CN101326415A - 制冷剂系统的远程诊断和预测 - Google Patents

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Abstract

提供了一种制冷剂系统(100)，包括用于调节制冷剂系统(100)的运行参数的多个部件(120、125、140、145)，至少一个连接到制冷剂系统(100)的用于监测制冷剂系统(100)的运行参数的传感器(135)，和控制器(150)。控制器(150)远程地连接到至少一个传感器(135)和多个部件(120、125、140、145)的至少一个部件(120、125、140、145)，用于至少周期性地从至少一个传感器(135)接收运行参数信息，以监测运行参数且基于运行参数中的至少一个参数的变化确定在制冷剂系统(100)中是否存在要求矫正行动的情况。矫正行动可以包括通过卸载或甚至通过关闭制冷剂系统部件(120、125、140、145)的一些而将制冷剂系统(100)移动到较轻度的运行模式。也提供了一种用于监测制冷剂系统(100)的方法。

Description

制冷剂系统的远程诊断和预测
技术领域
本发明涉及诊断系统和方法，且更特定地涉及通过远程连接在制冷剂系统内建立的诊断系统和方法。
背景技术
随着制冷剂系统的复杂性的不断增加，故障检查和维护(要求的且预防性的)已变得极为费时和昂贵。这些活动密切地涉及对于可靠诊断和预测技术的需求。目前，大多数故障检查和维护通过技工或机械师在工作现场进行，且频繁地要求大量的重复，因为问题的根本原因在他们到达前是未知的。此外，预防性维护的间隔虽然体现了良好的商业惯例，但可能不需要如此频繁地定期进行，且它们的频度应理想地随着应用严重性和运行环境的恶劣性而变化。
因此，存在对于将增加故障检查和维护的效率且因此降低了故障检查和维护的费用以及制冷剂设备停机时间和客户的不舒适度的诊断和预测系统和方法的需求。
发明内容
提供了一种制冷剂系统，该系统包括多个用于调节制冷剂系统的运行参数的部件，至少一个连接到制冷剂系统的用于监测制冷剂系统的运行参数的传感器，和控制器。控制器远程地连接到至少一个传感器和多个部件的至少一个部件，用于至少周期性地从至少一个传感器接收运行参数信息，以监测运行参数且基于运行参数中的至少一个参数的变化确定在制冷剂系统中是否存在要求矫正行动的情况。
在一个实施例中，控制器通过当地系统控制器远程地连接到至少一个传感器和制冷剂系统的至少一个部件。控制器控制了所述的当地系统控制器以监测和操作制冷剂系统。
也提供了用于监测制冷剂系统的方法。方法包括至少周期性地且在制冷剂系统运行期间通过至少一个连接到制冷剂系统的传感器检测制冷剂系统的运行参数。方法进一步包括从至少一个传感器接收参数信息，以通过远程地连接到至少一个传感器和多个部件的至少一个部件的控制器监测运行参数。方法也包括基于运行参数的至少一个参数的变化确定在制冷剂系统中是否存在要求矫正行动的情况。
附图说明
图1示出了包括根据本发明的监测系统的制冷剂系统。
具体实施方式
图1示出了包括根据本发明的监测系统105的制冷剂系统100。制冷剂系统100包括制冷剂管线110和用于调节制冷剂系统100的运行参数的多个部件，包括与相应的室外和室内风扇145相关的冷凝器和蒸发器换热器115，膨胀设备120，压缩机125和排放、抽吸和旁通流动控制设备，例如阀140。图1中给出的示意图仅是典型的；存在制冷剂系统100的设计的许多可能的构造和变化，它们未示出但在本发明的范围内。
监测系统105包括连接到制冷剂系统100的远程控制器150。控制器150连接到传感器135且连接到多个部件的至少一个，所述的多个部件包括风扇145，例如阀120的膨胀设备，压缩机125和阀140。传感器135可以是温度或压力传感器，且在多种位置点处连接到制冷剂系统100，例如为简化安装在管线110处。在一个实施例中，远程控制器150通过选择的当地系统控制器130间接地连接到制冷剂系统100，该当地系统控制器130直接连接到传感器135且连接到多个部件的至少一个。
在一个实施例中，远程控制器150连接到传感器135以用于监测制冷剂系统100，且至少连接到压缩机125和/或阀140。远程控制器150从传感器135接收信号，将信号变换为参数信息且控制制冷剂系统100和监测系统105的部件，例如传感器135，压缩机125和阀140。远程控制器150也可以向使用者提供关于所观察的参数和多种部件的状态的信息。
