專利名稱：一種實(shí)現(xiàn)可變風(fēng)量分區(qū)控制的方法和系統(tǒng)框架的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及ATCA (先進(jìn)電信計(jì)算機(jī)體系)平臺(tái)熱設(shè)計(jì)領(lǐng)域，尤其涉及單 板槽位可變風(fēng)量分區(qū)控制技術(shù)。
背景技術(shù)：
由于ATCA系統(tǒng)是具備高性能、可擴(kuò)展性與高可靠性的架構(gòu)，處理能力 強(qiáng)大，相應(yīng)的能耗也加大，同時(shí)因?yàn)閱伟迕芏雀?，每個(gè)節(jié)點(diǎn)單板消耗達(dá)到200 瓦功率，加上風(fēng)扇、后插板等，19寸的機(jī)箱總共要消耗3000多瓦，這對(duì)系統(tǒng) 散熱提出了很高的要求。
PICMG (PCI工業(yè)計(jì)算機(jī)廠商組織)制定的3.0規(guī)范限定了包括前插節(jié)點(diǎn) 板、后插板、機(jī)框協(xié)同工作的整體架構(gòu)，NEBS (Network Equipment Bidding System)標(biāo)準(zhǔn)和ETSI (歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì))規(guī)定的功能性要求系統(tǒng)能在周圍 環(huán)境溫度高達(dá)50。 C時(shí)充分冷卻。PICMG3.0系統(tǒng)設(shè)計(jì)采用強(qiáng)迫風(fēng)冷方式，機(jī) 框進(jìn)風(fēng)口從前面板下端進(jìn)風(fēng)，增壓后轉(zhuǎn)向90°向上，氣流在前插板、后插板 底部二維均勻分配，當(dāng)氣流流過前插板、后插板的元器件時(shí)，熱量被強(qiáng)迫對(duì)流 帶走。PICMG3.0規(guī)定在機(jī)框的進(jìn)風(fēng)口和出風(fēng)口提供溫度傳感器，這些傳感器 用于監(jiān)控進(jìn)風(fēng)口溫度、釆集機(jī)框的溫升，控制風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速以及決定機(jī)箱管理在 失效環(huán)境下的風(fēng)扇控制策略。
當(dāng)前使用的48V直流電扇可提供體積流速大約為每分鐘100立方英尺(1 米=3.2808英尺)，支持轉(zhuǎn)速輸出監(jiān)視和脈寬調(diào)制輸入控制功能。這些功能使得 風(fēng)扇速度被控制為機(jī)箱溫度的函數(shù)。在機(jī)箱上裝有大量溫度感應(yīng)器以監(jiān)視不同 區(qū)域，并且給機(jī)箱管理器提供反饋。借助溫度數(shù)據(jù)，機(jī)箱管理器可以分別控制 每個(gè)(組)風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速，提高或者降低風(fēng)扇轉(zhuǎn)速，以便在需要的槽位得到最佳 冷卻效果和系統(tǒng)噪音水平。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)證明，在風(fēng)扇水平均勻固定設(shè)置情況下， ATCA系統(tǒng)的各個(gè)槽位節(jié)點(diǎn)板對(duì)散熱的需求是有差異的，以14槽位系統(tǒng)為例，
7、 8槽位放置交換板，其他槽位為高密度的刀片處理板，顯然刀片處理板功 耗更大，需要更多的風(fēng)量，并且同一個(gè)刀片處理板上各個(gè)區(qū)域?qū)︼L(fēng)量的要求也 不一樣，CPU和芯片組比其他外設(shè)芯片需要更大的風(fēng)量，目前普遍采用的方 法是通過機(jī)箱管理模塊來提高該區(qū)域風(fēng)扇轉(zhuǎn)速，僅僅為了降低某點(diǎn)溫度，這樣 會(huì)導(dǎo)致風(fēng)扇運(yùn)行壽命降低，系統(tǒng)噪音增大。在非滿配置或者節(jié)點(diǎn)板負(fù)載未上電 的情況下，空余槽位的氣流阻抗相對(duì)較小，進(jìn)出風(fēng)口距離相對(duì)變小，容易導(dǎo)致 高低壓區(qū)氣流短路，使得流過需要散熱的單板的氣流減少，浪費(fèi)寶貴的風(fēng)量和 風(fēng)壓，降低散熱效果。