CN101915246A - 盒式网络设备及其风机控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种盒式网络设备及其风机控制方法，其中，盒式网络设备包括：至少一个宽带控制模块、至少一个温度传感器、至少一个窄带控制模块、至少一个检测电路、风机控制模块、和多个风机，其中：至少一个温度传感器中的每个温度传感器，用于测量至少一个宽带控制模块中对应的宽带控制模块的当前的温度；至少一个检测电路中的每个检测电路，用于检测至少一个窄带控制模块中对应的窄带控制模块当前承载的业务量；风机控制模块，用于根据当前的温度和当前承载的业务量，控制多个风机的运行。本发明提高了风机控制的可靠性和准确性。

Description

盒式网络设备及其风机控制方法

技术领域

本发明涉及通信领域，具体而言，涉及一种盒式网络设备及其风机控制方法。

背景技术

对于盒式网络设备，当设备使用的业务量较大时，设备内部的电路板上的元器件功耗增加，会导致设备内部温升过高，特别是当设备周围环境温度很高时会影响设备的运行性能，因此需要通过风机加强设备的散热。并且，从设备可靠性的角度考虑，希望所有的风机保持运行，从而在任何使用状态下都可以散热良好，但是所有的风机全部运行必然会使设备的噪音和能耗增大，会引入更多的灰尘等。因此，在盒式网络设备中需要对风机组中的风机进行运行控制，以达到节能降耗、防尘降噪、和散热设计的优化。

盒式网络设备主要包括宽带控制模块和窄带控制模块，热量主要由这两个模块产生，散热处理的主要任务就是要及时带走宽带控制模块和窄带控制模块产生的热量，将元件的温度控制在允许的长期稳定运行范围内。

目前，大部分的盒式网络设备采用风冷技术，由一组风机对设备电路板进行强迫冷却，并通过调节风机的转速来调节风机的散热能力。采用风机调速的散热***一般根据温度传感器的采样值作为风机给定转速的依据，当温度传感器的采样值上升时，提高风机的转速；反之，降低风机的转速。

但是，上述方法存在以下问题：

(1)仅根据温度来控制风机的运行，从而使得风机的控制不够准确。

(2)由于风机调速需要一定的硬件电路支持，如风机无级调速中采用的PWM(脉宽调制)调速电路等，用于调速的硬件电路在占用设备空间的同时会增加设备成本。

(3)风机调速中所有的风机仍然处于运行状态，从而会加快缩短风机寿命。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种盒式网络设备及其风机控制方法，以至少解决上述的仅根据温度来控制风机的运行，从而使得风机的控制不够准确的问题。

根据本发明的一个方面，提供了一种盒式网络设备，包括：至少一个宽带控制模块、至少一个温度传感器、至少一个窄带控制模块、至少一个检测电路、风机控制模块、和多个风机，其中：至少一个温度传感器中的每个温度传感器，用于测量至少一个宽带控制模块中对应的宽带控制模块的当前的温度；至少一个检测电路中的每个检测电路，用于检测至少一个窄带控制模块中对应的窄带控制模块当前承载的业务量；风机控制模块，用于根据当前的温度和当前承载的业务量，控制多个风机的运行。

根据本发明的另一方面，提供了一种盒式网络设备的风机控制方法，包括：温度传感器测量对应的宽带控制模块的当前的温度；检测电路检测对应的窄带控制模块当前承载的业务量；风机控制模块根据当前的温度和当前承载的业务量，控制多个风机的运行。

通过本发明，以宽带控制模块的温度和窄带控制模块的业务量两种参数作为控制依据，解决了相关技术中存在的风机的控制不够准确的问题，从而提高了风机控制的可靠性和准确性。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是根据本发明实施例的盒式网络设备的示意图；

