背景技術(shù)：

1、本公開總體上涉及直接蒸發(fā)冷卻，例如數(shù)據(jù)中心的直接蒸發(fā)冷卻。數(shù)據(jù)中心可以是建筑物、設(shè)施等，包括計(jì)算硬件(例如，服務(wù)器、計(jì)算機(jī)處理單元、硬盤驅(qū)動(dòng)器等)。計(jì)算硬件通常在操作期間產(chǎn)生熱量，例如由于這種計(jì)算硬件內(nèi)的電阻。此外，計(jì)算硬件可能需要保持在適當(dāng)?shù)臏囟确秶鷥?nèi)以便正常發(fā)揮功能。因此，需要從數(shù)據(jù)中心去除熱量(即，以冷卻數(shù)據(jù)中心)。

2、冷卻數(shù)據(jù)中心的一種方法可以是直接蒸發(fā)冷卻。直接蒸發(fā)冷卻使用水的蒸發(fā)來產(chǎn)生冷卻效果，可使用這種蒸發(fā)效果來影響數(shù)據(jù)中心的溫度。然而，直接蒸發(fā)冷卻消耗水和能量?jī)烧?，這兩者或其中的一者在某些地理區(qū)域可能是稀缺和/或?qū)氋F的資源。因此，可減少數(shù)據(jù)中心的直接蒸發(fā)冷卻單元的資源消耗和/或檢測(cè)數(shù)據(jù)中心的直接蒸發(fā)冷卻單元中的故障的技術(shù)將是有價(jià)值的。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本公開的一種實(shí)施方式是一種控制直接蒸發(fā)冷卻單元的方法。該方法包括基于該直接蒸發(fā)冷卻單元的可能的供應(yīng)空氣溫度(或其他控制變量)來預(yù)測(cè)該直接蒸發(fā)冷卻單元的水消耗和能量消耗，基于目標(biāo)函數(shù)的優(yōu)化來選擇目標(biāo)供應(yīng)空氣溫度(或針對(duì)其他控制變量的目標(biāo))：該目標(biāo)函數(shù)包括水消耗和能量消耗，并且根據(jù)目標(biāo)供應(yīng)空氣溫度(或針對(duì)其他控制變量的目標(biāo))來控制該直接蒸發(fā)冷卻單元。

2、在一些實(shí)施例中，水消耗包括在直接蒸發(fā)冷卻單元的操作期間蒸發(fā)的水或從直接蒸發(fā)冷卻單元的水箱排出的水中的至少一種。在一些實(shí)施例中，預(yù)測(cè)水消耗是基于直接蒸發(fā)冷卻單元的蒸發(fā)介質(zhì)上的氣流的量和跨越蒸發(fā)介質(zhì)的氣流的濕度的期望變化。在一些實(shí)施例中，能量消耗包括直接蒸發(fā)冷卻單元的風(fēng)扇的能量消耗。

3、在一些實(shí)施例中，直接蒸發(fā)冷卻單元的供應(yīng)空氣溫度與依據(jù)外部空氣溫度變化的旁路擋板位置相關(guān)聯(lián)。預(yù)測(cè)能量消耗可以基于旁路擋板位置。根據(jù)目標(biāo)供應(yīng)空氣溫度來控制直接蒸發(fā)冷卻單元可包括將旁通擋板控制到基于目標(biāo)供應(yīng)空氣溫度和室外空氣溫度確定的位置。

4、在一些實(shí)施例中，基于直接蒸發(fā)冷卻單元的可能的供應(yīng)空氣溫度來預(yù)測(cè)直接蒸發(fā)冷卻單元的水消耗和能量消耗包括利用表示多個(gè)旁路擋板位置的壓力差與流速之間的關(guān)系的多條曲線。

5、本公開的另一個(gè)實(shí)施方式是一種控制服務(wù)于數(shù)據(jù)中心的一組直接蒸發(fā)冷卻單元的方法。該方法包括基于該組直接蒸發(fā)冷卻單元的預(yù)測(cè)的水和能量消耗通過進(jìn)行目標(biāo)的第一優(yōu)化來選擇針對(duì)該組直接蒸發(fā)冷卻單元的目標(biāo)供應(yīng)空氣溫度，通過進(jìn)行由目標(biāo)供應(yīng)空氣溫度約束的第二優(yōu)化在該組直接蒸發(fā)冷卻單元之間分配預(yù)測(cè)的水和能量消耗，根據(jù)分配的結(jié)果來控制該組直接蒸發(fā)冷卻單元。

