FR2636724A1 - Systeme de detection d'anomalie de refroidissement pour equipement electronique - Google Patents
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Abstract
Le système comprend : un débitmètre 23 qui détecte une diminution dans la vitesse d'écoulement du liquide de refroidissement fourni par l'équipement électronique 40; un indicateur de niveau d'eau 21 qui est disposé dans le réservoir d'agent de refroidissement 14 pour détecter une diminution dans le niveau d'eau du liquide de refroidissement; un détecteur de fonctionnement de pompe 22 qui est disposé dans une pompe 15 pour détecter un fonctionnement de la pompe; un palpeur de température anormale 44 qui détecte une température anormale de l'équipement électronique; une unité de protection 12 qui discrimine une anomalie de refroidissement lorsqu'une température anormale est détectée par le palpeur de température pendant le fonctionnement de la pompe, et par l'un quelconque du débitmètre, de l'indicateur de niveau d'eau et du palpeur de température anormale pendant une période de repos de la pompe.
Description
SYSTEME DE DETECTION D'ANOMALIE DE REFROIDISSEMENT
POUR EQUIPEMENT ELECTRONIQUE
La présente invention se rapporte à un système de détection d'anomalie de refroidissement pour équipement électronique et, plus particulièrement, à un système de
détection d'anomalie de refroidissement pour équipement electronique qui prévient perte de fiabilité et défaillance de l'équipement électronique dues à la chaleur.
POUR EQUIPEMENT ELECTRONIQUE
La présente invention se rapporte à un système de détection d'anomalie de refroidissement pour équipement électronique et, plus particulièrement, à un système de
détection d'anomalie de refroidissement pour équipement electronique qui prévient perte de fiabilité et défaillance de l'équipement électronique dues à la chaleur.
Ces dernières années, l'intégration à grande échelle et une densité de contacts plus élevée d'éléments de circuits ont progressées dans l'équipement électronique tel que les ordinateurs pour améliorer la performance. Avec cette tendance, une densité calorifique est augmentée à l'intérieur de l'équipement et l'équipement électronique ci-dessus emploie frequemment un système de refroidissement utilisant un agent de refroidissment liquide. Un système de refroidissment classique typique emploie une plaque plate à travers laquelle un agent de refroidissement liquide s'écoule pour refroidir l'équipement électronique par l'intermédiaire de cette plaque plate. Dans ce système, un palpeur de température ou un élément ayant une fonction équivalente est disposé dans un élément ou un equipement électronique.Une sortie de ce palpeur est contrôlée pour prévenir une perte de fiabilité ou une défaillance d'éléments et d'équipement électroniques dues à la chaleur.
La figure 1 est un bloc-diagramme montrant une disposition d'un système de détection d'anomalie de refroidissement classique pour refroidir un équipement électronique faisant office d'élément de chauffage en utilisant l'agent de refroidissement liquide.
En se référant à la figure 1, le numéro de référence 11 indique un dispositif de refroidissement; 12, une unité de protection; 13, un échangeur de chaleur pour refroidir en retour le liquide de refroidissement dont la température est augmentée lors du refroidissement des composants électroniques 43; 14, un réservoir pour absorber une augmentation/diminution en volume du liquide de refroidissement lors de changement de température; 15, une pompe pour faire circuler le liquide de refroidissement dans l'équipement électronique 40; 16, un orifice de sortie pour fournir le liquide de refroidissement à l'equipement electronique 40; et 17, un orifice d'entree pour recevoir le liquide de refroidissement en provenance de l'équipement electronique 40.L'unité de protection 12 envoie une instruction de départ ou d'arrêt à l'échangeur de chaleur 13 et à la pompe 15 par l'intermédiaire d'une ligne d'instruction de fonctionnement 20. Le numéro de référence 23 indique un débitmètre pour mesurer une vitesse d'écoulement du liquide de refroidissement pendant le fonctionnement de la pompe. Le débitmètre 23 informe l'unité de protection 12 d'une anomalie par l'intermédiaire d'une ligne de détection d'anomalie 25 lorsque la vitesse d'écoulement réelle est inférieure à une vitesse prédéterminée pendant le fonctionnement de la pompe.Le numéro de référence 41 indique une unité de commande de fonctionnement pour commencer/arreter l'alimentation des composants électroniques 43; 18, une tuyauterie de refroidissement pour interconnecter le dispositif de refroidissement 11 et l'équipement électronique 40; et 30, une ligne de signal d'anomalie pour signaler l'anomalie du dispositif de refroidissement 11 à l'unité de commande de fonctionnement 41. Le numéro de référence 42 indique une unité de mesure de tempe rature pour mesurer les températures des palpeurs de température 44 (AD590 ou AD592 disponibles chez Analog
Devices Inc.) respectivement disposés à l'intérieur des composants électroniques 43; et 33, une ligne de signal d'anomalie de température pour signaler une anomalie de température en provenance de l'unité de mesure de température 44 à l'unité de protection 12.
Devices Inc.) respectivement disposés à l'intérieur des composants électroniques 43; et 33, une ligne de signal d'anomalie de température pour signaler une anomalie de température en provenance de l'unité de mesure de température 44 à l'unité de protection 12.
Avec la disposition ci-dessus, lorsque le débitmètre 23 détecte une diminution dans la vitesse d'écoulement circulant du liquide de refroidissement, qui invalide le refroidissement continu dans l'unité de refroidissement 11, l'unité de protection 12 excite la ligne de signal d'anomalie 30-et envoie un signal d'anomalie à l'unité de commande de fonctionnement 41.
Par la suite, l'unité de commande de fonctionnement 41 arrête l'alimentation des composants électroniques 43, prévenant de cette façon perte de fiabilité et défaillance des composants électroniques 43 dues à la chaleur.