图2是根据本发明第一优选实施例的盒式网络设备的示意图；

图3是根据本发明第二优选实施例的盒式网络设备的示意图；

图4是根据本发明实施例的盒式网络设备的风机控制方法的流程图；

图5是根据本发明优选实施例的盒式网络设备的风机控制方法的具体步骤的流程图；

图6是根据本发明优选实施例的盒式网络设备中风机进行交替轮换运行的示意图。

具体实施方式

下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

图1是根据本发明实施例的盒式网络设备的示意图，该盒式网络设备包括：至少一个宽带控制模块10(图1中仅示出了一个的情况)、至少一个温度传感器20(图1中仅示出了一个的情况)、至少一个窄带控制模块30(图1中仅示出了一个的情况)、至少一个检测电路40(图1中仅示出了一个的情况)、风机控制模块50、和多个风机60，其中：

上述至少一个温度传感器20中的每个温度传感器20，用于测量上述至少一个宽带控制模块10中对应的一个宽带控制模块10的当前的温度；

上述至少一个检测电路40中的每个检测电路40，用于检测至少一个窄带控制模块30中对应的一个窄带控制模块30当前承载的业务量；

风机控制模块50，用于根据上述当前的温度和上述当前承载的业务量，控制多个风机60的运行。

相关技术中由于仅根据温度来控制盒式网络设备中的多个风机的运行，从而使得风机的控制不够准确。而本实施例中，以宽带控制模块的温度和窄带控制模块的业务量两种参数作为控制依据，解决了相关技术中存在的风机的控制不够准确的问题，从而提高了风机控制的可靠性和准确性。

显然，为了能够准确地测量到宽带控制模块10的当前的温度，在实际实施时温度传感器20设置在宽带控制模块10的关键发热器件附近，可以一个温度传感器20对应一个宽带控制模块10。温度传感器20用于提供宽带控制模块的当前的温度供风机控制模块采集。

上述的检测电路40也称窄带用户在线数目检测电路，其为窄带控制模块的自带电路，集成在窄带控制模块上，用于实时提供窄带控制模块的当前承载的业务量供风机控制模块采集。可以一个检测电路40对应于一个窄带控制模块30。

在实际实施时，上述的风机控制模块50可以由软件或硬件实现，在由硬件实现时，可以利用盒式网络设备中已有的硬件来实现。如图3所示，上述多个风机60也可以分为多个风机组，每个风机组至少包括两个风机60。

优选地，如图2所示，风机控制模块50包括：获取模块502，用于根据宽带控制模块10的当前的温度和窄带控制模块30的当前承载的业务量，确定多个风机60中当前需要运行的风机的个数；操控模块504，用于控制多个风机60中任意获得的个数的风机处于运行状态。

该优选实施例提供了风机控制模块控制盒式网络设备中的风机运行的具体实施方案。该优选实施例根据宽带控制模块的温度以及窄带控制模块的业务量大小来决定实际需要的风机运行的数量，业务量越小、环境温度越低的情况下风机运行的个数就可以越少，从而实现了防尘降噪、节能的目的。同时，由于通过控制运行的风机数量来适应设备的温度和业务量的变化，解决了相关技术中用于调速的硬件电路占用设备空间的同时还会增加设备成本的问题，从而无需额外附加用于调速的硬件控制电路，节约了硬件成本、减少了硬件占用的空间。另外，由于设备中的风机在大部分状态下不是全部运行，有利于提高风机寿命。

优选地，获取模块502包括：第一查找模块，用于查找与窄带控制模块的当前承载的业务量对应的包括温度(T)和风机运行个数(N)对应关系的表；第二查找模块，用于在查找到的包括温度和风机运行个数对应关系的表中，查找与宽带控制模块的当前的温度对应的风机运行个数作为上述当前需要运行的风机的个数。

该优选实施例提供了风机控制模块如何确定当前需要运行的风机的个数的具体实施方案。根据实际情况，可以预先设置不同的业务量与不同的表(即上述包括温度和风机运行个数对应关系的表)之间的对应关系，采集到窄带控制模块当前承载的业务量P1和宽带控制模块的当前的温度T1后，首先，查找到与P1对应的表，如为表2，然后，再在表2中查找与T1对应的风机运行个数，如为N1，则N1即为当前需要运行的风机的个数，显然，N1应不大于盒式网络设备中的风机的总数。这样，可以快速地确定盒式网络设备中当前需要运行的风机的个数。