6、本公開的另一種實(shí)施方式是一種用于對(duì)數(shù)據(jù)中心的直接蒸發(fā)冷卻進(jìn)行故障檢測(cè)的方法。直接蒸發(fā)冷卻影響數(shù)據(jù)中心的濕度和溫度。該方法包括使用模型生成數(shù)據(jù)中心的針對(duì)濕度的期望值和數(shù)據(jù)中心的針對(duì)溫度的期望值，并且響應(yīng)于針對(duì)濕度的實(shí)際值偏離針對(duì)濕度的期望值同時(shí)針對(duì)溫度的實(shí)際值跟隨針對(duì)溫度的期望值而確定故障狀況，或者響應(yīng)于針對(duì)溫度的實(shí)際值偏離針對(duì)溫度的期望值同時(shí)針對(duì)濕度的實(shí)際值跟隨針對(duì)濕度的期望值而確定故障狀況。

7、在一些實(shí)施例中，該方法包括改變對(duì)數(shù)據(jù)中心的直接蒸發(fā)冷卻的控制以解決故障狀況。該模型可以使用包括旁路曲線和室外空氣溫度值的輸入。在一些實(shí)施例中，該模型進(jìn)一步基于直接蒸發(fā)冷卻單元的設(shè)計(jì)效率。在一些實(shí)施例中，該方法包括基于期望值與實(shí)際值的比較來確定設(shè)計(jì)效率的裂化。

8、本公開的另一種實(shí)施方式是一種用于對(duì)一組直接蒸發(fā)冷卻單元進(jìn)行故障檢測(cè)的方法。該方法包括通過對(duì)直接蒸發(fā)冷卻單元的性能進(jìn)行對(duì)等分析來將直接蒸發(fā)冷卻單元中的一個(gè)或多個(gè)檢測(cè)為異常值，通過檢查異常值來檢測(cè)故障，使用分析方法來確定故障源，并且啟動(dòng)解決故障源的推薦動(dòng)作。

9、在一些實(shí)施例中，直接蒸發(fā)冷卻單元的性能被量化為直接蒸發(fā)冷卻單元的效率。在一些實(shí)施例中，通過執(zhí)行對(duì)等分析將直接蒸發(fā)冷卻單元中的一個(gè)或多個(gè)檢測(cè)為異常值包括使用廣義極端學(xué)生化偏差。在一些實(shí)施例中，使用分析方法來確定故障源還包括執(zhí)行基于模型的計(jì)算。在一些實(shí)施例中，推薦動(dòng)作包括機(jī)械維護(hù)、清潔、更換傳感器、更換蒸發(fā)介質(zhì)或更換空氣過濾器中的一種或多種。

10、本公開的另一個(gè)實(shí)施方式是一種控制服務(wù)于數(shù)據(jù)中心的一組直接蒸發(fā)冷卻單元的方法。該方法包括基于該組直接蒸發(fā)冷卻單元的預(yù)測(cè)的水和能量消耗通過進(jìn)行目標(biāo)的第一優(yōu)化來選擇針對(duì)該組直接蒸發(fā)冷卻單元的目標(biāo)供應(yīng)空氣溫度，通過進(jìn)行由目標(biāo)供應(yīng)空氣溫度約束的第二優(yōu)化，在該組直接蒸發(fā)冷卻單元之間分配預(yù)測(cè)的水和能量消耗，并且根據(jù)分配的結(jié)果來控制該組直接蒸發(fā)冷卻單元。

11、該方法可以包括通過進(jìn)行第一優(yōu)化來選擇目標(biāo)供應(yīng)空氣溫度包括預(yù)測(cè)多個(gè)可能的供應(yīng)空氣溫度的經(jīng)預(yù)測(cè)的水和能量消耗。水消耗可以包括在該組直接蒸發(fā)冷卻單元的操作期間蒸發(fā)的水量。在一些實(shí)施例中，預(yù)測(cè)經(jīng)預(yù)測(cè)的水消耗是基于該組直接蒸發(fā)冷卻單元的蒸發(fā)介質(zhì)上的氣流的量和跨越蒸發(fā)介質(zhì)的氣流的濕度的期望變化。在一些實(shí)施例中，該方法包括通過基于與目標(biāo)供應(yīng)空氣溫度相關(guān)聯(lián)的壓力差和體積流速獲得風(fēng)扇速度來預(yù)測(cè)經(jīng)預(yù)測(cè)的能量消耗。