Lorsque l'unité de mesure de température 42 détecte que l'alimentation n'est pas fournie aux composants électroniques 43 par l'intermédiaire de lignes de signal d'alimentation (non montrées) sous le contrôle de l'unité de commande de fonctionnement 41, l'unité de mesure de température 42 commence à mesurer les températures des palpeurs de température 44. L'unité de mesure de température 42 détermine si les températures mesurées dépassent ou non une température prédéterminée. La température prédéterminée est fixée pour être une température qui n'a presque pas d'influence sur la fiabilité des composants électroniques 43.
Lorsqu'une des températures des composants électroniques 43 dépasse la température prédéterminée., l'unité de mesure de température 42 détermine une anomalie et informe l'unité de protection 12 d'une anomalie par l'intermédiaire de la ligne de signal d'anomalie de température 33. Lorsque l'unité de protection 12 reçoit le signal d'anomalie par l'intermédiaire de la ligne de signal d'anomalie de température 33, elle informe immédiatement l'unité de commande de fonctionnement 41 d'une anomalie-par l'intermédiaire de la ligne de signal d'anomalie 30. Par la suite, l'unité de commande de fonctionnement 41 arrête l'alimentation des composants électroniques 43, prévenant de cette façon perte de fiabilité et défaillance des composants électroniques 43 dues à la chaleur.
Dans la détection d'anomalie de température cidessus, lorsque l'unité de mesure de température 42 détermine que les résultats des mesures montrent des températures élevées qui depassent la tempe rature nominale la plus elevee, l'unite de mesure de temperature 42 informe l'unité de protection 12 d'une "anomalie de palpeur de température par l'intermediaire de la ligne de signal d'anomalie de temperature 33. En fonctionnement normal, un critère pour determiner une anomalie de chaque palpeur de temperature 44 est fixe comme étant une température supérieure de 200C à 500C à la temperature predeterminee pour déterminer l'anomalie des composants électroniques 43.
De cette manière, lorsque des données d'anomalie en provenance du débitmètre 23 ou de l'unité de mesure de température 42 sont signalées, l'unité de protection 12 informe l'unité de commande de fonctionnement 41 d'une anomalie et lui fait arreter l'alimentation des composants electroniques 43, prevenant de cette façon perte de fiabilite et défaillance des composants électroniques 43 dues à la chaleur.
Le système de détection d'anomalie de refroidissement classique a les inconvenients suivants
(1) Lorsqu'une vitesse d'ecoulement anormale du liquide de refroidissement est detectee par le débitmètre, l'unite de protection arrete l'alimentation des composants électroniques lors de la détection d'une vitesse d'ecoulement anormale du liquide de refroidissement par le débitmètre. Par consequent, meme si une vitesse d'ecoulement est normale, lorsqu'une vitesse d'écoulement du liquide de refroidissement est diminuée par une erreur de fonctionnement ou par défaillance du débitmètre, l'unité de protection détermine une "vitesse d'écoulement anormale". Ensuite, le signal d'anomalie est envoyé à l'unité de commande de fonctionnement disposée a l'intérieur de l'équipement électronique pour arrêter l'alimentation des composants électroniques.
(1) Lorsqu'une vitesse d'ecoulement anormale du liquide de refroidissement est detectee par le débitmètre, l'unite de protection arrete l'alimentation des composants électroniques lors de la détection d'une vitesse d'ecoulement anormale du liquide de refroidissement par le débitmètre. Par consequent, meme si une vitesse d'ecoulement est normale, lorsqu'une vitesse d'écoulement du liquide de refroidissement est diminuée par une erreur de fonctionnement ou par défaillance du débitmètre, l'unité de protection détermine une "vitesse d'écoulement anormale". Ensuite, le signal d'anomalie est envoyé à l'unité de commande de fonctionnement disposée a l'intérieur de l'équipement électronique pour arrêter l'alimentation des composants électroniques.
(2) Lorsqu'une anomalie d'un équipement électronique vient à etre détectée par les palpeurs de température, l'alimentation des composants électroniques est arrêtée lors de la détection d'une température anormale de l'un des composants électroniques. Par conséquent, meme si le composant électronique lui-meme est normalement refroidi, une "température anormale" est déterminée lors de l'occurrence d'une anomalie dans un des palpeurs de température. Ensuite, le signal d'anomalie est envoyé à l'unité de commande de fonctionnement a l'intérieur de l'équipement électronique et l'alimentation des composants électroniques est interrompue de façon indésirable.
(3) L'inconvénient (2) peut être résolu lorsqu'une référence de détermination pour "l'anomalie de palpeur de température" est prévue pour déterminer "l'anomalie de palpeur de température" comme décrit avec référence à l'état de la technique. Cependant, même dans ce cas, lorsque la valeur anormale du palpeur de température entrée dans l'unité de mesure de température 42 tombe à l'intérieur de la plage entre la valeur prédéterminée de température anormale et la valeur de référence de palpeur de température, une température anormale d'un composant électronique est détectée comme dans l'inconvénient (2), de ce fait interrompant de façon indésirable l'alimentation des composants électroniques.
C'est, par conséquent, un but principal de la présente invention de résoudre les inconvénients décrits ci-dessus et de fournir un système de détection d'anomalie de refroidissement ayant une fiabilité élevee.
