灰尘检测及自动除尘系统和服务器

技术领域

本发明涉及计算机技术领域，尤其涉及一种灰尘检测及自动除尘系统和服务器。

背景技术

随着服务器内集成部件的增加，对散热风扇的转速要求越来越高，而高转速散热风扇的应用，导致服务器内部引入更多的灰尘，大量的灰尘对服务器内部的部件带来极大的损坏风险，甚至影响服务器中各部件的使用寿命。目前服务器的除尘是通过在机箱防尘网与散热风扇之间引入灰尘检测传感器及风压检测传感器来检测服务器机箱内灰尘含量及灰尘浓度，将检测出的灰尘含量及灰尘浓度分别与预设标准值进行比对，超过该预设标准值，则进行灰尘超标告警提示，然后由工作人员通过手动打开机箱去处理服务器机箱内积累的灰尘。人工手动除尘存在安全隐患，为安全起见，一般都需要将服务器断电，这会导致另一个问题，一旦断电，则会影响客户业务的运行。

发明内容

本发明提供一种灰尘检测自动除尘系统和服务器，用以解决现有技术中通过人工手动打开服务器机箱除尘带来的安全隐患以及影响客户业务运行的缺陷，实现在检测到服务器内的灰尘超标后启动自动除尘。

本发明提供一种灰尘检测及自动除尘系统，应用于服务器，包括：设于所述服务器内的灰尘检测组件、除尘组件和处理器；

所述灰尘检测组件和除尘组件一一对应，所述处理器用于根据所述灰尘检测组件的灰尘检测结果控制所述除尘组件进行自动除尘。

可选地，所述除尘组件包括：吸尘电机、除尘刷和叶片；

所述处理器，用于在所述灰尘检测结果超过预设值时导通所述除尘刷和所述吸尘电机开关，以启动自动除尘；

在自动除尘启动后，所述除尘刷搅动灰尘附着点的灰尘，所述吸尘电机通过高速旋转带动所述叶片的高速旋转，所述除尘刷搅动起来的灰尘被自动吸入所述除尘组件。

可选地，所述除尘组件还包括：内置管道和排尘风扇；

所述内置管道为吸入灰尘以及排出灰尘的管道；

所述排尘风扇位于所述内置管道底端，用于将所述内置管道中的灰尘排出所述服务器。

可选地，所述内置管道包括多个入口，各所述入口设置在所述服务器内各易积灰尘的位置，所述内置管道的出口位于所述服务器外部。

可选地，所述灰尘检测组件包括：风压传感器，所述风压传感器用于检测自身所在位置的风压。

可选地，所述处理器的第一端与所述灰尘检测组件连接，所述处理器的第二端与所述服务器内的散热风扇连接，所述处理器的第三端与所述除尘组件连接，所述处理器用于：

获取各所述风压传感器自身所在位置的风压，以及所述散热风扇的转速；

根据各所述风压传感器自身所在位置的风压和所述散热风扇的转速，计算各风压传感器自身所在位置的灰尘含量；

在存在至少一个风压传感器自身所在位置的灰尘含量超出第一预设值的情况下，控制所述至少一个风压传感器对应的除尘组件进行自动除尘。

可选地，所述处理器还用于：

获取所述散热风扇的功耗；

根据各所述风压传感器自身所在位置的风压、所述散热风扇的转速及所述散热风扇的功耗确定各风压传感器自身所在位置对应的风压-功耗曲线；

在存在至少一个风压传感器自身所在位置对应的风压-功耗曲线超出预设曲线范围的情况下，控制所述至少一个风压传感器对应的除尘组件进行自动除尘。

可选地，所述灰尘检测组件还包括灰尘传感器，所述灰尘传感器用于检测自身所在位置的灰尘浓度；

所述处理器还用于：

获取各所述灰尘传感器自身所在位置的灰尘浓度；

在存在至少一个灰尘传感器自身所在位置的灰尘浓度超出第二预设值的情况下，控制所述灰尘传感器对应的除尘组件进行自动除尘。

可选地，还包括：

设置于所述处理器与所述风压传感器之间的第一连接器，用于实现所述处理器与所述风压传感器之间的信号传输；

设置于所述处理器与所述灰尘传感器之间的第一连接器，用于实现所述处理器与所述灰尘传感器之间的信号传输。

设置于所述处理器与所述散热风扇之间的第二连接器，用于实现所述处理器与所述散热风扇之间的信号传输。

设置于所述处理器与所述除尘组件之间的第三连接器，用于实现所述处理器与所述除尘组件之间的信号传输。

本发明还提供一种服务器，包括上述任一项所述的灰尘检测及自动除尘系统。

本发明提供的一种灰尘检测及自动除尘系统和服务器，通过在服务器内增加该系统，实现了对服务器内灰尘的检测及自动除尘，相对延长了服务器的使用寿命，解决了现有技术中通过人工手动打开服务器机箱除尘带来的安全隐患以及影响客户业务运行的缺陷。

