CN113418546B - 一种防尘网堵塞检测装置、方法及电子设备 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种防尘网堵塞检测装置、方法及电子设备，该装置包括发热单元、第一温度传感器、第二温度传感器和控制器；发热单元设置于防尘网风道下游处，且发热功率恒定；第一温度传感器设置于防尘网风道上游处，用于获取防尘网风道上游处的初始第一温度以及第一温度；第二温度传感器设置于发热单元背离防尘网一侧的防尘网风道中，用于获取防尘网风道下游处的初始第二温度以及第二温度；控制器用于根据初始第一温度、初始第二温度以及预设系数确定堵塞预警值，并在第二温度和第一温度的温差值大于或者等于堵塞预警值时，确定防尘网处于堵塞告警状态。当电子设备用于不同海拔高度时，该装置均可准确判断防尘网是否堵塞，提高检测的准确率。

Description

一种防尘网堵塞检测装置、方法及电子设备

技术领域

本发明实施例涉及检测技术，尤其涉及一种防尘网堵塞检测装置、方法及电子设备。

背景技术

电子设备散热大部分通过风冷散热来实现，风冷设备一般都会存在积灰问题。为了减少灰尘对电子设备的影响，多数风冷设备都会安装防尘网。但是，防尘网的积灰状态，又会直接影响***散热。

为了确保设备正常运行，需要对防尘网的积灰状态进行实时监测，以在防尘网堵塞时进行及时清理。通用的防尘网堵塞检测方法是，为风冷设备设定一个固定的告警阈值，定期检测设备内部特定元件的温升值(设备内部特定元件温度与防尘网进风口的温度的差值)，并与预先设置的告警阈值对比，一旦检测到的温升值超过告警阈值，即触发防尘网堵塞告警。

但是，由于不同的海拔高度空气密度不同，根据热力学基本理论，当电子设备应用于不同海拔高度时，因防尘网堵塞造成的设备内特定元件的温升值是不同的，即判断防尘网是否堵塞的阈值是不同的。因此，当电子设备应用于不同海拔高度时，采用同一告警阈值判断防尘网是否堵塞的方案容易导致误告警或者不告警，降低检测的准确性和可靠性。

发明内容

本发明实施例提供一种防尘网堵塞检测装置、方法及电子设备，当电子设备应用于不同海拔高度时，该装置均可对防尘网堵塞情况进行准确检测，提高堵塞告警的准确性和可靠性。

第一方面，本发明实施例提供一种防尘网堵塞检测装置，该装置包括：发热单元、第一温度传感器、第二温度传感器和控制器；

发热单元设置于防尘网风道下游处，发热单元的发热功率恒定；

第一温度传感器设置于防尘网风道上游处，用于获取防尘网处于全新状态时防尘网风道上游处的初始第一温度，以及持续获取防尘网处于工作状态时防尘网风道上游处的第一温度；

第二温度传感器设置于发热单元背离防尘网一侧的防尘网风道中，用于获取防尘网处于全新状态时防尘网风道下游处的初始第二温度，以及持续获取防尘网处于工作状态时防尘网风道下游处的第二温度；

第一温度传感器、第二温度传感器以及发热单元均与控制器电连接；控制器用于根据初始第一温度、初始第二温度以及预设系数确定堵塞预警值，并在第二温度和第一温度的温差值大于或者等于堵塞预警值时，确定防尘网处于堵塞告警状态。

可选的，防尘网处于全新状态时，第二温度传感器和第一温度传感器所获取的温度的差值为初始温差值，防尘网处于堵塞告警状态时，第二温度传感器和第一温度传感器所获取的温度的差值为告警温差值；其中，预设系数为同一海拔下告警温差值与初始温差值的比值，且预设系数为与海拔无关的定值。