Afin d 'atteindre le but ci-dessus énoncé de la présente invention, il est fourni un système de détection d'anomalie de refroidissement pour équipement électronique extérieur, comportant un échangeur de chaleur pour effectuer un échange de chaleur d'un liquide de refroidissement fourni par l'équipement électronique extérieur, un réservoir d'agent de refroidissement pour absorber l'expansion du liquide de refroidissement fourni par l'échangeur de chaleur, une pompe pour fournir de nouveau du liquide de refroidissement stocké dans le réservoir d'agent refrigerant a l'équipement électronique extérieur et une unité de protection pour détecter une anomalie de refroidissement du liquide de refroidissement dans l'equipement électronique, l'unité de protection étant disposée pour arrêter l'alimentation d'un équipement électronique donné lorsque l'anomalie de refroidissement de l'équipement électronique donné est détectée, prévenant de cette façon perte de fiabilité et défaillance de l'équipement électronique, comprenant des moyens de détection de vitesse d'écoulement pour détecter une diminution dans la vitesse d'écoulement du liquide de refroidissement fourni par l'equipement électronique, des moyens de détection de niveau d'eau, disposés dans le reservoir d'agent de refroidissement, pour détecter une diminution dans le niveau d'eau du liquide de refroidissement, des moyens de détection de fonctionnement de la pompe, disposés dans la pompe, pour détecter un fonctionnement de la pompe, et des moyens de détection de température anormale pour détecter une température anormale de l'équipement électronique, dans lesquels l'unité de protection discrimine l'anomalie de refroidissement lorsque la température anormale est détectée par les moyens de détection de température pendant le fonctionnement de la pompe et discrimine l'anomalie de refroidissement lorsqu'une anomalie est détectée par l'un quelconque des moyens de détection de vitesse d'écoulement, des moyens de détection de niveau d'eau et des moyens de détection de température anormale pendant une période de repos de la pompe.
La figure 1 est un bloc-diagramme montrant un système de détection d'anomalie de refroidissement classique;
La figure 2 est un bloc-diagramme montrant un premier mode de realisation de la présente invention;
La figure 3 est un bloc-diagramme montrant une disposition détaillée d'une unité de protection montrée dans la figure 2;
La figure 4 est un organigramme montrant un fonctionnement de l'unité de protection montrée dans la figure 2;
La figure 5 est un bloc-diagramme montrant un deuxième mode de réalisation de la présente invention;
La figure G esL un bloc-diagramme montrant une disposition détaillée de l'unité de protection montrée dans la figure 5;
La figure 7 est un organigramme montrant un fonctionnement de l'unité de protection montrée dans la figure 5;;
La figure 8 est un bloc-diagramme montrant un troisième mode de réalisation de la présente invention;
La figure 9 est un bloc-diagramme montrant une disposition détaillée d'une unité de protection montrée dans la figure 8; et
La figure 10 est un bloc-diagramme montrant un fonctionnement de l'unité de protection montrée dans la figure 8.
La figure 2 est un bloc-diagramme montrant un premier mode de realisation de la présente invention;
La figure 3 est un bloc-diagramme montrant une disposition détaillée d'une unité de protection montrée dans la figure 2;
La figure 4 est un organigramme montrant un fonctionnement de l'unité de protection montrée dans la figure 2;
La figure 5 est un bloc-diagramme montrant un deuxième mode de réalisation de la présente invention;
La figure G esL un bloc-diagramme montrant une disposition détaillée de l'unité de protection montrée dans la figure 5;
La figure 7 est un organigramme montrant un fonctionnement de l'unité de protection montrée dans la figure 5;;
La figure 8 est un bloc-diagramme montrant un troisième mode de réalisation de la présente invention;
La figure 9 est un bloc-diagramme montrant une disposition détaillée d'une unité de protection montrée dans la figure 8; et
La figure 10 est un bloc-diagramme montrant un fonctionnement de l'unité de protection montrée dans la figure 8.
La figure 2 est un bloc-diagramme montrant un premier mode de réalisation de la présente invention. Les mêmes numeros de référence que dans la figure 1 indiquent les memes parties que dans la figure 2. Le numéro de référence 12a indique une unité de protection; 21, un indicateur de niveau d'eau disposé à l'intérieur d'un réservoir 14; et 22, un détecteur à courant de Foucault disposé dans une pompe 15.
La figure 3 est un bloc-diagramme montrant une disposition détaillée de l'unité de protection 12 montrée dans la figure 2. Le numéro de référence 52 indique une section de mesure d'informations 52; 53, une section de détection d'anomalie ; et 54, une section d'alarme d'anomalie.
Avec la disposition ci-dessus, lorsqu'un niveau d'eau du réservoir 14 devient extrêmement bas, l'indicateur de niveau d'eau 21 émet un signal de "niveau d'eau anormal" vers l'unité de protection 12a par l'intermédiaire d'une ligne de détection d'anomalie 25a.
Le détecteur à courant de Foucault 22 émet un signal signalant que la pompe 15 est en fonctionnement vers l'unité de protection 12a par l'intermédiaire d'une ligne de détection d'anomalie 25b. Un débitmètre 23 mesure une vitesse d'écoulement d'un agent de refroidissement circulant pendant le fonctionnement de la pompe.
Lorsqu'une vitesse d'écoulement de l'agent de refroidissement devient inférieure à la valeur prédéterminée pendant le fonctionnement de la pompe, le débitmètre 23 émet un signal de "vitesse d'écoulement anormale" vers l'unité de protection 12 par l'intermédiaire d'une ligne de détection d'anomalie 25c.
Un signal de température anormale" est issu de la section de mesure de température 42 vers l'unité de protection 12a par l'intermédiaire d'une ligne de signal de température anormale 33 de la même manière que dans la figure 1.
Comme le montre la figure 3, l'unité de protection 12a reçoit des signaux en provenance des lignes de détection d'anomalie 25a à 25c et de la ligne de signal de température anormale 33. Dans ce cas, l'unité de protection 12a fonctionne suivant un organigramme montré dans la figure 4. Lorsque le fonctionnement de l'unité de protection commence, l'unité de protection détermine si le dispositif de refroidissement est en fonctionnement ou non (étape 101). Si"NON"dans l'étape 101, l'unité de protection 12a est fixée dans l'état d'attente.