12、在一些實(shí)施例中，該方法包括根據(jù)分配的結(jié)果來控制該組直接蒸發(fā)冷卻單元包括致使該組直接蒸發(fā)冷卻單元的旁路擋板移動(dòng)。在一些實(shí)施例中，該方法包括通過利用表示多個(gè)旁路擋板位置的壓力差與流速之間的關(guān)系的多條曲線，基于可能的供應(yīng)空氣溫度來預(yù)測(cè)水和能量消耗。

13、本公開的另一種實(shí)施方式是一種包括控制器的直接蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)。控制器被編程為基于所選擇的供應(yīng)空氣溫度來預(yù)測(cè)直接蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)的水消耗和能量消耗，通過調(diào)整所選擇的供應(yīng)空氣溫度來獲得目標(biāo)供應(yīng)空氣溫度，使得目標(biāo)函數(shù)的值改善，該目標(biāo)函數(shù)包括直接蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)的預(yù)測(cè)的水消耗和能量消耗，并且根據(jù)目標(biāo)供應(yīng)空氣溫度來控制直接蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)。

14、在一些實(shí)施例中，水消耗包括在直接蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)的操作期間蒸發(fā)的水量。在一些實(shí)施例中，控制器被編程為基于直接蒸發(fā)冷卻單元的蒸發(fā)介質(zhì)上的氣流的量和跨越蒸發(fā)介質(zhì)的氣流的濕度的期望變化來預(yù)測(cè)水消耗。

15、在一些實(shí)施例中，控制器被編程為利用表示多個(gè)旁路擋板位置的壓力差與流速之間的關(guān)系的多條曲線來預(yù)測(cè)水消耗和能量消耗。

16、在一些實(shí)施例中，直接蒸發(fā)冷卻單元包括旁路擋板?？刂破骺杀慌渲脼橥ㄟ^引起旁路擋板的位置變化根據(jù)目標(biāo)供應(yīng)空氣溫度來控制直接蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)?？刂破鬟€可以被編程為通過基于與所選擇的供應(yīng)空氣溫度相關(guān)聯(lián)的壓力差和體積流速獲得風(fēng)扇速度來預(yù)測(cè)能量消耗。

17、本公開的一種實(shí)施方式是一種用于對(duì)數(shù)據(jù)中心的直接蒸發(fā)冷卻進(jìn)行故障檢測(cè)的方法。直接蒸發(fā)冷卻影響數(shù)據(jù)中心的濕度和溫度。該方法包括使用模型生成數(shù)據(jù)中心的針對(duì)濕度的期望值和數(shù)據(jù)中心的針對(duì)溫度的期望值，并且響應(yīng)于針對(duì)濕度的實(shí)際值偏離針對(duì)濕度的期望值同時(shí)針對(duì)溫度的實(shí)際值跟隨針對(duì)溫度的期望值而確定故障狀況，或者響應(yīng)于針對(duì)溫度的實(shí)際值偏離針對(duì)溫度的期望值同時(shí)針對(duì)濕度的實(shí)際值跟隨針對(duì)濕度的期望值而確定故障狀況。

18、在一些實(shí)施例中，該方法包括改變對(duì)數(shù)據(jù)中心的直接蒸發(fā)冷卻的控制以解決故障狀況。該模型可以使用包括旁路曲線和室外空氣溫度值的輸入。在一些實(shí)施例中，該模型進(jìn)一步基于直接蒸發(fā)冷卻單元的設(shè)計(jì)效率。在一些實(shí)施例中，該方法包括基于期望值與實(shí)際值的比較來確定設(shè)計(jì)效率的裂化。

19、本公開的另一種實(shí)施方式是一種用于對(duì)一組直接蒸發(fā)冷卻單元進(jìn)行故障檢測(cè)的方法。該方法包括通過對(duì)直接蒸發(fā)冷卻單元的性能進(jìn)行對(duì)等分析來將直接蒸發(fā)冷卻單元中的一個(gè)或多個(gè)檢測(cè)為異常值，通過檢查異常值來檢測(cè)故障，使用分析方法來確定故障源，并且啟動(dòng)解決故障源的推薦動(dòng)作。

20、在一些實(shí)施例中，直接蒸發(fā)冷卻單元的性能被量化為直接蒸發(fā)冷卻單元的效率。在一些實(shí)施例中，通過執(zhí)行對(duì)等分析將直接蒸發(fā)冷卻單元中的一個(gè)或多個(gè)檢測(cè)為異常值包括使用廣義極端學(xué)生化偏差。在一些實(shí)施例中，使用分析方法來確定故障源還包括執(zhí)行基于模型的計(jì)算。在一些實(shí)施例中，推薦動(dòng)作包括機(jī)械維護(hù)、清潔、更換傳感器、更換蒸發(fā)介質(zhì)或更換空氣過濾器中的一種或多種。

