CN104272034B - Hvac系统远程监视和诊断 - Google Patents

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Abstract

描述了一种操作供暖、通风或空调(HVAC)监视服务的方法。该方法包括：提供用于安装在住宅或商业建筑物的HVAC系统中的本地装置；通过广域网周期性地接收来自本地装置的数据，其中所接收的数据包括电传感器数据，该电传感器数据包括电流或功率中的至少之一；以及存储所接收的数据。该方法还包括：分析所存储的数据以选择性地识别HVAC系统的问题以及选择性地预测HVAC系统的故障；接收对应于建筑物的订阅费，所述订阅费适用于日历周期；以及在日历周期期间，向对应于所述建筑物的客户提供关于所识别的问题和所预测的故障的信息。

Description

HVAC系统远程监视和诊断
相关申请的交叉引用
本申请要求2012年2月28日提交的美国临时申请第61/604,293号以及2013年2月28日提交的美国专利申请第13/780,617号的优先权。上述申请的全部公开内容通过引用合并到本文中。
技术领域
本公开内容涉及环境舒适系统，更具体地涉及对住宅和轻型商业环境舒适系统的远程监视和诊断。
背景技术
本文中所提供的背景描述是出于总体上呈现本公开内容的背景的目的。当前署名的发明人的工作(到下述程度：在本背景技术部分中描述的工作)以及提交时可以不成为现有技术的说明书中的方面，既未被明确地视为相对于本公开内容的现有技术，也未被隐含地视为相对于本公开内容的现有技术。
住宅或轻型商业HVAC(供暖、通风或空调)系统控制住宅的环境参数，例如温度和湿度。该HVAC系统可以包括但不限于提供供暖、制冷、加湿和除湿的部件。环境参数的目标值例如温度设置点可以由房主来指定。
在图1中，呈现了示例性HVAC系统的框图。在该特定示例中，示出了具有气炉的强制空气系统。由循环器鼓风机114通过过滤器110从住宅抽出回风(return air)。也被称为风扇的循环器鼓风机114由控制模块118来控制。控制模块118从恒温器122接收信号。仅作为示例，恒温器122可以包括由房主指定的一个或更多个温度设置点。
恒温器122可以指导循环器鼓风机114始终开启或仅当出现供暖请求或制冷请求时开启。还可以在预定时间或根据要求开启循环器鼓风机114。在各种实现方式中，循环器鼓风机114可以以多个速度或以预定范围内的任何速度来进行操作。可以使用一个或更多个开关继电器(未示出)来控制循环器鼓风机114和/或选择循环器鼓风机114的速度。
恒温器122还向控制模块118提供供暖请求和/或制冷请求。当得到供暖请求时，控制模块118使燃烧器126点火。燃烧产生的热在热交换器130中被引入到循环器鼓风机114所提供的回风。加热的空气被提供给住宅并被称为送风(supply air)。
燃烧器126可以包括引火小火(pilot light)，该引火小火是在燃烧器126中用于点燃主火焰的小的恒定火焰。替选地，可以使用间歇性引火，其中在燃烧器126中在点燃主火焰之前首先点燃小火焰。可以使用火花器以用于间歇性引火实现或者用于直接的燃烧器点火。另外的点火选择包括热表面点火器，该热表面点火器将表面加热至足够高温度，使得在气体被引入时，加热的表面使燃烧开始。用于燃烧的燃料例如天然气可以通过气阀128来提供。
燃烧产物被排出至住宅之外，导风轮鼓风机(inducer blower)134可以在燃烧器126点火之前被开启。导风轮鼓风机134提供风(draft)以从燃烧器126去除燃烧产物。导风轮鼓风机134可以在燃烧器126工作的同时保持运行。另外，导风轮鼓风机134可以在燃烧器126关闭之后在设置的时段内继续运行。在高效炉中，燃烧产物可能不够热而不具有足够的浮性以经由传导排出。因此，导风轮鼓风机134产生风以排出燃烧产物。
将被称为空气处理器单元208的单个外壳(enclosure)可以包括：过滤器110、循环器鼓风机114、控制模块118、燃烧器126、热交换器130、导风轮鼓风机134、膨胀阀188、蒸发器192、以及冷凝液盘196。
在图1的HVAC系统中，还示出了分立式空调系统。制冷剂经由压缩机180、冷凝器184、膨胀阀188和蒸发器192而循环。蒸发器192与送风串行布置，以使得当需要制冷时，蒸发器去除来自送风的热，从而制冷送风。在制冷期间，蒸发器192是冷的，这使得水蒸气冷凝。该水蒸气在冷凝液盘196中被收集并被排出或抽出。
控制模块200从控制模块118接收制冷请求，并且相应地控制压缩机180。控制模块200还控制冷凝器风扇204，该冷凝器风扇增加冷凝器184与外部空气之间的热交换。在这样的分立式系统中，压缩机180、冷凝器184、控制模块200和冷凝器风扇204被定位在住宅外部，通常在单个冷凝单元212中。
在各种实现方式中，控制模块200可以仅包括运行电容器、启动电容器、以及接触器或继电器。实际上，在特定实现方式中，例如当使用涡旋式压缩机而不是往复式压缩机时，启动电容器可以被省去。压缩机180可以是可变容量压缩机，并且可以响应多级制冷请求。例如，制冷请求可以表示中容量制冷要求或高容量制冷要求。
提供给冷凝单元212的电线可以包括240伏主电力线和24伏切换的控制线。24伏控制线可以对应于图1中所示的制冷请求。24伏控制线控制接触器的操作。当控制线表明压缩机应当开启时，接触器的接触部分闭合，从而将240伏电源连接至压缩机180。另外，接触器可以将240伏电源连接至冷凝器风扇204。在各种实现方式中，例如当冷凝单元212作为地热系统的一部分被定位在地下时，冷凝器风扇204可以被省去。当240伏主电源到达两条引线(这在美国是常见的)时，接触器可以具有两组接触部分并被称为双极单掷开关。
传统地，已经通过多个分立传感器对冷凝单元212和空气处理器单元208中的部件的操作执行监视，从而测量分别到每个部件的电流。例如，传感器可以感测由马达汲取的电流，另外的传感器测量点火器的电阻或电流流量，又一传感器监视气阀的状态。然而，这些传感器的成本和安装所需要的时间会使得监视成本过高。
发明内容
公开了一种操作供暖、通风或空调(HVAC)监视服务的方法。所述方法包括：提供用于安装在住宅或商业建筑物的HVAC系统中的本地装置；通过广域网周期性地接收来自所述本地装置的数据，其中所接收的数据包括电传感器数据，所述电传感器数据包括电流或功率中的至少之一；以及存储所接收的数据。所述方法还包括：分析所存储的数据以选择性地识别HVAC系统的问题以及选择性地预测HVAC系统的故障；接收对应于所述建筑物的订阅费，所述订阅费适用于日历周期；以及在所述日历周期期间，向对应于所述建筑物的客户提供关于所识别的问题和所预测的故障的信息。
在另一特征中，所述方法还包括：销售所述本地装置，其中所述本地装置的价格包括所述订阅费，并且其中所述日历周期在本地装置被激活时开始。在又一特征中，所述本地装置的价格包括终生订阅，并且所述日历周期没有结束日期。在再一特征中，所述建筑物为住宅，并且所述客户为所述住宅的房主。
在另一特征中，所述本地装置由第一HVAC承包方安装。在又一特征中，从所述第一HVAC承包方接收所述订阅费。在再一特征中，所述客户向所述第一HVAC承包方支付针对维护计划的服务费，并且其中由所述第一HVAC承包方从所述服务费支付所述订阅费。在另一特征中，关于所识别的问题和所预测的故障的信息还被提供至所述第一HVAC承包方。在又一特征中，关于所识别的问题和所预测的故障的附加信息被提供给所述第一HVAC承包方。
在再一特征中，所述方法还包括：向所述第一HVAC承包方提供部件信息。所述部件信息包括预计要在补救所识别的问题和所预测的故障时使用的一个或更多个部件的列表。在又一特征中，所述方法还包括：向所述第一HVAC承包方提供技能信息以用于选择技术人员。所述技能信息包括预计在补救所识别的问题和所预测的故障时所需要的技能的列表。
在另一特征中，所述方法还包括：提供用于安装在所述建筑物处的第二本地装置。在再一特征中，所述本地装置被定位为接近所述HVAC系统的空气处理器单元，并且所述第二本地装置被定位为接近所述HVAC系统的冷凝单元。在又一特征中，所接收的数据包括所述本地装置所测量的所述空气处理器单元的电传感器数据并且包括所述第二本地装置所测量的所述冷凝单元的电传感器数据。
在再一特征中，提供信息包括：向所述客户发送警报消息。在又一特征中，所述警报消息包括语音邮件消息、文本消息或电子邮件消息中的至少之一。在另一特征中，所述警报消息包括HVAC承包方的联系信息。在再一特征中，提供信息包括：呼叫所述客户。
在又一特征中，选择性地识别问题包括：响应于所存储的数据来选择性地识别所述HVAC系统的降低的效率。在另一特征中，所述方法还包括：等待向所述客户发送关于所述降低的效率的信息，直到所述降低的效率下降到阈值以下。在再一特征中，所述方法还包括：基于所述HVAC系统的制造商和型号来确定所述阈值。在又一特征中，所述方法还包括：基于对所述HVAC系统所执行的初始效率确定来确定所述阈值。
在另一特征中，所述广域网包括因特网。在再一特征中，所述方法还包括：响应于所述HVAC系统中的事件，通过所述广域网不定期地接收数据。在又一特征中，所述事件包括下述项中的至少之一：(i)来自所述HVAC系统的恒温器的供暖请求；以及(ii)来自所述恒温器的制冷请求。
在另一特征中，所述电传感器数据包括电流和电压。在再一特征中，所述电传感器数据包括功率和功率因数。在又一特征中，所述电传感器数据包括频域电流数据。在另一特征中，所述电传感器数据包括具有第一分辨率的时域电流数据，并且其中所述频域电流数据是由所述本地装置基于具有比所述第一分辨率更高的第二分辨率的时域电流数据生成的。在再一特征中，所述数据包括空气温度传感器数据和制冷剂温度传感器数据。在又一特征中，所述数据包括空气压力传感器数据。在另一特征中，所述数据包括制冷剂压力传感器数据。
在再一特征中，所述方法还包括：向HVAC设备的原始设备制造商提供聚合且匿名化的数据。在又一特征中，所述聚合且匿名化的数据包括系统效率数据。在另一特征中，所述聚合且匿名化的数据包括修理数据。
在再一特征中，所述方法还包括：将在进行修理之前接收到的传感器数据与在进行所述修理之后接收到的传感器数据进行比较。在又一特征中，所述方法还包括：向所述客户告知所述比较的结果。在另一特征中，还包括：提供所述HVAC系统的操作参数的图表，所述图表包括在进行所述修理之前的时间段和在进行所述修理之后的时间段。
在再一特征中，所述方法还包括：向技术人员通知所识别的问题和所预测的故障。所述技术人员在信息被提供至客户之前分析所识别的问题和所预测的故障。在又一特征中，所述方法还包括：向HVAC承包方提供所述技术人员的联系信息，以允许所述HVAC承包方与所述技术人员讨论所识别的问题和所预测的故障。
在另一特征中，所述方法还包括：向所述客户选择性地提供替换所述HVAC系统的耗材的建议。在再一特征中，所述耗材为空气过滤器。在又一特征中，所述方法还包括：将所述耗材运送至所述建筑物。在另一特征中，所述方法还包括：指引HVAC承包方将所述耗材递送至所述建筑物。在再一特征中，所述方法还包括：向HVAC承包方或所述客户中的至少之一选择性地提供进行预防性维护的建议。在又一特征中，所述预防性维护包括：清洁所述HVAC系统的蒸发器盘管和清洁所述HVAC系统的冷凝器盘管中的一个或更多个。
在另一特征中，所述方法还包括：响应于所识别的问题和所预测的故障，识别最有可能引起所识别的问题和所预测的故障的故障元件；估计用于所述故障元件的修理成本；估计用于所述HVAC系统的至少一个子系统的替换成本；以及向所述客户提供包括所述修理成本和所述替换成本的图形界面。在再一特征中，所述图形界面包括所述HVAC系统的修理历史。在又一特征中，所述图形界面包括(i)在修理所述HVAC系统之后以及(ii)在替换所述HVAC系统之后的效用成本的估计。
在另一特征中，所述方法还包括：向所述客户提供图形界面；以及在所述图形界面中，显示所述HVAC的操作参数的时间线。所述操作参数是从所存储的数据获得的。在再一特征中，所述操作参数是使用一个或更多个数学函数从所存储的数据计算的。在又一特征中，所述方法还包括：在所述图形界面中，利用图形数据来显示所述时间线。
在另一特征中，所述方法还包括：在所述图形界面中，利用文本数据来显示所述时间线。在再一特征中，所述方法还包括：在所述图形界面中，显示来自所存储的数据的原始数字。在又一特征中，将所述本地装置在第一时间点处安装在所述HVAC系统中，并且其中所存储的数据从所述第一时间点覆盖至当前时间点。在另一特征中，所述方法还包括：允许所述客户放大所存储的数据的所选择的时间段。
公开了一种用于住宅或商业建筑物中的供暖、通风或空调(HVAC)系统的监视系统。空气处理器监视模块被安装为接近HVAC系统的空气处理器单元。空气处理器监视模块包括：差分压力传感器，其测量HVAC系统的送风稳压室与HVAC系统的回风稳压室之间的压力差；第一空气温度传感器，其测量送风稳压室的温度；第二空气温度传感器，其测量回风稳压室的温度；第一制冷剂温度传感器，其测量在通向HVAC系统的膨胀阀的液体线路中的制冷剂的温度；第二制冷剂温度传感器，其测量在通向HVAC系统的压缩机的吸入线路中的制冷剂的温度；第一变流器，其测量被提供给空气处理器单元的电流；以及第一变压器，其向空气处理器监视模块提供工作电力。空气处理器监视模块测量从第一变压器接收到的电压。空气处理器监视模块确定被提供给空气处理器单元的功率的功率因数。空气处理器监视模块测量由HVAC系统的恒温器控制的控制线的值。空气处理器监视模块将所测量的电流数据从时域电流数据转换至频域电流数据。冷凝监视模块被安装为接近HVAC系统的冷凝单元。冷凝单元包括压缩机，而冷凝监视模块包括：第二变流器，其测量被提供给冷凝单元的电流；以及第二变压器，其向冷凝监视模块提供工作电力。冷凝监视模块测量从第二变压器接收到的电压。冷凝监视模块确定被提供给冷凝单元的功率的功率因数。冷凝监视模块通过所述控制线中的一个或更多个控制线将所测量的电流、所测量的电压以及所确定的功率因数发送至空气处理器监视模块。空气处理器监视模块经由符合IEEE 802.11的无线连接将数据发送至远程监视服务器，从而到建筑物中的接入点。所发送的数据包括所测量的温度、所测量的电压、所测量的差分压力、所确定的功率因数、频域电流数据、以及时域电流数据的子集。时域电流数据具有第一分辨率，而时域电流数据的子集具有低于第一分辨率的第二分辨率。