Cependant, si"OUI"dans l'étape 101, l'unité de protection 12a détermine si la vitesse d'écoulement du débitmètre 23 est ou non une "vitesse d'écoulement basse" (étape 102).
Si"OUI"dans l'étape 102, le détecteur à courant de
Foucault 22 détecte si la pompe 15 est anormale ou non
(étape 103). Si"NON"dans l'étape 103, l'indicateur de niveau d'eau 21 détecte si le niveau d'eau du réservoir 14 est un niveau d'eau bas" (étape 104). Si "NON" dans l'étape 104, la section de mesure de température 42 détecte s'il y a ou non une anomalie dans les températures des composants électroniques 43 (étape 105).
Foucault 22 détecte si la pompe 15 est anormale ou non
(étape 103). Si"NON"dans l'étape 103, l'indicateur de niveau d'eau 21 détecte si le niveau d'eau du réservoir 14 est un niveau d'eau bas" (étape 104). Si "NON" dans l'étape 104, la section de mesure de température 42 détecte s'il y a ou non une anomalie dans les températures des composants électroniques 43 (étape 105).
Si"NON"dans l'étape 105, le déroulement est renvoyé à l'étape 101 (noeud A) et les opérations ci-dessus sont répétées.
Cependant, si "NON "dans l'étape 102, la section de mesure de température 42 détermine une anomalie de température des composants électroniques 43 (étape 106).
Si "NON" dans l'étape 106, le déroulement est renvoyé à l'étape 101. Cependant, si"OUI"dans l'étape 106t l'unité de protection 12a excite une ligne de signal d'anomalie 30 (étape 107) pour interrompre l'alimentation des composants électroniques 43. Le dispositif de refroidissement est arrêté (étape 108) et le déroulement est renvoyé à l'étape 101 de nouveau (noeud A). Si"OUI" dans l'étape 103, 104 ou 105, l'unité de protection 12a fonctionne pour exciter la ligne de signal d'anomalie 30.
Dans le système de détection d'anomalie de refroidissement de ce mode de réalisation, l'anomalie est détectée à la fois par le débitmètre et par d'autres palpeurs d'anomalie associés ou par des dispositifs équivalents.
Par conséquent, l'interruption de l'équipement électronique causée par une erreur de fonctionnement du débitmètre lui-même peut être prévenue avec une probabilité plus élevée.
Ce mode de réalisation peut être utilisé dans une diversité d'applications. Par exemple, lorsqu'un dispositif de chauffage de réglage de température d'agent de refroidissement est disposé dans le réservoir 14, la surchauffe du dispositif de chauffage (non montré) doit être détectée. Dans ce cas, une surchauffe véritable peut être distinguée seulement lorsqu'un palpeur de température de surchauffe génère une sortie, que le niveau d'eau réel du réservoir 14 est détecté comme un niveau d'eau bas et qu'une vitesse d'écoulement réelle est détectée comme une vitesse d'écoulement basse.
La figure 5 est un bloc-diagramme montrant un deuxième mode de réalisation de la présente invention. Le refroidissement d'un liquide de refroidissement s'écoulant à travers des composants électroniques 43 est supprimé dans la figure 5.
Les mêmes numéros de référence que dans la figure 1 indiquent les mêmes parties que dans la figure 5. Le numéro de référence 12b indique une unité de protection.
L'unité de protection 12b comprend des moyens d'horloge 60 pour compter une période de temps prédéterminée et pour sortir un signal de dépassement de temps, des moyens de mesure de température 56 pour faire en sorte que les palpeurs de température 44 mesurent les températures des composants électroniques 43 t des premiers moyens discriminateurs de température anormale 57, fonctionnant pendant la période de temps prédéterminée fixée dans les moyens d'horloge 60, pour discriminer une des températures mesurées par les moyens de mesure de température 56 comme une température anormale, des deuxièmes moyens discriminateurs de température anormale 58, fonctionnant après la période de temps prédéterminée fixée dans les moyens d'horloge 60 t pour discriminer deux des températures mesurées par les moyens de mesure de température 56 comme températures anormales et des moyens d'alarme d'anomalie 59 pour recevoir les signaux d'anomalie en provenance des premiers et deuxièmes moyens discriminateurs de température anormale 57 et 58 et pour génerer un signal d'arrêt par l'intermédiaire d'une ligne de signal de source d'alimentation 55. La ligne de signal de source d'alimentation 55 est utilisée pour fournir un signal de mise sous tension en provenance de l'unité de commande de fonctionnement 41 vers les moyens d'horloge 60 et les moyens de mesure de température 56.
Avec la disposition ci-dessus, les moyens de mesure de température 56 fournissent le signal de mise sous tension en provenance de l'unité de commande de fonctionnement 41 vers les composants électroniques 43 par l'intermédiaire de la ligne de signal de source d'alimentation 55 et font que les palpeurs de température 44 disposés dans les composants électroniques 43 mesurent les températures des composants électroniques 43 pendant leur fonctionnement. Lorsque les moyens d'horloge 60 reçoivent, par l'intermédiaire de la ligne de signal de source d'alimentation 55, le signal de mise sous tension qui signale que les composants électroniques 43 sont alimentés, les moyens d'horloge 60 commencent à compter la période de temps prédéterminée. Chaque température mesurée par les moyens de mesure de température 56 est entrée dans un des moyens discriminateurs de température anormale 57 et 58.