21、本公開的另一種實(shí)施方式是一種控制直接蒸發(fā)冷卻單元的方法。該方法包括基于直接蒸發(fā)冷卻單元的可能的供應(yīng)空氣溫度來預(yù)測(cè)直接蒸發(fā)冷卻單元的水消耗和能量消耗，基于目標(biāo)函數(shù)的優(yōu)化來選擇目標(biāo)供應(yīng)空氣溫度，該目標(biāo)函數(shù)包括水消耗和能量消耗，并且根據(jù)目標(biāo)供應(yīng)空氣溫度來控制直接蒸發(fā)冷卻裝置。

22、在一些實(shí)施例中，水消耗包括在直接蒸發(fā)冷卻單元的操作期間蒸發(fā)的水或從直接蒸發(fā)冷卻單元的水箱排出的水中的至少一種。在一些實(shí)施例中，預(yù)測(cè)水消耗是基于直接蒸發(fā)冷卻單元的蒸發(fā)介質(zhì)上的氣流的量和跨越蒸發(fā)介質(zhì)的氣流的濕度的期望變化。在一些實(shí)施例中，能量消耗包括直接蒸發(fā)冷卻單元的風(fēng)扇的能量消耗。

23、在一些實(shí)施例中，直接蒸發(fā)冷卻單元的供應(yīng)空氣溫度與依據(jù)外部空氣溫度變化的旁路擋板位置相關(guān)聯(lián)。預(yù)測(cè)能量消耗可以基于旁路擋板位置。根據(jù)目標(biāo)供應(yīng)空氣溫度來控制直接蒸發(fā)冷卻單元可包括將旁通擋板控制到基于目標(biāo)供應(yīng)空氣溫度和室外空氣溫度確定的位置。

24、在一些實(shí)施例中，基于直接蒸發(fā)冷卻單元的可能的供應(yīng)空氣溫度來預(yù)測(cè)直接蒸發(fā)冷卻單元的水消耗和能量消耗包括利用表示多個(gè)旁路擋板位置的壓力差與流速之間的關(guān)系的多條曲線。

25、本公開的另一個(gè)實(shí)施方式是一種控制服務(wù)于數(shù)據(jù)中心的一組直接蒸發(fā)冷卻單元的方法。該方法包括基于該組直接蒸發(fā)冷卻單元的預(yù)測(cè)的水和能量消耗通過進(jìn)行目標(biāo)的第一優(yōu)化來選擇針對(duì)該組直接蒸發(fā)冷卻單元的目標(biāo)供應(yīng)空氣溫度，通過進(jìn)行由目標(biāo)供應(yīng)空氣溫度約束的第二優(yōu)化在該組直接蒸發(fā)冷卻單元之間分配預(yù)測(cè)的水和能量消耗，根據(jù)分配的結(jié)果來控制該組直接蒸發(fā)冷卻單元。

26、本公開的另一種實(shí)施方式是一種用于對(duì)數(shù)據(jù)中心的直接蒸發(fā)冷卻進(jìn)行故障檢測(cè)的方法。直接蒸發(fā)冷卻影響數(shù)據(jù)中心的濕度和溫度。該方法包括使用模型生成數(shù)據(jù)中心的針對(duì)濕度的期望值和數(shù)據(jù)中心的針對(duì)溫度的期望值，并且響應(yīng)于針對(duì)濕度的測(cè)量值偏離針對(duì)濕度的期望值同時(shí)針對(duì)溫度的測(cè)量值跟隨針對(duì)溫度的期望值或針對(duì)溫度的測(cè)量值偏離針對(duì)溫度的期望值同時(shí)針對(duì)濕度的測(cè)量值跟隨針對(duì)濕度的期望值而觸發(fā)傳感器故障。

27、在一些實(shí)施例中，該方法還包括響應(yīng)于觸發(fā)傳感器故障而執(zhí)行解決傳感器故障的動(dòng)作。執(zhí)行解決傳感器故障的動(dòng)作可以包括移動(dòng)傳感器、清潔傳感器或更換傳感器。執(zhí)行解決故障的動(dòng)作可以包括改變對(duì)數(shù)據(jù)中心的直接蒸發(fā)冷卻的控制以適應(yīng)故障狀況。

