專利名稱：一種風扇組異常檢測方法和設備的制作方法
技術領域：
本發明涉及通信領域，尤其涉及一種風扇組異常監測方法和設備。
背景技術：
通信設備、計算機、電源、電子儀器、電器設備等工作時會產生大量熱，為了降低設
備工作溫度，達到提高產品可靠性的目的， 一般該類設備均使用風扇組件強迫空氣流動進
行主動散熱。風扇類組件是高速運轉設備，具有鮮明的壽命特征。風扇類組件的結構主要
由機械部分和電路部分構成。機械部分由電磁定子、轉軸、軸承、環形磁鐵、葉片體等組成。
風扇在特定環境下長期工作時，壽命長短主要受運動的機械部件、磁鐵等失效程度影響，失
效的表現形式主要有潤滑失效、軸承磨損，灰塵阻塞，葉片變形偏心、磁鐵消磁等，隨著此類
失效程度的增大，風扇轉速會逐漸變慢，直至運轉阻力達到或超過風扇驅動力后風扇就停
止運轉。當風扇壽命到期停止運轉后，設備溫度過高會導致業務中斷或者設備損壞，甚至可
能帶來災害事故，給用戶帶來損失和安全威脅，所以風扇異常預警技術尤其重要。 現有技術進行風扇預警主要是通過轉速變化對比，根據預先存儲的參數，來預計
風扇軸承潤滑、軸承磨損等情況，從而實現對風扇壽命的告警上報，過程如圖1所示。 步驟ll，程序設計時設置一個初始的閾值作為參考值。設備工作后檢測或者指定
風扇在一個特定參數下的初始轉速值存儲下來，用于后面判斷； 步驟12，經過特定運轉時間后，檢測在該參數下的轉速值，用于對比； 步驟13，比較步驟11和步驟12中所測得的轉速值，如果其差值超過步驟11所述
的預設閾值，進行風扇壽命告警。 而在實際檢測過程中，這種檢測方法并不可靠。根據風扇的特性，當風扇出現老化 情況時，升為高速時轉速有可能在一段時間內正常，所以處在特定參數下的風扇的狀態并 不能反映風扇的真實狀態，存在無法準確判定風扇狀態的問題，而且該技術不具有通用性， 針對不同風扇需要設定不同的閾值及初始轉速值。
發明內容
本發明提供一種風扇組異常檢測方法和裝置，實時的根據風扇組當前的轉速判斷 風扇組是否存在隱患。 本發明提供一種風扇異常檢測方法，該方法包括以下步驟 步驟A :檢測風扇組中多個風扇的轉速，根據所述多個風扇的轉速獲取所述風扇 組轉速的判定上限和所述風扇組轉速的判定下限，所述風扇組轉速的判定上限反映所述多 個風扇的轉速中的高轉速，所述風扇組轉速的判定下限反映所述多個風扇的轉速中的低轉 速； 步驟B :根據所述風扇組轉速的判定上限和所述風扇組轉速的判定下限評估所述 風扇組的運行情況，如果所述風扇組運行異常，產生風扇組異常的告警信息。
對于具備多種轉速級別或具備調速功能的風扇組，該方法還可以包括
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步驟C:判斷所述風扇組當前轉速是否為最高級別，如果是則進行風扇組異常預 警；否則，將風扇組的轉速提高一級或者、直接將風扇組的轉速調到最高級別，執行步驟B。
—種通信設備，包括單板，其中單板上耦合有風扇組，該通信設備還包括風扇組監 控模塊，其中， 風扇組監控模塊，檢測風扇組中多個風扇的轉速，根據所述多個風扇的轉速獲取 所述風扇組轉速的判定上限和所述風扇組轉速的判定下限，所述風扇組轉速的判定上限反 映所述多個風扇的轉速中的高轉速，所述風扇組轉速的判定下限反映所述多個風扇的轉速 中的低轉速，根據所述風扇組轉速的判定上限和所述風扇組轉速的判定下限評估所述風扇 組的運行情況，如果所述風扇組運行異常，產生風扇組異常的告警信息。 本發明所提供的風扇組預警方法中用于判斷比較的判定值是將實時獲取風扇組 中各個風扇的轉速，并經過一定的處理后獲得的，并非預先設定的固定值，因此該方法能 反映風扇組的當前運行情況，而且該技術方案可用于各類不同規格的具有轉速反饋的風扇 組，應用時方案是一致的不需要重新設定或更改方案。同時本發明提供的方案具有通用性， 可通用于所有風扇產品。