远程控制器150优选地包括计算平台，例如个人计算机，大型计算机或任何其他类型的计算平台，它们可以提供有存储设备(未示出)，CPU或微处理器设备(未示出)和数个I/O口(未示出)。远程控制器150也可以包括显示器或其他用于提供信息的设备，视觉或听觉指示器，以标识故障部件。远程控制器150也可以包括允许使用者设定运行参数和控制制冷剂系统100和/或监测系统105的部件的接口。
远程控制器150远程地连接到制冷剂系统100。在一个实施例中，远程控制器150连接到连接到传感器135，压缩机125和/或制冷剂系统100的其他部件。控制器可以通过远程连接或网络(例如互联网、内联网或局域网)直接连接到制冷剂系统100。在另一个实施例中，远程控制器150通过当地系统控制器130远程地连接到制冷剂系统100，该当地系统控制器130直接连接到传感器135和制冷剂系统100的其他部件。
在另一个实施例中，当地系统控制器130直接连接到传感器135，压缩机125和/或制冷剂系统100的其他部件。当地系统控制器130可以硬接线到系统部件。远程控制器150通过远程连接或网络(例如互联网、内联网或局域网)连接到当地系统控制器130。在此实施例中，远程控制器150操作当地系统控制器130，以监测和控制制冷剂系统100。
远程控制器150实时地收集和处理制冷剂系统100的运行参数信息，优选地在制冷剂系统100的正常运行期间进行，以诊断和/或预测制冷剂系统100的部件的潜在的故障或降级。远程控制器150通过接收来自至少一个传感器135的信号来收集参数信息，以监测所述的运行参数且确定在所述的制冷剂系统内是否存在要求矫正行动的情况。在一个实施例中，远程控制器150通过当地系统控制器130从传感器135接收参数信息。远程控制器150基于所述的运行参数的至少一个参数的变化确定是否存在要求矫正行动的情况。远程控制器150周期性地或在问题发生时收集参数信息。远程控制器150也可以在制冷剂系统100的运行期间连续地从传感器135收集参数信息。
远程控制器150通过确定是否存在要求矫正动作的情况来进行诊断功能。在一个实施例中，远程控制器150向使用者显示了参数信息，使用者然后确定是否存在要求矫正动作的情况。这样的情况可以是例如阀140的部件的一个或多个的潜在的故障，和/或由于所述的部件的一个或多个导致的制冷剂系统100的运行的降级。
远程控制器150可以通过如下方式确定部件是否故障，或潜在地故障，即远程地将部件的至少一个从第一运行状态切换到第二运行状态，观察由于切换导致的运行参数的变化，将观察到的变化与预期的因切换导致的变化对比，且检测在观察到的变化和预期的变化之间的差异或大体上的差异。在一个实施例中，可以设定观察到的变化与预期变化之间的容许值或最小差异，使得任何大于此容许值的差异将触发故障确定。
在阀部件的情形中，远程控制器150将例如阀120和阀140的阀在例如“ON”，即“开启”，或“OFF”，即“关闭”的运行位置之间切换。阀120和140的运行位置也可以是“ON”和“OFF”位置之间的中间位置。第一运行状态是阀120和140的第一位置，且第二运行状态是阀120和140的第二位置。例如，阀120和140可以通过在起动，关闭或连续运行期间的短时期从第一运行状态将他们移动到第二运行状态且监测相应的运行参数的变化而被测试。
远程控制器150可以通过在一时期内远程地观察相关的运行参数的变化来检测制冷剂系统100的运行的降级。可能导致降低的部件的例子包括空气过滤器(可能变脏或堵塞)和冷凝器/蒸发器盘管115(可能变堵塞、生锈或意外地阻断)。在此实施例中，系统是预测系统，因为虽然无实际的故障，但运行参数的降级指示了正在形成问题。系统然后可以生成响应以在这样的形成中的问题有害地影响到制冷剂系统100的可靠性或显著地影响制冷剂系统100的运行之前解决该问题。例如，可以通过远程控制器150将制冷剂系统100移动到较轻(负荷更低)的运行模式下，以防止部件崩溃或失效。
在其中制冷剂系统100的运行在一延长的时期内被监测的情形中，可以使用预测方法。可以在一时期内监测运行参数的降级，使得预测可以以高置信进行，以预测何时必须对于特定的系统装备进行预防性维护。
当远程控制器150确定了要求矫正行动的情况存在时，远程控制器150可以生成响应。响应可以包括生成指示了此情况存在的报警信号。报警信号可以显示给最终使用者。响应也可以包括生成维修或维护要求，该要求可以传递到维修中心或其他位置，由此警示维修技师。信号和维修或维护要求包括对导致所述的情况的部件的一个或多个的识别。因此，维修要求伴随有关于故障的根本原因的信息，从而允许技师更有效地解决故障且因此更迅速地完成维修。
