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CN108167214A - 对设备进行温度控制的方法 - Google Patents

对设备进行温度控制的方法 Download PDF

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Abstract

本发明提出对设备进行温度控制的方法。方法包括：A、控制板周期性地获取设备各单板的温度，确定设备当前温度＝设备各单板的温度的最大值；计算设备风扇转速调整基准＝|设备的当前温度‑目标温度|*预设风扇转速调整因子+预设正数；B、判断设备当前温度<预设恒温区起始温度是否成立，若是，将设备风扇转速降低一个设备风扇转速调整基准，返回步骤A；否则，判断预设恒温区起始温度≤设备当前温度≤预设恒温区结束温度是否成立，若成立，保持设备风扇转速不变，返回步骤A；否则，将设备风扇转速升高一个设备风扇转速调整基准，返回步骤A；其中，恒温区为设备处于最佳工作状态时的温度区间。本发明能将设备的温度快速收敛到恒温区。

Description

对设备进行温度控制的方法
技术领域
本发明涉及温度控制技术领域，尤其涉及对设备进行温度控制的方法。
背景技术
目前，在集成电路界ASIC(Application Specific Integrated Circuit，专用集成电路)被认为是一种为专门目的而设计的集成电路，是指应特定用户要求和特定电子系统的需要而设计、制造的集成电路。ASIC的特点是面向特定用户的需求，ASIC在批量生产时与通用集成电路相比具有体积更小、功耗更低、可靠性提高、性能提高、保密性增强、成本降低等优点。
对于一个设备来说，该设备上通常包含多个单板，每个单板包含多个ASIC，控制板完成对多个单板的控制和管理。ASIC在工作时，会散发热量，因此，设备两侧通常都会安装两个风扇，一个是进风风扇，一个是出风风扇，用于对设备进行散热。
发明内容
本发明提供对设备进行温度控制的方法，以使得设备的温度快速收敛到恒温区。
本发明的技术方案是这样实现的：
一种对设备进行温度控制的方法，所述设备包含至少一块单板，该方法包括：
A、控制板周期性地从设备的各个单板上的温度传感器获取各个单板的温度，并确定设备当前温度＝设备各个单板的温度的最大值；控制板计算设备风扇转速调整基准＝|设备的当前温度-目标温度|*预设风扇转速调整因子+预设正数，其中，||为取绝对值运算符；
B、控制板判断设备当前温度<预设恒温区起始温度是否成立，若是，将设备风扇转速降低一个所述设备风扇转速调整基准，返回步骤A；否则，执行步骤C；
C、控制板判断预设恒温区起始温度≤设备当前温度≤预设恒温区结束温度是否成立，若是，保持设备风扇转速不变，返回步骤A；否则，将设备风扇转速升高一个所述设备风扇转速调整基准，返回步骤A；
其中，恒温区起始温度<恒温区结束温度，所述恒温区为设备处于最佳工作状态时的温度区间。
所述方法进一步包括：控制板初始化设备温度变化大趋势值＝0；
所述控制板确定设备当前温度＝设备各个单板的温度的最大值之后进一步包括：
控制板判断设备当前温度<设备前一次温度是否成立，若成立，则确定设备温度变化小趋势值＝-1，若不成立，判断设备当前温度>设备前一次温度是否成立，若是，确定设备温度变化小趋势值＝1；否则，确定设备温度变化小趋势值＝0；
控制板更新设备温度变化大趋势值＝设备温度变化大趋势值+设备温度变化小趋势值。
所述控制板更新设备温度变化大趋势值＝设备温度变化大趋势值+设备温度变化小趋势值之后进一步包括：
控制板判断设备温度变化大趋势值>0和设备温度变化小趋势值＝-1是否同时成立，若同时成立，则更新设备温度变化大趋势值＝-1，若不同时成立，判断设备温度变化大趋势值<0和设备温度变化小趋势值＝1是否同时成立，若是，则更新设备温度变化大趋势值＝1；否则，保持设备温度变化大趋势值不变。
所述步骤B包括：
B1、控制板判断设备当前温度<预设快速升温区结束温度是否成立，若是，将设备风扇转速降低一个所述设备风扇转速调整基准，返回步骤A；否则，执行步骤B2；其中，快速升温区结束温度<恒温区起始温度；
B2、控制板判断快速升温区结束温度≤设备当前温度<恒温区起始温度是否成立，若是，执行步骤B3；否则，执行步骤C；