可选的，防尘网堵塞检测装置还包括警报装置；

警报装置与控制器电连接，控制器在确定防尘网处于堵塞告警状态后，控制警报装置发出警示信息。

可选的，警报装置包括蜂鸣器和/或指示灯。

可选的，防尘网堵塞检测装置还包括存储器；

存储器与控制器电连接，用于存储堵塞预警值；

发热单元包括发热电阻。

第二方面，本发明实施例提供一种防尘网堵塞检测方法，采用上述任一方面提供的防尘网堵塞检测装置执行，该方法包括：

获取防尘网处于全新状态时防尘网风道上游处的初始第一温度；

获取防尘网处于全新状态时防尘网风道下游处的初始第二温度；

根据初始第一温度、初始第二温度以及预设系数确定堵塞预警值；

持续获取防尘网风道上游处的第一温度以及防尘网风道下游处的第二温度；

若第二温度和第一温度的温度差大于或者等于堵塞预警值，则确定防尘网处于堵塞告警状态。

可选的，防尘网处于全新状态时，第二温度传感器和第一温度传感器所获取的温差值为初始温差值，防尘网处于堵塞告警状态时，第二温度传感器和第一温度传感器所获取的温差值为告警温差值；预设系数为同一海拔下告警温差值与初始温差值的比值，且预设系数为与海拔无关的定值。

可选的，在确定防尘网处于堵塞告警状态之后，防尘网堵塞检测方法还包括：

产生防尘网堵塞警示信息。

可选的，在根据初始第一温度、初始第二温度以及预设系数确定堵塞预警值之后，防尘网堵塞检测方法还包括：

存储堵塞预警值。

第三方面，本发明实施例提供一种电子设备，该电子设备包括防尘网以及上述任一方面提供的防尘网堵塞检测装置。

本发明实施例通过第一温度传感器和第二温度传感器分别获取初始第一温度和初始第二温度，以确定某海拔高度下防尘网全新时发热单元的温升值，再结合预设系数计算得到此海拔高度下的堵塞预警值，由于不同海拔高度下防尘网处于全新状态时发热单元的温升值不同，因此不同海拔高度下得到的堵塞预警值也不同，从而提高了防尘网堵塞告警的准确性和可靠性，解决了不同海拔高度采用同一告警阈值判断防尘网是否堵塞而存在的误告警或不告警的问题，节省了不必要的人力劳动。

附图说明

图1是本发明实施例提供的一种防尘网堵塞检测装置的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的另一种防尘网堵塞检测装置的结构示意图；

图3是本发明实施例提供的一种防尘网堵塞检测方法的流程示意图；

图4是本发明实施例提供的另一种防尘网堵塞检测方法的流程示意图；

图5是本发明实施例提供的一种电子设备的结构示意图。

具体实施方式

在介绍本发明实施例之前，首先对背景技术的问题作详细解释。可以理解的，不同的海拔高度，空气密度变化很大。根据热力学基本理论——发热量＝比热·质量·温升可知，电子设备内部空气的温升＝发热功耗/(空气比热·空气密度·风量)。由于不同海拔高度空气密度变化很大，因此，当电子设备处于不同海拔高度时，防尘网堵塞告警状态下电子设备内部空气温升的差异很大，若采用同一告警阈值判断防尘网是否堵塞是不准确的，容易造成误告警或不告警。

为解决该问题，本发明实施例通过将堵塞预警值设置为随海拔高度动态调整，以提高防尘网堵塞告警的准确性和可靠性。

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

图1是本发明实施例提供的一种防尘网堵塞检测装置的结构示意图，参见图1，该防尘网堵塞检测装置10包括：发热单元11、第一温度传感器12、第二温度传感器13和控制器14，发热单元11设置于防尘网风道下游处，发热单元11的发热功率恒定；第一温度传感器12设置于防尘网风道上游处，用于获取防尘网21处于全新状态时防尘网风道上游处的初始第一温度，以及持续获取防尘网21处于工作状态时防尘网风道上游处的第一温度；第二温度传感器13设置于发热单元11背离防尘网21一侧的防尘网风道中，用于获取防尘网21处于全新状态时防尘网风道下游处的初始第二温度，以及持续获取防尘网21处于工作状态时防尘网风道下游处的第二温度；第一温度传感器12、第二温度传感器13以及发热单元11均与控制器14电连接，控制器14用于根据初始第一温度、初始第二温度以及预设系数确定堵塞预警值，并在第二温度和第一温度的温差值大于或者等于堵塞预警值时，确定防尘网21处于堵塞告警状态。

