CN102458920B - 移动hvac&r单元的性能以及位置监控 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种用于监控移动制冷系统的系统，所述移动制冷系统包括一个或多个系统部件。所述系统包括全球定位系统，性能监控器，以及处理器。所述全球定位系统包括提供定位信号的接收机。所述性能监控器提供监控信号，该监控信号指示所述制冷系统的至少其中一个系统部件的运行性能。所述处理器适于接收以及组合所述定位信号和监控信号，并生成组合的定位和监控信号输出。

Description

移动HVAC&R单元的性能以及位置监控
申请人在此根据35U.S.C.§119(e)要求在2009年6月23日提交的美国临时专利申请No.61/219,560的优先权利益，其公开内容通过引用结合于此。
技术领域
该公开总体上涉及监控制冷系统，更具体地说，涉及监控制冷系统的性能以及位置。
背景技术
移动制冷系统(也被称为“加热，通风，空气调节以及制冷(“HVAC&R”)系统”)用来控制移动单元内的内部环境状态。例如，可以采用制冷系统内的加热和/或冷却部件来控制在汽车，拖车或者运输用集装箱的内部隔间内的环境状态。这种制冷系统用于为居住者保持适宜的条件和/或阻止/减小对货物的损害。
为了改善性能和控制，通过环境监控系统监控隔间内的环境状态，而通过性能监控系统(也被称作“诊断系统”)监控部件(例如，制冷压缩机，冷凝器，蒸发器，风扇，膨胀设备以及加热元件)的运行性能。例如，环境监控系统可以监控隔间内的温度和湿度，而性能监控系统可以监控控制隔间内的环境的制冷系统的部件是否在预定容限内运行或者所述部件是否出了故障。但是，现有技术的性能监控系统一般提供很少或者不提供关于移动制冷系统在特定的时间以及相应的位置正如何运行或者所述系统是否被误用的数据。这种数据缺乏可能会导致在确定如下方面时的困难：设备故障的起因，在故障发生之前所述设备可以运行多长时间，对于所述制冷系统的故障和/或对于隔间内货物的损害的责任/职责。
发明内容
根据本发明的一个方面，提供一种用于监控移动制冷系统的性能的系统，该制冷系统包括一个或多个系统部件。所述系统包括全球定位系统，性能监控器，以及处理器。所述全球定位系统包括提供定位信号的接收机。所述性能监控器提供监控信号，该监控信号指示所述制冷系统的至少其中一个系统部件的运行性能。所述处理器适于接收以及组合所述定位信号和监控信号，并生成组合的定位和监控信号输出。
根据本发明的另一个方面，提供一种用于监控移动制冷系统的方法。所述方法包括如下步骤：a)提供具有一个或多个系统部件的移动制冷系统和具有输出的处理器；b)接收指示所述制冷系统的位置的定位信号；c)接收指示至少其中一个系统部件的运行性能的监控信号；以及d)采用所述处理器将所述定位信号以及监控信号组合成代表在某一个时间点的位置和性能的组合信号。
附图说明
图1是包括本系统的图示。
图2是用于监控移动制冷系统的系统的实施例的图示。
具体实施方式
现在参考图1，移动制冷系统10(“HVAC&R系统”)适于控制在移动单元12中的内部隔间内的环境状态，所述移动单元例如是，但不限于，汽车，拖车，运输用集装箱，等等。所述HVAC&R系统10包括一个或多个系统部件，例如，但不限于，至少一个加热系统部件和/或一个或多个冷却系统部件(例如，冷凝器，蒸发器和/或压缩机)，以及还包括用于监控所述HVAC&R系统10的性能的系统14(在此称为“监控系统14”)。
本监控系统14的实施例在图2中被图解地示出。所述监控系统14包括全球定位系统(“GPS”)接收机16，性能监控器18，以及处理器20。在一些实施例中，所述监控系统14还包括存储器22和/或发射机24。