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種可變風(fēng)量分區(qū)控制的方法和系統(tǒng)框架，解決現(xiàn)有 規(guī)范技術(shù)中僅僅能通過控制風(fēng)扇轉(zhuǎn)速的單一手段來實(shí)現(xiàn)散熱和系統(tǒng)噪音均衡， 克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的槽位散熱氣流過于均勻、針對(duì)空余槽位和負(fù)載未上電節(jié) 點(diǎn)板槽位風(fēng)量控制不夠的問題和缺陷。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種實(shí)現(xiàn)可變風(fēng)量分區(qū)控制的方法，用 于具有風(fēng)扇控制模塊、機(jī)箱管理模塊和多個(gè)能夠安裝節(jié)點(diǎn)單板的槽位的系統(tǒng)框 架，其中，包括如下步驟
步驟一，將每個(gè)槽位上節(jié)點(diǎn)單板對(duì)應(yīng)的占用位置劃分為不同的分隔區(qū)域， 對(duì)應(yīng)所述分隔區(qū)域設(shè)置具有風(fēng)向和風(fēng)量控制功能的可變風(fēng)量分區(qū)控制裝置；
步驟二，所述機(jī)箱管理模塊正常啟動(dòng)后，通過各節(jié)點(diǎn)單板上的智能平臺(tái)管 理控制器子卡獲取節(jié)點(diǎn)單板及各分隔區(qū)域的信息；
步驟三，所述機(jī)箱管理模塊根據(jù)所述信息通過所述風(fēng)扇控制模塊和所述分 區(qū)控制裝置來控制所述分隔區(qū)域的風(fēng)量和風(fēng)向。
上述的方法，其中，在所述步驟一中，通過設(shè)置導(dǎo)流條來劃分所述分隔區(qū) 域以阻止所述分隔區(qū)域之間空氣的直接流動(dòng)，并且，所述分區(qū)控制裝置在所述 分隔區(qū)域的進(jìn)風(fēng)口設(shè)置有導(dǎo)風(fēng)片，通過控制所述導(dǎo)風(fēng)片的開合及角度來控制進(jìn) 入所述分隔區(qū)域的風(fēng)量和風(fēng)向。
上述的方法，其中，在所述步驟二之前，所述系統(tǒng)框架上電后，所述分區(qū) 控制裝置的初始狀態(tài)為不調(diào)整風(fēng)量和風(fēng)向的完全打開狀態(tài)，并且所述風(fēng)扇控制
模塊控制風(fēng)扇全速運(yùn)行。
上述的方法，其中，所述步驟二進(jìn)一步包括
步驟a,所述機(jī)箱管理模塊正常啟動(dòng)后，通過智能平臺(tái)管理總線接口與各 個(gè)節(jié)點(diǎn)單板上的所述控制器子卡通訊；
步驟b,獲取包括單板種類、消耗功率和單板在位情況的各個(gè)節(jié)點(diǎn)單板的 J呂息;
步驟c，由所述機(jī)箱管理模塊命令所述控制器子卡給節(jié)點(diǎn)單板的負(fù)載上電。
上述的方法，其中，所述步驟三中如果槽位上沒有節(jié)點(diǎn)單板，則通過所 述風(fēng)扇控制模塊來調(diào)整所述分區(qū)控制裝置，使所述不在位節(jié)點(diǎn)單板所對(duì)應(yīng)的占 用位置的分隔區(qū)域的進(jìn)風(fēng)口關(guān)閉。
上述的方法，其中，所述步驟三中所述機(jī)箱管理模塊根據(jù)節(jié)點(diǎn)單板上溫 度傳感器的溫度信息，確認(rèn)節(jié)點(diǎn)單板上溫度超過門限值的超溫區(qū)域，并通過所 述風(fēng)扇控制模塊來調(diào)整所述分區(qū)控制裝置的導(dǎo)風(fēng)片的角度，使所述超溫區(qū)域所 在的分隔區(qū)域中的冷氣流集中吹向所述超溫區(qū)域。
上述的方法，其中，如果所述導(dǎo)風(fēng)片的角度已經(jīng)達(dá)到調(diào)整極限，并且所述 超溫區(qū)域的溫度仍然超過門限值，則通過所述風(fēng)扇控制模塊增加風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速。
上述的方法，其中，所述機(jī)箱管理模塊通過所述傳感器上報(bào)的告警信息或 者通過主動(dòng)查詢所述傳感器的數(shù)據(jù)來獲知所述超溫區(qū)域，并且持續(xù)進(jìn)行所述導(dǎo) 風(fēng)片角度的調(diào)整或所述風(fēng)扇轉(zhuǎn)速的調(diào)整，直至所述超溫區(qū)域的溫度返回正常范 圍。
上述的系統(tǒng)框架，其中，所述機(jī)箱隔離模塊直接命令風(fēng)扇控制模塊，由風(fēng) 扇控制模塊通過控制步進(jìn)電機(jī)齒輪來帶動(dòng)所述分區(qū)控制裝置的導(dǎo)風(fēng)片正反向、 多角度轉(zhuǎn)動(dòng)。
