[发明专利]基于大数据的VPX机箱风扇自动调节的系统及方法

权利要求书

1.基于大数据的VPX机箱风扇自动调节的系统，其特征在于，包括管理模块、功能模块、风扇控制模块和风扇模组；

所述管理模块用于获取功能模块的温度传感数据和风扇控制模块的PWM实时输出值及风扇模组模块的实时转速；所述PWM是指脉冲宽度调制；

所述管理模块基于目标算法可计算出PWM输出占空比，并将PWM输出值通过命令发送到所述风扇控制模块，进而控制风扇的转速；

所述管理模块用于显示风扇模块的当前运行状态；

所述功能模块是指电源模块、计算模块、交换模块和时统模块；所述功能模块的个数有若干；

所述风扇控制模块用于输出多路PWM控制信号；所述风扇控制模块接收所述管理模块输出的PWM输出占空比，并根据实际的PWM值调节各路的PWM输出占空比，进而向所述风扇模组输出转速调节信号；

所述风扇模组用于接收所述风扇控制模块的转速调节信号并输出实时转速；所述风扇模组的个数有若干。

2.根据权利要求1所述的基于大数据的VPX机箱风扇自动调节的系统，其特征在于：所述管理模块、功能模块和所述风扇模块均连接到通信总线；

所述风扇控制模块输出多路PWM信号分别与每个风扇模组相连，且所述风扇控制模块控制每个风扇模组。

3.根据权利要求1所述的基于大数据的VPX机箱风扇自动调节的系统，其特征在于：所述管理模块运行有管理软件；

所述管理软件通过通信协议获取所述VPX机箱内每个功能模块的温度传感器数据，所述每个功能模块是指电源模块、计算模块、交换模块和时统模块的功能模块，所述管理软件获取所述风扇控制模块的各路PWM实时输出数据以及每个风扇模组的实时转速信息；

所述管理软件通过梯形多线程冒泡排序算法和TRIMMAN算术平均滤波算法计算出每个风扇模组区域的最高温度；

所述管理软件通过每个风扇模组区域的最高温度、目标设定温度和目标算法计算出每个区域的风扇模组所需的PWM输出占空比；所述目标算法包括增量式比例积分、微分算法。

4.根据权利要求3所述的基于大数据的VPX机箱风扇自动调节的系统，其特征在于：所述PWM输出占空比包括以下分析过程：

所述管理软件获取区域的最高温度作为当前实际值；利用公式：

增量＝比例Kp*(本次误差-上次误差)+积分Ki*本次误差+微分Kd*(本次误差-2*上次误差+上上次误差)；增量表示每次计算时需要变化的PWM值；

本次误差＝区域的最高温度-目标设定温度值；

上次误差＝上一次计算的本次误差值；

上上次误差＝上一次计算的上次误差值；

则PWM本次输出值＝上次PWM输出值+增量；因PWM输出范围为0～100之间，故当PWM本次输出值100时，PWM本次输出值＝100；当PWM本次输出值0时，PWM本次输出值＝0。

5.根据权利要求4所述的基于大数据的VPX机箱风扇自动调节的系统，其特征在于：所述管理模块上运行管理软件，所述管理软件通过通信协议将每个风扇区域PWM输出占空比发送到所述风扇控制模块，所述风扇控制模块根据实际的PWM值调节各路的PWM输出占空比；

所述管理软件通过对比控制输出的各区域风扇模组的PWM值和获取的各区域风扇模组的实时PWM值，实现对风扇控制模块的实时PWM输出状态进行监控；

所述管理软件通过风扇最高速值和PWM占空比计算出各风扇模组的理论转速，并与获取的各区域风扇模组的实时转速进行对比，实现对各风扇模组的工作状态进行监控。

6.根据权利要求5所述的基于大数据的VPX机箱风扇自动调节的系统，其特征在于：所述管理软件上运行有健康管理界面服务模块，所述健康管理界面服务模块用于通过浏览器可实现对风扇控制模块和风扇模组实时工作状态的可视化监控。