公开了一种供暖、通风或空调(HVAC)分析系统。所述HVAC分析系统包括：数据接收器模块，其被配置成接收来自安装在建筑物中的HVAC系统的传感器数据；数据存储模块，其被配置成记录所接收的传感器数据；故障模块，其被配置成响应于所记录的传感器数据来识别HVAC系统的故障元件；修理估计模块，其被配置成估计用于故障元件的修理成本；替换估计模块，其被配置成估计用于HVAC系统的至少一个子系统的替换成本；以及数据格式器模块，其被配置成将修理成本和替换成本提供给向对应于建筑物的客户所提供的用户界面。
公开了一种分析在建筑物中所安装的供暖、通风或空调(HVAC)系统的方法。所述方法包括：从HVAC系统接收传感器数据；记录所接收到的传感器数据；响应于所记录的传感器数据来识别HVAC系统的故障元件；估计用于故障元件的修理成本；估计用于HVAC系统的至少一个子系统的替换成本；向对应于建筑物的客户提供图形界面；以及在图形界面中，显示修理成本和替换成本。
公开了一种监视在住宅或商业建筑物中所安装的供暖、通风或空调(HVAC)系统的方法。所述方法包括：接收来自HVAC系统的传感器数据，其中所接收的传感器数据包括电传感器数据，所述电传感器数据包括电流或功率中的至少之一；记录所接收的传感器数据；向对应于建筑物的客户提供图形界面；以及在图形界面中，显示HVAC系统的操作参数的时间线，其中所述操作参数是从所记录的传感器数据获得的。
附图说明
根据具体实施方式和附图，将会变得更充分地理解本公开内容，在附图中：
图1是根据现有技术的示例性HVAC系统的框图；
图2是示出了单个建筑物的HVAC系统的示例性监视系统的功能框图；
图3A至图3C是与空气处理器监视模块的控制信号交互的功能框图；
图4A是空气处理器监视模块的示例性实现方式的功能框图；
图4B是冷凝监视模块的示例性实现方式的功能框图；
图5A是空气处理器监视模块的示例性实现方式的功能框图；
图5B是冷凝监视模块的示例性实施方式的功能框图；
图5C是远程监视系统的示例性实现方式的高层功能框图；
图6A和图6B是描绘了在改型应用中示例性安装过程的简要概况的流程图；
图7是捕获数据帧中的示例性操作的流程图；
图8是示例性HVAC部件的示例性功能示意图；
图9是热循环开始的总电流的示例性时域迹线；
图10A至图10C是呈现给客户的图形显示的示例性图示；
图11是所捕获的数据的云处理的示例性实现方式；以及
图12A和图12B分别是根据本公开内容的针对室内单元和室外单元的可以检测和/或预测的示例性问题的非穷举列表。
在附图中，可以重复使用附图标记来识别相似和/或相同的元件。
具体实施方式
本申请与2012年2月28日提交的且被公布为美国公开第2012/0221150号的美国申请第13/407,180号是共同未决的，该美国申请第13/407,180号要求2011年2月28日提交的美国临时申请第61/447，681号和2011年10月17日提交的美国临时申请第61/548,009号的优先权。上述申请的全部公开内容通过引用并入本文中。
根据本公开内容，可以将感测/监视模块与住宅或轻型商业HVAC(供暖、通风或空调)系统集成。如本申请所使用的，术语HVAC可以涵盖建筑物中的所有环境舒适系统(包括供暖、制冷、加湿和除湿)，并且覆盖诸如炉、热泵、加湿器、除湿器以及空调器的装置。术语HVAC是广义术语，在于根据本申请的HVAC系统不一定包括供暖和空调两者，而是可以仅具有一个或另一个。
在具有空气处理器单元(通常，置于室内)和冷凝单元(通常，置于室外)的分立式HVAC系统中，可以分别使用空气处理器监视模块和冷凝监视模块。空气处理器监视模块和冷凝监视模块可以由HVAC系统的制造商来集成，可以在安装HVAC系统时被添加，和/或可以改装到现有系统。
空气处理器监视模块和冷凝监视模块监视HVAC系统的相关部件的工作参数。例如，工作参数可以包括电源电流、电源电压、工作温度和环境温度、故障信号、以及控制信号。空气处理器监视模块和冷凝监视模块可以在彼此之间传送数据，同时空气处理器监视模块和冷凝监视模块中的一个或两者将数据上载到远程位置。可以经由包括因特网的任何合适网络来访问远程位置。
远程位置包括一个或更多个计算机，所述一个或更多个计算机将被称为服务器。服务器代表监视公司来执行监视系统。监视系统从安装有这种系统的客户的空气处理器监视模块和冷凝监视模块接收数据并处理数据。监视系统可以向客户和/或第三方例如指定的HVAC承包方提供性能信息、诊断警报和差错消息。
空气处理器监视模块和冷凝监视模块均可以针对各个单元感测总电流，而无需测量各个部件的各个电流。可以使用频域分析、统计分析和状态机分析来处理总电流数据，以便基于总电流数据来确定各个部件的操作。可以远离客户的建筑物或住宅、在服务器环境中部分地或完全地进行该处理。
基于来自空气处理器监视模块和冷凝监视模块的测量，监视公司可以确定HVAC部件是否正以它们的峰值性能工作，并且可以在性能降低时告知客户和承包方。对作为整体的系统而言，可以例如根据效率来测量该性能降低，和/或对于一个或更多个单个部件而言，可以监视该性能降低。
另外，监视系统可以检测和/或预测系统的一个或更多个部件的故障。当检测到故障时，可以通知客户，并且可以立即采取可能的补救步骤。例如，可以关闭HVAC系统的部件以使对HVAC部件的损坏最小和/或防止水破坏。也可以通知承包方将需要服务请求。根据客户与承包方之间的合同关系，承包方可以立即向建筑物安排服务请求。
监视系统可以向承包方提供具体信息，包括客户的HVAC系统的识别信息(包括制造商和型号)、以及看起来有故障的特定部件号的指示。基于该信息，承包方可以分派在具体HVAC系统和/或部件方面有经验的合适的修理人员。另外，服务技术人员能够带来替换零件，从而避免诊断之后的回程。
根据故障的严重性，可以告知客户和/或承包方在确定是修理HVAC系统还是替换HVAC系统的某些或所有部件方面的相关因素。仅作为示例，这些因素可以包括修理与替换的相对成本，并且可以包括关于替换设备的优点的定量或定性信息。例如，可以提供在使用新设备情况下的效率和/或舒适性的预期增加。基于历史使用数据和/或电价或其他商品价格，该比较还可以估计由效率提高所产生的全年节省。
如上所述，监视系统还可以预测即将发生的故障。这允许在实际故障发生之前进行预防性维护和修理。关于检测到的或即将发生的故障的警报减少了HVAC系统不运转的时间，并且对客户和承包方两者而言，允许更灵活的调度安排。如果客户出门，则在客户没有发现HVAC系统的故障时，这些警报可以防止损坏发生。例如，冬季供暖故障可能导致管道冻结和爆裂。
关于潜在的或即将发生的故障的警报可以在故障被预料之前指定统计时帧。仅作为示例，如果传感器间歇性地提供差的数据，则在传感器由于差的数据的传播而很可能有效地停止工作之前，监视系统可以指定预计时间量。此外，监视系统可以以定量或定性关系来解释电流操作(current operation)和/或潜在故障将如何影响HVAC系统的操作。这使得客户能够按优先序排列修理费并为修理费做预算。
对于监视服务，监视公司可以收取定期费用，例如按月收费。该费用可以直接向客户收取和/或可以向承包方收取。承包方可以把这些费用传递给客户和/或可以做出其他安排，例如通过在安装时要求预先付款和/或将附加费应用于修理和服务访问。
对于空气处理器监视模块和冷凝监视模块，监视公司或承包方可以在安装时向客户收取包括安装成本的设备成本，和/或可以将这些成本作为月费的一部分来扣除。替选地，对于空气处理器监视模块和冷凝监视模块，可以收取租赁费，一旦监视服务停止，则可以归还空气处理器监视模块和冷凝监视模块。
监视服务可以允许客户和/或承包方远程监视和/或控制HVAC部件，例如设置温度、启用或禁用供暖和/或制冷等。另外，客户能够跟踪HVAC系统的能源使用情况、循环时间、和/或历史数据。可以将客户的HVAC系统的效率和/或操作成本与其建筑物经受相同或相似的环境条件的邻居的HVAC系统进行比较。因为环境变量例如温度和风被控制，所以这允许HVAC系统与整体建筑物效率的直接比较。
在安装期间和安装之后以及在修理期间和修理之后，承包方可以使用监视系统来检验空气处理器监视模块和冷凝监视模块的操作以及检验HVAC系统的部件的恰当安装。另外，客户可以查看监视系统中的该数据，以保证承包方恰当地安装并配置HVAC系统。除了被上载到远程监视服务(还被称为云)之外，所监视的数据可以被传送至建筑物中的本地装置。例如，智能手机、笔记本计算机或专有便携式装置可以接收监视信息以诊断问题，并且接收实时性能数据。替选地，数据可以被上载到云，然后例如从交互网站经由因特网被下载到本地计算装置。
由监视系统收集的历史数据可以允许承包方适当地指定新的HVAC部件并更好地调整配置，包括HVAC系统的节气阀(damper)和设置点。所收集的信息可以有益于产品开发和评定故障模式。该信息可以与保修问题相关，例如确定特定问题是否在保修范围内。此外，该信息可以有助于识别可能导致失效保修范围的条件，例如未被授权的系统修改。
原始设备制造商可以部分或全部地补贴监视系统和空气处理器监视模块和冷凝监视模块的成本，以换取对该信息的访问。安装和服务承包方也可以补贴这些成本的一些或全部，以换取对该信息的访问以及例如作为被监视系统推荐的交换。基于历史服务数据和客户反馈，监视系统可以向客户提供承包方推荐。
在图2中，呈现了安装在建筑物300中的示例性系统的功能框图。在各种实现方式中，建筑物可以是单个家庭住宅，而客户为房主、或者承租人或房东。仅作为示例，建筑物300包括具有空气处理器单元304和冷凝单元308的分立式系统。冷凝单元308包括：压缩机、冷凝器、冷凝器风扇、以及相关电子装置，这些在图2中共同表示为压缩机/冷凝器312。在许多系统中，空气处理器单元304被定位在建筑物300内，而冷凝单元308被定位在建筑物300外。
本公开内容不限于并适用于如下的其他系统：仅作为示例，所述系统包括将空气处理器单元304和冷凝单元308的部件定位为彼此紧密接近或者甚至定位在单个外壳中的系统。单个外壳可以被定位在建筑物300的内部或外部。在各种实现方式中，空气处理器单元304可以位于地下室、车库或阁楼中。在与地面进行热交换的地源系统中，可以将空气处理器单元304和冷凝单元308定位为接近地面，例如定位在地下室、爬行空间(crawlspace)、车库中，或者例如当第一楼层与地面仅被混凝土板所隔离时，可以定位在第一楼层上。
根据本公开内容的原理，冷凝监视模块316被定位在冷凝单元308内或者紧密靠近冷凝单元308。冷凝监视模块316监视冷凝单元308的包括电流、电压以及温度的参数。
在一个实现方式中，所测量的电流是来自配电盘318的、表示整个冷凝单元308的总电流消耗的单个电源电流。电流传感器320测量被提供给冷凝单元308的电流并且将所测量的数据提供给冷凝监视模块316。仅作为示例，冷凝单元308可以接收约240伏的AC线电压。电流传感器320可以感测240伏电源的引线之一的电流。电压传感器(未示出)可以感测AC电压源的引线之一或两者的电压。电流传感器320可以包括变流器、电流分流器、和/或霍尔效应装置。在各种实现方式中，除了电流传感器320之外或者代替电流传感器320，还可以使用功率传感器。基于所测量的功率可以计算电流，或者可以使用功率本身的分布来评估冷凝单元308的部件的操作。
空气处理器监视模块322监视空气处理器单元304。例如，空气处理器监视模块322可以监视电流、电压和各个温度。在一个实现方式中，空气处理器监视模块322监视整个空气处理器单元304消耗的总电流。当空气处理器单元304向HVAC控制模块360提供电力时，所述总电流包括HVAC控制模块360所消耗的电流。电流传感器324测量由配电盘318传递给空气处理器单元304的电流。电流传感器324可以类似于电流传感器320。电压传感器(未示出)可以靠近电流传感器324和320被定位。电压传感器向空气处理器单元304和冷凝单元308提供电压数据。
空气处理器监视模块322和冷凝监视模块316可以评估电压以确定各种参数。例如，可以基于所测量的电压来计算频率、幅值、RMS电压和DC偏移量。在使用三相电的情况下，可以确定相的顺序。可以使用关于电压何时与零相交的信息，以便基于对预定时段内零相交的数量进行计数来使各种测量同步并确定频率。
空气处理器单元304包括鼓风机、燃烧器、以及蒸发器。在各种实现方式中，代替燃烧器或者除了燃烧器之外，空气处理器单元304还包括电加热装置。电加热装置可以提供辅助热或二次热。冷凝监视模块316和空气处理器监视模块322彼此共享所收集的数据。当所测量的电流是总电流消耗时，在空气处理器监视模块322中或者在冷凝监视模块316中，电流分布由每个部件贡献。因此，可能难以在时域中容易地确定所测量的电流如何对应于各个部件。然而，当另外的处理可用时，例如在可以包括服务器和其他计算资源的监视系统中，可以执行另外的分析，例如频域分析。