B3、控制板判断温度变化大趋势值≥1和温度变化小趋势值＝1是否同时成立，若是，执行步骤B4；否则，将设备风扇转速降低一个所述设备风扇转速调整基准，返回步骤A；
B4、控制板确定将设备风扇转速升高，升高值＝所述设备风扇转速调整基准+(设备温度变化大趋势值/d)*所述设备风扇转速调整基准，返回步骤A，其中，d为正整数。
所述步骤C包括：
C1、控制板判断恒温区起始温度≤设备当前温度≤恒温区结束温度是否成立，若是，执行步骤C2；否则，将设备风扇转速升高一个所述设备风扇转速调整基准，返回步骤A；
C2、控制板判断设备温度变化大趋势值≥e是否成立，若是，将设备风扇转速升高一个所述设备风扇转速调整基准，返回步骤A；否则，执行步骤C3；其中，e为大于1的正整数；
C3、控制板判断设备温度变化大趋势值≥1是否成立，若是，执行步骤C4；否则，执行步骤C5；
C4、控制板判断设备温度变化小趋势值＝1是否成立，若是，将设备风扇转速升高一个所述设备风扇转速调整基准，返回步骤A；否则，执行步骤C6；
C5、控制板判断设备温度变化小趋势值＝-1是否成立，若是，将设备风扇转速降低一个所述设备风扇转速调整基准，返回步骤A；否则，执行步骤C6；
C6、控制板确定设备风扇转速保持不变，返回步骤A。
所述风扇转速调整因子为正整数。
所述设备为虚拟币挖矿机。
本发明通过实时获取内含发热芯片的设备的温度，根据设备的温度实时调整风扇的转速，从而使得设备温度不处于恒温区时，能够快速收敛到恒温区。
附图说明
图1为本发明一实施例提供的对内含发热芯片的设备进行温度控制的方法流程图；
图2为本发明另一实施例提供的对内含发热芯片的设备进行温度控制的方法流程图；
图3为本发明实施例提供的内含发热芯片的设备温度处于恒温区时，对设备进行温度控制的方法流程图；
图4为本发明的应用示例的系统架构图。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本发明再作进一步详细的说明。
图1为本发明一实施例提供的对内含发热芯片的设备进行温度控制的方法流程图，其具体步骤如下：
步骤101：控制板周期性地从设备的各个单板上的温度传感器获取各个单板的温度，并确定设备当前温度＝设备各个单板的温度的最大值。
步骤102：控制板计算设备风扇转速调整基准＝|设备的当前温度-目标温度|*预设风扇转速调整因子+预设正数，其中，||为取绝对值运算符。
步骤103：控制板判断设备当前温度<预设恒温区起始温度是否成立，若是，执行步骤104；否则，执行步骤105。
步骤104：控制板将设备风扇转速降低一个设备风扇转速调整基准，返回步骤101。
步骤105：控制板判断预设恒温区起始温度≤设备当前温度≤预设恒温区结束温度是否成立，若是，执行步骤106；否则，执行步骤107。
其中，恒温区起始温度<恒温区结束温度，恒温区为设备处于最佳工作状态时的温度区间。
步骤106：控制板保持设备风扇转速不变，返回步骤101。
步骤107：控制板将设备风扇转速升高一个设备风扇转速调整基准，返回步骤101。
图2为本发明另一实施例提供的对内含发热芯片的设备进行温度控制的方法流程图，其具体步骤如下：
步骤201：用户预先在控制板上配置快速升温区结束温度、恒温区起始温度、恒温区结束温度。
其中，快速升温区结束温度＝目标温度-a，恒温区起始温度＝目标温度-b，恒温区结束温度＝目标温度+b，其中，a>b>0。
目标温度根据设备的性能决定，不同设备的目标温度一般不同，指的是设备达到最佳工作状态时所需的温度。恒温区指的是[恒温区起始温度，恒温区结束温度]，即设备处于最佳工作状态时所需的温度区间。
a和b的取值根据设备的性能以及用户对设备的使用经验决定。较佳地，1≤a<目标温度，0.5≤b≤5。
步骤202：控制板启动，初始化设备温度变化大趋势值＝0。
步骤203：控制板周期性地从设备的各个单板上的温度传感器获取各个单板的温度，并确定设备当前温度＝设备各个单板的温度的最大值。
步骤204：控制板计算设备风扇转速调整基准＝|设备当前温度-目标温度|*风扇转速调整因子+c。
其中，||为取绝对值运算符；风扇转速调整因子根据经验确定，通常取正整数，较佳地，取30rpm(转/分钟)；c的存在是为了避免设备风扇转速调整基准的值为0，则c>0，通常c取正整数，较佳地，c＝1。