在另一个实施例中，响应包括远程地控制部件的至少一个以改变运行参数来补救该情况和/或防止对制冷剂系统100的进一步的损坏。
在一些时候，例如当存在要求矫正动作的情况但情况不能解决时或技师不能以合理的时间到达单元时，远程控制器150可以控制部件的至少一个而以轻度模式运行制冷剂系统100，即较轻或较低载荷的运行模式，同时提供对于制冷剂系统100的运行的连续监测。在此情形中，远程控制器150进行相继的卸载荷步骤。例如，如果潜在的问题与压缩机125相关，则远程控制器150可以以旁通模式或减低速度模式运行制冷剂系统100。在另一个例子中，如果问题与风扇145的一个相关，则远程控制器150可以降低风扇145的一个或多个的速度。这将防止制冷剂系统100停机且将为最终使用者提供一些但潜在地降低的舒适性。如果较轻的运行模式的次序被证明不足以降低或临时消除情况或故障，则远程控制器150可以关闭部件的一个或多个，和/或完全关闭制冷剂系统100。完全关闭制冷剂系统100应是所有其他可能的措施用尽时的最后的措施。
用于监测制冷剂系统的方法包括至少周期性地且在制冷剂系统100的运行期间检测制冷剂系统100的运行参数，通过远程控制器150从至少一个传感器135接收参数信息，且基于至少一个运行参数的变化确定在制冷剂系统100内是否存在要求矫正行动的情况。
在另一个实施例中，连续地检测运行参数且连续地接收参数信息。
在再另一个实施例中，确定是否存在潜在故障，即是否存在要求矫正行动的情况的步骤包括将多个部件的至少一个部件从第一运行状态切换到第二运行状态，观察由切换导致的运行参数的变化，将观察到的变化与预期的因切换导致的变化对比，且检测在观察到的变化和预期的变化之间的大体上的差异。在再另一个实施例中，确定是否存在降级的步骤包括检测运行参数在时间期间的降级。
在再另一个实施例中，方法包括如果情况存在则生成响应。响应可以包括生成指示了情况存在的信号，生成维修或维护要求，和/或远程地控制多个部件的至少一个部件以改变运行参数来补救该情况和/或避免对制冷剂系统100的进一步的损坏。在再另一个实施例中，信号和维修或维护要求包括识别导致情况的多个部件的一个或多个。
在另一个实施例中，控制多个部件的至少一个包括以轻度模式(例如卸载荷模式)运行制冷剂系统100，关闭多个部件的一个或多个，和/或关闭制冷剂系统100。
因此，在多个情形中，本发明的系统和方法将显著地降低故障检查和维护的费用以及制冷剂系统的停机和客户的不舒适性。系统和方法的另外的优点是它仅要求控制逻辑修改且不要求硬件改变或添加。
应理解的是本领域一般技术人员可设计对于在此描述的教示的多种替代、组合和修改。本发明意图于包括所有这些落在附带的权利要求的范围内的替代、修改和变化。

Claims (20)

1.一种用于监测制冷剂系统(100)的方法，包括如下步骤：
至少周期性地且在所述的制冷剂系统(100)运行期间通过至少一个连接到所述的制冷剂系统(100)的传感器(135)检测所述的制冷剂系统(100)的运行参数，
通过远程地连接到所述的至少一个传感器(135)且连接到多个部件(120、125、140、145)的至少一个部件(120、125、140、145)的控制器(150)从所述的至少一个传感器(135)接收参数信息，以监测所述的运行参数；和
基于所述的运行参数的至少一个参数的变化确定在所述的制冷剂系统(100)内是否存在要求矫正行动的情况。
2.根据权利要求1所述的方法，其中控制器(150)通过当地系统控制器(130)远程地连接到所述的至少一个传感器(135)，且其中所述的控制器(150)控制所述的当地系统控制器以运行和监测所述的制冷剂系统(100)。
3.根据权利要求1所述的方法，其中所述的控制器(150)通过互联网连接到所述的至少一个传感器(135)。
4.根据权利要求1所述的方法，其中连续地检测所述的运行参数且连续地接收参数信息。
5.根据权利要求1所述的方法，其中所述的情况从包括如下情况的组内选择：
所述的部件(120、125、140、145)的一个或多个的潜在故障，
由于所述的部件(120、125、140、145)的一个或多个导致的系统运行的降级，和
以上情况的组合。
6.根据权利要求5所述的方法，其中确定所述的潜在故障是否存在的所述的步骤包括：将所述的多个部件(120、125、140、145)的至少一个部件(120、140、145)从第一运行状态切换到第二运行状态，观察由于所述的切换导致的运行参数的变化，将所述的观察到的变化与由于所述的切换导致的预期的变化对比，和检测所述的观察到的变化与所述的预期变化之间的大体上的差异。