优选地，第一查找模块包括：确定模块，用于当窄带控制模块的业务量为在线的窄带用户数时，确定窄带控制模块当前承载的在线的窄带用户数所在的区间，其中，各个区间为窄带控制模块所能承载的最大窄带用户数划分成的多个连续的区间；第三查找模块，用于查找与确定的区间相对应的包括温度和风机运行个数对应关系的表。

在实际应用中，窄带控制模块的业务量可以用当前在线的窄带用户的数量来表征。这样，在实际实施时，具体可以预先将窄带控制模块所能承载的最大窄带用户数，记为UMAX，按照需求可以将[0，UMAX]划分成多个连续的区间(如为区间1-M)，每个区间的长度可以相同也可以不同，每个区间对应一个上述包括温度和风机运行个数对应关系的表。首先，确定P1所在的区间，如为区间3，然后，查找到区间3所对应的表，如为表2，再在表2中查找与T1对应的风机运行个数，如为N1，则N1即为当前需要运行的风机的个数，显然，N1应不大于盒式网络设备中的风机的总数。这样，可以快速地确定盒式网络设备中当前需要运行的风机的个数。

在实际实施时，上述包括温度和风机运行个数对应关系的表中，可以设置为不同的温度区间对应不同的风机运行个数。不同区间对应的表反映了不同的在线的窄带用户数量时，对应的宽带控制模块的温度需要多少个风机进行散热。

优选地，操控模块504包括：轮换模块，用于当盒式网络设备中的上述当前需要运行的风机的个数(如为N1)小于风机的总数(记为NMAX)且大于0(即至少需要一个风机且非全部风机运行)时，控制多个风机60中的任意该个数(为N1)的风机进行交替轮换运行。显然，当0＜N1＜NMAX时，在N1个风机交替轮换运行过程中，其余的NMAX-N1个风机需要关闭。当N1＝0时，关闭全部的风机，当N1＝NMAX时，全部风机均处于运行状态。这样，即可实现在宽带控制模块的温度较低，且在线的窄带用户数目较少时，风机控制模块通过关闭至少一个风机来适应温度和业务量的变化，从而可以进一步减少设备的功耗，有利于延长风机的寿命。

例如，盒式网络设备中共有4个风机60，分别记为风机1-4，获取模块502确定当前需要运行的风机的个数N1＝2，则操控模块504可以控制这4个风机中的任意2个风机进行交替轮换运行：在风机1和风机2、风机1和风机3、风机1和风机4、风机2和风机3、风机2和风机4、风机3和风机4之间定时轮换，每个轮换可以间隔固定的时间。

结合图1，根据本发明实施例的盒式网络设备的风机控制方法如图4所示，包括以下步骤：

步骤S402，温度传感器测量对应的宽带控制模块的当前的温度；

步骤S404，检测电路检测对应的窄带控制模块当前承载的业务量；

步骤S406，风机控制模块根据当前的温度和当前承载的业务量，控制多个风机的运行。

优选地，步骤S406包括：风机控制模块根据宽带控制模块的当前的温度和窄带控制模块的当前承载的业务量，确定上述多个风机中当前需要运行的风机的个数(记为N1)；风机控制模块控制上述多个风机中的任意所确定个数(N1)的风机处于运行状态。

优选地，风机控制模块根据当前的温度和当前承载的业务量，确定上述多个风机中当前需要运行的风机的个数包括：风机控制模块查找与窄带控制模块的当前承载的业务量对应的包括温度和风机运行个数对应关系的表；风机控制模块在查找到的包括温度和风机运行个数对应关系的表中，查找与宽带控制模块的当前的温度对应的风机运行个数作为当前需要运行的风机的个数。