上述的系統(tǒng)框架，其中，所述風(fēng)扇控制模塊為多個(gè)，并分別單獨(dú)控制不同 的風(fēng)扇組。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明還提供了一種實(shí)現(xiàn)可變風(fēng)量分區(qū)控制的系統(tǒng)框 架，其中，包括風(fēng)扇控制模塊、多個(gè)能夠安裝節(jié)點(diǎn)單板的槽位、機(jī)箱管理模 塊和可變風(fēng)量分區(qū)控制裝置；所述可變風(fēng)量分區(qū)控制裝置用于將每個(gè)槽位上節(jié) 點(diǎn)單板對(duì)應(yīng)的占用位置劃分為不同的分隔區(qū)域，對(duì)所述分隔區(qū)域進(jìn)行風(fēng)向和風(fēng)
量控制，所述分區(qū)控制裝置的初始狀態(tài)為不調(diào)整風(fēng)量和風(fēng)向的完全打開狀態(tài)； 所述機(jī)箱管理模塊用于正常啟動(dòng)后，通過各節(jié)點(diǎn)單板上的智能平臺(tái)管理控制 器子卡獲取節(jié)點(diǎn)單板及各分隔區(qū)域的信息，根據(jù)所述信息通過所述風(fēng)扇控制模 塊和所述分區(qū)控制裝置來控制所述分隔區(qū)域的風(fēng)量和風(fēng)向。
上述的系統(tǒng)框架，其中，所述分區(qū)控制裝置通過設(shè)置導(dǎo)流條來劃分所述分 隔區(qū)域并阻止所述分隔區(qū)域之間空氣的直接流動(dòng)，并且，所述分區(qū)控制裝置在 所述分隔區(qū)域的進(jìn)風(fēng)口設(shè)置有導(dǎo)風(fēng)片，通過控制所述導(dǎo)風(fēng)片的開合及角度來控 制進(jìn)入所述分隔區(qū)域的風(fēng)量和風(fēng)向。
上述的系統(tǒng)框架，其中，所述機(jī)箱管理模塊為兩個(gè)，設(shè)置為主用和備用， 且通過實(shí)時(shí)同步保證主、備機(jī)箱管理模塊的數(shù)據(jù)一致。
上述的系統(tǒng)框架，其中，所述風(fēng)扇控制模塊通過控制步進(jìn)電機(jī)齒輪來帶動(dòng) 所述分區(qū)控制裝置的導(dǎo)風(fēng)片轉(zhuǎn)動(dòng)。
上述的系統(tǒng)框架，其中，所述風(fēng)扇控制模塊為多個(gè)，并分別單獨(dú)控制不同 的風(fēng)扇。
本發(fā)明的技術(shù)效果在于
采用本發(fā)明所述方法和系統(tǒng)框架，與現(xiàn)有技術(shù)相比，能夠動(dòng)態(tài)測(cè)量節(jié)點(diǎn)板 各個(gè)區(qū)域溫度，分區(qū)分配各個(gè)區(qū)域的風(fēng)量，在額定的風(fēng)量總和下，分配較小的 風(fēng)量給不需要大風(fēng)量的區(qū)域，使得需要大風(fēng)量的區(qū)域得到可控的大風(fēng)量。由于 各區(qū)域空氣流順著各自的通道流動(dòng)，減少了紊流，提高了散熱效率。降低了風(fēng) 扇轉(zhuǎn)速和系統(tǒng)噪音，延長(zhǎng)了風(fēng)扇運(yùn)行壽命，提高了系統(tǒng)的可靠性。


圖1是本發(fā)明IPMC (智能平臺(tái)管理控制器)子卡模塊硬件原理圖2是本發(fā)明風(fēng)扇控制模塊功能示意圖3是本發(fā)明機(jī)箱管理模塊軟件功能示意圖4是本發(fā)明機(jī)箱管理模塊硬件示意圖
圖5是本發(fā)明可變風(fēng)量分區(qū)控制裝置示意圖6是本發(fā)明ATCA機(jī)箱示意圖。
具體實(shí)施例方式
為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖及具體實(shí) 施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述。
本發(fā)明提供一種可變風(fēng)量分區(qū)控制的方法及與應(yīng)用該方法的系統(tǒng)框架，系
統(tǒng)框架包括以下模塊
A、 IPMC (智能平臺(tái)管理控制器)子卡模塊；
B、 風(fēng)扇控制模塊；
C、 機(jī)箱管理模塊； 還包括
D、 可變風(fēng)量分區(qū)控制裝置；
其中A、 B、 C模塊都是現(xiàn)有ATCA規(guī)范定義的標(biāo)準(zhǔn)模塊，也是必需的模 塊。是獨(dú)立位于各個(gè)ATCA的節(jié)點(diǎn)板上的，實(shí)現(xiàn)PICMG3.0規(guī)定的單板管理功 能，測(cè)量、監(jiān)控節(jié)點(diǎn)板狀態(tài)，記錄事件日志，并在異常時(shí)通過IPMB (智能平 臺(tái)管理總線)接口向機(jī)箱管理模塊上報(bào)告警。風(fēng)扇控制模塊實(shí)現(xiàn)風(fēng)扇轉(zhuǎn)速控制 和測(cè)量，出風(fēng)口溫度測(cè)量，并上報(bào)給機(jī)箱管理模塊。機(jī)箱管理模塊接收或者主