频域分析可以允许确定HVAC系统部件的各个贡献。使用总电流测量的一些优点可以包括：减少将会需要监视各个HVAC系统部件的电流传感器的数量。这会降低材料成本和安装成本的账单并减少可能的安装问题。此外，提供单个时域电流的流可以降低上载电流数据所需要的带宽的量。然而，本公开内容还可以与另外的电流传感器一起使用。
此外，尽管未在图中示出，但是可以包括另外的传感器例如压力传感器，并且可以将该另外的传感器连接至空气处理器监视模块322和/或冷凝监视模块316。压力传感器可以与回风压力或送风压力相关联，和/或与在制冷回路内的各位置处的压力相关联。气流传感器可以测量送风(supply air)和/或回风(return air)的总气流。湿度传感器可以测量送风和/或回风的相对湿度，并且还可以测量建筑物300的内部或外部的环境湿度。
在各种实现方式中，本公开内容的原理可以应用于监视其他系统，例如热水加热器、炉加热系统、冰箱、冷藏箱、水池加热器、水池泵/过滤器等。作为示例，热水加热器可以包括点火器、气阀(其可以通过螺线管进行操作)、点火器、导风轮鼓风机(inducerblower)、以及泵。可以通过监视公司来分析总电流读数，以评定热水加热器的各个部件的操作。总负载例如热水加热器或空气处理器单元304可以经由智能插座、智能插头或高安培负载控制开关连接至AC电源，其中智能插座、智能插头或高安培负载控制开关中的每一个可以在所连接的装置被激活时提供指示。
在图2中所示的一个实现方式中，冷凝监视模块316向空气处理器监视模块322提供数据，并且空气处理器监视模块322将来自空气处理器监视模块322和冷凝监视模块316两者的数据提供给远程监视系统330。监视系统330可以经由分布式网络例如因特网334而获得。替选地，可以使用任何其他合适的网络，例如无线网状网络或专有网络。
在各种其他实现方式中，冷凝监视模块316可以将来自空气处理器监视模块322和冷凝监视模块316的数据传送至外部无线接收器。外部无线接收器可以是用于建筑物300所处的小区(neighborhood)的专有接收器，或者可以是基础设施接收器，例如城域网(例如WiMAX)、WiFi接入点、或手机基站。
在图2的实现方式中，空气处理器监视模块322在冷凝监视模块316与监视系统330之间转播数据。例如，空气处理器监视模块322可以使用客户的路由器338来访问因特网334。已经存在客户路由器338以提供对建筑物300内的其他装置(例如客户计算机342)和/或具有因特网连通性的各种其他装置(例如DVR(数字录像机)或视频游戏系统)的因特网访问。
空气处理器监视模块322可以经由网关346与客户路由器338通信。网关346将从空气处理器监视模块322接收的信息转换成TCP/IP(传输控制协议/互联网协议)数据包，并且反之亦然。网关346然后将这些数据包转发至客户路由器338。网关346可以使用有线连接或无线连接而连接至客户路由器338。空气处理器监视模块322可以使用有线连接或无线连接而与网关346通信。例如，网关346与客户路由器338之间的接口可以是以太网(IEEE 802.3)或WiFi(IEEE 802.11)。
空气处理器监视模块322与网关346之间的接口可以包括无线协议，例如蓝牙、ZigBee(IEEE 802.15.4)、900兆赫、2.4千兆赫、WiFi(IEEE 802.11)、以及其他专有或标准化协议。空气处理器监视模块322可以使用有线协议或无线协议与冷凝监视模块316通信。仅作为示例，空气处理器监视模块322和冷凝监视模块316可以使用电力线通信或专用通信线来通信，其中可以通过电力线通信发送线电压(例如240伏)或递降电压(stepped-downvoltage)(例如24伏)。
空气处理器监视模块322和冷凝监视模块316可以传送符合ClimateTalkTM(气候对话TM)标准的帧内的数据，ClimateTalkTM标准可以包括2011年6月23日发布的气候对话联盟HVAC应用配置文件v1.1、2011年6月23日发布的气候对话联盟通用应用配置文件v1.1、以及2011年6月23日发布的气候对话联盟应用规范v1.1，其全部公开内容通过引用合并到本文中。在各种实现方式中，网关346可以将ClimateTalkTM帧封装成IP数据包，该IP数据包被传送至监视系统330。监视系统330然后提取ClimateTalkTM帧并解析ClimateTalkTM帧内所包含的数据。监视系统330可以使用ClimateTalkTM来发送包括监视控制信号和/或HVAC控制信号的返回信息。
本公开内容中所描述的无线通信可以完全或部分遵照IEEE标准802.11-2012、IEEE标准802.16-2009、IEEE标准802.20-2008标准和/或蓝牙核心规范v4.0来进行。在各种实现方式中，蓝牙核心规范v4.0可以通过一个或更多个蓝牙核心规范附录2、3或4来修改。在各种实现方式中，IEEE 802.11-2012可以通过草案IEEE标准802.11ac、草案IEEE标准802.11ad和/或草案IEEE标准802.11ah来补充。另外，可以在监视模块、网关之间使用其他专有或标准化无线或有线协议。
例如，网关346与客户路由器338之间的接口可以是以太网(IEEE 802.3)或WiFi(IEEE 802.11)。空气处理器监视模块322和网关346之间的接口可以包括无线协议，例如蓝牙、ZigBee(IEEE 802.15.4)、900兆赫、2.4千兆赫、WiFi(IEEE 802.11)、以及其他专有或标准化协议。
HVAC控制模块360控制空气处理器单元304和冷凝单元308的操作。HVAC控制模块360可以基于来自恒温器364的控制信号进行操作。恒温器364可以向HVAC控制模块360传送用于通风、供暖和制冷的请求。空气处理器监视模块322可以截获一个或更多个控制信号。以下在图3A至图3C中示出了控制信号与空气处理器监视模块322之间的交互的各实现方式。
在各HVAC系统中可以存在另外的控制信号。仅作为示例，热泵可以包括另外的控制信号，例如用于换向阀(未示出)的控制信号。换向阀根据该系统对建筑物进行供暖还是对建筑物进行制冷来选择性地从附图中所示出的致冷剂流动将致冷剂流动反转。另外，当制冷剂的流动被反转时，蒸发器和冷凝器的作用被反转，即，在被标记为冷凝器处发生制冷剂蒸发，而在被标记为散热器处发生制冷剂冷凝。
恒温器364和/或HVAC控制模块360可以包括用于二次供暖和/或二次制冷的控制信号，其可以在初级供暖或初级制冷不充足时被激活。在双燃料系统中，例如在根据电或天然气进行操作的系统中，可以监视与选择燃料相关的控制信号。此外，可以监视另外的状态信号和差错信号，例如在压缩机被关闭并且除霜加热器进行操作以熔化来自蒸发器的霜时可以被断定的除霜状态信号。
在各种实现方式中，恒温器364可以使用网关346来与因特网334通信。在一个实现方式中，恒温器364不与空气处理器监视模块322或冷凝监视模块316直接通信。反而，恒温器364与监视系统330通信，监视系统330然后可以基于来自恒温器364的信息来向空气处理器监视模块322和/或冷凝监视模块316提供信息或控制信号。使用监视系统330，客户或承包方可以向恒温器364发送信号，以使得能够手动地供暖或制冷(与当前温度设置无关)或改变设置点，例如期望的即时温度和温度调度表。另外，可以观察来自恒温器364的信息，例如当前温度趋势和历史温度趋势。
监视系统330可以向客户计算机342和/或客户的任何其他电子装置提供关于例如检测到或预测到的故障的情况的警报。例如，监视系统330可以向客户的移动装置368例如移动电话或平板提供警报。在图2中使用虚线示出了警报，虚线表示该警报可不直接行进到客户计算机342或客户移动装置368，而是可经过例如因特网334和/或移动供应商网络(未示出)。该警报可以采取任何合适的形式，包括文本消息、电子邮件、社交网络消息、语音邮件、电话呼叫等。
监视系统330还可与承包方装置372交互。承包方装置372于是可以与各个承包方携带的移动装置接口连接。替选地，监视系统330可以直接向承包方的预定的移动装置提供警报。在即将发生的或检测到的故障的情况下，监视系统330可以提供关于客户的识别、HVAC系统的识别、与故障相关的一个或多个部件、和/或进行维护所需要的技能的信息。
在各种实现方式中，监视系统330可以向承包方装置372传送客户或建筑物的唯一标识符。承包方装置372可以包括由唯一标识符索引的数据库，该数据库存储关于客户的信息(包括客户的地址)、合同信息(例如服务协议)、以及关于所安装的HVAC设备的详细信息。
空气处理器监视模块322和冷凝监视模块316可以接收各个传感器信号，例如水传感器信号。例如，空气处理器监视模块322可以从浮控开关376、冷凝液传感器380和传导传感器384接收信号。冷凝液传感器380可以包括如在2011年6月17日提交的标题为“Condensate Liquid Level Sensor and Drain Fitting”的共同转让专利申请第13/162,798号中所描述的装置，其全部公开内容通过引用合并到本文中。
在空气处理器单元304进行空气调节的情况下，发生冷凝并且被捕获在冷凝液盘中。冷凝液盘通常经由软管排入地漏或冷凝液泵，冷凝液泵将冷凝液抽吸到合适的排出管。冷凝液传感器380检测排出软管是否已经被堵塞，将最终导致冷凝液盘溢出的情况，可能导致对HVAC系统和建筑物300的周围部分造成破坏。
空气处理器单元304可以被定位在集物盘(catch pan)上，尤其是在空气处理器单元304被定位在建筑物300的生活空间上方的情况下。集物盘可以包括浮控开关376。当在集物盘中积聚了充足的液体时，浮控开关376向空气处理器监视模块322提供过水平信号。
传导传感器384可以被定位在空气处理器单元304所位于的地面上或其他表面上。传导传感器384可以感测由于一种原因或其他原因未被浮控开关376或冷凝液传感器380检测到的水泄漏，包括来自其他系统例如热水加热器的泄漏。
在图3A中，呈现了与空气处理器监视模块322的控制信号交互的示例。在本示例中，空气处理器监视模块322接入通风请求信号和供暖请求信号。仅作为示例，HVAC控制模块360可以包括接收通风信号和供暖信号的接线盒(terminal block)。这些接线盒可以包括另外的连接，其中可以在这些另外的连接与空气处理器监视模块322之间附接引线。
替选地，来自空气处理器监视模块322的引线可以例如通过在信号螺钉头下面放置多个平接线片而附接至与通风信号和供暖信号相同的位置。来自恒温器364的制冷信号可以与HVAC控制模块360断开，而附接至空气处理器监视模块322。空气处理器监视模块322然后向HVAC控制模块360提供经切换的制冷信号。这允许空气处理器监视模块322中断空调系统的操作，例如在通过水传感器之一检测水时。空气处理器监视模块322还可以基于来自冷凝监视模块316的信息来中断空调系统的操作，例如对压缩机中锁定转子条件的检测。
在图3B中，通风信号、供暖信号和制冷信号连接至空气处理器监视模块322，而不是HVAC控制模块360。空气处理器监视模块322然后向HVAC控制模块360提供通风信号、供暖信号和经切换的制冷信号。在各种其他实现方式中，空气处理器监视模块322还可以切换通风信号和/或供暖信号。
在图3C中，恒温器400可以使用专有或数字形式的通信，而不是如恒温器364使用的那样的离散请求线路。尤其是在已经安装了HVAC控制模块360之后添加恒温器400的安装中，适配器404可以将专有信号转换成单个的通风请求信号、供暖请求信号和制冷请求信号。空气处理器监视模块322然后可以类似于图3A(如示出的)或图3B进行连接。
在图4A中，呈现了空气处理器监视模块322的示例性实现方式的功能框图。控制线监视模块504接收通风请求信号、供暖请求信号和制冷请求信号。压缩机中断模块508也接收制冷请求信号。基于禁用信号，压缩机中断模块508使经切换的制冷信号去激活。否则，压缩机中断模块508可以使制冷信号通过，作为经切换的制冷信号。
根据应用，控制线监视模块504还可以接收另外的控制信号，包括第二级供暖、第二级制冷、换向阀方向、除霜状态信号、以及双燃料选择。
无线收发器512使用天线516与诸如网关346、移动电话基站或WiFi(IEEE 802.11)或WiMax(IEEE 802.16)基站的无线主机通信。格式化模块520形成包括空气处理器监视模块322所获取的数据的数据帧，例如ClimateTalkTM帧。格式化模块520经由开关模块524将数据帧提供给无线收发器512。
开关模块524经由无线收发器512从监视系统330接收数据帧。另外地或替选地，数据帧可以包括控制信号。开关模块524将从无线收发器512接收到的数据帧提供给格式化模块520。然而，如果数据帧被指定用于冷凝监视模块316，则开关模块524可以替代地将这些帧传送至电力线通信模块528，以传送至冷凝监视模块316。
电源532向空气处理器监视模块322的一些或所有部件提供电力。电源532可以连接至线电压，该线电压可以是单相120伏AC电力。替选地，电源532可以连接至阶梯下降电压(stepped down voltage)，例如已经存在于HVAC系统中的24伏电源。当电源532接收到的电力还被提供至冷凝监视模块316时，电力线通信模块528可以经由电源532与冷凝监视模块316通信。在其他实现方式中，电源532可以不同于电力线通信模块528。电力线通信模块528可以替代地使用另外的连接与冷凝监视模块316通信，所述另外的连接例如为被提供至冷凝监视模块316的经切换的制冷信号(其可以是经切换的24伏线)，另外的控制线、专用通信线等。