圖1為現有的風扇預警方法流程圖； 圖2為本發明第一實施例流程圖； 圖3為本發明第二實施例流程圖； 圖4為本發明第三實施例流程圖； 圖5為本發明所提供的風扇組監控模塊示意圖。
具體實施例 下面將結合附圖對本發明進行完整而清楚的描述。 本發明所采用的風扇組異常檢測方法采取以下步驟進行，首先，檢測風扇組中多 個風扇的轉速，根據多個風扇的轉速獲取風扇組轉速的判定上限和風扇組轉速的判定下 限，風扇組轉速的判定上限反映多個風扇的轉速中的高轉速，風扇組轉速的判定下限反映 多個風扇的轉速中的低轉速。在獲取風扇組轉速的判定上限和風扇組轉速的判定下限后， 就可以根據風扇組轉速的判定上限和風扇組轉速的判定下限評估風扇組的運行情況。
本發明第一個實施例提供一種最謹慎的風扇組異常監測方法，該方法充分考慮到 風扇組的壽命，具體步驟如圖2所示 步驟21 :風扇組中每個風扇的轉速信號實時反饋給處理器，處理程序輪詢檢測反 饋信號，同時對所有的反饋信號進行分析，找出所有風扇中轉速最大者D(或者綜合若干個 轉速通過算法計算出一個用于判斷的數值，該算法可以是若干個風扇的平均轉速)和轉速 中最小者A(或綜合若干個轉速通過算法計算出一個用于判斷的值，該算法可以是若干個 風扇的平均轉速)，將獲取的轉速值D乘以某一系數(該系數根據預警的靈敏度需求設定， 一般可取10% 100% )得到一數值M ; 步驟22 :將M值與A值對比，如果此時M > A不成立，說明風扇還可以繼續使用 (盡管此時風扇組中有風扇已經存在老化或者故障，但是說明此時的老化或者故障程度還在可以接受的范圍內)，不做任何處理，繼續重復執行步驟22 (此時保持該狀態的轉速值)；
如果此時M > A成立，且連續X次輪詢檢測(X根據需要可選幾到幾千)均成立，說明風扇 組中的風扇運行異常，執行步驟23 ; 步驟23 :判斷此時風扇組的轉速是否為最高轉速級別，如果是最高級別，則直接 執行步驟27 ;如果不是最高級別，則執行步驟24 ; 步驟24 :風扇組轉速調高一級，繼續實時檢測并獲取當前轉速級別下的M和A，執 行步驟25 ; 步驟25 :將M值與A值對比，如果此時M > A連續X次不成立，則繼續重復執行步 驟25 (此時保持該狀態的轉速值)，如果M > A連續X次成立，說明在此轉速級別風扇也不 能正常工作，執行步驟26; 步驟26 :判斷此時風扇組的轉速是否為最高級別，如果不是最高級別，則執行步 驟24，如果是最高轉速級別，則執行步驟27 ;
步驟27 :風扇組異常預警。 通過上面的步驟如果判斷風扇組存在運行異常時，找出風扇組中轉速最小的風 扇，這個風扇就是存在運行異常的風扇。 該實施例通過提高風扇轉速的級別依次對風扇組不同的轉速級別進行實時的判 斷，得到的結果也比較準確。 本發明第二個實施例提供一種風扇組異常監測方法，該方法適用于對可靠性要求 較高、或對風扇剩余壽命利用要求不多的場合，該方法的步驟如圖3所示