Jusqu'à ce que la période de temps prédéterminée soit comptée par les moyens d'horloge 60, seuls les moyens discriminateurs de température anormale 57 fonctionnent. Par conséquent, lorsqu'une des températures (palpeurs de température 44) dépasse la température prédéterminée, les moyens discriminateurs de température anormale 57 détectent une température anormale. Lorsque cette température anormale est discriminée, les moyens discriminateurs de température anormale 57 émettent un
signal de température anormale vers les moyens d'alarme d'anomalie 59. Lors de la réception du signal de température anormale, les moyens d'alarme d'anomalie 59
émettent le signal vers l'unité de commande de fonctionnement 41 par l'intermédiaire de la ligne de signal d'anomalie 30.Par la suite, l'unité de commande de fonctionnement 41 interrompt l'alimentation des composants électroniques 43 et previent qu'il y a perte de fiabilité et défaillance des composants électroniques 43 causées par la chaleur.
signal de température anormale vers les moyens d'alarme d'anomalie 59. Lors de la réception du signal de température anormale, les moyens d'alarme d'anomalie 59
émettent le signal vers l'unité de commande de fonctionnement 41 par l'intermédiaire de la ligne de signal d'anomalie 30.Par la suite, l'unité de commande de fonctionnement 41 interrompt l'alimentation des composants électroniques 43 et previent qu'il y a perte de fiabilité et défaillance des composants électroniques 43 causées par la chaleur.
Lorsque la période de temps prédéterminée comptée par l'horloge 60 est écoulée, la commande de mesure de température passe des moyens discriminateurs de température anormale 57 aux moyens discriminateurs de température anormale 58. Les moyens discriminateurs de température anormale 58 détectent un état anormal lorsque deux des températures mesurées par les palpeurs de température 44 sont détectées comme températures anormales. Lors de la détection d'un état anormal, les memes opérations que celles des moyens discriminateurs de température anormale 57 sont effectuées.
La figure 6 est un bloc-diagramme montrant une disposition interne détaillée de l'unité de protection 12b. Un système à micro-ordinateur constituant l'unité de protection 12b comprend une portion centrale consistant en une unité centrale (UC) 64, une mémoire ROM 65, une mémoire RAM 67 et un port d'entrée-sortie 68, un multiplexeur 61 pour sélectionner un des multiples palpeurs de température 44, un préamplificateur 62 et convertisseur analogique-numeri#ue 63 pour extraire des données de température vers 1'UC 64.
La memoire ROM 65 stocke des programmes necessaires pour commander 1'UC 64 et des données nécessaires pour la discrimination de température anormale. L'UC 64 commande le multiplexeur 61 pour faire entrer un signal de palpeur de température sélectionné dans le préamplificateur 62.
En même temps, 1'UC 64 fait convertir le signal d'entrée en provenance du préamplificateur 62 en données numériques par le convertisseur analogique-numérique 63.
L'UC 64 commande aussi le port d'entrée-sortie 68 pour extraire un signal de départ ou d'arrêt d'alimentation signalant le départ ou l'arrêt de l'alimentation fournie à partir de l'unité de commande de fonctionnement 41 aux composants électroniques 43 par l'intermédiaire de la ligne de signal d'alimentation 55. Lorsqu'une température anormale est détectée, 1'UC 64 fournit un signal d'instruction de coupure d'alimentation pour les composants électroniques 43 à l'unité de commande de fonctionnement 41 par l'intermédiaire de la ligne de signal d'anomalie 30. Les opérations de commande cidessus sont effectuées suivant des programmes de logiciel et les signaux de commande nécessaires sont fournis aux composants respectifs pour effectuer une détection de température anormale.
La figure 7 est un organigramme montrant un programme de commande de l'unité de protection 12b.
Lorsque le programme s'exécute (étape 201), 1'UC 64 détermine si l'équipement électronique 40 est alimenté (étape 202). Si"NON"dans l'étape 202, les moyens d'horloge 60 sont remis à zéro (R à Z) (étape 203). Le signal sur la ligne de signal d'anomalie 30 est invalidé (étape 204) et le déroulement est renvoyé a l'étape 201 pour alimentation de l'équipement électronique 40 (noeud
B). Cependant, si"OUI"dans l'étape 202, 1'UC 64 détermine si les moyens d'horloge 60 ont été déclenchés ou non (étape 205). Si"NON"dans l'étape 205, 1'UC 64 déclenche l'horloge 60 (étape 206). Cependant, si"OUI"dans l'étape 205, l'étape 206 est supprimée. Un des multiples palpeurs de température 44 est sélectionné (étape 207) et une mesure de température est effectuée. La température mesurée est extraite par les moyens de mesure de température 56 (étape 208).L'UC 64 détermine si la période de temps prédéterminée (par exemple, 1.000 s) fixée dans les moyens d'horloge 60 s'est écoulée (étape 209). Si"NON"dans l'étape 209, 1'UC 64 détermine qu'une température anormale est détectée par un palpeur de température (c'est-à-dire, un composant électronique) (étape 210). Cependant, si"OUI"dans l'étape 209, 1'UC 64 détermine si des températures anormales sont détectées par deux palpeurs de température (c'est-à-dire, deux composants électroniques) (étape 211). Si"NON"dans l'étape 210 ou 211, le déroulement est renvoyé à l'étape 201 pour effectuer la mesure de température suivante (noeud B).Cependant, si"OUI"dans l'étape 210 ou 211, 1'UC 64 fournit un signal d'instruction de coupure d'alimentation à l'unité de commande de fonctionnement 41 par l'intermédiaire de la ligne de signal d'anomalie 30, de façon à arrêter l'alimentation des composants électroniques 43 (étape 212). Le déroulement est ensuite renvoyé à l'étape 201 (noeud B).