在各种实现方式中，到空气处理器监视模块322的一些部件的电力可以由来自恒温器364的24伏电力来提供。仅作为示例，来自恒温器364的制冷请求可以向压缩机中断模块508提供电力。这在以下情况是可以的：除非提出制冷请求，否则压缩机中断模块508不需要进行操作(并且因此不需要被供电)，从而向压缩机中断模块508供电。
来自冷凝监视模块316的数据帧被提供给开关模块524，该开关模块将这些帧转发至无线收发器512，以传送至网关346。在各种实现方式中，除了将帧转发至网关346之外，来自冷凝监视模块316的数据帧未受空气处理器监视模块322处理。在其他实现方式中，空气处理器监视模块322可以将由空气处理器监视模块322收集的数据与由冷凝监视模块316收集的数据组合，并且传送所组合的数据帧。
另外，空气处理器监视模块322可以基于来自冷凝监视模块316的信息来执行数据收集或补救操作。仅作为示例，冷凝监视模块316可以向空气处理器监视模块322传送数据帧，指示空气处理器监视模块322应当监视各输入。仅作为示例，冷凝监视模块316可以以信号告知压缩机将要启动运行或者已经启动运行。空气处理器监视模块322然后可以监视相关信息。
因此，格式化模块520可以将来自冷凝监视模块316的这样的监视指示提供给触发模块536。触发模块536确定何时捕获数据，或者是否连续地捕获数据、哪些数据要存储、处理、和/或转发。触发模块536还可以接收来自差错模块540的信号。差错模块540可以监视输入电流，并且当电流在过长时间内处于过高水平时生成差错信号。
冷凝监视模块316可以类似于空气处理器监视模块322进行配置。在冷凝监视模块316中，相应的差错模块可以确定：高电流水平指示压缩机的锁定转子条件。仅作为示例，可以存储基线运行电流、以及通过将基线运行电流乘以预定因数所算出的电流阈值。当电流的测量超过电流阈值时，则可以确定锁定转子条件。该处理可以在本地发生，因为对锁定转子的快速响应时间是有益的。
差错模块540可以命令触发模块536捕获信息以帮助诊断该差错和/或可以向压缩机中断模块508发送信号以使压缩机禁用。当差错模块540或格式化模块520指示需要中断时，压缩机中断模块508接收到的禁用信号可以导致压缩机中断模块508的禁用。利用或(OR)门542示出了该逻辑运算。
格式化模块520可以基于来自监视系统330和/或冷凝监视模块316的指示来使压缩机禁用。例如，基于公用事业公司的请求，监视系统330可以指示格式化模块520使压缩机禁用。例如，在高峰负荷时间期间，公用事业公司可以请求关闭空调以换取电价的折扣。该关闭可以经由监视系统330来实现。
水监视模块544可以监视传导传感器384、浮控开关376、以及冷凝液传感器380。例如，当传导传感器384的电阻率降低到特定值以下(这在有水的情况下将会发生)时，水监视模块544可以以信号告知差错模块540有水存在。
水监视模块544还可以检测浮控开关376何时检测到过量的水，这可以通过浮控开关376的闭合或断开来指示。水监视模块544还可以检测冷凝液传感器380的电阻率何时改变。在各实现方式中，例如在空气处理器监视模块322被供电时，可以不提供对冷凝液传感器380的检测，直到形成基线电流读数为止。一旦提供冷凝液传感器380，则电流的变化可以解释为已经发生堵塞的指示。基于这些水信号中的任一个，水监视模块544可以以信号告知差错模块540压缩机应当被禁用。
温度跟踪模块548跟踪一个或更多个HVAC部件的温度。例如，温度跟踪模块548可以监视送风的温度和回风的温度。温度跟踪模块548可以向格式化模块520提供平均温度值。仅作为示例，该平均值可以是运行平均值(running average)。运行平均值的滤波器系数可以是预定的并且可以由监视系统330修改。
温度跟踪模块548可以监视与空调系统相关的一个或更多个温度。例如，液体线路从冷凝单元308的冷凝器将制冷剂提供给空气处理器单元304的膨胀阀。可以沿着在膨胀阀之前和/或在膨胀阀之后的制冷剂线路测量温度。该膨胀阀可以例如包括恒温膨胀阀、毛细管、或自动膨胀阀。
另外地或替选地，温度跟踪模块548可以监视空气处理器单元304的蒸发器盘管的一个或更多个温度。可以沿着制冷剂线路在蒸发器盘管的开始处或附近、在蒸发器盘管的末端处或附近、或在一个或更多个中点处测量温度。在各实现方式中，可以通过蒸发器盘管的物理可接近性来规定温度传感器的放置。可以向温度跟踪模块548告知温度传感器的位置。替选地，关于温度位置的数据可以被存储作为安装数据的一部分，该数据可以用于格式化模块520和/或监视系统330，格式化模块520和/或监视系统330可以使用该信息准确地解释所接收到的温度数据。
功率计算模块552监视电压和电流。在一个实现方式中，这些是总电源电压和总电源电流，总电源电流代表空气处理器单元304的所有部件消耗的总电流。功率计算模块552可以通过将电压与电流相乘来执行逐点功率计算。逐点功率值和/或逐点功率的平均值被提供给格式化模块520。
电流记录模块556记录某时段内的总电流值。可以通过安装在空气处理器单元304内或者沿着向空气处理器单元304提供电力的电缆的电流传感器(参见图2中的电流传感器324)来感测总电流。仅作为示例，电流传感器可以被定位在主开关处，该主开关选择性地将输入电力提供给空气处理器单元304。替选地，电流传感器可以靠近配电盘而定位或被定位在配电盘内。电流传感器可以与将来自配电盘的电流馈送至空气处理器单元304的一个或更多个电线一致地被安装。
总电流包括空气处理器单元304的所有耗能部件的电流消耗。仅作为示例，耗能部件可以包括气阀螺线管、点火器、循环器鼓风机马达、导风轮鼓风机马达、二次热源、膨胀阀控制器、炉控制盘、冷凝液泵、以及可以向恒温器提供电力的变压器。耗能部件还可以包括空气处理器监视模块322本身和冷凝监视模块316。
可能难以隔离任何单个耗能部件消耗的电流。此外，可能难以量化或消除总电流失真，例如可由输入的AC电力的电压电平的波动引起的失真。结果，对该电流应用处理，仅作为示例，该处理包括滤波、统计处理、以及频域处理。
在图4A的实现方式中，来自电流记录模块556的时域电流序列被提供给快速傅里叶变换(FFT)模块560，该FFT模块560根据时域电流值生成频谱。FFT模块560使用的时间长度和频点(frequency bin)可以由监视系统330配置。FFT模块560可以包括数字信号处理器(DSP)，或者由DSP来实现。在各种实现方式中，FFT模块560可以执行离散傅里叶变换(DFT)。电流记录模块556还可以向格式化模块520提供原始电流值、平均电流值(例如电流的绝对值的平均)、或RMS电流值。
时钟564允许格式化模块520对生成的每个数据帧应用时间戳。另外，时钟564可以允许触发模块536周期性地生成触发信号。触发信号可以发起对接收到的数据的收集和/或存储和处理。触发信号的周期性生成可以允许监视系统330从空气处理器监视模块322非常频繁地接收数据，以识别出空气处理器监视模块322仍然正在运行。
电压跟踪模块568测量AC线电压，并且可以向格式化模块520提供原始电压值或平均电压值(例如电压的绝对值的平均)。也可以计算其他统计参数，例如RMS(均方根)或均方，来替代平均值。
基于触发信号，可以生成并发送一系列帧。仅作为示例，可以在105秒内连续地并且然后每15秒间歇地生成所述帧，直到经过15分钟为止。每个帧可以包括时间戳、RMS电压、RMS电流、有功功率、平均温度、状态信号的状况、液体传感器的状态、FFT电流数据、以及表示触发信号的源的标志。这些值中的每个值均可以对应于预定的时间窗口或帧长度。
可以通过模-数转换器以特定速率例如每秒1920个样本对电压信号和电流信号进行采样。可以根据样本来测量帧长度。当帧长度为256个样本时，以每秒1920个样本的采样率，存在每秒7.5个帧(或每帧0.1333秒)。以下在图7中更详细地描述触发信号的生成。1920Hz的采样率具有960Hz的乃奎斯特(Nyquist)频率，并且因此允许FFT带宽高达约960Hz。可以针对每个帧通过FFT模块560来计算受限于单个帧的时间跨度的FFT。
格式化模块520可以从监视系统330接收对单个帧的请求。格式化模块520因此响应于该请求提供单个帧。仅作为示例，监视系统330可以每30秒或某一其他周期间隔请求一帧，并且可以向承包方提供相应数据以实时监视HVAC系统。
在图4B中，示出了冷凝监视模块316的示例性实现方式。冷凝监视模块316的部件可以类似于图4A的空气处理器监视模块322的部件。仅作为示例，冷凝监视模块316可以包括与空气处理器监视模块322相同的硬件部件，其中，未使用的部件例如无线收发器512只是被禁用或去激活。在各个其他实现方式中，可以在空气处理器监视模块322与冷凝监视模块316之间共享电路板布局，其中，印刷电路板上的各位置(对应于在空气处理器监视模块322中存在的但未在冷凝监视模块316中实现的部件)减少(depopulate)。
图4B的电流记录模块556接收(例如来自图2的电流传感器320的)表示到冷凝单元308的多个耗能部件的电流的总电流值。耗能部件可以包括启动绕组、运行绕组、电容器、以及用于冷凝器风扇马达和压缩机马达的接触器/继电器。耗能部件还可以包括换向阀螺线管、控制板、以及在一些实现方式中冷凝监视模块316本身。
在冷凝监视模块316中，温度跟踪模块548可以跟踪环境温度。当冷凝监视模块316位于室外时，环境温度表示外部温度。如上所述，提供环境温度的温度传感器可以被定位在容置压缩机或冷凝器的外壳的外部。替选地，温度传感器可以位于外壳内，但是暴露于循环空气。在各实现方式中，温度传感器可以避免阳光直射，并且可以暴露于不受阳光直接加热的空气腔。在各种实现方式中，可以使用基于建筑物的地理位置的在线(包括基于因特网的)气象数据来确定太阳负荷、环境空气温度、降水和湿度。
温度跟踪模块548可以在各个点处和/或沿着冷凝器盘管的一个或更多个点监视制冷剂线路的温度，所述各个点诸如在压缩机之前(被称为吸入线路温度)，在压缩机之后(被称为压缩机排放温度)、在冷凝器之后(被称为液体线路外温度)。温度传感器的位置可以由冷凝器盘管的物理布置来规定。在安装期间，可以记录温度传感器的位置。
另外地或替选地，可获得指定何处放置温度传感器的数据库。该数据库可以被安装者参考并且可以允许温度数据的精确云处理。该数据库可以用于空气处理器传感器和压缩机/冷凝器传感器两者。该数据库可以由监视公司预置入，或者由受托的安装者开发，然后与其他安装承包方共享。温度跟踪模块548和/或云处理功能可以确定接近的温度，该接近的温度是冷凝器已经能够使得液体线路外温度与环境空气温度的接近程度的测量。
在图5A中，示出了图1的空气处理器单元208以供参考。因为可以在改型应用中使用本公开内容的系统，所以空气处理器单元208的元件可以保持不改变。可以将空气处理器监视模块600和冷凝监视模块640安装在现有系统中，而无需替换图1中所示的原始恒温器122。然而，为了使得能够实现某些附加功能，例如WiFi通信和/或警报消息的显示，可以用恒温器364来替换图1的恒温器122，如图所示。
当将空气处理器监视模块600安装在空气处理器单元208中时，向空气处理器监视模块600提供电力。例如，变压器604可以连接至AC线，以向空气处理器监视模块600提供AC电力。空气处理器监视模块600可以基于被变压的电源来测量输入线的电压。例如，变压器604可以是10:1变压器，并因此可以根据空气处理器单元208以标称120V电力还是标称240V电力进行操作来向空气处理器监视模块600提供12V或24V AC供电。
电流传感器608测量至空气处理器单元208的输入电流。电流传感器608可以包括变流器，所述变流器卡扣在输入AC电的一个电力引线周围。为了简化说明，控制模块118未被示出为连接至空气处理器单元208的各部件和传感器。此外，为了简单起见，还未示出AC电到空气处理器单元208的各被供电的部件(例如循环器鼓风机114、气阀128和导风轮鼓风机134)的路由。电流传感器608测量进入空气处理器单元208的整体电流，并因此代表空气处理器单元208的每个电流消耗部件的电压的总电流。
冷凝液传感器612测量冷凝液盘196中的冷凝液水平。如果冷凝液的水平变得太高，则这可表明冷凝液盘196中堵塞或用于从冷凝液盘196排放的软管或泵有问题。虽然在图5A中被示出为在空气处理器单元208的内部，但是对冷凝液盘196的接近以及由此冷凝液传感器612的位置可以在空气处理器单元208的外部。
回风传感器616位于回风稳压室620中。回风传感器616可以测量温度、压力和/或质量空气流量(mass airflow)。在各种实现方式中，可以将热敏电阻复用成温度传感器和热线质量空气流量传感器两者。在各种实现方式中，回风传感器616在过滤器110的上游，但是在回风稳压室620中的任何弯曲的下游。送风传感器624位于送风稳压室628中。送风传感器624可以测量空气温度、空气压力和/或质量空气流量。送风传感器624可以包括热敏电阻，该热敏电阻被复用成既测量温度又作为热线传感器测量质量空气流量。在各种实现方式中，例如如图5A所示，送风传感器624可以位于蒸发器192的下游，但是在送风稳压室628中的任何弯曲的上游。