步驟31 :風扇組中每個風扇的轉速信號實時反饋給處理器，處理程序輪詢檢測反 饋信號，同時對所有的反饋信號進行分析，找出所有風扇中轉速最大者D(或者綜合若干個 轉速通過算法計算出一個用于判斷的數值，該算法可以是若干個風扇的平均轉速)和轉速 中最小者A(或綜合若干個轉速通過算法計算出一個用于判斷的值，該算法可以是若干個 風扇的平均轉速)，將得到的轉速值D乘以某一系數(該系數根據預警的靈敏度需求設定， 一般可取10% 100% )得到一數值M ; 步驟32 :將M值與A值對比，如果此時M > A不成立，說明風扇正常，不做任何處 理(盡管此時風扇組中有風扇已經存在老化或者故障，但是說明此時的老化或者故障程度 還在可以接受的范圍內)，繼續重復執行步驟32 (此時保持該狀態的轉速值)；如果此時M 〉A成立，且連續X次輪詢檢測(X根據需要可選幾到幾千)均成立，說明風扇組運行異常， 執行步驟33 ; 步驟33 :判斷此時風扇組的轉速是否為最高轉速級別，如果是最高級別，則直接 執行步驟36，否則執行步驟34 ; 步驟34 :風扇轉速跳到最高級別，然后繼續實時檢測獲取M和A，執行步驟35 ;
步驟35 :將M值與A值對比，如果此時M > A連續X次不成立，則繼續重復執行步 驟35，如果M > A連續X次均成立，則執行步驟36 ;
步驟36 :風扇組異常預警。 通過上面的步驟如果判斷風扇組存在運行異常時，找出風扇組中轉速最小的風 扇，這個風扇就是存在異常的風扇。 該實施例在對當前轉速下風扇組中的風扇的運行狀態進行判斷后，直接將風扇組中的風扇的級別調到最高級別，在最高級別下對風扇組中的風扇進行檢測，如果滿足判定 條件則進行異常預警。 本發明第三個實施例提供一種風扇組異常監測方法，該方法適用于僅一種轉速級 別或者沒有調速功能的風扇組，具體過程如圖4所示 步驟41 :風扇組中每個風扇的轉速信號實時反饋給處理器，處理程序輪詢檢測反 饋信號，同時對所有的反饋信號進行分析，找出所有風扇中轉速最大者D(或者綜合若干個 轉速通過算法計算出一個用于判斷的數值，該算法可以是若干個風扇的平均轉速)和轉速 中最小者A(或綜合若干個轉速通過算法計算出一個用于判斷的值，該算法可以是若干個 風扇的平均轉速)，將得到的轉速值D乘以某一系數(該系數根據預警的靈敏度需求設定， 一般可取10% 100% )得到一數值M ; 步驟42 :將M值與A值對比，如果此時M > A不成立，說明風扇組中的風扇正常，
不做任何處理(盡管此時風扇組中有風扇已經存在老化或者故障，但是說明此時的老化或
者故障程度還在可以接受的范圍內)，繼續重復執行步驟42(此時保持該狀態的轉速值)；
如果此時M > A成立，且連續X次輪詢檢測(X根據需要可選幾到幾千)均成立，說明風扇
組運行異常，執行步驟43; 步驟43 :風扇組異常預警。 通過上面的步驟如果判斷風扇組存在運行異常時，找出風扇組中轉速最小的風 扇，這個風扇就是存在異常的風扇。 在上面的方法中，對于風扇組是否運行異常是通過將D值乘以10%和1之間的系 數，然后用該系數和A值進行比較，在實際比較過程中只需要判斷最小值(或者綜合若干個 轉速通過算法計算出一個用于判斷的數值，該算法可以是若干個風扇的平均轉速)偏離最 大值(或者綜合若干個轉速通過算法計算出一個用于判斷的數值，該算法可以是若干個風 扇的平均轉速)的范圍是否在設定的值內，如果在設定的范圍之外，則認為風扇組存在異 常，比如還可以將A值和D值相除，如果結果在10%和l之間某一個設定的數值內(根據靈 敏度設置，如60%以內)則認為風扇組存在異常。 本發明還提供一種通信設備，該通信設備包括單板，單板上耦合有風扇組，該通信 設備還包括風扇組監控模塊。風扇組監控模塊檢測風扇組中多個風扇的轉速，根據多個風 扇的轉速獲取風扇組轉速的判定上限和風扇組轉速的判定下限，其中，風扇組轉速的判定 上限反映多個風扇的轉速中的高轉速，風扇組轉速的判定下限反映多個風扇的轉速中的低 轉速。在獲取風扇組轉速的判定上限和風扇組轉速的判定下限后，風扇組監控模塊根據風 扇組轉速的判定上限和風扇組轉速的判定下限評估風扇組的運行情況，如果運行異常，則 產生告警信號。 如圖5所示，風扇組監控模塊具體包括檢測模塊30、分析模塊60、控制模塊40和 預警模塊50。 風扇組中的風扇將自己當前的轉速反饋給檢測模塊30，檢測模塊30檢測反饋信 息并對反饋信號并將反饋信號發送給分析模塊60分析。 分析模塊60根據反饋信號找出所有風扇中轉速最大者D (或者綜合若干個轉速通