示例性的，图1箭头指示方向表示防尘网风道的空气流向，由防尘网风道上游指向防尘网风道下游，在此空气流向上依次设置有第一温度传感器12、防尘网21、发热单元11以及第二温度传感器13，其中，防尘网21属于电子设备的一部分，防尘网堵塞检测装置10用于监测防尘网21的积灰状态，判断其是否堵塞告警。

其中，第一温度传感器12用于获取防尘网风道上游处的温度，即电子设备所处的环境温度。第二温度传感器13用于获取防尘网风道下游处的温度，换句话说，第二温度传感器13用于获取受发热单元11发热影响的空气温度。当第二温度传感器13与第一温度传感器12所获取的温度的差值大于或者等于堵塞预警值时，则确定防尘网21处于堵塞告警状态。

具体的，根据防尘网的积灰状态，可以将防尘网的状态分为全新状态和工作状态(在工作状态中，若防尘网严重堵塞则可视为堵塞告警状态)。相应的，第一温度传感器12所获取的温度可分为初始第一温度以及第一温度，第二温度传感器13所获取的温度可分为初始第二温度以及第二温度。在本发明实施例中，初始第一温度和初始第二温度用于确定堵塞预警值，第二温度和第一温度的温差值用于与堵塞预警值比较，以判断防尘网是否处于堵塞告警状态。

从上文可知，为提高防尘网堵塞告警的准确性和可靠性，当电子设备工作在不同的海拔高度时，需要使用不同的堵塞预警值进行判断。在本发明实施例中，堵塞预警值＝(初始第二温度-初始第一温度)·预设系数，其中，预设系数是一个定值，由于初始第二温度和初始第一温度是在电子设备所处的海拔高度下测得的，当电子设备所处的海拔高度不同时，防尘网处于全新状态时发热单元的温升值不同(即初始第二温度与初始第一温度的差值不同)，因此，根据该公式得到的堵塞预警值也不同，从而提高了堵塞告警的准确性。本领域技术人员可根据经验确定预设系数，本发明实施例对此不作限定，后续将对预设系数的确定方法做示例性介绍。

可以理解的，电子设备中的元器件的发热功率并不是稳定不变的，如果防尘网并未堵塞告警，但元器件的发热功率突然增大，则可能造成第二温度与第一温度的差值大于堵塞预警值，造成误判，因此，本发明实施例在防尘网堵塞检测装置10中增设了发热功率恒定的发热单元11，利用第二温度传感器12获取受发热单元11加热影响的温度，从而进一步提高了检测结果的准确性。

需要说明的是，发热单元11的设置位置应尽量靠近防尘网21，一方面可以避免第二温度传感器13的检测结果受到其他元器件的影响，另一方面，也可以避免发热单元11产生的热量影响电子设备内原有器件的工作状态。

本发明实施例通过第一温度传感器和第二温度传感器分别获取初始第一温度和初始第二温度，以确定某海拔高度下防尘网全新时发热单元的温升值，再结合预设系数计算得到此海拔高度下的堵塞预警值，由于不同海拔高度下防尘网处于全新状态时的发热单元的温升值不同，因此不同海拔高度下得到的堵塞预警值也不同，从而提高了防尘网堵塞告警的准确性和可靠性，解决了不同海拔高度采用同一告警阈值判断防尘网是否堵塞而存在的误告警或不告警的问题，节省了不必要的人力劳动。