空气处理器监视模块600还接收来自吸入线路温度传感器632的吸入线路温度。吸入线路温度传感器632测量蒸发器192与(图5B中所示的)压缩机180之间的制冷剂线路中的制冷剂温度。液体线路温度传感器636测量从(图5B中所示的)冷凝器184行进至膨胀阀188的液体线路中的制冷剂的制冷剂温度。空气处理器监视模块600可以包括一个或更多个膨胀端口，以允许连接另外的传感器和/或允许连接至其他装置(例如家庭安全系统、供承包方使用的专有手持装置、或者便携式计算机)。
空气处理器监视模块600还监视来自恒温器364的控制信号。因为这些控制信号中的一个或更多个控制信号还被发送至冷凝单元直到还被发送至(图5B中所示的)冷凝单元212为止，所以这些控制信号可以用于在空气处理器监视模块600与(图5B中所示的)冷凝监视模块640之间的通信。空气处理器监视模块600例如使用IEEE 802.11(还被称为WiFi)与客户路由器338进行通信。如上所述，虽然在本示例中讨论了WiFi，但是根据本公开内容的通信可以通过各种有线通信协议和无线通信协议来执行。
恒温器364还可以使用WiFi与客户路由器338进行通信。在各种实现方式中，空气处理器监视模块600和恒温器364不直接进行通信；然而，因为它们两者都通过客户路由器338连接至远程监视系统，所以远程监视系统可以允许基于来自其中一个的输入来控制其中另一个。具体地，基于来自空气处理器监视模块600的信息所识别的各种故障可能使得远程监视系统调节恒温器364的温度设定点和/或在恒温器364上显示警告或警报消息。
在图5B中，冷凝监视模块640被安装在冷凝单元212中。变压器650将输入的AC电压转换成阶梯上升电压，以用于向冷凝监视模块640提供电力。在各种实施方式中，变压器650可以是10:1变压器。电流传感器654测量进入冷凝单元212的电流。冷凝监视模块640还可以测量来自变压器650所提供的供电的电压。基于电压和电流的测量，冷凝监视模块640可以计算功率，和/或可以确定功率因数。如上所述，冷凝监视模块640使用来自恒温器364的一个或更多个控制信号来与空气处理器监视模块600进行通信。在这些实现方式中，来自冷凝监视模块640的数据被发送至空气处理器监视模块600，其进而通过客户路由器338来上载数据。
在图5C中，示出了空气处理器监视模块600和恒温器364，这两者使用客户路由器338经由因特网334与监视系统660进行通信。监视系统660包括监视服务器664，监视服务器664接收来自空气处理器监视模块600和恒温器364的数据，并且维护和检验与空气处理器监视模块600的网络连续性。监视服务器664执行各种算法以识别诸如故障或效率下降的问题，以及预测即将发生的故障。
当识别到问题或预测到故障时，监视服务器664通知检查服务器668。使用技术人员所操作的技术人员装置672来检查该信息并且经由监视服务器664例如实时地监视来自空气处理器监视模块600的数据。使用技术人员装置672的技术人员检验该问题或故障，并且假定该问题或故障已经存在或者即将发生的情况下，指示检查服务器668向承包方装置676或客户装置680中的任一个或者两者发送警报。在各种实现方式中，小问题可被仅报告给承包方装置676，以不向客户发出警报或者使客户对警报应接不暇。在各种实现方式中，技术人员装置672可以远离监视系统660，而经由广域网来连接。仅作为示例，技术人员装置可以包括诸如膝上型计算机、台式机或平板的计算装置。
利用承包方装置676，承包方可以访问承包方门户684，承包方门户684提供来自空气处理器监视模块600的历史数据和实时数据。使用承包方装置676的承包方还可以与使用技术人员装置672的技术人员联系。使用客户装置680的客户可以访问客户门户688，在客户门户688中示出了系统状态以及警报信息的图形视图。承包方门户684和客户门户688可以根据本公开内容以多种方式被实施，包括互动网页、计算机应用、和/或智能手机或平板的应用。
在各种实现方式中，当与承包方门户684中可见的数据相比时，由客户门户所示的数据会更受限和/或更加延迟。在各种实现方式中，可以使用承包方装置676以例如当调试新的安装时请求来自空气处理器监视模块600的数据。
在图6A中，呈现了示例性监视系统安装例如改型应用的简要概况。尽管利用表示具体操作顺序的箭头绘制了图6和图7，但是本公开内容不限于该具体顺序。在704处，到空气处理器的主电源被断开。如果到压缩机/冷凝器单元的主电源在外部未断开，则到压缩机/冷凝器单元的主电源在该点处也应当断开。在708处，将制冷线路与HVAC控制模块断开并将制冷线路与空气处理器监视模块连接。在712处，经切换的制冷线路从空气处理器监视模块连接至HVAC控制模块，其中制冷线路已经预先被连接。
在716处，通风线路、供暖线路和公共线路从空气处理器监视模块连接至HVAC控制模块上的端子。在各种实现方式中，最初到HVAC控制模块的通风线路、供暖线路和公共线路可以被断开并连接至空气处理器监视模块。这可以针对HVAC控制模块完成，其中另外的线路不能与最初的通风线路、供暖线路和公共线路并联连接。
在720处，电流传感器例如卡扣环绕(snap-around)变流器连接至到HVAC系统的主电源。在724处，电力引线和公共引线连接至HVAC变压器，HVAC变压器可以向空气处理器监视模块提供24伏电力。在各种实现方式中，依靠在716处所描述的公共引线，公共引线可以被省去。接着在728处，温度传感器被放置在送风管道工件中并且连接至空气处理器监视模块。在732处，温度传感器被放置在回风管道工件中并且连接至空气处理器监视模块。在734处，温度传感器被放置在蒸发器盘管的预定位置例如中间回路中。在736处，水传感器被安装并连接至空气处理器监视模块。
在740处，到压缩机/冷凝器单元的主电源被断开。在744处，冷凝监视模块的电源连接至压缩机/冷凝器单元的输入电源。例如，冷凝监视模块可以包括使线电压递降成冷凝监视模块可使用的电压的变压器。在748处，电流传感器被附接在压缩机/冷凝器单元的电源输入周围。在752处，电压传感器连接至压缩机/冷凝器单元的电源输入。
在756处，温度传感器被安装在液体线路上，例如安装在到冷凝器的输入或输出处。可以利用隔热层包裹温度传感器，以用热的方式将温度传感器耦接至液体线路中的液体并用热的方式将温度传感器与该环境隔离。在760处，温度传感器被安置在冷凝器盘管的预定位置中并被隔热。在764处，安置温度传感器以测量环境空气。温度传感器可以被定位在冷凝单元308的外部或冷凝单元308的在其中有外部空气循环的空间中。在768处，将到空气处理器和压缩机/冷凝器单元的主电源恢复。
在图6B中，在804处开始用于空气处理器监视模块(例如，图5A的空气处理器监视模块600)和冷凝监视模块(例如，图5B的冷凝监视模块640)的示例性安装过程的概况，其中测试了WiFi连通性。仅作为示例，承包方可以使用便携式装置例如膝上型计算机、平板计算机或智能电话来评估客户WiFi。如果有必要，可能需要进行对客户路由器的固件更新。
此外，可能需要为客户升级他们的路由器和/或安装第二路由器或无线接入点，以允许空气处理器监视模块接收强的信号。剩余的安装可能会被暂停，直到已经建立可行的WiFi信号，或者一旦空气处理器监视模块可获得强的WiFi信号，可以进行所述安装并且可以远程或者亲自测试系统的调试和检查网络连通性。在各种实现方式中，空气处理器监视模块可以包括有线网络端口，所述有线网络端口可以允许网络线缆的走向(run)，以提供对空气处理器监视模块的网络访问以用于测试目的。在以随后将提供强的WiFi信号的期望调试系统之后，可以去除线缆。
仅作为示例，可以向空气处理器监视模块提供电力以确保WiFi连通性不仅是存在的，而且WiFi连通性与空气处理器监视模块是兼容的。所述电源例如壁式变压器或电池组可以是暂时的，其不保留在所安装的空气处理器监视模块。在各种实现方式中，空气处理器监视模块可以被用于在尝试任意信号检测或利用诸如便携式计算机等其他装置来排除故障之前测试WiFi连通性。
在808处控制继续，其中断开到空气处理器单元的主电源。如果可以接入电面板，则在该过程中应尽快去除到空气处理器单元和冷凝单元两者的主电源。在812处安装员打开空气处理器单元，在816处安装变压器，所述变压器连接至AC电并连接至空气处理器监视模块。在820处，将电流传感器附接在进入空气处理器单元的AC电的一个引线周围。在824处，包括通风、供暖、制冷和公共的控制线从现有控制模块连接至空气处理器监视模块。
在各种实现方式中，空气处理器监视模块可以串联连接至控制线之一，例如用于制冷线的请求。对于这些实现方式，用于制冷线的请求可以与预先存在的控制模块断开，而被连接至空气处理器监视模块的线束上的引线。然后空气处理器监视模块的线束上的第二引线可以连接至预先已经连接了用于制冷线的请求的预先存在的控制模块上的位置。
在828处，关闭空气处理器单元，例如用胶带和/或磁体将空气处理器监视模块安装到空气处理器单元的外部。在832处，送风传感器被安装在送风稳压室中所钻的孔中。送风传感器可以是包括压力传感器和温度传感器的单个物理装置。类似地，回风传感器被安装在回风稳压室中所钻的孔中。
在836处，将液体线路温度传感器放置在通向蒸发器的液体制冷剂线路上，以及将吸入线路温度传感器放置在通向压缩机的吸入制冷剂线路上。在各种实现方式中，可以使用热粘剂将这些传感器热耦合至各制冷剂线路，并且可以将这些传感器包裹在绝缘材料中以使得传感器对环境空气温度的响应性最小。在840处，靠近冷凝液盘安装冷凝液传感器并且将冷凝液传感器连接至空气处理器监视模块。
在844处，安装员移动到冷凝单元并且在冷凝单元与主电源尚未断开的情况下将冷凝单元与主电源断开。在848处，安装员打开冷凝单元，并且在852处安装员安装与AC电连接的变压器并且将引线从冷凝监视模块附接至变压器。在856处，将电流传感器附接在进入冷凝单元的电力引线之一周围。在860处，将来自现有控制板上的端子的控制线(包括制冷线和公共线)连接至冷凝监视模块。在864处关闭冷凝单元，并且在868处恢复到空气处理器单元和冷凝单元的主电源。
在872处，测试与远程监视系统的通信。然后在876处，激活空气处理器监视模块和冷凝监视模块。此时，安装员可以向远程监视系统提供包括连接至空气处理器监视模块和冷凝监视模块的控制线的识别的信息。此外，信息为例如HVAC系统类型、已安装年数、制造商、型号、额定BTU、过滤器类型、过滤器尺寸、吨位等。
此外，因为冷凝单元可能已经与炉分开安装，安装员还可以记录并向远程监视系统提供冷凝单元的制造商和型号、已安装年数、制冷剂类型、吨位等。在880处，运行基线测试。例如，基线测试可以包括运行供暖循环和制冷循环，其中远程监视系统记录并使用以识别初始效率指标。此外，可以创建用于电流、功率和频域电流的基线配置文件。然后可以完成安装。
安装员可以从客户收取装置费、安装费和/或订阅费。在各种实现方式中，订阅费、安装费和装置费可以融合到客户在安装时支付的单个系统费用中。系统费用可以包括用于设定年数诸如1、2、5或10的订阅费，或者可以是终生订阅，终生订阅可以被客户持续到建筑物的房主或所有者的终生。
在图7中，流程图描绘了捕获数据帧的示例性操作。在900处，控制开始于空气处理器监视模块的启动，其中有效(alive)定时器被重置。有效定时器保证信号被周期性地发送至监视系统，使得监视系统知道空气处理器监视模块仍然有效并运行。在不存在该信号的情况下，监视系统330将推断出空气处理器监视模块发生故障或者在空气处理器监视模块与监视系统之间存在连通性问题。
控制在904处继续，其中，控制确定是否已经从监视系统接收到对帧的请求。如果已经接收到这样的请求，则控制转移至908；否则，控制转移至912。在908处，记录包括测量电压、电流、温度、控制线和水传感器信号的帧。执行包括平均、乘方(power)、RMS、以及FFT的计算。然后，帧被传送至监视系统。在各种实现方式中，对一个或更多个控制信号的监视可以是连续的。因此，当接收到远程帧请求时，使用最近的数据来进行计算的目的。
然后，控制返回至900。现在参照912，控制确定控制线之一是否已经开启。如果控制线之一已经开启，则控制转移至916；否则，控制转移至920。尽管912指的是控制线开启，但是在各种其他实现方式中，当控制线的状态改变时，即当控制线开启或关闭时，控制可以转移至916。状态的这种改变可以伴随有对监视系统感兴趣的信号。响应于空气处理器单元或压缩机/冷凝器单元的总电流，控制还可以转移至916。
在920处，控制确定是否已经接收到远程窗口请求。如果已经接收到远程窗口请求，则控制转移至916；否则，控制转移至924。该窗口请求用于例如以下所描述的一系列帧。在924处，控制确定电流是否处于阈值以上，并且如果电流处于阈值以上，则控制转移至916；否则，控制转移至928。在928处，控制确定有效定时器是否处于阈值例如60分钟以上。如果有效定时器处于阈值以上，则控制转移至908；否则，控制返回至904。
在916处，窗口定时器被重置。帧的窗口是如本文更详细描述的一系列帧。在932处，控制开始连续地记录帧。在936处，控制确定窗口定时器是否已经超过第一阈值，例如105秒。如果窗口定时器已经超过第一阈值，则控制在940处继续；否则，控制保持在936处，连续地记录帧。在940处，控制切换到周期性地记录帧，例如每隔15秒。
控制在944处继续，其中，控制确定HVAC系统是否仍然运行。如果HVAC系统仍然运行，则控制在948处继续；否则，控制转移至952。当空气处理器单元和/或冷凝单元的总电流超过预定阈值时，控制可以确定HVAC系统正在运行。替选地，控制可以监视空气处理器单元和/或冷凝单元的控制线，以确定供暖要求或制冷要求何时已经结束。在948处，控制确定窗口定时器现在是否超过第二阈值，例如15分钟。如果窗口定时器现在超过第二阈值，则控制转移至952；否则，控制返回至944，同时控制继续周期性地记录帧。