動(dòng)查詢溫度等異常信息后，對(duì)風(fēng)扇控制模塊發(fā)送轉(zhuǎn)速升高或者降低命令，同時(shí) 或者單獨(dú)命令風(fēng)扇控制模塊調(diào)整可變風(fēng)量分區(qū)控制裝置的導(dǎo)風(fēng)隔板給部分熱
點(diǎn)區(qū)域?qū)敫嗟睦鋮s氣流。
本發(fā)明的可變風(fēng)量分區(qū)控制方法包括以下步驟
第一步系統(tǒng)上電后，在機(jī)箱管理模塊未正常啟動(dòng)前，風(fēng)扇控制模塊直接 本地化控制風(fēng)扇全速運(yùn)行；此時(shí)機(jī)箱管理模塊與各個(gè)節(jié)點(diǎn)板上的IPMC子卡通 信尚未建立，無法獲取節(jié)點(diǎn)板的狀態(tài)，因此可變風(fēng)量分區(qū)控制裝置必須全部打 開，防止阻塞可用節(jié)點(diǎn)板的氣流；
第二步機(jī)箱管理模塊正常啟動(dòng)后，通過IPMB接口與各個(gè)節(jié)點(diǎn)板上的 IPMC子卡通訊，獲取節(jié)點(diǎn)板的信息，如單板種類、消耗功率、在位情況等， 由機(jī)箱管理模塊命令節(jié)點(diǎn)板IPMC子卡給其負(fù)載上電；
第三步根據(jù)第二步獲取的節(jié)點(diǎn)板在位情況，對(duì)于節(jié)點(diǎn)板不在位的槽位， 機(jī)箱管理模塊直接命令風(fēng)扇控制模塊，關(guān)閉該槽位對(duì)應(yīng)的可變風(fēng)量分區(qū)控制裝
置；
第四步對(duì)于節(jié)點(diǎn)板在位槽位，機(jī)箱管理模塊查詢其保存的特定系統(tǒng)事件 曰志，如節(jié)點(diǎn)板溫度過門限告警，機(jī)箱管理模塊主動(dòng)查詢溫度過門限告警節(jié)點(diǎn)
板的IPMC,獲取節(jié)點(diǎn)板上10個(gè)區(qū)域溫度傳感器的數(shù)據(jù)，根據(jù)傳感器編號(hào)確
定溫度過門限的區(qū)域，然后由風(fēng)扇控制模塊調(diào)整可變風(fēng)量分區(qū)控制裝置，控制 該區(qū)域和相鄰區(qū)域?qū)эL(fēng)隔板開啟到適當(dāng)角度，使得冷卻氣流對(duì)準(zhǔn)集中的發(fā)熱元 件區(qū)，加強(qiáng)散熱。
第五步機(jī)箱管理模塊根據(jù)節(jié)點(diǎn)板主動(dòng)上報(bào)的溫度告警信息，或者定時(shí)主 動(dòng)再次查詢，獲取區(qū)域溫度傳感器的數(shù)據(jù)，如果可變風(fēng)量分區(qū)控制裝置的導(dǎo)風(fēng) 角度已經(jīng)最大，則控制該區(qū)域的風(fēng)扇控制模塊提高轉(zhuǎn)速；
第六步反復(fù)進(jìn)行第四步、第五步操作，直至所有節(jié)點(diǎn)板在位槽位的過熱 區(qū)域溫度趨于正常。
以下對(duì)系統(tǒng)框架的硬件進(jìn)行說明。
如圖l所示，是IPMC子卡的硬件原理圖，其主要實(shí)現(xiàn)如下功能
1) 提供ATCA規(guī)范定義的智能平臺(tái)管理總線接口，并能夠支持熱插拔緩 沖及隔離控制功能；
2) 具備傳感器數(shù)據(jù)記錄和其他如RTC (實(shí)時(shí)鐘)等關(guān)鍵數(shù)據(jù)的非易失性 存儲(chǔ)功能；
3 )提供對(duì)ATCA單板的電源管理接口 ，包括單板電源開關(guān)控制、單板CPU 狀態(tài)、單板有效載荷電源控制；
4) 提供ATCA單板前面板指示燈的控制接口，包括離線狀態(tài)指示燈、熱 插拔指示燈、告警燈的控制以及前面板扳手開關(guān)狀態(tài)的識(shí)別；
5) 提供一個(gè)硬件監(jiān)視接口，實(shí)現(xiàn)對(duì)單板電壓、溫度的監(jiān)視，風(fēng)扇轉(zhuǎn)速測(cè)
量及轉(zhuǎn)速控制。溫度測(cè)量范圍o°c~+i2o°c，測(cè)量精度土rc,分辨率土rc;
風(fēng)扇轉(zhuǎn)速監(jiān)視是根據(jù)風(fēng)扇轉(zhuǎn)速計(jì)輸出的頻率信號(hào)來測(cè)量其轉(zhuǎn)速的，轉(zhuǎn)速測(cè)量精 度為± 10%。用于風(fēng)扇轉(zhuǎn)速控制的PWM信號(hào)最高載頻達(dá)到50KHz以上。