在上述实施例的基础上，可选的，防尘网21处于全新状态时，第二温度传感器13和第一温度传感器12所获取的温度的差值为初始温差值，防尘网21处于堵塞告警状态时，第二温度传感器13和第一温度传感器12所获取的温度的差值为告警温差值，其中，预设系数为同一海拔下告警温差值与初始温差值的比值，且预设系数为与海拔无关的定值。

根据上述结论可以在电子设备的设计阶段通过预先测试初始温差值以及告警温差值，即可得到预设系数。当将电子设备投入到不同的海拔高度后，控制器14即可根据该预设系数以及初始第一温度和初始第二温度确定任意海拔高度下的堵塞预警值，以提高防尘网堵塞告警的准确性和可靠性。

下面，主要对“预设系数是一个与海拔高度无关的定值”解释如下：

当电子设备工作在海拔高度H_a时，防尘网全新状态下，设备内部空气温升(ΔT_a)＝发热功耗(P_a)/(空气比热(c_a)·空气密度(ρ_a)·风量(V_a))；防尘网堵塞告警状态下，设备内部空气温升(ΔT_a′)＝发热功耗(P_a′)/(空气比热(c_a′)·空气密度(ρ_a′)·风量(V_a′))。式中，ΔT_a即初始温差值，ΔT_a′即告警温差值，因此，海拔高度H_a下，预设系数F_a＝ΔT_a′/ΔT_a＝(P_a′/P_a)·(c_a/c_a′)·(ρ_a/ρ_a′)·(V_a/V_a′)，由于同一海拔高度下的空气比热和空气密度基本不变，即c_a/c_a′＝1，ρ_a/ρ_a′＝1，在本实施例中，发热单元的发热功率不变，即P_a′/P_a＝1时，因此，F_a＝V_a/V_a′。

同理可得，当电子设备工作在海拔高度H_b(H_b≠H_a)时，预设系数F_b＝V_b/V_b′。

由于风冷设备的风量基本仅与防尘网的积灰状态有关，而与海拔高度的变化无关，因此，V_a/V_a′＝V_b/V_b′。由此可以得到，预设系数为一个与海拔无关的定值。

通过以上分析可以看出，本发明实施例通过增设发热功率恒定的发热单元，还保证了不同海拔高度下告警温差值与初始温差值的比值为一定值，由此可将该比值作为预设系数，从而进一步保证了堵塞预警值计算公式的可靠性及其计算结果的准确性。

图2是本发明实施例提供的另一种防尘网堵塞检测装置的结构示意图，在上述实施例的基础上，对防尘网堵塞检测装置10的结构做了进一步说明。

参见图2，可选的，防尘网堵塞检测装置10还包括警报装置15，警报装置15与控制器14电连接，控制器14在确定防尘网21处于堵塞告警状态后，控制警报装置15发出警示信息。

可选的，警报装置15包括蜂鸣器和/或指示灯。

当控制器14确定防尘网21处于堵塞告警状态后，可通过控制蜂鸣器鸣响和指示灯闪烁等一种或多种方式提醒工作人员及时清理防尘网的积灰。

需要说明的是，除警报装置15以外，防尘网堵塞检测装置10还可以包括无线通信装置，当控制器14确定防尘网21处于堵塞告警状态后，可通过无线通信的方式向远端工作人员发出告警信号。

可选的，防尘网堵塞检测装置10还包括存储器16，存储器16与控制器14电连接，用于存储堵塞预警值。

当电子设备在某一海拔高度下开启后，控制器14即可获取初始第一温度和初始第二温度，并结合预设系数计算堵塞预警值，通过将堵塞预警值存储至存储器16中，便于后续判断时读取或调用堵塞预警值。

可选的，发热单元11包括发热电阻。

发热电阻成本低，功耗小，具有很好的实用性，将发热电阻作为发热单元即可满足本发明实施例对其发热功率恒定的要求。本领域技术人员可根据实际需要选择发热单元的器件，本发明实施例对此不做限定。