在952处，控制停止周期性地记录帧并且执行诸如乘方、平均、RMS、以及FFT的计算。控制在956处继续，其中，所述帧被传送。控制然后返回至900。尽管示出了以帧捕获结束，但是952和956可以在贯穿帧记录的各个时间被执行，而不是在结束时。仅作为示例，一旦达到第一阈值，连续记录直到第一阈值为止的帧就可以被发送。直到达到第二阈值为止的剩余帧可以在其被捕获时均被发送出去。
在各种实现方式中，第二阈值可以被设置为高的值(例如超出范围那样高)，这实际上意味着绝不会达到第二阈值。在这样的实现方式中，只要HVAC系统保持运行，就周期性地记录帧。
监视系统的服务器包括处理器和存储器，其中，存储器存储对从空气处理器监视模块和冷凝监视模块接收到的数据进行处理的应用程序代码，并且确定如以下更详细描述的现有故障和/或即将发生的故障。处理器执行该应用程序代码，并且将接收到的数据存储在存储器中或其他形式的存储装置中，所述其他形式的存储装置包括磁存储装置、光存储装置、闪存存储装置等。虽然在本申请中使用术语“服务器”，但是本申请不限于单个服务器。
服务器的集合可以一起进行操作，以接收和处理来自多个建筑物的空气处理器监视模块和冷凝监视模块的数据。可以在服务器之间使用负载平衡算法以分配处理和存储。本申请不限于监视公司所拥有、维护和收纳的服务器。尽管本公开内容描述了在监视系统330中出现的诊断、处理和警报，但是这些功能中的一些或全部功能可以使用所安装的设备和/或客户资源例如客户计算机来在本地执行。
服务器可以存储关于建筑物的HVAC系统的频率数据的基线。该基线可以被用于检测表示即将发生的故障或现有故障的变化。仅作为示例，可以对不同部件的故障的频率标签(frequency signature)进行预编程，并且可以基于来自承包方的观测证据来更新所述频率标签。例如，一旦已经诊断出发生故障的HVAC系统，监视系统就可以记录导致故障的频率数据并将频率标签与诊断出的故障原因相关联。仅作为示例，可以使用计算机学习系统例如神经网络算法或遗传算法来精化频率标签。频率标签对于不同类型的HVAC系统可以是唯一的，和/或可以共享公共特性。基于受监视的特定类型的HVAC系统，可以调节这些公共特性。
监视系统还可以接收每帧中的电流数据。例如，当每秒接收到7.5帧时，可获得具有7.5Hz分辨率的电流数据。可以分析电流和/或该电流的导数(derivative)，以检测即将发生的故障或现有故障。另外，可以使用电流和/或导数来确定何时监视特定数据或者在哪些点处分析所获得的数据。例如，可以发现在特定当前事件周围在预定窗口处所获得的频率数据对应于特定的HVAC系统部件，例如热表面点火的激活。
本公开内容的部件可以连接至计量系统，例如公用设施(包括气和电)计量系统。可以使用包括通过电话线进行通信的任何合适方法来将数据上载到监视系统330。这些通信可以采取数字用户线(DSL)的形式，或者可以使用至少部分地在声音频率内进行操作的调制解调器。上载到监视系统330可以被限制在一天的特定时间，例如在夜间或由承包方或客户指定的时间。此外，可以分批上载，使得可以较少打开和关闭连接。此外，在各种实现方式中，可以仅在已经检测到故障或其他异常时发生上载。
通知的方法不限于以上所公开的这些方法。例如，HVAC问题的通知可以对应用程序采取推送或拉取更新的形式，该应用程序可以在智能电话或其他移动装置上或在标准计算机上来执行。还可以使用网页应用程序、或在本地显示装置例如恒温器364或贯穿建筑物定位的其他显示器上、或在空气处理器监视模块322或冷凝监视模块316上来查看通知。
在图8中，在1004处开始控制，其中接收数据并且记录基线数据。这可在新的监视系统的调试期间发生，所述新的监视系统可以在新的HVAC系统中或是改型安装装置。在1008处控制继续，其中从本地装置接收数据。在1012处，在远程监视系统处，对数据进行分析。
在1016处，控制确定是否需要新的耗材，例如空气过滤器或加湿器元件。如果需要新的耗材，则控制转移至1020；否则，控制转移至1024。在1020处，将耗材发送至客户。空气过滤器可以从远程监视系统的运营商或合作公司直接发送至客户。另外，可以指示所指定的HVAC承包方将耗材发送或个人递送给客户。此外，HVAC承包方可以提出为客户安装耗材，或者可以安装耗材以作为服务计划的一部分。在客户没有选择耗材范围的情况下，远程监视系统可以替代地向客户和/或承包方发送需要替换耗材的警报。可以在应当替换耗材之前将该警报发送出去以给予客户或承包方充足的时间来获取和安装耗材。然后控制返回至1008。
在1024处，控制确定是否已经出现效率下降。如果已经出现效率下降，则控制转移至1028；否则，控制转移至1032。在1028处，控制确定效率下降是否大于第一阈值。如果效率下降大于第一阈值，则控制转移至1036；否则，控制转移至1040。该第一阈值可以是表明效率下降非常显著并且应当解决的的较高阈值。可以基于客户的系统的基线性能、在周围区域中的类似系统的性能、贯穿广地理区域的但针对环境参数归一化的类似系统的性能和/或基于制造商所提供的效率指标来设置该阈值。
在1036处，通知客户和所指定的承包方，并且控制返回至1008。在1040处，控制确定效率下降是否大于第二阈值。该第二阈值可以低于第一阈值，并且可以指示HVAC系统的逐渐退化。结果，如果效率下降大于该第二阈值，则控制转移至1044；否则，控制仅返回至1008。在1044处，效率的下降可能不够显著而不足以通知客户；然而，承包方被通知，并且控制返回至1008。承包方可以安排与客户的预约，和/或可以记录效率的下降以用于对客户的下次访问。
在1032处，控制确定是否基于来自客户建筑物处的本地装置的数据来预测潜在故障。如果是这样，则控制转移至1048；否则，控制转移至1052。在1048处，控制确定是否预计即将发生所述故障。如果预计所述故障即将发生并且如果推荐相应服务，则控制转移至1056，其中客户和所指定的承包方被通知。这可以允许客户与承包方商定和/或作出安排，以确保供暖或制冷的备用源。仅作为示例，在深夜所预测的即将发生的故障可能对于承包方的服务而言太晚。因此，客户可以相应地做出早晨时潜在制冷或供暖建筑物的计划并且作出适当的安排。故障的预测可以允许承包方在承包方在早上营业时安排访问。然后控制返回至1008。
在1048处，如果预计不会即将发生故障或者如果没有推荐服务，则在1060处可以通知承包方。然后承包方可以安排访问客户以确定是否部件应当抢先替换并且与客户讨论其他服务选项。然后，控制返回至1008。在1052处，如果检测到故障，则控制转移至1064；否则，控制返回至1008。在1064中，如果例如通过自动或手动机构来检验故障，则控制转移至1066；否则，控制返回至1008。在1066处，如果确定监视硬件发生故障，则控制转移至1060以通知承包方；否则，确定HVAC系统发生故障，并且控制转移至1068。在1068处，向承包方和客户通知故障，并且控制返回至1008。
在各种实现方式中，可以向客户给出接收被发送至承包方的所有数据和所有警报的选项。虽然可能与常规客户所需要的信息相比，这些信息过多，但是某些客户可能会重视附加数据和更频繁的接触。在1028、1040、1048、1064和1066处所作出的确定均可以由技术人员部分或全部作出。基于技术人员对HVAC系统和自动算法的复杂性的经验，这可以减少误报并且确认故障和缺陷的正确诊断。
在图9中，总电流水平在非零电流1104处开始，该非零电流表示至少一个耗能部件正在耗能。电流1108的尖峰可以表示另外的部件正在开启。上升电流1112可以对应于导风轮鼓风机的操作。这之后紧接着是尖峰1116，该尖峰可以表示热表面点火器的操作开始。在打开螺线管操作的气阀之后，热表面点火器可以关闭，这使得在1118处电流返回至对应于导风轮鼓风机的水平。电流可以保持大致平坦1120直到电流斜坡1124开始为止，该电流斜坡表示循环器鼓风机操作开始。尖峰1128可以表示从循环器鼓风机的启动到运行的转变。
在图10A中，客户装置680被示出为具有示例性修理/替换界面。该界面辅助客户来确定是否修理或替换HVAC系统的子系统或整个HVAC系统。可以基于所监视的数据来向客户显示以下信息中的一些或全部信息。然而，以下列表并不是穷尽的，并且可以在各种情况下基于从客户的HVAC系统接收的数据以及从其他系统获得的比较数据来显示包括修理历史信息、价格信息和诸如效率的操作参数的附加信息。修理的历史1304向客户示出已经作出什么修理、相应的日期以及相应的价格。这可以包括诸如过滤器替换、调准等维护。当前系统的设计寿命1308示出了预计当前系统持续多长时间对较小部件进行定期维护和潜在替换。替换的成本1312是基于先前安装的过去历史来计算的，并且可以包括用于客户的系统的多个选项。例如，可以分别呈现低效率、中等效率和高效率系统。修理的成本1316描绘了对HVAC系统的当前修理的预期成本，以将HVAC系统提高到合理水平的性能。所有者比较的总成本1320向客户示出与安装和操作的新系统的成本相比他们的当前系统需要多少成本来修理和操作。基于来自操作较新、较高效率的系统的预计节省示出了能量节省1324。投资回报1328可以描绘收支平衡点(如果存在一个)，所述收支平衡点示出了下述地方：新系统的成本和其较低的操作成本随着操作成本的上升可下降到当前系统的总成本以下。
在图10B中，客户装置680被示出为具有修理验证显示器。在1340处可以示出从下面的修理接收到的数据，所述数据包括效率指标，例如系统的绝对效率以及与安装时间、制造商指导和类似的系统相比的效率的百分比。此外，示出了HVAC系统的部件的工作状态。例如，如果确定火焰探针(未示出)发生故障，并因此HVAC控制器不能检测到火焰存在，火焰探针的工作状态可以被显示为故障。同时，修理后指标或状态1344显示出在执行修理之后监视系统所确定的指标或状态。图形视图1348可以显示在修理之前的效率的图表，而图形视图1352示出了在修理之后的效率。另外地或替选地，还可以以图形方式来显示其他数据。例如，可以在1348之前以及在1352之后均示出时域中的电流的迹线或电流的频域频谱，在1352中相应的标记表示1348中的故障，并且假定修理成功，则在1352中进行相应的调整数据。
在图10C中，客户装置680被示出为显示客户可以在任何时间查看的系统状态。在1370中，示出了安装、修理和维护历史。此外，可以示出当前警报状态和以前的警报。在1374中，示出了关于所指定的或最近的承包方的联系信息。在1378处，示出了客户的HVAC系统的绝对效率和相对效率。可以示出用于供暖和制冷两者的效率，并且可以以绝对数且相对于邻居的系统、在较广泛的地理区域中的类似系统、制造商指导和基线值相关来示出所述效率。在1382中，示出了耗材状态。这可以示出耗材例如过滤器垫或加湿器垫的预期寿命。此外，示出了何时已经预先替换或安装耗材的时间线。图形指示器可以描绘关于替换的估计日期耗材剩余多少预期寿命。在1386中，示出了各种系统参数和系统数据的图形视图。例如，可以示出自监视系统的安装开始的效率。时间标度调节1390允许用户查看不同时间段，例如过去的一年。此外，时间标度调节1390可以允许客户仅查看每年内的特定时间窗，例如当供暖系统被激活或者当制冷系统被激活时的时间。
在图11中，示出了云处理的另外的示例性表示，其中，处理模块1400接收帧形式的事件数据。处理模块1400使用用于故障的检测和预测的各种输入数据。所识别的故障被发送至差错通信系统1404。可以在从空气处理器监视模块和冷凝监视模块接收时存储事件数据1402。
利用来自事件数据1402的有关数据，处理模块1400然后可以执行各种预测或检测任务。在各种实现方式中，某些处理操作为多于一个检测或预测操作所共有。该数据可以因此被缓存并重新使用。处理模块1400接收关于设备配置1410例如控制信号映射的信息。
规则和限制1414确定传感器值是否超出可以表示传感器故障的范围。另外，规则和限制1414可以表明：当诸如电流和电压的参数超出预定限制时，传感器值不能被信任。仅作为示例，如果例如在限电期间AC电压下降，则在所述时间期间所获得的数据会由于不可靠而被丢弃。
去抖动和计数器保持器1418可以存储异常检测的计数。仅作为示例，单个螺线管操作的气阀故障的检测可以使计数器增加，但是不会触发故障。仅当检测到多个螺线管操作的气阀故障时，才发送差错信号。这可以排除误报。仅作为示例，耗能部件的单一故障可以导致相应的计数器加1，而适当操作的检测可以导致相应的计数器减1。以此方式，如果故障操作普遍，则计数将最终增加至发送差误信号的点。记录和参考文件1422可以存储用于检测和预测的频域和时域数据建立基线。去抖动包括可以去除毛刺和/或噪声的平均处理。例如，可以对输入信号应用移动平均或窗口化平均，以避免当实际上仅存在噪声的尖峰(或毛刺)时转变的虚假检测。
可以基于电流和/或功率通过比较控制线状态与操作状态来确定基本故障-功能故障。可以通过温度来验证基本故障，并且不当操作可以贡献于计数器增加。该分析可以依赖回风温度、送风温度、液体线路内温度、电压、电流、有功功率、控制线状态、压缩机排放温度、液体线路外温度、以及环境温度。
可以通过检查异常操作的传感器值来检测传感器差错故障，例如可能发生开路故障或短路故障。可以在规则和限制1414中找到用于这些确定的值。该分析可以依赖回风温度、送风温度、液体线路内温度(其可以对应于空气处理器中在膨胀阀之前或之后的制冷剂线路的温度)、控制线状态、压缩机排放温度、液体线路外温度、以及环境温度。