過算法計算出一個用于判斷的數值，該算法可以是若干個風扇的平均轉速)和轉速中最小 者A(或綜合若干個轉速通過算法計算出一個用于判斷的值，該算法可以是若干個風扇的
7平均轉速)，將得到的轉速值D乘以某一系數(該系數根據預警的靈敏度需求設定，一般可 取10% 100% )得到一數值M。 分析模塊60受控制模塊40控制，在具體的檢測過程中，在控制模塊40的控制下， 將得到的M和A進行對比，如果M > A不成立，則繼續比較M和A，如果此時M > A成立，且 連續X次輪詢檢測(X根據需要可選幾到幾千)均成立，說明風扇組運行異常。
如果風扇組僅有一種轉速級別或者不具備調速功能，此時控制模塊40直接控制 預警模塊50進行異常預警。 如果風扇組具備多級轉速，或者具備調速功能，此時控制模塊40判斷風扇組當前 是否為最高級別，如果是則控制預警模塊50進行異常預警；如果為否則將風扇組的轉速提 高一級。控制模塊40控制檢測模塊30檢測風扇組中的風扇的反饋信號重新獲取M和A。 分析模塊60繼續比較M和A的大小。 重復執行上面的過程，如果連續X次M > A均成立，且風扇組的級別為最高，則說 明風扇組存在運行異常的情況，此時風扇組中轉速最小的為存在異常的風扇，預警模塊50 將進行異常預警。 控制模塊40在控制風扇組轉速級別時也可以直接將級別調到最高，執行過程和
提高一級一致。 從以上實施例可以看出，本技術方案根據當前轉速對風扇組的狀態進行判斷，不 需要設置某些值，因此不需要知道風扇的型號，解決了更換風扇型號后與預設值不兼容、需 要升級預設信息的問題。而且風扇轉速為實時獲取，因此無須定期檢測。由于風扇組一般 不會同時出現老化或者故障，因此這種方法可以充分運用風扇的壽命。同時本發明還可根 據設備的重要程度，實現運行異常早期預警、中期預警和晚期預警，解決了異常預警檢測靈 敏度的問題。 以上公開的僅為本發明的幾個具體實施例，但是，本發明并非局限于此，任何本領 域的技術人員能思之的變化都應落入本發明的保護范圍。
權利要求
一種風扇組異常檢測方法，其特征在于，包括以下步驟步驟A檢測風扇組中多個風扇的轉速，根據所述多個風扇的轉速獲取所述風扇組轉速的判定上限和所述風扇組轉速的判定下限，所述風扇組轉速的判定上限反映所述多個風扇的轉速中的高轉速，所述風扇組轉速的判定下限反映所述多個風扇的轉速中的低轉速；步驟B根據所述風扇組轉速的判定上限和所述風扇組轉速的判定下限評估所述風扇組的運行情況，如果所述風扇組運行異常，產生風扇組異常的告警信息。
2. 根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據所述多個風扇的轉速獲取所述 風扇組轉速的判定上限和所述風扇組轉速的判定下限具體包括用所述風扇組中多個風扇的轉速的最大值作為所述風扇組轉速的判定上限，用所述風 扇組中多個風扇的轉速的最小值作為所述風扇組轉速的判定下限；或用所述風扇組中多個風扇的轉速的最大值作為所述風扇組轉速的判定上限，用所述風 扇組中多個風扇的轉速的平均值作為所述風扇組轉速的判定下限；或用所述風扇組中多個風扇的轉速的平均值作為所述風扇組轉速的判定上限，用所述風 扇組中多個風扇的轉速的最小值作為所述風扇組轉速的判定下限。