所述GPS接收机16被配置用于例如从多个卫星26(参见图1)和/或小区电话塔台接收一个或多个GPS信号25，以及用于提供定位信号，该定位信号是所述GPS信号的函数。所述GPS信号25可以包括，例如，来自卫星26的卫星信标。所述定位信号指示在某一个时间点的所述HVAC&R系统10以及移动单元12的纬度位置以及经度位置，并且在一些情况下，指示在某一个时间点的所述HVAC&R系统10以及移动单元12的相对海拔。所述时间点可以代表单个离散的时间点或者一段时间。
所述性能监控器18被配置用于监控所述HVAC&R系统10的至少其中一个系统部件的运行性能。例如，所述性能监控器18可被配置用于监控运行参数，例如，但不限于，制冷剂压力，温度(例如，液体制冷剂的，系统部件的，室内空气的，货物的，等等)，湿度，气流，振动，声音(例如，声发射)，运行速度(例如，压缩机或风扇的旋转速度，等等)，电流，电压，电子频率，和/或运行状态(例如，所监控的部件或者整个HVAC&R系统10是接通还是关断)。所述性能监控器18还被配置用于提供监控信号，所述监控信号指示所监控的部件和/或整个HVAC&R系统10在某一个时间点的运行性能，所述时间点可以是离散的时间点或者是一段时间。在收集所述运行数据的时间点可以是与收集位置数据时完全相同的时间点。可替换地，在两者之间可以存在差异，该差异是已知的或者是如此小的量以致于是无关紧要的。
所述处理器20被配置用于接收所述定位信号以及所述监控信号并将其组合成单个组合的定位和监控信号。所述组合的定位和监控信号指示所述HVAC&R系统10以及移动单元12的位置，以及在特定的时间点的所监控的系统部件的运行性能。在图2示出的实施例中，所述GPS接收机16以及性能监控器18与处理器20进行信号通信。所述处理器20还与所述存储器22和/或发射机24进行选择性的信号通信。
在图1的系统的运行中，所述GPS接收机16从卫星26中的一个或多个接收GPS信号25并输出定位信号，该定位信号指示在某一个时间点的所述HVAC&R系统10以及移动单元12的位置。与此同时或者与此紧邻地，所述性能监控器18监控所述HVAC&R系统10的一个或多个系统部件的运行性能并且输出监控信号，该监控信号指示所监控的部件和/或整个HVAC&R系统10的运行性能。
所述处理器20从GPS接收机16接收所述定位信号以及从性能监控器18接收所述监控信号并且将上述信号组合为单个组合的定位和监控信号。在一些实施例中，所述处理器20通过网络(例如，无线网络)输出所述组合的定位和监控信号至所述发射机24，其中信号29可以被发送至远程终端30(参见图1)；例如，位于负责所述移动单元的商家处的终端，等等。在一些实施例中，所述处理器20向存储器22输出所述组合的定位和监控信号以便存储和以后的检索。
关于所述HVAC&R系统10的性能的信息可以从所述组合的定位和监控信号数据确定。所述组合的信号数据的运行性能分量，例如，当所述HVAC&R系统10发生故障时，可以提供指示所述HVAC&R系统10是否发生故障的信息，或者提供指示其是否有可能发生故障的信息。例如，指示液体制冷剂的温度或压力的迅速上升、升高的声级或者不规则的部件振动等等的信号数据可以指示HVAC&R系统10故障。相反地，信号数据还可以指示所述HVAC&R系统10正在特定的时间段期间在特定的地点正常运行。
对应于所述运行性能分量的所述组合的信号数据的定位分量可以提供与所述HVAC&R系统10在哪里运行以及因此谁在控制它相关的信息。例如，当在两个航运基地之间运输时，对应于故障时间的信号数据的定位分量可以指示所述HVAC&R系统10正在移动单元12(例如，卡车-拖车)上运行。
采用本发明的可用的组合的定位和监控信号数据可被用于例如确定所述移动单元12或者相关的HVAC&R系统10损坏时的责任。覆盖HVAC&R系统10的保证书可以包括在特定运行情形下使所述保证书无效的条款，所述情形的存在可以基于所述组合的信号数据来被证实或反驳。可替换地，当所述组合的信号数据确定HVAC&R系统10在目的地之间正常运行时，HVAC&R制造商可以避免对内容损害的责任。作为另一个例子，所述组合的信号数据可用于确定所述HVAC&R系统10的故障是不恰当操作的结果而非系统故障。