基于相同的发明构思，本发明实施例还提供了一种防尘网堵塞检测方法，该方法可采用上述任意实施例提供的防尘网堵塞检测装置执行，具有与防尘网堵塞检测装置相同的有益效果，如图3所示，该方法具体包括如下步骤：

S31、获取防尘网处于全新状态时防尘网风道上游处的初始第一温度。

S32、获取防尘网处于全新状态时防尘网风道下游处的初始第二温度。

S33、根据初始第一温度、初始第二温度以及预设系数确定堵塞预警值。

S34、持续获取防尘网风道上游处的第一温度以及防尘网风道下游处的第二温度。

S35、若第二温度和第一温度的温度差大于或者等于堵塞预警值，则确定防尘网处于堵塞告警状态。

本发明实施例提供的防尘网堵塞检测方法通过先确定堵塞预警值，再根据该堵塞预警值判断防尘网是否处于堵塞告警状态，使堵塞告警的判断结果更加准确可靠，相比于不同海拔高度均采用同一告警阈值进行判断的方案而言，检测结果更加准确可靠。

在此基础上，可选的，防尘网处于全新状态时，第二温度传感器和第一温度传感器所获取的温差值为初始温差值，防尘网处于堵塞告警状态时，第二温度传感器和第一温度传感器所获取的温差值为告警温差值；预设系数为同一海拔下告警温差值与初始温差值的比值，且预设系数为与海拔无关的定值。

根据此结论即可在电子设备的设计阶段预先得到预设系数，在此不再赘述。

图4是本发明实施例提供的另一种防尘网堵塞检测方法的流程示意图，对上述方法做了进一步优化，参见图4，该方法包括如下步骤：

S41、获取防尘网处于全新状态时防尘网风道上游处的初始第一温度。

S42、获取防尘网处于全新状态时防尘网风道下游处的初始第二温度。

S43、根据初始第一温度、初始第二温度以及预设系数确定堵塞预警值。

S44、存储堵塞预警值。

通过存储堵塞预警值，便于后续对堵塞预警值的读取或调用。

S45、每隔预设时间获取防尘网风道上游处的第一温度以及防尘网风道下游处的第二温度。

示例性的，预设时间可以为6h，本领域技术人员可自行设定预设时间的时长，本发明实施例对此不作限定。采用间隔一段时间进行温度测试的方法，可以降低功耗，减小控制器的运行负担。

S46、判断第二温度和第一温度的温度差是否大于或者等于堵塞预警值，若是，则执行S47，否则，执行S45。

S47、确定防尘网处于堵塞告警状态。

S48、产生防尘网堵塞警示信息。

示例性的，堵塞警示信息可以通过指示灯闪烁、蜂鸣器鸣叫或无线信号传输的方式反馈至工作人员，提醒其及时清理防尘网的积灰。

本发明实施例还提供了一种电子设备，该电子设备至少包括本发明实施例提供的防尘网堵塞检测装置，因此具有与本发明实施例提供的防尘网堵塞检测装置相同的有益效果，相同之处可参照上述对防尘网堵塞检测装置的描述，在此不再赘述。

图5是本发明实施例提供的一种电子设备的结构示意图，该电子设备20包括防尘网21以及上述任意实施例提供的防尘网堵塞检测装置10，当该电子设备20在不同的海拔高度工作时，均能够对防尘网21的堵塞告警状态进行准确告警，以减少不必要的人员劳动。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (8)

1.一种防尘网堵塞检测装置，其特征在于，包括：发热单元、第一温度传感器、第二温度传感器和控制器；

所述发热单元设置于防尘网风道下游处，所述发热单元的发热功率恒定；

所述第一温度传感器设置于防尘网风道上游处，用于获取防尘网处于全新状态时防尘网风道上游处的初始第一温度，以及持续获取所述防尘网处于工作状态时防尘网风道上游处的第一温度；

所述第二温度传感器设置于所述发热单元背离防尘网一侧的防尘网风道中，用于获取所述防尘网处于全新状态时防尘网风道下游处的初始第二温度，以及持续获取所述防尘网处于工作状态时防尘网风道下游处的第二温度；