B). Cependant, si"OUI"dans l'étape 202, 1'UC 64 détermine si les moyens d'horloge 60 ont été déclenchés ou non (étape 205). Si"NON"dans l'étape 205, 1'UC 64 déclenche l'horloge 60 (étape 206). Cependant, si"OUI"dans l'étape 205, l'étape 206 est supprimée. Un des multiples palpeurs de température 44 est sélectionné (étape 207) et une mesure de température est effectuée. La température mesurée est extraite par les moyens de mesure de température 56 (étape 208).L'UC 64 détermine si la période de temps prédéterminée (par exemple, 1.000 s) fixée dans les moyens d'horloge 60 s'est écoulée (étape 209). Si"NON"dans l'étape 209, 1'UC 64 détermine qu'une température anormale est détectée par un palpeur de température (c'est-à-dire, un composant électronique) (étape 210). Cependant, si"OUI"dans l'étape 209, 1'UC 64 détermine si des températures anormales sont détectées par deux palpeurs de température (c'est-à-dire, deux composants électroniques) (étape 211). Si"NON"dans l'étape 210 ou 211, le déroulement est renvoyé à l'étape 201 pour effectuer la mesure de température suivante (noeud B).Cependant, si"OUI"dans l'étape 210 ou 211, 1'UC 64 fournit un signal d'instruction de coupure d'alimentation à l'unité de commande de fonctionnement 41 par l'intermédiaire de la ligne de signal d'anomalie 30, de façon à arrêter l'alimentation des composants électroniques 43 (étape 212). Le déroulement est ensuite renvoyé à l'étape 201 (noeud B).
Dans le système de détection d'anomalie de refroissement pour composants électroniques de ce mode de réalisation, lorsque la période de temps prédéterminée s'est écoulée depuis le moment de mise sous tension de l'équipement électronique 40, l'opération de discrimination est commutée des moyens discriminateurs de température anormale 57 pour discriminer une température anormale vers les moyens discriminateurs de température anormale 58 pour discriminer deux températures anormales.
Par conséquent, meme si, par exemple, un palpeur de température est cassé, les moyens discriminateurs de température anormale 58 ne discriminent pas un état anormal, prévenant de cette façon une erreur de fonctionnement causee par une défaillance de palpeur de température.
Dès que les deux moyens discriminateurs de température anormale coopèrent, les moyens discriminateurs de température anormale 57 discriminent une température anormale causée par une anomalie initiale (par exemple, une erreur de montage ou de fixation d'une plaque plate du liquide de refroidissement lors d'un échange au moment de la réparation des composants électroniques) exigeant un arrêt immédiat lors de la mise sous tension de l'équipement électronique 40. En meme temps, lorsque la période de temps prédéterminée s'est écoulée depuis la mise sous tension de l'équipement électronique 40, les moyens discriminateurs de température anormale 58 peuvent discriminer une température anormale des composants électroniques 43 sur une longue période de temps pendant laquelle une erreur de fonctionnement du palpeur de température n'est pas permise.
Le mode de réalisation ci-dessus illustre une disposition dans laquelle les palpeurs de température 44 sont disposés dans les composants électroniques 43, respectivement. Cependant, une multiplicité de palpeurs de température peut être disposée dans chaque composant électronique.
La figure 8 est un bloc-diagramme montrant un troisième mode de réalisation de la présente invention.
Le refroidissement d'un liquide de refroidissement s'écoulant à travers des composants électroniques 43 est supprimé, comme dans le deuxième mode de réalisation. Les memes numéros de référence que dans la figure 1 indiquent les memes parties que dans la figure 8. Deux palpeurs de température 44 sont disposés dans chaque composant électronique 43. Le numéro de référence 12c indique une unité de protection pour protéger les composants électroniques 43 des températures anormales; et 70, des moyens de mesure de température. Les moyens de mesure de température 70 font que les palpeurs de température 44 mesurent les températures des composants électroniques 43 pendant l'alimentation à partir d'une unité de commande de fonctionnement 41 des composants électroniques 43 par l'intermédiaire d'une ligne de signal de source d'alimentation 55.Les résultats des mesures des moyens de mesure de température 70 sont discriminés par des moyens de mesure de la différence température-température 71. Les moyens de mesure de la différence températuretempérature 71 comparent les températures détectées par les deux palpeurs de température 44 de chaque composant électronique 43 avec une température de référence et discriminent si une différence entre les deux températures mesurées tombe dans une plage permise.
Par exemple, si une erreur de mesure du palpeur de température 44 utilisé tombe dans la plage de t20C, une valeur absolue de la différence entre les deux valeurs mesurées des deux palpeurs de température 44 est au maximum de 40C Par conséquent,les moyens de mesure de la différence température-température 71 discriminent si la valeur absolue de la différence entre les températures mesurées des deux palpeurs de température 44 est une erreur permise maximale de 40C ou moins. Lorsque la valeur absolue de la différence entre les températures mesurées des deux palpeurs de température 44 dépasse l'erreur permise, les moyens de mesure de la différence température-température 71 détectent une anomalie du palpeur de température 44 ou d'un système de détection de température et fournissent un signal d'anomalie à des moyens d'alarme de défaillance de palpeur 73. Par la suite, les moyens d'alarme de défaillance de palpeur 73 fournissent un signal d'anomalie a une unité de contrôle d'anomalie 69 par l'intermédiaire d'une ligne de signal d'anomalie 30. L'unité de contrôle d'anomalie 69 signale l'occurrence d'une anomalie au personnel de maintenance (non montré).Lorsque la valeur absolue de la différence entre les températures mesurées des deux palpeurs de température tombe dans l'erreur permise et que les valeurs mesurées dépassent la température de référence, les moyens de mesure de la différence températuretempérature 71 transmettent un signal d'anomalie aux moyens d'alarme de température anormale 72. Par la suite, les moyens d'alarme de température anormale transmettent un signal d'anomalie à l'unité de commande de fonctionnement 41 par l'intermédiaire de la ligne de signal d'anomalie 30 et ensuite l'unité de commande de fonctionnement 41 interrompt l'alimentation des composants électroniques 43.