附图说明

为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一个实施例提供的灰尘检测及自动除尘系统的结构框图；

图2为本发明一个实施例提供的除尘组件的结构框图之一；

图3为本发明一个实施例提供的除尘组件的结构框图之二；

图4为本发明一个实施例提供的灰尘检测及自动除尘系统的硬件结构拓扑图；

图5为本发明一个实施例提供的灰尘检测及自动除尘系统进行自动除尘的流程示意图之一；

图6为本发明一个实施例提供的灰尘检测及自动除尘系统进行自动除尘的流程示意图之二；

图7为本发明一个实施例提供的灰尘检测及自动除尘系统进行自动除尘的流程示意图之三；

图8为本发明一个实施例提供的灰尘检测及自动除尘系统进行自动除尘的流程示意图之四；

图9为本发明一个实施例提供的灰尘检测及自动除尘系统的具体结构框图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

针对现有技术中通过人工手动打开服务器机箱除尘带来的安全隐患以及影响客户业务运行的缺陷，本发明提供了一种灰尘检测及自动除尘系统和服务器，下面结合图1-图9，对本发明进行描述。

本发明提供一种灰尘检测及自动除尘系统，应用于服务器，包括：设于所述服务器内的灰尘检测组件、除尘组件和处理器；

所述灰尘检测组件和除尘组件一一对应，所述处理器用于根据所述灰尘检测组件的灰尘检测结果控制所述除尘组件进行自动除尘。

进一步的，请参照图1，图1为本发明一个实施例提供的灰尘检测及自动除尘系统100的结构框图，该系统应用于服务器，包括：设于所述服务器内的灰尘检测组件110、除尘组件120和处理器130；

一个灰尘检测组件110和一个除尘组件120组成一个组合140，即一个组合140中包含一个灰尘检测组件110和一个除尘组件120，灰尘组件110和除尘组件120一一对应，同时存在。所述灰尘检测组件110和除尘组件120组成的组合140安装在服务器内多个易积灰的位置，易积灰的位置包括：主板、硬盘、电源、散热器、导风罩等位置，但不限于这些位置。所述灰尘检测组件110用于对所述服务器内多个易积灰尘的位置处的灰尘进行检测，得到灰尘检测结果，将灰尘检测结果传输到处理器，在所述灰尘检测结果超出预设值时，所述处理器130控制所述除尘组件120用于进行自动除尘。

需要说明的是，处理器可以但不限于是服务器内部的基板管理控制器(BaseBoard Management Controller，BMC)，为减少BMC的工作量，也可以是额外单独的设置的一个处理器(如单片机等)，具体实现方式，本发明在此不再限定。

在本实施例中，通过在服务器内增加灰尘检测自动除尘系统，实现了对服务器内灰尘的检测及自动除尘，相对延长了服务器的使用寿命，解决了现有技术中通过人工手动打开服务器机箱除尘带来的安全隐患以及影响客户业务运行的缺陷。

在一些实施例中，所述除尘组件包括：吸尘电机、除尘刷和叶片；

所述处理器，用于在所述灰尘检测结果超过预设值时导通所述除尘刷和所述吸尘电机开关，以启动自动除尘；

在自动除尘启动后，所述除尘刷搅动灰尘附着点的灰尘，所述吸尘电机通过高速旋转带动所述叶片的高速旋转，所述除尘刷搅动起来的灰尘被自动吸入所述除尘组件。

进一步的，图2为本发明一个实施例提供的除尘组件200的结构框图之一，如图2所示，所述除尘组件包括：吸尘电机210、除尘刷220和叶片230；

在所述灰尘检测结果超过预设值时，启用自动除尘程序，即处理器会通过通用输入输出端口(General-purpose input/output，GPIO)控制除尘组件内除尘刷和吸尘电机开关的导通，除尘刷搅动灰尘附着点的灰尘，吸尘电机则通过高速旋转带动叶片的高速旋转，除尘刷搅动起来的灰尘被自动吸入所述除尘组件，以此实现机箱内灰尘检测及超标后自动除尘的效果。

