要求，目前的服務器產品很少配置氣壓計，且配置該器件需要增加一部分費用。
【發明內容】
[0005]本發明是以風扇性能變化規律及大氣密度變化規律作為理論支撐點，通過風扇工作狀態檢測計算及大氣密度計算來進行海拔高度的獲取，具體
【發明內容】
可以分為如下兩個方面:
a)根據風扇性能P-Q曲線及服務器流阻曲線計算風扇工作點，根據風扇P-Q曲線及功耗曲線隨風扇轉速的變化規律計算確定零海拔處服務器內風扇工作點風扇功耗與風扇轉速規律公式，該對應關系表現為三次方函數關系。
[0006]b)服務器工作時通過基板管理控制器獲取風扇轉速信息及風扇功耗信息，根據相同風扇轉速時風扇功耗與空氣密度之間存在的正比關系計算獲取空氣密度信息，利用海拔高度與大氣密度關系公式計算獲取實際海拔高度。
[0007]本發明的量測流程步驟如下:
I)搭建平臺； 2)測試服務器流阻曲線及風扇P-Q曲線，計算風扇工作點；
3)根據風扇功耗隨轉速變化數據計算零海拔處風扇功耗與風扇轉速變化公式
4)讀取風扇工作轉速及功耗信息；
5)根據功耗隨空氣密度變化公式計算獲取空氣密度數據；
6)計算空氣密度對應海拔高度。
[0008]服務器主板獲取風扇功耗信息，通過讀取風扇轉速與功耗信息獲取服務器的海拔高度。
[0009]本發明的有益效果是:
利用風扇P-Q曲線及服務器流阻曲線確定風扇工作點，并根據相關變化規律確定風扇工作點處功耗與風扇轉速規律公式，確定該對應關系為三次方函數關系，使風扇功耗變化可以使用函數方程式表示，增強程序實現的可行性。
[0010]根據相同風扇轉速時風扇功耗與空氣密度之間存在的正比關系計算獲取空氣密度信息，利用海拔高度與大氣密度關系公式計算獲取實際海拔高度，使現有配置的服務器產品可以實現海拔讀取功能，減少了服務器增加功能帶來的成本增加。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0011]附圖1是本發明的量測流程圖；
附圖2是風扇性能P-Q曲線及服務器流阻曲線示意圖。
【具體實施方式】
[0012]下面對本發明的內容進行更加詳細的闡述:
本發明工作步驟如下:
1)搭建平臺；
2)測試服務器流阻曲線及風扇P-Q曲線，計算風扇工作點；
3)根據風扇功耗隨轉速變化數據計算零海拔處風扇功耗與風扇轉速變化公式
4)讀取風扇工作轉速及功耗信息；
5)根據功耗隨空氣密度變化公式計算獲取空氣密度數據；
6)計算空氣密度對應海拔高度。
[0013]實施案例:grantley中端服務器產品，服務器不搭配氣壓計，無法根據氣壓計算海拔高度，主板可以獲取風扇功耗信息。因此通過本方法可以根據風扇功耗及轉速信息計算海拔高度。
[0014]a)測量風扇性能P-Q曲線及服務器流阻曲線，計算獲取風扇工作點信息；
b)根據風扇P-Q曲線及功耗曲線隨風扇轉速變化規律確定零海拔處服務器內部風扇功耗與風扇轉速規律公式。
[0015]c)服務器工作時，基板管理控制器讀取風扇轉速信息及功耗信息。
[0016]d)根據風扇功耗與空氣密度之間存在的正比關系計算獲取空氣密度信息。
[0017]e)利用海拔高度與空氣密度關系公式計算獲取實際海拔高度。
[0018]風扇性能曲線與服務器流阻交叉點為風扇實際工作點。
[0019]根據圖2所示，風扇性能曲線與服務器流阻交叉點為風扇實際工作點。[0020]目前服務器搭配風扇為一款8038mm風扇，海平面高度風扇功耗(Ptl)與風扇轉速(PWM)關系為001*PWM-0.8858，風扇功耗(Pfan)與空氣密度(P)關系表達式為=PfanZPtl=P/Ptl，服務器工作時，bmc管理芯片獲取風扇功耗Pfan及轉速信息PWM，根據風扇轉速計算零海拔高度對應風扇功耗Pci,進而計算獲取服務器所在位置空氣密度P= PfanA3tl*Po，排除其他因素影響，海拔高度(h)與空氣密度(P)關系為11=10130-101304/。，根據以上關系式可以確定海拔高度與風扇轉速及實際功耗的關系，進而在服務器未搭配氣壓計的狀況下，可以實現通過讀取風扇轉速與功耗信息獲取服務器海拔高度的功能。
[0021]經過上面詳細的測試研究確定相關變化規律并利用風扇功耗變化計算空氣密度，我們可以獲取服務器工作的海拔高度，實現了不增加氣壓計器件獲取海拔高度的功能。
【權利要求】
1.一種利用風扇性能變化規律計算服務器海拔高度的方法，其特征在于本方法包括如下兩個方面: a)根據風扇性能P-Q曲線及服務器流阻曲線計算風扇工作點，根據風扇P-Q曲線及功耗曲線隨風扇轉速的變化規律計算確定零海拔處服務器內風扇工作點風扇功耗與風扇轉速規律公式，該對應關系表現為三次方函數關系； b)服務器工作時通過基板管理控制器獲取風扇轉速信息及風扇功耗信息，根據相同風扇轉速時風扇功耗與空氣密度之間存在的正比關系計算獲取空氣密度信息，利用海拔高度與大氣密度關系公式計算獲取實際海拔高度。
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于工作步驟如下: 1)搭建平臺； 2)測試服務器流阻曲線及風扇P-Q曲線，計算風扇工作點； 3)根據風扇功耗隨轉速變化數據計算零海拔處風扇功耗與風扇轉速變化公式； 4)讀取風扇工作轉速及功耗信息； 5)根據功耗隨空氣密度變化公式計算獲取空氣密度數據； 6)計算空氣密度對應海拔高度。
3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于服務器工作時，基板管理控制器讀取風扇轉速信息及功耗信息，通過讀取風扇轉速與功耗信息獲取服務器的海拔高度。
【文檔編號】G01C5/00GK103983244SQ201410246853
【公開日】2014年8月13日 申請日期:2014年6月4日 優先權日:2014年6月4日
【發明者】于光義, 魏潔 申請人:浪潮電子信息產業股份有限公司