圖2是風(fēng)扇控制模塊功能示意圖，該模塊實(shí)現(xiàn)如下功能風(fēng)扇供電電壓監(jiān) 測(cè)和調(diào)整；產(chǎn)生PWM(脈寬調(diào)制)信號(hào)來控制風(fēng)扇轉(zhuǎn)速；接收風(fēng)扇轉(zhuǎn)速信號(hào)， 測(cè)量風(fēng)扇轉(zhuǎn)速，備機(jī)框管理模塊查詢。
圖3、圖4是本發(fā)明機(jī)箱管理模塊的軟件功能和硬件示意圖。硬件核心為
邏輯器件實(shí)現(xiàn)I2C接口，由模塊軟件實(shí)現(xiàn)各種網(wǎng)管接口，與IPMC進(jìn)行通信，
用于監(jiān)測(cè)、控制機(jī)箱中的節(jié)點(diǎn)板板和其它功能模塊，報(bào)告系統(tǒng)異常并進(jìn)行基本
的恢復(fù)操作。機(jī)箱管理模塊能實(shí)現(xiàn)的主要功能如下 1 )熱插拔管理； 2)電源功率分配管理；
3 )機(jī)箱散熱管理；
4 )電子開關(guān)控制節(jié)點(diǎn)板與背板連接端口的打開/關(guān)閉; 5)背板IPMB總線故障檢測(cè)、管理與恢復(fù)。
圖5是可變風(fēng)量分區(qū)控制裝置示意圖，此為單板插槽俯視圖。如圖，箭頭 為單板插入方向，箭頭所指向的空間為單板插入導(dǎo)軌。
三區(qū)域?qū)Я鳁l401為粗黑色部分，每個(gè)區(qū)域各兩片導(dǎo)風(fēng)片402。導(dǎo)風(fēng)片角 度通過步進(jìn)電機(jī)齒輪403調(diào)整，該步進(jìn)電機(jī)由風(fēng)扇控制模塊的IPMC子卡控制。 整個(gè)裝置位于機(jī)框兩個(gè)單板插箱導(dǎo)軌的中間，其中步進(jìn)電機(jī)部分位于3個(gè)分區(qū) 的隔檔之間。導(dǎo)風(fēng)片0-90- 120角度可調(diào)，O度時(shí)導(dǎo)風(fēng)片閉合，關(guān)閉該槽位 氣流，90度時(shí)導(dǎo)風(fēng)片完全打開，90- 120度調(diào)節(jié)氣流方向，相應(yīng)的調(diào)整了風(fēng)量 和風(fēng)壓。由風(fēng)扇控制模塊控制12V直流步進(jìn)電機(jī)來調(diào)整導(dǎo)風(fēng)片角度，步進(jìn)電 動(dòng)機(jī)的角位移量和輸入脈沖的個(gè)數(shù)嚴(yán)格成正比，在時(shí)間上與輸入脈沖同步，只 要IPMC控制輸入脈沖的數(shù)量、頻率及電動(dòng)機(jī)繞組通電的相序，便可獲得所需 的導(dǎo)風(fēng)片轉(zhuǎn)角、調(diào)整時(shí)間及正反調(diào)整方向，在沒有脈沖輸入時(shí)，在繞組電源的 激勵(lì)下氣隙磁場(chǎng)能使轉(zhuǎn)子保持原有位置處于定位狀態(tài)，不會(huì)由于風(fēng)壓的作用而 改變導(dǎo)風(fēng)片的角度。步進(jìn)電機(jī)未通電時(shí)，由機(jī)械結(jié)構(gòu)來保證將導(dǎo)風(fēng)片調(diào)整到 90度，此時(shí)為導(dǎo)風(fēng)片的初始角度。IPMC控制程序必須對(duì)控制脈沖數(shù)目進(jìn)行保 存，依此來確定何時(shí)進(jìn)行導(dǎo)風(fēng)片的正反方向調(diào)整，導(dǎo)風(fēng)片是否調(diào)整到最大角度， 防止過度調(diào)整導(dǎo)風(fēng)片而損壞控制裝置。
圖6是ATCA機(jī)箱示意圖，其中除了可變風(fēng)量分區(qū)控制裝置外，其他模 塊都是ATCA規(guī)范定義的必需模塊。按照附圖6安裝硬件模塊，包括節(jié)點(diǎn)板、 風(fēng)扇控制模塊、機(jī)箱管理模塊、可變風(fēng)量分區(qū)控制裝置，其中風(fēng)扇控制模塊由 三個(gè)完全一致的風(fēng)扇單元組成，當(dāng)其中一個(gè)單元損壞需要更換時(shí)，保證不會(huì)影 響其他兩個(gè)單元正常運(yùn)行，減小故障影響面和更換時(shí)間。機(jī)箱管理模塊主備份