步骤205：控制板比较设备当前温度与设备前一次温度，若前者小于后者，则确定：设备温度变化小趋势值＝-1；若前者大于后者，则确定：设备温度变化小趋势值＝1；若前者＝后者，则确定：设备温度变化小趋势值＝0；
步骤206：控制板更新设备温度变化大趋势值＝设备温度变化大趋势值+设备温度变化小趋势值。
即，若当前设备温度变化大趋势值＝x，设备温度变化小趋势值＝y，则更新后的设备温度变化大趋势值＝x+y。
步骤207：若设备温度变化大趋势值>0且设备温度变化小趋势值＝-1，则控制板更新设备温度变化大趋势值＝-1；若设备温度变化大趋势值<0且设备温度变化小趋势值＝1，则控制板更新设备温度变化大趋势值＝1；否则，控制板保持步骤206得到的设备温度变化大趋势值不变。
步骤208：控制板判断设备当前温度<快速升温区结束温度是否成立，若是，执行步骤209；否则，执行步骤210。
步骤209：控制板确定设备风扇转速改变值＝-设备风扇转速调整基准，转至步骤217。
设备风扇转速改变值＝-设备风扇转速调整基准，即，设备风扇转速需要降低一个设备风扇转速调整基准。
步骤210：控制板判断快速升温区结束温度≤设备当前温度<恒温区起始温度是否成立，若是，执行步骤211；否则，执行步骤214。
步骤211：控制板判断设备温度变化大趋势值≥1且设备温度变化小趋势值＝1是否同时成立，若是，执行步骤212；否则，执行步骤213。
步骤212：控制板确定设备风扇转速改变值＝设备风扇转速调整基准+(设备温度变化大趋势值/d)*设备风扇转速调整基准，转至步骤217。
其中，d为正整数，较佳地，d＝10。
步骤213：控制板确定设备风扇转速改变值＝-设备风扇转速调整基准，转至步骤217。
步骤214：控制板判断恒温区起始温度≤当前温度≤恒温区结束温度是否成立，若是，执行步骤215；否则，执行步骤216。
步骤215：控制板确定设备风扇转速改变值＝0，转至步骤217。
步骤216：控制板确定设备风扇转速改变值＝风扇转速调整基准。
步骤217：控制板根据确定的设备风扇转速改变值改变设备风扇的转速，返回步骤203。
进一步地，当设备当前温度处于恒温区，即步骤214中，控制板判定恒温区起始温度≤当前温度≤恒温区结束温度时，还可进行如图3所示的处理。
图3为本发明实施例提供的内含发热芯片的设备温度处于恒温区时，对设备进行温度控制的方法流程图，其具体步骤如下：
步骤301：控制板判定设备当前温度处于恒温区，即判定恒温区起始温度≤当前温度≤恒温区结束温度。
步骤302：控制板判断设备温度变化大趋势值≥e是否成立，若是，执行步骤303；否则，执行步骤304。
其中，e为大于1的正整数，较佳地，e＝4。
步骤303：控制板更新设备风扇转速改变值＝设备风扇转速调整基准，转至步骤217。
步骤304：控制板判断设备温度变化大趋势值≥1是否成立，若是，执行步骤305；否则，执行步骤307。
步骤305：控制板判断设备温度变化大趋势值＝1是否成立，若是，执行步骤306；否则，执行步骤309。
步骤306：控制板更新设备风扇转速改变值＝设备风扇转速调整基准，转至步骤217。
步骤307：控制板判断设备温度变化大趋势值＝-1是否成立，若是，执行步骤308；否则，执行步骤309。
步骤308：控制板更新设备风扇转速改变值＝-设备风扇转速调整基准，转至步骤217。
步骤309：控制板确定设备风扇转速改变值＝0，转至步骤217。
本发明实施例中的内含发热芯片的设备可以为虚拟币挖矿机，如：比特币挖矿机。
图4为本发明的应用示例的系统架构图。如图4所示，一个比特币挖矿机上包含多个单板，每个单板上分别包含多个ASIC芯片，每个单板上都有一个温度传感器，每个温度传感器通过I2C总线与控制板进行通信；挖矿机的两端各有一个风扇，一个进风、一个出风。对于每个风扇，控制板通过PWM(Pulse Width Modulation，脉冲宽度调制)方式获取风扇的转速，并通过PWM方式向风扇输出调整后的转速。控制板对两个风扇的转速控制策略相同。
本发明的有益技术效果如下：
本发明通过实时获取设备的温度，根据设备的温度实时调整风扇的转速，从而使得设备温度不处于恒温区时，能够快速收敛到恒温区。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。