在本实施例中，通过除尘组件中的吸尘电机、除尘刷和叶片相互配合，实现了在灰尘超出预设值时，对易积灰位置灰尘进行自动清理。

在一些实施例中，所述除尘组件还包括：内置管道和排尘风扇；

所述内置管道为吸入灰尘以及排出灰尘的管道；

所述排尘风扇位于所述内置管道底端，用于将所述内置管道中的灰尘排出所述服务器。

进一步的，图3为本发明一个实施例提供的除尘组件300的结构框图之二，如图3所示，所述除尘组件包括：吸尘电机310、除尘刷320和叶片330、内置管道340和排尘风扇350；

在本实施例中，通过在灰尘检测及自动除尘系统中，增加内置管道和排尘风扇，使清理后的灰尘能够被吸入管道内，最终在排尘风扇的作用下排出服务器。

在一些实施例中，所述内置管道包括多个入口，各所述入口设置在所述服务器内各易积灰尘的位置，所述内置管道的出口位于所述服务器外部。

在所述灰尘检测结果超过预设值时，启用自动除尘程序，即处理器会通过GPIO控制除尘组件内除尘刷和吸尘电机开关的导通，除尘刷搅动灰尘附着点的灰尘，处理器控制除尘电机旋转时，也会控制除尘刷将灰尘聚集点附着的灰尘刷起来，同时带动周围叶片产生高速转动，此时除尘组件内部形成瞬时真空，与外界大气压形成负压差，在压差作用下，将机箱内含有灰尘的空气吸入，将吸入的灰尘使用除尘组件内部的排尘风扇通过除尘组件管道排出机箱，以此实现机箱内灰尘检测及超标后自动除尘的效果。

进一步的，图4是本发明一个实施例提供的灰尘检测及自动除尘系统的硬件结构拓扑图。如图4所示，灰尘检测组件和除尘组件的组合402布置于多个易积灰的位置，其中一个灰尘检测组件和除尘组件的组合402布置于硬盘背板401，图4还展示了排尘管道404及排尘风扇403的结构及位置。

在本实施例中，通过将内置管道入口分散布置服务器内各易积灰的位置，出口布置在服务器外面，这种结构容易对服务器内各个易积灰位置的灰尘进行集中收集，最终通过排尘风扇，将内置管道内的灰尘排出服务器外部。

在一些实施例中，所述灰尘检测组件包括：风压传感器，所述风压传感器用于检测自身所在位置的风压。

在本实施例中，通过将各所述风压传感器布置在服务器内易积灰位置，处理器根据风压传感器的风压检测结果，确定风压传感器自身所在位置的灰尘含量。

在一些实施例中，所述处理器的第一端与所述灰尘检测组件连接，所述处理器的第二端与所述服务器内的散热风扇连接，所述处理器的第三端与所述除尘组件连接，所述处理器用于：

获取各所述风压传感器自身所在位置的风压，以及所述散热风扇的转速；

根据各所述风压传感器自身所在位置的风压和所述散热风扇的转速，计算各风压传感器自身所在位置的灰尘含量；

在存在至少一个风压传感器自身所在位置的灰尘含量超出第一预设值的情况下，控制所述至少一个风压传感器对应的除尘组件进行自动除尘。

进一步的，各所述风压传感器布置在服务器内易积灰位置，图5为本发明一个实施例提供的灰尘检测及自动除尘系统进行自动除尘的流程示意图之一，如图5所示，通过风压及所述散热风扇的转速，确定灰尘含量的流程示意图，处理器用于执行以下步骤：

步骤500、获取各所述风压传感器所在位置的风压以及所述散热风扇的转速；

步骤501、根据各所述风压传感器自身所在位置的风压和所述散热风扇的转速，计算各风压传感器自身所在位置的灰尘含量；

步骤502、在存在至少一个风压传感器自身所在位置的灰尘含量超出第一预设值的情况下，控制所述至少一个风压传感器对应的除尘组件进行自动除尘；

具体原理为，在所述散热风扇的转速一定时，易积灰位置的灰尘较少时，风压传感器检测到的风压较大，若易积灰位置的灰尘较多时，风压传感器检测到的风压较小。具体地，预先构建预设风压-灰尘含量的对应关系，然后基于所述预先构建的风压-灰尘含量的对应关系，根据检测到的风压，确定当前易积灰位置的灰尘含量，再将灰尘含量与预设值进行比较。

所有风压传感器对自身所在位置的灰尘含量进行检测，只要有一个检测结果值超出第一预设值，则处理器控制所有的除尘组件进行自动除尘。

因为每个系统的配置不同，所述第一预设值根据各产品设计人员的需求可以做调整。

在本实施例中，通过处理器获取各所述风压传感器自身所在位置的风压，以及所述散热风扇的转速，计算各风压传感器自身所在位置的灰尘含量，在存在至少一个风压传感器自身所在位置的灰尘含量超出第一预设值的情况下，控制所述至少一个风压传感器对应的除尘组件进行自动除尘，实现了服务器内部的自动除尘。