La figure 9 est un bloc-diagramme d'une disposition de l'unité de protection de ce mode de réalisation utilisant un système à micro-ordinateur. L'unité de protection 12c comprend une portion centrale consistant en une unité centrale (UC) 78, une mémoire ROM 79, une mémoire RAM 80 et un port d'entrée-sortie 81, un multiplexeur 74 pour sélectionner un des multiples palpeurs de température 44, un préamplificateur 75, un circuit d'échantillonnage et de maintien 76 et un convertisseur analogique-numérique 77 pour extraire des données de température dans 1'UC 78.
La mémoire ROM 79 stocke des programmes nécessaires pour commander et des données exigées pour la discrimination d'anomalie pour le matériel consistant en palpeurs de température 44 pour la discrimination de température anormale, un câble pour connecter le palpeur de température 44 et le multiplexeur 74, le préamplificateur 75, le circuit d'échantillonnage et de maintien 76 et le convertisseur analogique-numérique 77.
L'UC 78 commande le multiplexeur 74 et transmet un signal du palpeur de température sélec.ionné 44 au préamplificateur 75. En même temps, 1'UC 78 commande le circuit d'échantillonnage et de maintien 76 et stocke et maintient une valeur de sortie en provenance du préamplificateur 75 et la transmet au convertisseur analogique-numérique 77 à un moment arbitraire. En plus, 1'UC 78 commande le convertisseur analogiquenumérique 77 pour convertir une entrée en provenance du circuit d'échantillonnage et de maintien 76 en données numériques. Les données numériques sont extraites par 1'UC 78.L'UC 78 commande le port d'entrée-sortie 81 pour extraire un signal de départ ou d'arrêt d'alimentation de l'unité de commande de fonctionnement 41 et excite des lignes de signal d'anomalie 30 et 30a pendant des états anormaux tels qu'état anormal de température, un état anormal de palpeur de température et un état anormal de système de détection de température. Ces opérations de commande sont effectuées suivant des programmes de logiciel et les signaux de commande nécessaires sont fournis aux composants respectifs, effectuant de cette façon des opérations de détection d'anomalie telles qu'une détection de température anormale, une détection de défaillance de palpeur et une détection de défaillance de système de détection de température.
La figure 10 est un organigramme d'un programme de commande montrant l'opération ci-dessus. Lorsque le programme s'exécute, 1'UC 78 détermine si l'équipement électronique est alimenté (étape 301). Si"NON"dans l'étape 301, les lignes de signal anormal 30 et 30a sont invalidées (étape 310) et le déroulement est renvoyé à l'étape 301. Cependant, si'bUI"dans l'étape 301, 1'UC 78 fait que le multiplexeur sélectionne le premier palpeur de température d'un des composants électroniques (étape 302). Une mesure de température du premier palpeur de température est effectuée et le résultat de la mesure est extrait par 1'UC 78 (étape 303). Le deuxième palpeur de température du composant électronique échantillonné est sélectionné par le multiplexeur (étape 304) et une mesure de température est effectuée (étape 305).L'UC 78 détermine ensuite si une valeur absolue d'une différence entre les températures mesurées tombe à
l'intérieur de l'erreur permise (étape 306). Si"NON"dans
l'étape 306, une défaillance de palpeur (y compris une défaillance du système de détection de température) est signalée par l'intermédiaire de la ligne de signal
d'anomalie 30a (étape 309) et le déroulement est renvoyé
à l'étape 301 (noeud C). Cependant, si"OUI"dans étape
306, 1'UC 78 détermine si les deux températures mesurées
sont des températures anormales ou non (étape 307). Si "NON" dans l'étape 307, le déroulement est renvoyé à
l'étape 301 (noeud C). Cependant, si "OUI" dans l'étape
307, la ligne de signal d'anomalie 30 est excitée (étape
308) et ensuite le déroulement est renvoyé à l'étape 301
(noeud C).
l'intérieur de l'erreur permise (étape 306). Si"NON"dans
l'étape 306, une défaillance de palpeur (y compris une défaillance du système de détection de température) est signalée par l'intermédiaire de la ligne de signal
d'anomalie 30a (étape 309) et le déroulement est renvoyé
à l'étape 301 (noeud C). Cependant, si"OUI"dans étape
306, 1'UC 78 détermine si les deux températures mesurées
sont des températures anormales ou non (étape 307). Si "NON" dans l'étape 307, le déroulement est renvoyé à
l'étape 301 (noeud C). Cependant, si "OUI" dans l'étape
307, la ligne de signal d'anomalie 30 est excitée (étape
308) et ensuite le déroulement est renvoyé à l'étape 301
(noeud C).
Dans le système de détection d'anomalie de refroidissement de ce mode de réalisation, les températures de chaque composant électronique sont mesurées par deux palpeurs de température et la
température anormale est discriminée sur la base des températures mesurées et de la différence entre les températures mesurées. Par conséquent, une erreur de
détection d'une tempéature anormale qui est causée par
une défaillance du palpeur de température lui-même ou par
le système de détection de température peut être prévenue avec une probabilité élevée.
température anormale est discriminée sur la base des températures mesurées et de la différence entre les températures mesurées. Par conséquent, une erreur de
détection d'une tempéature anormale qui est causée par
une défaillance du palpeur de température lui-même ou par
le système de détection de température peut être prévenue avec une probabilité élevée.