3. 根據權利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述根據所述風扇組轉速的判定上限 和所述風扇組轉速的判定下限評估所述風扇組的運行情況具體包括連續X次執行步驟A獲得多組所述風扇組轉速的判定上限和所述風扇組轉速的判定 下限，將所述多組風扇組轉速的判定上限分別乘以一個10%和1之間的系數得到多組判定 值，如果所述多組判定值均大于對應的所述風扇組轉速的判定下限，則表明所述風扇組運 行異常，其中，X為設定的正整數。
4. 根據權利要求3所述的方法，其特征在于，如果所述風扇組具備多種轉速級別或具備調速功能，所述方法進一步包括步驟C :判斷所述風扇組當前轉速是否為最高級別，如果是則進行風扇組異常預警；否 則，提高所述風扇組的轉速，執行步驟B。
5. 根據權利要求4所述的方法，其特征在于，所述提高所述風扇組的轉速包括將所述風扇組的轉速提高一級或者、直接將風扇組的轉速調到最高級別。
6. —種通信設備，包括單板，其特征在于，所述單板上耦合有風扇組，所述通信設備包括風扇組監控模塊，其中，風扇組監控模塊，檢測風扇組中多個風扇的轉速，根據所述多個風扇的轉速獲取所述 風扇組轉速的判定上限和所述風扇組轉速的判定下限，所述風扇組轉速的判定上限反映所 述多個風扇的轉速中的高轉速，所述風扇組轉速的判定下限反映多個風扇的轉速中的低轉 速，根據所述風扇組轉速的判定上限和所述風扇組轉速的判定下限評估所述風扇組的運行 情況，如果所述風扇組運行異常，產生風扇組異常的告警信息。
7. 根據權利要求6所述的通信設備，其特征在于，所述風扇組監控模塊進一步包括檢 測模塊、分析模塊、控制模塊和預警模塊，其中，所述檢測模塊，用于檢測風扇組中風扇的反饋信號，所述反饋信號包括當前轉速； 所述分析模塊，用于根據檢測模塊檢測的反饋信號，計算風扇組轉速的判定上限和風扇組轉速的判定下限，并將所述風扇組轉速的判定上限乘以一個10%和1之間的系數得到判定值，比較所述判定值和所述風扇組轉速的判定下限的大小；所述預警模塊，用于產生告警信息；所述控制模塊，控制所述分析模塊獲取多組風扇組的判定上限和風扇組的判定下限， 并控制所述分析模塊得到多個判定值，如果所述分析模塊判定所述多個判定值均大于對應 的所述風扇組轉速的判定下限，則控制所述預警模塊進行預警處理。
8.根據權利要求7所述的設備，其特征在于，如果所述分析模塊判定所述多個判定值 均大于對應的所述風扇組轉速的判定下限，所述控制模塊則將所述風扇組的轉速提到最 高，控制所述分析模塊獲取多組風扇組的判定上限和風扇組的判定下限，并控制所述分析 模塊得到多個判定值，如果所述分析模塊判定所述多個判定值均大于對應的所述風扇組轉 速的判定下限，則控制所述預警模塊進行預警處理。
全文摘要
本發明提供一種風扇組異常檢測方法和設備，其中方法包括以下步驟步驟A檢測風扇組中多個風扇的轉速，根據多個風扇的轉速獲取風扇組轉速的判定上限和風扇組轉速的判定下限，其中，風扇組轉速的判定上限反映風扇組中風扇的高轉速，風扇組轉速的判定下限反映風扇組中風扇的低轉速；步驟B根據風扇組轉速的判定上限和風扇組轉速的判定下限評估風扇組的運行情況，如果風扇組運行異常，產生風扇組異常的告警信息。本發明所提供的方法具備通用性，判斷比較的判定值是實時讀取的，并不是預先設定的固定值，因此該方法可用于各類不同規格的風扇組進行異常預警。
文檔編號G08B21/00GK101749259SQ20081024122
公開日2010年6月23日 申請日期2008年12月16日 優先權日2008年12月16日
發明者代玉權, 沈軍 申請人:華為技術有限公司