所述组合信的号数据还可以用来基于指示增加的潜在故障的可能性的所述组合的信号数据对HVAC&R系统10安排维修。
所述组合的信号数据还可以用于切换HVAC&R系统10到较少要求的运行状态，称作“降低的”运行状态(例如，在与正常运行状态相比所述HVAC&R系统10使用更少的电力和/或运行在降低的速度的情况下，等等)。例如，在所述组合信号指示所述一个或多个所监控的部件和/或整个HVAC&R系统10有可能发生故障的情况下，所述HVAC&R系统10被切换至较少要求的运行状态，直到所述HVAC&R系统10或者其中的一个系统部件被修好或者被更换为止。还可以发出警告信号用于安排技术员执行必要的维修。另外，如上所述，所述组合信号还可以指示是谁负责与所述必要的维修相关的花费。
尽管已经公开了本发明的各种实施例，但对于本领域技术人员来说明显的是，更多的实施例和实施方式在本发明的范围内是可能的。因此，本发明仅由所附权利要求及其等价物来限制。

Claims (14)

1. 一种用于监控移动制冷系统的系统，该移动制冷系统包括一个或多个系统部件，所述系统包括：
全球定位系统接收机，其提供定位信号；
性能监控器，其提供监控信号，所述监控信号指示所述制冷系统的至少其中一个系统部件的运行性能，其中所述监控信号包括指示至少其中一个系统部件中的制冷剂压力、制冷剂温度、气流湿度、振动、声音、运行速度、电压以及电子频率中的至少一个的数据；以及
处理器，其适于接收以及组合所述定位信号和监控信号，并生成组合的定位和监控信号输出。
2. 如权利要求1所述的系统，还包括发射机，其接收和发射所述组合的定位和监控信号。
3. 如权利要求1所述的系统，还包括存储器，其接收和存储所述组合的定位和监控信号。
4. 如权利要求3所述的系统，其中所述至少一个系统部件是制冷压缩机、风扇、热交换器、以及膨胀设备中的一个。
5. 如权利要求1所述的系统，其中所述组合的定位和监控信号包括与时间点相关的位置数据、以及与基本相同的时间点相关的运行性能数据。
6. 如权利要求1所述的系统，其中所述监控信号还包括指示气流温度的数据。
7. 如权利要求1所述的系统，其中所述监控信号包括指示至少其中一个系统部件中的温度、电流、以及运行状态中的至少一个的数据。
8. 如权利要求1所述的系统，其中所述移动制冷系统被配置用于控制集装箱内的环境。
9. 一种用于监控移动制冷系统的方法，包括：
提供具有一个或多个系统部件的移动热交换系统以及具有输出的处理器；
接收指示所述制冷系统的位置的定位信号；
接收指示至少其中一个系统部件的运行性能的监控信号，所述监控信号包括指示至少其中一个系统部件中的制冷剂压力、制冷剂温度、气流湿度、振动、声音、运行速度、电压以及电子频率中的至少一个的数据；
利用所述处理器将所述定位信号以及监控信号组合成代表在某一个时间点的位置和性能的组合信号；以及
利用所述组合的定位和监控信号来分析所述移动制冷系统的性能以进行下述中的至少一个：
     当发生部件或系统故障时分配责任；和
     预测所述移动制冷系统是否将要发生故障。
10. 如权利要求9所述的方法，还包括基于所述预测的故障安排维修的步骤。
11. 如权利要求9所述的方法，还包括基于所述预测的故障提供警告的步骤。
12. 如权利要求9所述的方法，还包括通过无线网络发送所述组合的定位和监控信号的步骤。
13. 如权利要求9所述的方法，其中全球定位系统接收机向处理器提供定位信号。
14. 如权利要求9所述的方法，还包括当预测到故障时，切换所述移动热交换系统到降低的运行状态。
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