工作，作為整個(gè)機(jī)箱的管理接口和對(duì)外網(wǎng)管接口，對(duì)外上報(bào)機(jī)箱告警數(shù)據(jù)，接 收網(wǎng)管配置信息，對(duì)內(nèi)收集控制節(jié)點(diǎn)板和其他模塊工作狀態(tài)，控制節(jié)點(diǎn)板和其 他模塊上下電及熱插拔，主備機(jī)箱管理模塊可以實(shí)時(shí)同步數(shù)據(jù),.保證主備數(shù)據(jù) 一致。在風(fēng)扇控制模塊上電后，而機(jī)箱管理模塊啟動(dòng)未完成前，可變風(fēng)量分區(qū) 控制裝置初始狀態(tài)為全部打開，風(fēng)扇控制模塊直接本地化控制風(fēng)扇全速運(yùn)行， 不受機(jī)箱管理模塊控制，防止阻塞可用節(jié)點(diǎn)板的氣流。當(dāng)機(jī)箱管理模塊正常啟
動(dòng)后，通過IPMB接口與各個(gè)節(jié)點(diǎn)板、風(fēng)扇控制模塊上的IPMC子卡通訊，獲
取必要的信息，如單板種類、數(shù)據(jù)接口類型、最大消耗功率、健康情況、風(fēng)扇
正常運(yùn)行轉(zhuǎn)速和最高最低轉(zhuǎn)速等，信息交互后控制節(jié)點(diǎn)板IPMC子卡給其負(fù)載 上電，風(fēng)扇轉(zhuǎn)速由機(jī)箱管理模塊來控制。ATCA規(guī)范規(guī)定，如果機(jī)箱管理模塊 沒有收到系統(tǒng)任何溫度告警信息，則命令風(fēng)扇運(yùn)行在正常轉(zhuǎn)速，反之則根據(jù)告 警等級(jí)，相應(yīng)提高風(fēng)扇轉(zhuǎn)速，直到最高轉(zhuǎn)速，甚至命令節(jié)點(diǎn)板下電來保證機(jī)箱 安全。本發(fā)明改進(jìn)為，對(duì)于節(jié)點(diǎn)板不在位的槽位，為了防止寶貴的風(fēng)流直接通 過低風(fēng)阻通道流失，機(jī)箱管理模塊直接命令風(fēng)扇控制模塊，調(diào)整節(jié)點(diǎn)板不在位 槽位對(duì)應(yīng)的可變風(fēng)量分區(qū)控制裝置的導(dǎo)風(fēng)片角度為0，擋住該槽位的風(fēng)道。而 對(duì)于節(jié)點(diǎn)板在位槽位，機(jī)箱管理模塊主動(dòng)向有溫度告警節(jié)點(diǎn)板的IPMC查詢， 獲取節(jié)點(diǎn)板上多個(gè)區(qū)域溫度傳感器的數(shù)據(jù)，根據(jù)IPMC上報(bào)的傳感器編號(hào)確定 溫度過門限(可自定義門限值)的區(qū)域，由風(fēng)扇控制模塊控制可變風(fēng)量分區(qū)控 制裝置，根據(jù)溫度值和導(dǎo)風(fēng)板角度二維表，查表確定需要調(diào)整的角度，驅(qū)動(dòng)步 進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)到方向和步進(jìn)角度，調(diào)整該區(qū)域和相鄰區(qū)域?qū)эL(fēng)隔板開啟到適當(dāng)角 度，減小正常區(qū)域的風(fēng)流，增大這個(gè)區(qū)域的風(fēng)流，使得冷卻氣流集中對(duì)準(zhǔn)溫度 異常區(qū)，加強(qiáng)散熱效果。此后機(jī)箱管理模塊仍然需要定時(shí)主動(dòng)查詢，獲取區(qū)域 溫度傳感器的數(shù)據(jù)，確認(rèn)散熱效果，如果可變風(fēng)量分區(qū)控制裝置的導(dǎo)風(fēng)角度已 經(jīng)最大，則控制該區(qū)域的風(fēng)扇控制模塊提高一擋轉(zhuǎn)速，在導(dǎo)風(fēng)條角度和風(fēng)扇轉(zhuǎn) 速之間取得平衡，直至所有在位節(jié)點(diǎn)板的溫度均正常。
由上可知，與現(xiàn)有技術(shù)相比，采用本發(fā)明所述方法和系統(tǒng)框架，能夠動(dòng)態(tài) 測(cè)量節(jié)點(diǎn)板各個(gè)區(qū)域溫度，分區(qū)分配各個(gè)區(qū)域的風(fēng)量，在額定的風(fēng)量總和下， 分配較小的風(fēng)量給不需要大風(fēng)量的區(qū)域，使得需要大風(fēng)量的區(qū)域得到可控的大 風(fēng)量。由于各區(qū)域空氣流順著各自的通道流動(dòng)，減少了紊流，提高了散熱效率。
降低了風(fēng)扇轉(zhuǎn)速和系統(tǒng)噪音，延長(zhǎng)了風(fēng)扇運(yùn)行壽命，提高了系統(tǒng)的可靠性。