在一些实施例中，所述处理器还用于：

获取散热风扇的功耗；

根据各所述风压传感器自身所在位置的风压、所述散热风扇的转速及所述散热风扇的功耗确定各风压传感器自身所在位置对应的风压-功耗曲线；

在存在至少一个风压传感器自身所在位置对应的风压-功耗曲线超出预设曲线范围的情况下，控制所述至少一个风压传感器对应的除尘组件进行自动除尘。

进一步的，各所述风压传感器布置在服务器内易积灰位置，图6为本发明一个实施例提供的灰尘检测及自动除尘系统进行自动除尘的流程示意图之二，如图6所示，通过风压、所述散热风扇的转速及散热风扇的功耗，确定灰尘含量，所述处理器用于执行以下步骤：

步骤600、获取各所述风压传感器所在位置的风压及所述散热风扇的转速；

步骤601、获取所述散热风扇的功耗；

步骤602、根据各所述风压传感器自身所在位置的风压、所述散热风扇的转速及所述散热风扇的功耗确定各风压传感器自身所在位置对应的风压-功耗曲线；

步骤603、在存在至少一个风压传感器自身所在位置对应的风压-功耗曲线超出预设曲线范围的情况下，控制所述至少一个风压传感器对应的除尘组件进行自动除尘。

具体原理为，在所述散热风扇的转速一定时，正常情况下(灰尘较少时)，在风压传感器检测到的风压是在某一预设范围内，所述散热风扇的功耗也在一定范围内；在异常情况下(灰尘较多时)，风压传感器检测的风压可能不在预设范围内，或者所述散热风扇的功耗可能也不在预设范围内(因为透风性较差时，所述散热风扇的功耗会增加)。因此，本发明中还根据所述散热风扇当前的转速和功耗以及当前检测到的风压确定与当前的转速对应的风压-功耗曲线，然后将其与预设风压-功耗曲线比较。

所有风压传感器对自身所在位置对应的风压-功耗曲线进行检测，只要有一条风压-功耗曲线超出预设风压-功耗曲线的范围时，判定其风压和/或功耗异常，此时所述处理器控制所有的除尘组件进行自动除尘。

所述预设风压-功耗曲线存储在BMC中。因为每个系统的配置不同，该风压和功耗的预设曲线会有不同，但标准值的变化不会太大。所述预设曲线范围指在某特定转速下，风压与功耗的标准曲线图的上限值和下限值之间的数值范围，该上下限值根据各产品设计人员的需求可以做调整。

其中，风压-功耗曲线及预设风压-功耗曲线可以是通过仿真或者其他的方式绘制，本发明在此不再限定。

在本实施例中，通过所述处理器获取各所述风压传感器自身所在位置的风压、所述散热风扇的功耗以及所述散热风扇的转速，根据各所述风压传感器自身所在位置的风压、所述散热风扇的转速及所述散热风扇的功耗确定各风压传感器自身所在位置对应的风压-功耗曲线，在存在至少一个风压传感器自身所在位置对应的风压-功耗曲线超出预设曲线范围的情况下，控制所述至少一个风压传感器对应的除尘组件进行自动除尘，实现服务器内的自动除尘。

在一些实施例中，所述灰尘检测组件还包括灰尘传感器，所述灰尘传感器用于检测自身所在位置的灰尘浓度；

所述处理器还用于：

获取各所述灰尘传感器自身所在位置的灰尘浓度；

在存在至少一个灰尘传感器自身所在位置的灰尘浓度超出第二预设值的情况下，控制所述灰尘传感器对应的除尘组件进行自动除尘。

进一步的，各所述灰尘传感器布置在服务器内易积灰位置，图7为本发明一个实施例提供的灰尘检测及自动除尘系统进行自动除尘的流程示意图之三，如图7所示，处理器执行以下步骤：

步骤700、获取各所述灰尘传感器自身所在位置的灰尘浓度；

步骤701、在存在至少一个灰尘传感器自身所在位置的灰尘浓度超出第二预设值的情况下，控制所述灰尘传感器对应的除尘组件进行自动除尘。

所有灰尘传感器对自身所在位置的灰尘浓度进行检测，只要有一个检测结果值超出第二预设值，则处理器控制该灰尘浓度对应的灰尘传感器所在的位置的除尘组件进行自动除尘。

因为每个系统的配置不同，所述第二预设值根据各产品设计人员的需求可以做调整。

在本实施例中，通过所述处理器获取各所述灰尘传感器自身所在位置的灰尘浓度，在存在至少一个灰尘传感器自身所在位置的灰尘浓度超出第二预设值的情况下，控制所述灰尘传感器对应的除尘组件进行自动除尘，实现服务器内的自动除尘。