当HVAC系统处于关闭状态时，传感器差错故障也可以被诊断。例如，基于表示HVAC系统已经关闭了一个小时的控制线，处理模块1400可以检查压缩机排放温度、液体线路外温度以及环境温度是否近似相等。另外，处理模块1400还可以检查回风温度、送风温度以及液体线路内温度是否近似相等。
处理模块1400可以对温度读数和电压与预定限制进行比较，以确定电压故障和温度故障。这些故障可以导致处理模块1400忽略在电压或温度超出预定限制时可能出现的各种故障。
处理模块1400可以检查离散传感器的状态，以确定是否存在特定检测到的故障条件。仅作为示例，检查冷凝液、浮控开关和地面传感器水传感器的状态。相对HVAC系统的操作状态，水传感器可以被交叉检查。仅作为示例，如果空调系统没有运行，则将不期望冷凝液托盘将会充满水。相反，这可以表示水传感器之一发生故障。这样的确定可以发起修理传感器的服务请求，使得当出现实际水问题时其可以被适当地识别。
处理模块1400可以确定炉启动的合适序列是否发生。这可以依赖事件和日常积累文件1426。处理模块1400可以例如通过查看图10B中所示的转变和期望这些转变的期望时间来执行状态序列解码。将所检测的炉序列与参考情况进行比较，并且基于异常生成差错。可以利用温度读数例如观察当燃烧器开启时送风温度相对于回风温度是否增加来验证炉序列。处理模块1400还可以使用FFT处理来确定火花器或点火器操作和螺线管操作的气阀操作是适当的。
处理模块1400可以确定火焰探针或火焰传感器是否精确地检测火焰。状态序列解码可以在确定是否执行一系列炉启动之后。如果这样，这可表明火焰探针不检测火焰并且燃烧器因此被关闭。当火焰探针不当操作时，重试的频率随时间增加。
处理模块1400可以通过对热性能与功耗和单元历史进行比较来评估热泵性能。这可以依赖关于设备配置的数据1410，当可获得时，该数据包括压缩机映射图。
处理模块1400可以确定空调系统的制冷剂水平。例如，处理模块1400可以分析压缩机电流的频率含量，并且在电力线频率的第三、第五和第七谐频处提取频率。基于环境温度，可以将该数据与来自当已知空调系统被完全装料(charge)时的历史数据进行比较。通常，当装料损失时，振荡频率(surge frequency)可能会降低。可以使用诸如送风温度、回风温度、液体线路内温度、电压、有功功率、控制线状态、压缩机排放温度、以及液体线路外温度的额外数据来加强低制冷剂水平确定。
替选地，处理模块1400可以确定低制冷剂装载(charge)，这是通过监视由保护器开关对压缩机马达去激活而实现的，其可以表明低制冷剂装载条件。为了防止误报，处理模块1400可以忽略在压缩机马达启动之后先于预定延迟发生的压缩机马达去激活，因为这可以替代地表明另外的问题，例如转子卡住。
处理模块1400可以确定空气处理器单元中的电容器(例如用于循环器鼓风机的运行电容器)的性能。基于回风温度、送风温度、电压、电流、有功功率、控制线状态、以及FFT数据，处理模块1400确定开始电流的时间和幅值，并相对于参考来检查开始电流曲线。另外，可以随时间变化比较稳态电流，以查看增加是否导致回风温度与送风温度之间的差的相应增加。
类似地，处理模块1400确定在压缩机/冷凝器单元中的电容器是否正常运行。基于压缩机排放温度、液体线路外温度、环境温度、电压、电流、有功功率、控制线状态、以及FFT电流数据，控制确定开始电流的时间和幅值。在时域和/或频域中，相对于参考检查该开始电流。处理模块1400可以补偿环境温度的改变和液体线路内温度的改变。处理模块1400还可以验证稳态电流的增加导致压缩机排放温度与液体线路内温度之间的差的相应增加。
处理模块可以随时间变化来计算和累计能耗数据。处理模块还可以周期性地且以供暖循环和制冷循环为终点来存储温度。另外，处理模块1400可以记录运行时间的长度。可以使用运行时间的累计值来确定磨损零件的寿命，磨损零件可以从服务中受益，例如加润滑油或优先替换。
处理模块1400还可以将客户的设备分级。处理模块1400将由HVAC设备产生的热通量相对于能耗进行比较。热通量可以由回风温度和/或例如来自恒温器的室内温度来表示。处理模块1400可以计算建筑物的包络以确定净通量。处理模块1400可以将针对建筑物包络调节时的设备的性能相对于其他相似系统进行比较。显著的偏差可能导致要表示的错误。
处理模块1400使用电流或功率的变化和循环器鼓风机马达的类型来确定负载的变化。负载的变化可以被用于确定过滤器是否变脏。处理模块1400还可以使用功率因数，其中可以基于电压和电流之间的相位差来计算该功率因数。可以使用温度来验证减少的流量并且排除循环器鼓风机马达中的所观察的电流变化或功率变化的其他可能原因。处理模块1400还可以确定何时蒸发器盘管被关闭。处理模块1400使用加载数据和热数据的结合，以识别正冻结或已经冻结的盘管的标签。即使在没有对盘管本身直接进行温度测量时，也可以执行此操作。
FFT分析可以表示来自高液体部分的经改变的压缩机负载。通常，冻结的盘管由风扇故障引起，但是风扇故障本身可以单独地检测出来。处理模块1400可以使用来自空气处理器单元和压缩机冷凝器单元的回风温度、送风温度、液体线路内温度、电压、电流、有功功率、以及FFT数据。另外，处理模块1400可以监视控制线状态、开关状态、压缩机排放温度、液体线路外温度、以及环境温度。当发生可能指示过滤器堵塞的加载变化而该变化突然发生时，可能归结于不同原因。
处理模块1400通过检查作为液体线路外温度与环境温度之间的差的接近温度来识别冷凝器堵塞。当制冷剂没有从冷凝器排放温度(至冷凝器的输入)被充分制冷到基于环境温度调节的液体线路外温度(冷凝器的输出)时，冷凝器可能被堵塞。可以使用其他数据来排除该问题的其他可能原因。其他数据可以包括空气处理器单元和压缩机冷凝器单元两者的送风温度、回风温度、电压、电流、有功功率、FFT数据、以及控制线状态。
处理模块1400确定所安装的设备对于建筑物而言是否过大。基于事件和日常积累文件，处理模块评估在供暖和/或制冷走向的末端处的温度斜率。使用运行时间、占空比、温度斜率、环境温度、以及设备热通量对建筑物通量，可以确定设备尺寸的适当性。当设备过大时，对舒适度有影响。例如，在空调中，短期运行不能充分地循环空气，因此从空气中抽不出湿度。此外，空调系统可以绝不在短周期期间达到峰值工作效率。
处理模块1400基于来自空气处理器单元的电压、电流、有功功率、控制线状态和FFT数据来评估点火器正温度系数。处理模块比较预热(warm-up)期间的电流水平和斜率，以寻找增加的电阻。此外，处理模块可以使用关于预热的FFT数据，以检测曲线形状和内部电弧的变化。
处理模块还可以基于来自空气处理器单元的电压、电流、有功功率、控制线状态和FFT数据来评估点火器负温度系数。处理模块1400比较预热期间的电流水平和斜率，以寻找增加的电阻。处理模块1400检查初始预热电流和波谷电流。此外，处理模块1400可以使用对应于预热的FFT数据，以检测曲线形状和内部电弧的变化。
处理模块1400还可以基于来自空气处理器单元的电压、电流、有功功率、控制线状态和FFT数据来评估氮化物点火器的正温度系数。处理模块1400比较预热期间的电压水平和电流斜率，以寻找增加的电阻。另外，处理模块1400使用对应于预热的FFT数据，以检测曲线形状、驱动电压模式和内部电弧的变化。驱动电压的变化可以表明点火器老化，因此这些调节应当区别于变化，以补偿气体含量和其他炉分量。
在图12A中，表描绘了关于空气处理器单元的可以检测和/或预测的示例性故障和特征。每一行对应于可以检测或预测的故障或特征，而位于每一列中的星号用于进行检测或预测。对于检测和预测两者而言，一些数据可以用作原始数据用于进行确定，而其他数据被用于补偿。温度和电压被用于对在相应列中具有星号的这些行执行补偿。
原始列包括：事件被检测到时的定时、时域电流信息、温度(包括由恒温器测量的建筑物温度)、压力(例如制冷系统压力和/或空气压力)、FFT数据、以及直接检测。在状态或控制线直接指示故障或特征时，例如当水传感器指示冷凝液托盘过满时，会发生直接检测。
在图12B中，表描绘了关于压缩机/冷凝器单元的可以检测和/或预测的示例性故障和特征。在图12B中，可以使用外部环境温度和电压来补偿原始数据。
监视公司提供监视服务，监视公司可能或可能不附属于HVAC承包方、HVAC原始设备制造商或HVAC供应商。监视服务可以包括一个或更多个等级的服务，其中服务的等级可以在诊断的量、数据的特异性等方面不同。监视服务采集来自与建筑物中的HVAC设备连接的本地装置的数据。尽管使用了术语HVAC，但是本公开内容的原理适用于任何环境舒适系统，该系统可以包括一个或更多个装置，例如热泵、空调或炉。
可以由HVAC原始设备制造商或增值转销商将本地装置与HVAC设备集成在一起。还可以由HVAC承包方在安装或升级HVAC系统时或者随后改型时安装本地装置。
客户可以在本地装置准备发送数据时订阅监视服务。本公开内容的原理还适用于安装在商业场所中的HVAC系统，其中建筑物经理或房东可以订阅监视服务。分级定价可以允许监视服务向商业场所提供更精细的监视。对特殊环境例如烟草干燥仓的监视可能会售价较高，并且对特殊环境的监视可以包括诸如湿度的其他形式的监视。
用于监视服务的成本包括监视服务本身、本地装置的成本以及安装本地装置的成本。对于监视服务，监视公司可以收取一定的周期性利率，例如月利率或年利率。监视公司可以提供以例如一年、五年、十年等的增量来预付监视的计划。监视公司可以对预付款提供折扣。
监视服务的成本可以由客户直接支付，或者可以由承包方来支付。承包方可以将监视服务的成本传递给客户。这可以以与承包方支付相同的时间间隔来进行。替选地，承包方可以在安装本地装置时接收用于监视服务的预先付款。
仅作为示例，承包方可以在安装新的HVAC系统时提供监视包。该包可以包括本地装置、本地装置的安装以及预定监视周期的成本。仅作为示例，承包方可以提供十年的监视包，其将提供十年的监视服务。承包方在安装时可以向监视公司预先支付十年的服务以使得证保客户监视，而不考虑承包方是否会经营十年。如果在HVAC系统的安装或升级时购买包，则承包方可以对监视包提供折扣。
当客户没有预先支付监视服务时，只要客户保持与承包方的服务呼叫和修理，承包方就可以补贴监视服务成本。承包方可以在服务访问和修理的利润率中收回监视服务成本；承包方还可以申请服务访问和修理的附加费以收回成本。如果客户选择新的承包方，则新的承包方可以承担补贴；替选地，客户可以开始支付监视的全部费用。
在各种实现方式中，承包方可以将日常维护与监视包捆绑在一起。日常维护可以提供定期访问，例如每年访问一次或两次，以检查HVAC系统。另外地或替选地，承包方可以在运行预定数量的小时之后或者在检测到性能降低或者故障的风险增大时检查HVAC系统。利用监视包，可以免费或以降低的价格来提供这些服务呼叫。连同监视包一起，承包方还包括部件折扣和/或人工折扣。
本地装置的成本可以在安装时由承包方或客户支付。替选地，本地装置可以被出租，例如按年计或按月计。装置的成本可以由监视公司补贴或全部支付，以通过监视服务费来收回。当第一次安装设备时或者当开始监视时，可以收取激活费。激活费可以连同支付监视服务本身分期支付。激活费可以在一定期限的连续监视之后被退还或免除。当以前的客户迁移到新的位置时，激活费可以减少或免除。此外，对于以前的客户可能会降低本地装置的成本和/或它们的安装的成本，以期望个客户会保持忠诚度。
在各种实现方式中，本地装置可以保留安装，即使他们被租用并且监视服务被停止。这可能是当卸载设备的成本超过设备的价值时的情况。此外，实际问题包括客户准许承包方卸载设备以停止服务的潜在不愿意。有利地，通过将设备留在适当的位置，原来的客户或以后的客户可以重新激活监视服务，而无需任何重新安装。实际上，在各种实现方式中，可以重新启用监视服务，而无需物理访问客户的建筑物。
承包方可以以各种原因来补助上述成本的一些或全部。例如，监视公司可以向承包方提供管理客户数据、设备信息和故障信息的界面以用于承包方的客户订阅监视服务。这可以为承包方减少管理开销。此外，这可以允许服务访问的更高效安排和任务分配。例如，可以使用客户的位置数据来减少服务访问之间的行进距离。此外，雇员可以被分配针对他们所拥有必要技能的服务访问的任务，并且可以在服务访问时携带可能的替换零件。监视服务数据还可以有助于以优先顺序排列服务访问并且有助于估算完成服务访问所需的时间。该管理软件可以通过监视服务来实现，或者可以被打包并销售以由承包方进行安装。
以上益处也归属于可预计对较少的跟随访问和零件延迟的较短服务请求的客户。承包方的更好体验改善了客户与承包方之间的关系，并且可以降低客户流失。此外，提供监视可以是关于所在区域中的其他承包方的区分者。
承包方补贴的另外的理由包括：监视服务可以自动向承包方告知客户HVAC系统的检测或预测的故障，同时客户也被通知。监视服务还可以向客户提供用以查看与他们的HVAC系统相关的数据的界面，并且监视服务可以显示或提供补贴监视花费的承包方的联系信息。
除了监视服务之外，监视公司、承包方和/或第三方可以提供耗材替换包。仅作为示例，根据需要，可以将新的空气过滤器运送给客户。可以在监视系统确定需要新的过滤器时和/或以日历为基础运送空气过滤器。仅作为示例，监视系统可以在HVAC循环器风扇已经运行了一定数量个小时时确定需要新的空气过滤器。另外地或替选地，监视系统可以基于对通过现有空气过滤器的空气流量受到限制的评估来确定需要新的风扇。
还可以定期地或根据需要将诸如加湿器垫和藻类定位器(algae puck)的其他耗材运送给客户。承包方可以在日常维护访问期间提供安装新的过滤器或其他耗材。安装耗材的访问可以是免费或降低价格的，作为维护包的一部分，或作为友好表示以提高客户对承包方的满意度并且提供关系发展。