Claims (7)

1.一种对设备进行温度控制的方法，其特征在于，所述设备包含至少一块单板，该方法包括：
A、控制板周期性地从设备的各个单板上的温度传感器获取各个单板的温度，并确定设备当前温度＝设备各个单板的温度的最大值；控制板计算设备风扇转速调整基准＝|设备的当前温度-目标温度|*预设风扇转速调整因子+预设正数，其中，||为取绝对值运算符；
B、控制板判断设备当前温度<预设恒温区起始温度是否成立，若是，将设备风扇转速降低一个所述设备风扇转速调整基准，返回步骤A；否则，执行步骤C；
C、控制板判断预设恒温区起始温度≤设备当前温度≤预设恒温区结束温度是否成立，若是，保持设备风扇转速不变，返回步骤A；否则，将设备风扇转速升高一个所述设备风扇转速调整基准，返回步骤A；
其中，恒温区起始温度<恒温区结束温度，所述恒温区为设备处于最佳工作状态时的温度区间。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括：控制板初始化设备温度变化大趋势值＝0；
所述控制板确定设备当前温度＝设备各个单板的温度的最大值之后进一步包括：
控制板判断设备当前温度<设备前一次温度是否成立，若成立，则确定设备温度变化小趋势值＝-1，若不成立，判断设备当前温度>设备前一次温度是否成立，若是，确定设备温度变化小趋势值＝1；否则，确定设备温度变化小趋势值＝0；
控制板更新设备温度变化大趋势值＝设备温度变化大趋势值+设备温度变化小趋势值。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述控制板更新设备温度变化大趋势值＝设备温度变化大趋势值+设备温度变化小趋势值之后进一步包括：
控制板判断设备温度变化大趋势值>0和设备温度变化小趋势值＝-1是否同时成立，若同时成立，则更新设备温度变化大趋势值＝-1，若不同时成立，判断设备温度变化大趋势值<0和设备温度变化小趋势值＝1是否同时成立，若是，则更新设备温度变化大趋势值＝1；否则，保持设备温度变化大趋势值不变。
4.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，所述步骤B包括：
B1、控制板判断设备当前温度<预设快速升温区结束温度是否成立，若是，将设备风扇转速降低一个所述设备风扇转速调整基准，返回步骤A；否则，执行步骤B2；其中，快速升温区结束温度<恒温区起始温度；
B2、控制板判断快速升温区结束温度≤设备当前温度<恒温区起始温度是否成立，若是，执行步骤B3；否则，执行步骤C；
B3、控制板判断温度变化大趋势值≥1和温度变化小趋势值＝1是否同时成立，若是，执行步骤B4；否则，将设备风扇转速降低一个所述设备风扇转速调整基准，返回步骤A；
B4、控制板确定将设备风扇转速升高，升高值＝所述设备风扇转速调整基准+(设备温度变化大趋势值/d)*所述设备风扇转速调整基准，返回步骤A，其中，d为正整数。
5.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，所述步骤C包括：
C1、控制板判断恒温区起始温度≤设备当前温度≤恒温区结束温度是否成立，若是，执行步骤C2；否则，将设备风扇转速升高一个所述设备风扇转速调整基准，返回步骤A；
C2、控制板判断设备温度变化大趋势值≥e是否成立，若是，将设备风扇转速升高一个所述设备风扇转速调整基准，返回步骤A；否则，执行步骤C3；其中，e为大于1的正整数；
C3、控制板判断设备温度变化大趋势值≥1是否成立，若是，执行步骤C4；否则，执行步骤C5；
C4、控制板判断设备温度变化小趋势值＝1是否成立，若是，将设备风扇转速升高一个所述设备风扇转速调整基准，返回步骤A；否则，执行步骤C6；
C5、控制板判断设备温度变化小趋势值＝-1是否成立，若是，将设备风扇转速降低一个所述设备风扇转速调整基准，返回步骤A；否则，执行步骤C6；
C6、控制板确定设备风扇转速保持不变，返回步骤A。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述风扇转速调整因子为正整数。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述设备为虚拟币挖矿机。
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