所述第一温度传感器、所述第二温度传感器以及所述发热单元均与所述控制器电连接；所述控制器用于根据所述初始第一温度、所述初始第二温度以及预设系数确定堵塞预警值，并在所述第二温度和所述第一温度的温差值大于或者等于所述堵塞预警值时，确定所述防尘网处于堵塞告警状态；

所述防尘网处于全新状态时，所述第二温度传感器和所述第一温度传感器所获取的温度的差值为初始温差值，所述防尘网处于堵塞告警状态时，所述第二温度传感器和所述第一温度传感器所获取的温度的差值为告警温差值；其中，所述预设系数为同一海拔下所述告警温差值与所述初始温差值的比值，且所述预设系数为与海拔无关的定值；

所述预设系数为在所述防尘网堵塞检测装置的设计阶段预先测试的告警温差值与初始温差值的比值；

所述堵塞预警值满足如下公式：

堵塞预警值＝(初始第二温度-初始第一温度)·预设系数；

所述预设系数满足如下公式：

F＝V/V′；

其中，F为所述预设系数，V为在防尘网全新状态下风冷设备的风量，V′为防尘网堵塞告警状态下风冷设备的风量。

2.根据权利要求1所述的防尘网堵塞检测装置，其特征在于，所述防尘网堵塞检测装置还包括警报装置；

所述警报装置与所述控制器电连接，所述控制器在确定所述防尘网处于堵塞告警状态后，控制所述警报装置发出警示信息。

3.根据权利要求2所述的防尘网堵塞检测装置，其特征在于，所述警报装置包括蜂鸣器和/或指示灯。

4.根据权利要求1-3任一项所述的防尘网堵塞检测装置，其特征在于，所述防尘网堵塞检测装置还包括存储器；

所述存储器与所述控制器电连接，用于存储所述堵塞预警值；

所述发热单元包括发热电阻。

5.一种防尘网堵塞检测方法，采用权利要求1-4任一项所述的防尘网堵塞检测装置执行，其特征在于，包括：

获取防尘网处于全新状态时防尘网风道上游处的初始第一温度；

获取防尘网处于全新状态时防尘网风道下游处的初始第二温度；

根据所述初始第一温度、所述初始第二温度以及预设系数确定堵塞预警值；

持续获取防尘网风道上游处的第一温度以及防尘网风道下游处的第二温度；

若所述第二温度和所述第一温度的温度差大于或者等于所述堵塞预警值，则确定所述防尘网处于堵塞告警状态；

防尘网处于全新状态时，第二温度传感器和第一温度传感器所获取的温差值为初始温差值，防尘网处于堵塞告警状态时，第二温度传感器和第一温度传感器所获取的温差值为告警温差值；所述预设系数为同一海拔下所述告警温差值与所述初始温差值的比值，且所述预设系数为与海拔无关的定值；

所述预设系数为在所述防尘网堵塞检测装置的设计阶段预先测试的告警温差值与初始温差值的比值；

所述堵塞预警值满足如下公式：

堵塞预警值＝(初始第二温度-初始第一温度)·预设系数；

所述预设系数满足如下公式：

F＝V/V′；

其中，F为所述预设系数，V为在防尘网全新状态下风冷设备的风量，V′为防尘网堵塞告警状态下风冷设备的风量。

6.根据权利要求5所述的防尘网堵塞检测方法，其特征在于，在所述确定所述防尘网处于堵塞告警状态之后，所述防尘网堵塞检测方法还包括：

产生防尘网堵塞警示信息。

7.根据权利要求5所述的防尘网堵塞检测方法，其特征在于，在所述根据所述初始第一温度、所述初始第二温度以及预设系数确定堵塞预警值之后，所述防尘网堵塞检测方法还包括：

存储所述堵塞预警值。

8.一种电子设备，其特征在于，包括防尘网以及权利要求1-4任一项所述的防尘网堵塞检测装置。