[发明专利]一种高密度机柜散热集中管理方法

说明书

技术领域

本发明涉及服务器机柜散热技术领域，具体的说是一种实用性强、高密度机柜散热集中管理方法。

背景技术

随着IT行业的不断发展，云计算、大数据（Big Data）时代的来临。互联网应用范围不断扩大：信息服务、网上通讯、协同工作、电子商务、网上教育、网上娱乐，人们工作生活上的许多业务都呈现信息化的发展趋势。随着用户业务需求的不断增长对IT基础架构提出了更高的要求，对网络服务器的计算及存储性能要求越来越大，高密度服务器机柜系统已经逐渐成为趋势。

随着物联网时代的到来，对于系统管理的要求也越来越高。尤其在服务器系统领域，随着用户业务需求的不断增长对IT基础架构提出了更高的要求，高密度服务器机柜系统已经逐渐成为趋势。这种架构可以解决我们海量数据的同一时刻共同计算问题，提高整体的系统性能；而且还可以节省服务器机房宝贵的空间限制，能够最大密度的部署计算单元。这种高密度的服务器机柜对其管理系统提出更高的要求，尤其是对其散热管理系统，其需求也逐步朝着更加系统、更加全方位、更加智能的方向发展。

为能够智能的处理好功耗与散热之间的关系，现提供一种新型的高密度机柜散热集中管理方法。

发明内容

本发明的技术任务是解决现有技术的不足，提供一种实用性强、高密度机柜散热集中管理方法。

本发明的技术方案是按以下方式实现的，该一种高密度机柜散热集中管理方法，其具体实现过程为：

一、设置散热构架：将整个机柜设置成N层，每层为一个风扇窗且均匀分布若干散热风扇；每个风扇窗内的所有风扇由一个风扇控制板控制和供电，所述风扇控制板上均设置有管理主板；

二、设置两级热拔插保护：

第一级保护，在风扇控制板上设置热交换芯片，该热交换芯片通过I2C总线接入上述管理主板，该热交换芯片还连接有铜排，在管理主板与热交换芯片之间的风扇控制板上还设置有风扇控制板检测电路和风扇控制板电流监控电路，进而形成初步热插拔保护电路，当风扇控制板发生故障时，电流增大触发管理主板控制热交换芯片断开铜排与机柜的电连；

第二级保护，在单个风扇处设置热拔插保护电路，该保护电路包括连接风扇的热拔插保护芯片，热拔插保护芯片通过I2C总线连接上述管理主板，当风扇电流超过过流保护电流值时，热插拔保护芯片触发风扇断电，该热拔插保护芯片还连接有设置在风扇控制板上的自恢复电路，当故障风扇替换后，该自恢复电路启动恢复风扇的正常运转；

三、设置风扇转速检测及通过PWM进行风扇转速管理：

设置N个与机柜每层相对应的风扇拔插板，该风扇拔插板上设置有监控芯片，该监控芯片通过设置在风扇插拔板上的ESD保护电路与每个风险相连通，所述监控芯片通过U2C总线与管理主板通信连接，该监控芯片对每个风扇的转速检测并通过PWM信号对每个风扇进行转速管理；

四、在风扇控制板上安装温度传感器，实时监测机柜服务器内的环境温度，并将该温度信息传递给上述监控芯片；

五、在风扇控制板上增加固定转速电路、转速自动切换电路：当机柜管理主板故障或断电时，风扇控制板按照固定转速电路预设的风扇转速运转；当机柜管理主板正常工作时，控制该控制信号的电平变化，转速自动切换电路切换到由管理主板控制风扇控制板，从而控制风扇转速；

六、在风扇控制板上安装逻辑控制芯片，然后对每个风扇进行ID编码识别，并通过逻辑检测芯片完成风扇absent检测；

七、在风扇控制板上安装电平转换芯片，该电平转换芯片连接管理主板，管理主板根据检测到的风扇状态控制该电平转换芯片的IO高低电平变化，实现信号灯的状态提示。

所述机柜分为4层，每层高度为10U，每个风扇窗内通过风道隔离分成9个独立散热区域，每个散热区域内置一个散热风扇。

所述步骤四中管理主板通过监控芯片发送的温度区间调控风扇转速：即温度小于27℃、27℃～31℃、31℃～34℃、大于34℃时，对应的风扇起始转速分别为：10%、15%、20%、30%。

所述固定转速电路包括控制转速电路，该控制转速电路连接其控制的风扇；所述转速自动切换电路包括连接风扇且实现自动切换功能的MCU、与该MCU连接的RMC芯片、该MCU和RMC芯片均连接逻辑控制电路。

所述固定转速电路的详细内容包括通用定时器U2，该U2包括8个针脚：针脚1为接地引脚；针脚2为控制端输入引脚；针脚3为输出引脚；针脚4为复位信号输入端；针脚5为屏显绿色输出引脚；针脚6为高触发引脚；针脚7为放电端引脚；针脚8为供电电压输入引脚；