优选地，当窄带控制模块的业务量为在线的窄带用户数时，风机控制模块查找与窄带控制模块的当前承载的业务量对应的包括温度和风机运行个数对应关系的表包括：风机控制模块确定上述当前承载的在线的窄带用户数所在的区间，其中，各个区间为窄带控制模块所能承载的最大窄带用户数划分成的多个连续的区间；风机控制模块查找与确定的区间相对应的包括温度和风机运行个数对应关系的表。

优选地，当确定的当前需要运行的风机的个数N1小于风机的总数NMAX且大于0时，风机控制模块控制上述多个风机中的任意所确定个数(N1)的风机运行包括：风机控制模块控制上述多个风机中的任意所确定个数N1的风机进行交替轮换运行。

采用上述实施例的方法，通过温度传感器和窄带控制模块自带的用户在线数量检测电路作为风机控制的依据，不需要额外的硬件控制电路，节省了设备空间，节约了成本。同时，对风机进行轮换运行控制，增加了风机的寿命，提高了可靠性。

图3所示的第二优选实施例的盒式网络设备，由一个宽带控制模块、一个温度传感器、一个窄带控制模块、一个窄带用户在线数目检测电路、一个风机控制单元、以及一个风机组组成。其中，该风机组包含4个风机，每个风机均有启停控制端或启停开关。结合图3，根据本发明优选实施例的盒式网络设备的风机控制方法如图5所示，具体包括以下步骤：

步骤S502，盒式网络设备上电初始化后，所有风机运行，检测风机的运行状态，并上报风机状态；

步骤S504，风机控制模块50的CPU接收温度传感器20采样的宽带控制模块10的温度、窄带用户在线检测电路40检测的窄带控制模块30的在线的窄带用户数；

步骤S506，CPU判断宽带控制模块的温度和在线的窄带用户数是否异常，即是否超出预定的正常范围，如果正常则进入步骤S508，否则进入步骤S514；

步骤S508，CPU确定窄带控制模块的在线的窄带用户数所在的区间，所述区间为盒式网络设备提供的总用户数(即窄带控制模块所能承载的最大窄带用户数)分成的若干组，一个组对应一个区间。例如，盒式网络设备可以提供72路窄带用户，将其按每4路窄带用户分成一组，每组4路窄带用户为1个区间，即区间1对应0～4路窄带用户，区间2对应5～8路窄带用户，......，区间18对应68～72路窄带用户；

需要注意的是，所述区间是事先划分好的，每个区间的窄带用户数可以是一样的，也可以是不一样的，可以根据控制实现的难易及精确程度进行区间的划分。

步骤S510，根据步骤S508中确定的区间，由宽带控制模块的温度查找到当前需要运行的风机的个数；

具体的，根据事先的划分，将总的窄带用户数划分成N组，即N个区间，每个区间对应一个包括温度和风机运行个数对应关系的表(分别为F1、F2、……、FN)，在每个表中输入变量为宽带模块的温度，即不同的温度区间对应不同的风机运行个数。

需要注意的是，每个表可以表示为一个分段函数，它是由不同窄带用户数区间下对应不同个数风机运行以及宽带控制模块温度情况下的温升测试结果来拟定的。

步骤S512，根据查找到的当前需要运行的风机个数，进行风机轮换运行控制。之后，返回到步骤S502，不断地进行循环。

具体地，如图4所示，当需要运行的风机个数为0时，则关闭所有的风机，风机处于始终停止的状态；当需要运行的风机个数为1时，则在风机1、风机2、风机3、风机之间定时轮换；当需要运行的风机个数为2时，则在风机1和风机2、风机1和风机3、风机1和风机4、风机2和风机3、风机2和风机4、风机3和风机4之间定时轮换；当需要运行的风机为3时，则在风机1和风机2以及风机3、风机1和风机2以及风机4、风机1和风机3以及风机4、风机2和风机3以及风机4之间定时轮换。

步骤S514，开通所有的风机，即保证在故障状态下，风机全部运行的最高优先级。

从以上的描述中，可以看出，本发明实现了如下技术效果：通过温度传感器和窄带控制模块自带的用户在线数量检测电路作为风机控制的依据，不需要额外的硬件控制电路，节省了设备空间和设备成本。同时，通过对风机进行轮换运行控制，增加了风机的寿命，提高了可靠性。