7.根据权利要求5所述的方法，其中确定所述的降级是否存在的所述的步骤包括在一时间期间内检测所述的运行参数的降级。
8.根据权利要求1所述的方法，包括如果所述的情况存在则生成响应的进一步的步骤，其中所述的响应从包括如下响应的组中选择：
生成指示了所述的情况存在的信号，
生成维修或维护要求，
远程地控制所述的多个部件(120、125、140、145)的至少一个以改变运行参数，以进行从包括补救所述的情况和避免对所述的制冷剂系统的进一步损坏的组中选择的功能的至少一个，和
以上响应的任何组合。
9.根据权利要求8所述的方法，其中所述的信号和所述的维修或维护要求包括识别导致了所述的情况的所述的多个部件(120、125、140、145)的一个或多个。
10.根据权利要求8所述的方法，其中对所述的多个部件(120、125、140、145)的至少一个的所述的控制包括从包括如下行动的组中选择的至少一个行动：
以轻度模式运行所述的制冷剂系统(100)，
关闭所述的多个部件(120、125、140、145)的一个或多个，和
关闭所述的制冷剂系统(100)。
11.一种制冷剂系统，包括：
多个用于调节所述的制冷剂系统的运行参数的部件(120、125、140、145)；
连接到所述的制冷剂系统(100)以用于监测所述的制冷剂系统(100)的所述的运行参数的至少一个传感器(135)；
远程地连接到所述的至少一个传感器(135)且连接到所述的多个部件(120、125、140、145)的至少一个部件(120、125、140、145)以用于至少周期性地从所述的至少一个传感器(135)接收参数信息的控制器(150)，以监测所述的运行参数且基于所述的运行参数的至少一个参数的变化确定在所述的制冷剂系统(100)内是否存在要求矫正行动的情况。
12.根据权利要求11所述的系统，其中控制器(150)通过当地系统控制器(130)远程地连接到所述的至少一个传感器(135)，且其中所述的控制器(150)控制所述的当地系统控制器以运行和监测所述的制冷剂系统(100)。
13.根据权利要求11所述的系统，其中所述的控制器(150)通过互联网连接到所述的至少一个传感器(135)。
14.根据权利要求11所述的系统，其中所述的情况从包括如下情况的组内选择：
所述的部件(120、125、140、145)的一个或多个的潜在的故障，
由于所述的部件(120、125、140、145)的一个或多个导致的制冷剂系统(100)运行的降级，和
以上情况的组合。
15.根据权利要求14所述的系统，其中所述的控制器(150)通过如下方式检测潜在故障：将所述的多个部件(120、125、140、145)的至少一个部件(120、140、145)从第一运行状态切换到第二运行状态，观察由于所述的切换导致的运行参数的变化，将所述的观察到的变化与由于所述的切换导致的预期的变化对比，和检测所述的观察到的变化与所述的预期变化之间的大体上的差异。
16.根据权利要求14所述的系统，其中所述的控制器(150)通过在一时间期间内检测所述的运行参数的降级来检测系统运行的降级。
17.根据权利要求11所述的系统，其中如果所述的情况存在则所述的控制器(150)生成响应，其中所述的响应从包括如下响应的组中选择：
生成指示了所述的情况存在的信号，
生成维修或维护要求，
远程地控制所述的多个部件(120、125、140、145)的至少一个以改变所述运行参数，以进行从包括补救所述的情况和避免对所述的制冷剂系统的进一步损坏的组中选择的功能的至少一个，和
以上响应的任何组合。
18.根据权利要求17所述的系统，其中所述的信号和所述的维修或维护要求包括识别导致了所述的情况的所述的多个部件(120、125、140、145)的一个或多个。
19.根据权利要求17所述的系统，其中对所述的多个部件(120、125、140、145)的至少一个的所述的控制包括从包括如下行动的组中选择的至少一个行动：
以轻度模式运行所述的制冷剂系统(100)，
关闭所述的多个部件(120、125、140、145)的一个或多个，和
关闭所述的制冷剂系统(100)。
20.一种在此如前参考附图的图1描述的制冷剂系统，或用于监测制冷剂系统的方法。
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