以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通 技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以作出若千改進(jìn)和潤(rùn)飾， 這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種實(shí)現(xiàn)可變風(fēng)量分區(qū)控制的方法，用于具有風(fēng)扇控制模塊、機(jī)箱管理模塊和多個(gè)能夠安裝節(jié)點(diǎn)單板的槽位的系統(tǒng)框架，其特征在于，包括如下步驟步驟一，將每個(gè)槽位上節(jié)點(diǎn)單板對(duì)應(yīng)的占用位置劃分為不同的分隔區(qū)域，對(duì)應(yīng)所述分隔區(qū)域設(shè)置具有風(fēng)向和風(fēng)量控制功能的可變風(fēng)量分區(qū)控制裝置；步驟二，所述機(jī)箱管理模塊正常啟動(dòng)后，通過各節(jié)點(diǎn)單板上的智能平臺(tái)管理控制器子卡獲取節(jié)點(diǎn)單板及各分隔區(qū)域的信息；步驟三，所述機(jī)箱管理模塊根據(jù)所述信息通過所述風(fēng)扇控制模塊和所述分區(qū)控制裝置來控制所述分隔區(qū)域的風(fēng)量和風(fēng)向。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步驟一中，通過設(shè) 置導(dǎo)流條來劃分所述分隔區(qū)域以阻止所述分隔區(qū)域之間空氣的直接流動(dòng)，并 且，所述分區(qū)控制裝置在所述分隔區(qū)域的進(jìn)風(fēng)口設(shè)置有導(dǎo)風(fēng)片，通過控制所述 導(dǎo)風(fēng)片的開合及角度來控制進(jìn)入所述分隔區(qū)域的風(fēng)量和風(fēng)向。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步驟二之前，所述 系統(tǒng)框架上電后，所述分區(qū)控制裝置的初始狀態(tài)為不調(diào)整風(fēng)量和風(fēng)向的完全打 開狀態(tài)，并且所述風(fēng)扇控制模塊控制風(fēng)扇全速運(yùn)行。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述步驟二進(jìn)一步包括 步驟a，所述機(jī)箱管理模塊正常啟動(dòng)后，通過智能平臺(tái)管理總線接口與各個(gè)節(jié)點(diǎn)單板上的所述控制器子卡通訊；步驟b,獲取包括單板種類、消耗功率和單板在位情況的各個(gè)節(jié)點(diǎn)單板的 化息;步驟c,由所述機(jī)箱管理模塊命令所述控制器子卡給節(jié)點(diǎn)單板的負(fù)載上電。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述步驟三中如果槽位 上沒有節(jié)點(diǎn)單板，則通過所述風(fēng)扇控制模塊來調(diào)整所述分區(qū)控制裝置，使所述 不在位節(jié)點(diǎn)單板所對(duì)應(yīng)的占用位置的分隔區(qū)域的進(jìn)風(fēng)口關(guān)閉。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述步驟三中所述機(jī)箱 管理模塊根據(jù)節(jié)點(diǎn)單板上溫度傳感器的溫度信息，確認(rèn)節(jié)點(diǎn)單板上溫度超過門 限值的超溫區(qū)域，并通過所述風(fēng)扇控制模塊來調(diào)整所述分區(qū)控制裝置的導(dǎo)風(fēng)片 的角度，使所述超溫區(qū)域所在的分隔區(qū)域中的冷氣流集中吹向所述超溫區(qū)域。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，如果所述導(dǎo)風(fēng)片的角度已經(jīng)達(dá)到調(diào)整極限，并且所述超溫區(qū)域的溫度仍然超過門限值，則通過所述風(fēng)扇 控制模塊增加風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述機(jī)箱管理模塊通過所 述傳感器上報(bào)的告警信息或者通過主動(dòng)查詢所述傳感器的數(shù)據(jù)來獲知所述超 溫區(qū)域，并且持續(xù)進(jìn)行所述導(dǎo)風(fēng)片角度的調(diào)整或所述風(fēng)扇轉(zhuǎn)速的調(diào)整，直至所 述超溫區(qū)域的溫度返回正常范圍。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1至8中任意一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述機(jī)箱 管理模塊為兩個(gè)，設(shè)置為主用和備用，且通過實(shí)時(shí)同步保證主、備機(jī)箱管理模 塊的數(shù)據(jù)一致。
10. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述風(fēng)扇控制模塊為多個(gè)， 并分別單獨(dú)控制不同的風(fēng)扇。
11. 一種實(shí)現(xiàn)可變風(fēng)量分區(qū)控制的系統(tǒng)框架，其特征在于，包括風(fēng)扇控 制模塊、多個(gè)能夠安裝節(jié)點(diǎn)單板的槽位、機(jī)箱管理模塊和可變風(fēng)量分區(qū)控制裝 置；所述可變風(fēng)量分區(qū)控制裝置用于將每個(gè)槽位上節(jié)點(diǎn)單板對(duì)應(yīng)的占用位置 劃分為不同的分隔區(qū)域，對(duì)所述分隔區(qū)域進(jìn)行風(fēng)向和風(fēng)量控制，所述分區(qū)控制 裝置的初始狀態(tài)為不調(diào)整風(fēng)量和風(fēng)向的完全打開狀態(tài)；所述機(jī)箱管理模塊用于正常啟動(dòng)后，通過各節(jié)點(diǎn)單板上的智能平臺(tái)管理 控制器子卡獲取節(jié)點(diǎn)單板及各分隔區(qū)域的信息，根據(jù)所述信息通過所述風(fēng)扇控 制模塊和所述分區(qū)控制裝置來控制所述分隔區(qū)域的風(fēng)量和風(fēng)向。
12. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)框架，其特征在于，所述分區(qū)控制裝置 通過設(shè)置導(dǎo)流條來劃分所述分隔區(qū)域并阻止所述分隔區(qū)域之間空氣的直接流 動(dòng)，并且，所述分區(qū)控制裝置在所述分隔區(qū)域的進(jìn)風(fēng)口設(shè)置有導(dǎo)風(fēng)片，通過控 制所述導(dǎo)風(fēng)片的開合及角度來控制進(jìn)入所述分隔區(qū)域的風(fēng)量和風(fēng)向。
13. 根據(jù)權(quán)利要求11或12所述的系統(tǒng)框架，其特征在于，所述機(jī)箱管理 模塊為兩個(gè)，設(shè)置為主用和備用，且通過實(shí)時(shí)同步保證主、備機(jī)箱管理模塊的 數(shù)據(jù)一致。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)框架，其特征在于，所述機(jī)箱隔離模塊直接命令風(fēng)扇控制模塊，由風(fēng)扇控制模塊通過控制步進(jìn)電機(jī)齒輪來帶動(dòng)所述分 區(qū)控制裝置的導(dǎo)風(fēng)片正反向、多角度轉(zhuǎn)動(dòng)。
15. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)框架，其特征在于，所述風(fēng)扇控制模塊 為多個(gè)，并分別單獨(dú)控制不同的風(fēng)扇組。
全文摘要
本發(fā)明提供一種實(shí)現(xiàn)可變風(fēng)量分區(qū)控制的方法和系統(tǒng)框架，系統(tǒng)框架具有風(fēng)扇控制模塊、機(jī)箱管理模塊和多個(gè)能夠安裝節(jié)點(diǎn)單板的槽位的系統(tǒng)框架，方法包括步驟一，將每個(gè)槽位上節(jié)點(diǎn)單板對(duì)應(yīng)的占用位置劃分為不同的分隔區(qū)域，對(duì)應(yīng)所述分隔區(qū)域設(shè)置具有風(fēng)向和風(fēng)量控制功能的可變風(fēng)量分區(qū)控制裝置；步驟二，所述機(jī)箱管理模塊正常啟動(dòng)后，通過各節(jié)點(diǎn)單板上的智能平臺(tái)管理控制器子卡獲取節(jié)點(diǎn)單板及各分隔區(qū)域的信息；步驟三，所述機(jī)箱管理模塊根據(jù)所述信息通過所述風(fēng)扇控制模塊和所述分區(qū)控制裝置來控制所述分隔區(qū)域的風(fēng)量和風(fēng)向。本發(fā)明能夠動(dòng)態(tài)測(cè)量節(jié)點(diǎn)板各個(gè)區(qū)域溫度，分區(qū)分配各個(gè)區(qū)域的風(fēng)量，降低了風(fēng)扇轉(zhuǎn)速和系統(tǒng)噪音，提高了系統(tǒng)的可靠性。
文檔編號(hào)H05K7/20GK101109982SQ20071012064
公開日2008年1月23日 申請(qǐng)日期2007年8月22日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月22日
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