Claims (3)
1. Système de détection d'anomalie de refroidissement pour équipement électronique extérieur, caractérisé en ce qu'il comporte un échangeur de chaleur (13) pour effectuer un échange de chaleur d'un liquide de refroidissement fourni par l'équipement électronique extérieur (40), un réservoir d'agent de refroidissement
(14) pour absorber l'expansion du liquide de refroidissement fourni par l'échangeur de chaleur, une pompe (15) pour fournir de nouveau du liquide de refroidissement stocké dans le reservoir d'agent réfrigérant (14) à
l'équipement électronique extérieur (40) et une unité de protection (12) pour détecter une anomalie de refroidissement du liquide de refroidissement dans ledit équipement électronique, ladite unité de protection étant disposée pour arrêter l'alimentation d'un équipement électronique donné lorsque l'anomalie de refroidissement dudit équipement électronique donné est détectée, prévenant de cette façon perte de fiabilité et défaillance dudit équipement électronique, comprenant - des moyens de détection de vitesse d'écoulement (23) pour détecter une diminution dans la vitesse d'écoulement du liquide de refroidissement fourni par ledit équipement électronique; - des moyens de détection de niveau d'eau (21), disposés dans ledit réservoir d'agent de refroidissement, pour détecter une diminution dans le niveau d'eau du liquide de refroidissement; - des moyens de détection de fonctionnement de la pompe
(22), disposés dans ladite pompe, pour détecter un fonctionnement de ladite pompe; et - des moyens de détection de température anormale (42) pour détecter une température anormale dudit équipement électronique,
dans lesquels ladite unité de protection discrimine l'anomalie de refroidissement lorsque la température anormale est détectée par lesdits moyens de détection de température pendant le fonctionnement de ladite pompe et discrimine l'anomalie de refroidissement lorsqu'une anomalie est détectée par l'un quelconque desdits moyens de détection de vitesse d'écoulement, desdits moyens de détection de niveau d'eau et desdits moyens de détection de température anormale pendant une période de repos de ladite pompe.
2. Système de détection d'anomalie de refroidissement pour équipement électronique extérieur, caractérisé en ce qu'il comporte un échangeur de chaleur (13) pour effectuer un échange de chaleur d'un liquide de refroidissement fourni par l'équipement électronique extérieur (40), un réservoir d'agent de refroidissement (14) pour absorber l'expansion du liquide de refroidissement fourni par I''échangeur de chaleur, une pompe (15) pour fournir de nouveau du liquide de refroidissement stocké dans le réservoir d'agent réfrigérant (14) a l'équipement électronique extérieur (40) et une unité de protection (12) pour détecter une anomalie de refroidissement du liquide de refroidissement dans ledit équipement électronique, ladite unité de protection étant disposée pour arreter l'alimentation d'un équipement électronique donné lorsque l'anomalie de refroidissement dudit équipement électronique donné est détectée, prévenant de cette façon perte de fiabilité et défaillance dudit équipement électronique, et ladite unité de protection comprenant
- des moyens de mesure de température (56) pour détecter une température dudit équipement électronique pendant que ledit équipement électronique est alimenté;
- des moyens d'horloge (60) pour commencer à compter une période de temps prédéterminée lorsque ledit équipement électronique est alimenté et pour sortir un signal lorsque la période de temps prédéterminée est écoulée;;
- des premiers moyens discriminateurs de température anormale (57), fonctionnant jusqu'a ce qu'un signal de dépassement de temps soit issu desdits moyens d'horloge, pour discriminer si une température mesurée par lesdits moyens de mesure de température est une température anormale;
- des deuxiemes moyens discriminateurs de température anormale (58), fonctionnant après que le signal de dépassement de temps soit issu desdits moyens d'horloge, pour discriminer si une multiplicité de températures mesurees par lesdits moyens de mesure de température sont ou non des températures anormales; et
- des moyens d'alarme d'anomalie (59) pour recevoir un signal d'anomalie en provenance desdits premier et deuxième moyens discriminateurs de température anormale et pour transmettre le signal d'anomalie audit équipement électronique.
3. Système de détection d'anomalie de refroidissement pour equipement électronique extérieur, caractérisé en ce qu'il comporte un échangeur de chaleur (13) pour effectuer un echange de chaleur d'un liquide de refroidissement fourni par l'equipement électronique exterieur (40), un reservoir d'agent de refroidissement (14) pour absorber l'expansion du liquide de refroidissement fourni par l'échangeur de chaleur, une pompe (15) pour fournir de nouveau du liquide de refroidissement stocké dans le reservoir d'agent réfrigérant (14) a l'équipement électronique extérieur (40) et une unité de protection (12) pour détecter une anomalie de refroidissement du liquide de refroidissement dans ledit équipement électronique, ladite unité de protection étant disposée pour arrêter l'alimentation d'un equipement électronique donné lorsque l'anomalie de refroidissement dudit équipement électronique donné est détectée, prévenant de cette façon perte de fiabilité et défaillance dudit équipement électronique, et ladite unité de protection comprenant - des moyens de mesure de température (70) pour qu'une multiplicité de palpeurs de température (44) disposés dans chaque équipement électronique mesure des températures d'équipement électronique alimenté;; - des moyens de mesure de la différence températuretempérature (71) pour recevoir une température mesurée en provenance desdits moyens de mesure de température, pour sortir un signal de défaillance de palpeur lorsqu'une différence entre des températures mesurées de ladite multiplicité de palpeurs de température dépasse une premiere valeur prédéterminée, et pour sortir un signal de température anormale lorsque la différence entre les températures mesurées a partir de ladite multiplicité de palpeurs de température tombe a l'intérieur de la premiere valeur prédéterminée et que toutes les températures mesurées à partir de ladite multiplicité de palpeurs de température dépassent une deuxieme valeur prédéterminée; ; - des moyens d'alarme de défaillance de palpeur (73) pour recevoir le signal de défaillance de palpeur et pour transmettre le signal de défaillance de palpeur audit équipement électronique; et - des moyens d'alarme de température anormale (72) pour recevoir le signal de température anormale et pour transmettre le signal de température anormale audit équipement électronique.
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| FR2580060A1 (fr) * | 1985-04-05 | 1986-10-10 | Nec Corp |
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