原始设备制造商还可以部分或完全地补贴监视服务、本地装置和安装的成本以作为访问由模块生成的信息的回报。将提供给制造商的信息匿名化，即，除去任何的个人识别数据。还可以通过不包括个人数据而仅包括聚合数据例如平均值、标准偏差、总计等将信息匿名化。
聚合数据可以有助于制造商识别并解决常见故障模式、评估被安装的系统的实际效率并且分析设备使用模式。监视公司可以包括诸如制造商和型号的设备信息，其可以允许可靠性与效率的实际比较。可以将该信息销售给制造商或者销售给HVAC业务中的其他有关各方。监视公司还可以免费或以盈利为目的发布与监视系统的利益有关的信息。例如，基于监视公司进行的检测所校正的低效率可以贡献于监视公司的指标。
还可以销售或提供将效率参数和操作参数与诸如地理位置、气候、建筑物类型、建筑物规模(例如，以平方英尺计)、建筑物的使用年限、HVAC制造商和型号、设备使用年限等特征相关联的市场研究。监视公司可以向相关行业例如绝缘承包方和HVAC制造商提供付费广告的机会，以用于在对监视数据的监视报告和在线界面上显示广告。
诸如天然气公司和电力公司的公用事业公司可以补贴监视服务、本地装置和/或装置安装的成本。公用事业公司可以提供这种补贴以降低消耗，因为监视将会趋向于使低效的HVAC操作最小化。公用事业公司还能够使用监视数据来显示消耗的降低，这可以触发调整者来使得提高价格。此外，公用事业公司关注于制冷剂装料验证以确保正常运行。
此外，在各种实现方式中，本地装置可以被配备成使HVAC系统的部件例如空调压缩机去激活。去激活能力可能已经存在，以便在检测到危险情况时防止对HVAC系统的损坏，或者当例如空调冷凝器托盘处于溢出的危险时防止水损坏。
客户可以授权电力公司在指定时间或指定日期发起这样的去激活，程序可以被称为中断服务。本地装置可以提供对公用事业公司和客户两者而言的低成本、利用中断服务的机会，而无需单独的电表成本和相关的电工安装成本。作为在高峰使用时间期间中断压缩机的能力的回报，公用事业公司可以补贴包括设备、安装和/或正在进行的监视的监视成本。公用事业公司可以通过直接向客户或监视公司汇款或者间接地通过降低效用账单来补贴成本。
监视公司可以向承包方对与安装本地装置和管理监视服务相关的认证和培训收费。监视公司还可以以免费或以一定价格提供与销售监视和使客户和承包方从监视服务获得的利益最大化相关的销售培训。监视公司还可以向积极参与向客户提供监视服务的承包方提供资金贷款。
监视公司还可以提供融资或者提供用以确保用于HVAC安装工程的融资的接口。这可以允许较大的发展，例如公寓或新居民区，以被预安装来提供监视。监视公司可以提供房屋保修或者与提供房屋保修的第三方成为合作伙伴。房屋保修可以覆盖HVAC设备，并且可以包括家中的另外的显著电器，例如热水加热器。房屋保修可以是较全面，其包括线路、管道、屋顶、窗户等。对于购买房屋保修连同监视包一起，可以给予折扣。
前面的描述实际上仅是说明性的并且决不意在限制本公开内容、其应用或使用。本公开内容的广义教示可以以各种形式来实现。因此，虽然本公开内容包括特定的示例，但是因为在研究附图、说明书和所附权利要求时其他修改将会变得明显，所以本公开内容的真实范围不应当局限于此。如本文中使用的，短语“A、B和C中的至少之一”应当被理解为表示使用非排他性逻辑“或(OR)”的逻辑(A或B或C)。应当理解的是，在不改变本公开内容的原理的情况下，可以以不同顺序(或同时)来执行方法内的一个或更多个步骤。
在包括以下定义的本申请中，术语“模块”可以用术语“电路”来替换。术语“模块”可以指代下述项中的一部分或者包括下述项：专用集成电路(ASIC)；数字、模拟或混合的模拟/数字分立电路；数字、模拟或混合的模拟/数字集成电路；组合逻辑电路；现场可编程门阵列(FPGA)；执行代码的(共用、专用或成组的)处理器；用于存储由处理器执行的代码的存储器(共用、专用的或成组的)；提供所述功能的其他合适的硬件部件；或以上的一些或全部的组合，例如在芯片上系统中。
如上所使用的术语“代码”可以包括软件、固件、和/或微码，并且可以指代程序、例程、功能、类别、和/或对象。术语“共用的处理器”涵盖用以执行来自多个模块的一些或所有代码的单个处理器。术语“成组的处理器”涵盖用以结合另外的处理器来执行来自一个或更多个模块的一些或所有代码的处理器。术语“共用的存储器”涵盖存储来自多个模块的一些或所有代码的单个存储器。术语“成组的存储器”涵盖用以结合另外的存储器来存储来自一个或更多个模块的一些或所有代码的存储器。术语“存储器”可以是术语“计算机可读介质”的子集。术语“计算机可读介质”不涵盖通过介质传播的暂态电信号和电磁信号，并且因此可以被认为有形且非暂态。非暂态的有形计算机可读介质的非限制性示例包括：非易失性存储器、易失性存储器、磁存储器和光存储器。
在本申请中所描述的设备和方法可以通过一个或更多个处理器执行的一个或更多个计算机程序来部分或全部实现。计算机程序包括：存储在至少一个非暂态的有形计算机可读介质上的处理器可执行指令。计算机程序还可以包括和/或依赖所存储的数据。

Claims (55)

1.一种通过远程监视系统操作供暖、通风或空调(HVAC)监视服务的方法，所述远程监视系统包括处理器和存储器，所述方法包括：
提供用于安装在住宅或商业建筑物的HVAC系统中的本地装置，所述本地装置被配置成收集来自传感器的数据，其中所收集的数据表示由所述传感器测量的物理电流，并且其中所述本地装置被配置成将所收集的数据变换成第二数据；
在所述远程监视系统处，通过广域网周期性地接收来自所述本地装置的所述第二数据；
将所接收的第二数据存储在所述远程监视系统的所述存储器中；
分析所存储的数据，以选择性地识别发生在HVAC系统中的问题；
接收对应于所述建筑物的订阅费，所述订阅费适用于日历周期；以及
响应于至少一个所述问题被识别，向对应于所述建筑物的客户选择性地传递警报消息，其中所述传递限制于所述日历周期。
2.根据权利要求1所述的方法，还包括：销售所述本地装置，其中所述本地装置的价格包括所述订阅费，并且其中所述日历周期在所述本地装置被激活时开始。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述本地装置的价格包括终生订阅，并且所述日历周期没有结束日期。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述建筑物为住宅，并且所述客户为所述住宅的房主。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述本地装置由第一HVAC承包方安装。
6.根据权利要求5所述的方法，其中，从所述第一HVAC承包方接收所述订阅费。
7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述客户向所述第一HVAC承包方支付针对维护计划的服务费，并且其中由所述第一HVAC承包方从所述服务费中支付所述订阅费。
8.根据权利要求5所述的方法，其中，还向所述第一HVAC承包方提供关于所识别的问题的警报消息。
9.根据权利要求8所述的方法，其中，向所述第一HVAC承包方提供关于所识别的问题的附加信息。
10.根据权利要求5所述的方法，还包括：向所述第一HVAC承包方提供部件信息，其中所述部件信息包括预计要在补救所识别的问题时使用的一个或更多个部件的列表。
11.根据权利要求5所述的方法，还包括：向所述第一HVAC承包方提供技能信息以用于选择技术人员，其中所述技能信息包括预计在补救所识别的问题时所需要的技能的列表。
12.根据权利要求1所述的方法，还包括：提供用于安装在所述建筑物处的第二本地装置。
13.根据权利要求12所述的方法，其中，所述本地装置被定位为接近所述HVAC系统的空气处理器单元，并且其中所述第二本地装置被定位为接近所述HVAC系统的冷凝单元。
14.根据权利要求13所述的方法，其中，所收集的数据包括(i)所述本地装置所测量的所述空气处理器单元的电传感器数据，以及(ii)所述第二本地装置所测量的所述冷凝单元的电传感器数据。
15.根据权利要求1所述的方法，其中，所述警报消息包括语音邮件消息、文本消息或电子邮件消息中的至少之一。
16.根据权利要求1所述的方法，其中，所述警报消息包括HVAC承包方的联系信息。
17.根据权利要求1所述的方法，其中，所述警报消息包括：对所述客户的电话呼叫。
18.根据权利要求1所述的方法，其中，选择性地识别问题包括：响应于所存储的数据来选择性地识别所述HVAC系统的降低的效率。
19.根据权利要求18所述的方法，还包括：等待向所述客户发送关于所述降低的效率的信息，直到所述降低的效率下降到阈值以下。
20.根据权利要求19所述的方法，还包括：基于所述HVAC系统的品牌和型号来确定所述阈值。
21.根据权利要求19所述的方法，还包括：基于对所述HVAC系统上执行的初始效率确定来确定所述阈值。
22.根据权利要求1所述的方法，其中，所述广域网包括因特网。
23.根据权利要求1所述的方法，还包括：响应于所述HVAC系统中的事件，通过所述广域网不定期地接收数据。
24.根据权利要求23所述的方法，其中，所述事件包括下述项中的至少之一：(i)来自所述HVAC系统的恒温器的供暖请求；以及(ii)来自所述恒温器的制冷请求。
25.根据权利要求1所述的方法，其中，所收集的数据包括电传感器数据，所述电传感器数据包括电流和电压。
26.根据权利要求25所述的方法，其中，所述电传感器数据包括功率和功率因数。
27.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第二数据包括频域电流数据。
28.根据权利要求27所述的方法，其中，所收集的数据包括具有第一分辨率的时域电流数据，并且其中所述频域电流数据是所述本地装置基于具有比所述第一分辨率更高的第二分辨率的时域电流数据生成的。
29.根据权利要求1所述的方法，其中，所收集的数据包括空气温度传感器数据和制冷剂温度传感器数据。
30.根据权利要求1所述的方法，其中，所收集的数据包括空气压力传感器数据。
31.根据权利要求1所述的方法，其中，所收集的数据包括制冷剂压力传感器数据。
32.根据权利要求1所述的方法，还包括：向HVAC设备的原始设备制造商提供聚合且匿名化的数据。
33.根据权利要求32所述的方法，其中，所述聚合且匿名化的数据包括系统效率数据。
34.根据权利要求32所述的方法，其中，所述聚合且匿名化的数据包括修理数据。
35.根据权利要求1所述的方法，还包括：将在进行修理之前收集的数据与在进行所述修理之后收集的数据进行比较。
36.根据权利要求35所述的方法，还包括：向所述客户告知所述比较的结果。
37.根据权利要求36所述的方法，还包括：提供所述HVAC系统的操作参数的图表，所述图表包括在进行所述修理之前的时间段和在进行所述修理之后的时间段。
38.根据权利要求1所述的方法，还包括：向技术人员通知所识别的问题，其中所述技术人员在信息被提供至所述客户之前分析所识别的问题。
39.根据权利要求38所述的方法，还包括：向HVAC承包方提供所述技术人员的联系信息，以允许所述HVAC承包方与所述技术人员讨论所识别的问题。
40.根据权利要求1所述的方法，还包括：向所述客户选择性地提供替换所述HVAC系统的耗材的建议。
41.根据权利要求40所述的方法，其中，所述耗材为空气过滤器。
42.根据权利要求40所述的方法，还包括：将所述耗材运送至所述建筑物。
43.根据权利要求40所述的方法，还包括：指引HVAC承包方将所述耗材递送至所述建筑物。
44.根据权利要求1所述的方法，还包括：向HVAC承包方或所述客户中的至少之一选择性地提供进行预防性维护的建议。
45.根据权利要求44所述的方法，其中，所述预防性维护包括清洁所述HVAC系统的蒸发器盘管和清洁所述HVAC系统的冷凝器盘管中的一个或更多个。
46.根据权利要求1所述的方法，还包括：响应于所识别的问题，
识别最有可能引起所识别的问题的故障元件；
估计所述故障元件的修理成本；
估计所述HVAC系统的至少一个子系统的替换成本；以及
向所述客户提供包括所述修理成本和所述替换成本的图形界面。
47.根据权利要求46所述的方法，其中，所述图形界面包括所述HVAC系统的修理历史。
48.根据权利要求46所述的方法，其中，所述图形界面包括(i)在修理所述HVAC系统之后以及(ii)在替换所述HVAC系统之后的效用成本的估计。
49.根据权利要求1所述的方法，还包括：
向所述客户提供图形界面；以及
在所述图形界面中，显示所述HVAC系统的操作参数的时间线，
其中，所述操作参数是从所存储的数据获得的。
50.根据权利要求49所述的方法，其中，所述操作参数是使用一个或更多个数学函数根据所存储的数据计算的。
51.根据权利要求49所述的方法，还包括：在所述图形界面中，利用图形数据来显示所述时间线。
52.根据权利要求49所述的方法，还包括：在所述图形界面中，利用文本数据来显示所述时间线。
53.根据权利要求49所述的方法，还包括：在所述图形界面中，显示来自所存储的数据的原始数字。
54.根据权利要求49所述的方法，其中，将所述本地装置在第一时间点安装在所述HVAC系统中，并且其中所存储的数据从所述第一时间点覆盖至当前时间点。
55.根据权利要求54所述的方法，还包括：允许所述客户放大所存储的数据的所选择的时间段。
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