28、在一些實(shí)施例中，模型使用包括旁路曲線和室外空氣溫度值的輸入。該模型可以進(jìn)一步基于直接蒸發(fā)冷卻單元的設(shè)計(jì)效率。在一些實(shí)施例中，該方法包括基于期望值與實(shí)際值的比較來確定設(shè)計(jì)效率的劣化。

29、本公開的另一種實(shí)施方式是一種用于對(duì)測(cè)量第一狀況的第一傳感器和測(cè)量第二狀況的第二傳感器進(jìn)行傳感器故障檢測(cè)的方法。設(shè)備可操作以影響第一狀況和第二狀況。該方法包括使用定義第一狀況與第二狀況之間基于物理的關(guān)系的基于物理的模型來生成針對(duì)第一狀況的期望值和針對(duì)第二狀況的對(duì)應(yīng)期望值，響應(yīng)于確定針對(duì)第一狀況的測(cè)量值偏離針對(duì)第一狀況的期望值并且針對(duì)第二狀況的測(cè)量值跟隨針對(duì)第二狀況的期望值而觸發(fā)傳感器故障，并且響應(yīng)于確定針對(duì)第一狀況的測(cè)量值偏離針對(duì)第一狀況的期望值并且針對(duì)第二狀況的測(cè)量值偏離針對(duì)第二狀況的期望值而避免觸發(fā)傳感器故障。

30、在一些實(shí)施例中，該方法還包括響應(yīng)于指示傳感器故障而執(zhí)行解決傳感器故障的動(dòng)作。執(zhí)行解決傳感器故障的動(dòng)作可以包括移動(dòng)第一傳感器或第二傳感器、清潔第一傳感器或第二傳感器和/或更換第一傳感器或第二傳感器。在一些實(shí)施例中，該方法包括改變對(duì)數(shù)據(jù)中心的直接蒸發(fā)冷卻的控制以適應(yīng)故障狀況。

31、在一些實(shí)施例中，基于物理的模型使用直接蒸發(fā)冷卻單元的旁路位置作為輸入?；谖锢淼哪Ｐ涂梢曰谥苯诱舭l(fā)冷卻單元的效率。在一些實(shí)施例中，第一傳感器測(cè)量直接蒸發(fā)冷卻單元的供應(yīng)空氣濕度并且第二傳感器測(cè)量直接蒸發(fā)冷卻單元的供應(yīng)空氣溫度。

32、在一些實(shí)施例中，該方法包括通過確定目標(biāo)供應(yīng)空氣溫度來控制直接蒸發(fā)冷卻單元，該目標(biāo)供應(yīng)空氣溫度最小化考慮直接蒸發(fā)冷卻單元的水消耗的目標(biāo)函數(shù)。

33、本公開的另一種實(shí)施方式是一種用于對(duì)測(cè)量第一室內(nèi)空氣狀況的第一傳感器和測(cè)量第二室內(nèi)空氣狀況的第二傳感器進(jìn)行傳感器故障檢測(cè)的方法。該方法包括基于熱力學(xué)原理來確定第一室內(nèi)空氣狀況與第二室內(nèi)空氣狀況之間的期望關(guān)系，評(píng)估來自第一傳感器的第一室內(nèi)空氣狀況的第一測(cè)量結(jié)果和來自第二傳感器的第二室內(nèi)空氣狀況的第二測(cè)量結(jié)果以確定第一測(cè)量結(jié)果和第二測(cè)量結(jié)果是否滿足第一室內(nèi)空氣狀況與第二室內(nèi)空氣狀況之間的期望關(guān)系，并且響應(yīng)于確定來自第一傳感器的第一測(cè)量結(jié)果和來自第二傳感器的第二測(cè)量結(jié)果不滿足第一室內(nèi)空氣狀況與第二室內(nèi)空氣狀況之間的期望關(guān)系而觸發(fā)第一傳感器或第二傳感器中的故障。

34、在一些實(shí)施例中，第一傳感器和第二傳感器與多個(gè)設(shè)備單元中的第一單元相關(guān)聯(lián)。該方法還可以包括通過對(duì)該多個(gè)設(shè)備單元執(zhí)行對(duì)等分析來將故障歸因于第一傳感器或第二傳感器。執(zhí)行對(duì)等分析可以包括確定來自第一傳感器的測(cè)量結(jié)果或來自第二傳感器的測(cè)量結(jié)果是否是異常值。在一些實(shí)施例中，執(zhí)行對(duì)等分析包括使用廣義極端學(xué)生化偏差。

35、在一些實(shí)施例中，該方法包括響應(yīng)于故障而執(zhí)行清潔、移動(dòng)或更換第一傳感器或第二傳感器中的一種或多種。