在一些实施例中，图8为本发明一个实施例提供的灰尘检测及自动除尘系统进行自动除尘的流程示意图之四，如图8所示，所述处理器用于执行以下步骤：

步骤800、获取各所述风压传感器自身所在位置的风压；

步骤801、根据各所述风压传感器自身所在位置的风压和所述散热风扇的转速，计算各风压传感器自身所在位置的灰尘含量；

步骤802、判断风压传感器自身所在位置的灰尘含量是否超标；

步骤803、在存在至少一个风压传感器自身所在位置的灰尘含量超出第一预设值的情况下，控制所述至少一个风压传感器对应的除尘组件进行自动除尘；

步骤804、在所有风压传感器自身所在位置的灰尘含量均未超出第一预设值的情况下，所述处理器进一步获取所述散热风扇的功耗，根据各所述风压传感器自身所在位置的风压、所述散热风扇的转速及所述散热风扇的功耗确定各风压传感器自身所在位置对应的风压-功耗曲线；

步骤805、判断风压-功耗曲线是否超过预设曲线范围；

步骤806、在存在至少一个风压传感器自身所在位置对应的风压-功耗曲线超出预设曲线范围的情况下，控制所述至少一个风压传感器对应的除尘组件进行自动除尘。

步骤807、在所有风压传感器自身所在位置对应的风压-功耗曲线均未超出预设曲线范围的情况下，所述处理器进一步获取各所述灰尘传感器自身所在位置的灰尘浓度；

步骤808、判断所述灰尘传感器自身所在位置的灰尘浓度；

步骤809、在存在至少一个灰尘传感器自身所在位置的灰尘浓度超出第二预设值的情况下，控制所述灰尘传感器对应的除尘组件进行自动除尘。

在所有灰尘传感器自身所在位置的灰尘浓度均未超出第二预设值的情况下，重新执行步骤800，进入循环模式，在此不再赘述。

在本实施例中，通过上述方法实现对服务器内易积灰位置灰尘含量及灰尘浓度的逐步检测及服务器内的自动除尘。

在一些实施例中，还包括：

设置于所述处理器与所述风压传感器之间的第一连接器，用于实现所述处理器与所述风压传感器之间的信号传输；

设置于所述处理器与所述灰尘传感器之间的第一连接器，用于实现所述处理器与所述灰尘传感器之间的信号传输。

设置于所述处理器与所述散热风扇之间的第二连接器，用于实现所述处理器与所述散热风扇之间的信号传输。

设置于所述处理器与所述除尘组件之间的第三连接器，用于实现所述处理器与所述除尘组件之间的信号传输。

进一步的，请参照图9，图9为本发明一个实施例提供的灰尘检测及自动除尘系统900的具体结构框图，其中，在处理器为BMC时，BMC和风压传感器910之间以及BMC和灰尘传感器920之间可以但不限于设置有第一连接器930，用于实现BMC和风压传感器910之间以及BMC和灰尘传感器920之间信号的传输(其中，传输的信号可以是BMC发送至风压传感器910以及灰尘传感器920的控制信号(如开关机信号或者复位信号等)、以及风压传感器910输出的风压检测信号和灰尘传感器920输出的灰尘检测信号)，此外，图9中的电信号为BMC为风压传感器910以及灰尘传感器920提供的电源信号，以保证两个传感器可以正常上电。

同样的，所述散热风扇和BMC之间也可以设置有第二连接器940，使得BMC和所述散热风扇之间可以通过第二连接器传输信号，这里传输的信号可以但不限于为所述散热风扇的控制信号(BMC给所述散热风扇发送转速控制信号等)及所述散热风扇的供电信号。此外，进一步的，还可以设置有所述散热风扇的电源控制信号，BMC通过所述散热风扇的电源控制芯片及第二连接器获取所述散热风扇的功耗信号及所述散热风扇的转速信号。

同样的，所述除尘组件950和BMC之间也可以设置有第三连接器960，使得BMC和所述除尘组件中的吸尘电机970、除尘刷980及叶片990可以通过第三连接器传输信号，这里传输的信号可以但不限于为控制信号(BMC给除尘组件发送控制信号等)及供电信号。

本发明还提供一种服务器，包括如上述任一项实施例所述的灰尘检测及自动除尘系统，在此不再赘述。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。