显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，并且在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。

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。

Claims (10)

1.一种盒式网络设备，其特征在于，包括：至少一个宽带控制模块、至少一个温度传感器、至少一个窄带控制模块、至少一个检测电路、风机控制模块、和多个风机，其中：

所述至少一个温度传感器中的每个温度传感器，用于测量所述至少一个宽带控制模块中对应的宽带控制模块的当前的温度；

所述至少一个检测电路中的每个检测电路，用于检测所述至少一个窄带控制模块中对应的窄带控制模块当前承载的业务量；

所述风机控制模块，用于根据所述当前的温度和所述当前承载的业务量，控制所述多个风机的运行。

2.根据权利要求1所述的盒式网络设备，其特征在于，所述风机控制模块包括：

获取模块，用于根据所述当前的温度和所述当前承载的业务量，确定所述多个风机中当前需要运行的风机的个数；

操控模块，用于控制所述多个风机中的所述个数的风机处于运行状态。

3.根据权利要求2所述的盒式网络设备，其特征在于，所述获取模块包括：

第一查找模块，用于查找与所述当前承载的业务量对应的包括温度和风机运行个数对应关系的表；

第二查找模块，用于在查找到的所述包括温度和风机运行个数对应关系的表中，查找与所述当前的温度对应的风机运行个数作为所述当前需要运行的风机的个数。

4.根据权利要求3所述的盒式网络设备，其特征在于，所述第一查找模块包括：

确定模块，用于当所述业务量为在线的窄带用户数时，确定所述当前承载的在线的窄带用户数所在的区间，其中，各个所述区间为所述窄带控制模块所能承载的最大窄带用户数划分成的多个连续的区间；

第三查找模块，用于查找与确定的所述区间相对应的所述包括温度和风机运行个数对应关系的表。

5.根据权利要求2至4中任一项所述的盒式网络设备，其特征在于，所述操控模块包括：

轮换模块，用于当所述当前需要运行的风机的个数小于所述风机的总数且大于0时，控制所述多个风机中的所述个数的风机进行交替轮换运行。

6.一种盒式网络设备的风机控制方法，其特征在于，包括：

温度传感器测量对应的宽带控制模块的当前的温度；

检测电路检测对应的窄带控制模块当前承载的业务量；

风机控制模块根据所述当前的温度和所述当前承载的业务量，控制多个风机的运行。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，风机控制模块根据所述当前的温度和所述当前承载的业务量，控制多个风机的运行包括：

所述风机控制模块根据所述当前的温度和所述当前承载的业务量，确定所述多个风机中当前需要运行的风机的个数；

所述风机控制模块控制所述多个风机中的所述个数的风机处于运行状态。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述风机控制模块根据所述当前的温度和所述当前承载的业务量，确定所述多个风机中当前需要运行的风机的个数包括：

所述风机控制模块查找与所述当前承载的业务量对应的包括温度和风机运行个数对应关系的表；

所述风机控制模块在查找到的所述包括温度和风机运行个数对应关系的表中，查找与所述当前的温度对应的风机运行个数作为所述当前需要运行的风机的个数。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，当所述业务量为在线的窄带用户数时，所述风机控制模块查找与所述当前承载的业务量对应的包括温度和风机运行个数对应关系的表包括：

所述风机控制模块确定所述当前承载的在线的窄带用户数所在的区间，其中，各个所述区间为所述窄带控制模块所能承载的最大窄带用户数划分成的多个连续的区间；

所述风机控制模块查找与确定的所述区间相对应的所述包括温度和风机运行个数对应关系的表。

10.根据权利要求7至9中任一项所述的方法，其特征在于，当所述当前需要运行的风机的个数小于所述风机的总数且大于0时，所述风机控制模块控制所述多个风机中的所述个数的风机处于运行状态包括：

所述风机控制模块控制所述多个风机中的所述个数的风机进行交替轮换运行。

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