CN104885585A - 具有多个相同的冷却回路的冷却系统中的故障检测 - Google Patents
具有多个相同的冷却回路的冷却系统中的故障检测 Download PDFInfo
- Publication number
- CN104885585A CN104885585A CN201380064127.3A CN201380064127A CN104885585A CN 104885585 A CN104885585 A CN 104885585A CN 201380064127 A CN201380064127 A CN 201380064127A CN 104885585 A CN104885585 A CN 104885585A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- operating parameter
- cooling circuit
- controller
- fault
- described cooling
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
- F24F11/00—Control or safety arrangements
- F24F11/30—Control or safety arrangements for purposes related to the operation of the system, e.g. for safety or monitoring
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
- F24F11/00—Control or safety arrangements
- F24F11/30—Control or safety arrangements for purposes related to the operation of the system, e.g. for safety or monitoring
- F24F11/32—Responding to malfunctions or emergencies
- F24F11/38—Failure diagnosis
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
- F24F11/00—Control or safety arrangements
- F24F11/30—Control or safety arrangements for purposes related to the operation of the system, e.g. for safety or monitoring
- F24F11/49—Control or safety arrangements for purposes related to the operation of the system, e.g. for safety or monitoring ensuring correct operation, e.g. by trial operation or configuration checks
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K7/00—Constructional details common to different types of electric apparatus
- H05K7/20—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
- H05K7/20709—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating for server racks or cabinets; for data centers, e.g. 19-inch computer racks
- H05K7/20836—Thermal management, e.g. server temperature control
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
- F24F11/00—Control or safety arrangements
- F24F11/30—Control or safety arrangements for purposes related to the operation of the system, e.g. for safety or monitoring
- F24F11/32—Responding to malfunctions or emergencies
Abstract
在具有多个相同的冷却回路的冷却系统中,如果冷却回路的所监视的操作参数彼此相差明显的量,则由控制器确定故障检测。在一个方面中,控制器使用对冷却回路的操作参数与在确定冷却回路在启动后正常操作之后获取的冷却回路的操作参数的快照的比较。在一个方面中,控制器使用冷却回路的已知的操作参数和该冷却回路的系统模型来计算该冷却回路的其余的操作参数(系统模型操作参数),并且使用对系统模型操作参数与所监视的操作参数的比较。
Description
相关申请的交叉引用
本申请要求2013年12月2日提交的美国发明申请No.14/093,808的优先权和2012年12月7日提交的美国临时申请No.61/734,414的权益。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
本公开内容涉及检测冷却系统的冷却回路的故障。
背景技术
该部分提供与本公开内容相关的背景信息,该背景信息不一定是现有技术。
冷却系统可以应用于要对流体进行冷却的大量不同的应用中。冷却系统用于对诸如空气的气体以及诸如水的液体进行冷却。两个常见的示例是:建立用于“舒适冷却”HVAC(制热、通风和空气调节)系统,即对人们存在的空间如办公室进行冷却,以及建立数据中心气候控制系统。
数据中心是包括电子设备的集合如计算机服务器的房间。数据中心以及其中包括的设备通常具有最佳环境操作条件,特别是温度和湿度。用于数据中心的冷却系统通常包括气候控制系统,其通常被实现为冷却系统的控制部分,以在数据中心中保持适当的温度和湿度。
图1示出了具有气候控制系统102(也被称为为冷却系统)的常规数据中心100的示例。说明性地,数据中心100利用“热”通道和“冷”通道方式,在该方式中,设置了设备机架104以创建热通道106和冷通道108。说明性地,数据中心100也是在底层地板112上方具有高架地板110的高架地板数据中心。高架地板110与底层底板112之间的空间提供了供气静压层114用于将调节好的供气(有时也称作“冷”气)从气候控制系统102的计算机房空调机(“CRAC”)116通过高架地板110向上提供到数据中心100中。然后,调节好的供气流入设备机架104的前部,经过安装在设备机架中的设备(未示出),在设备机架处对该设备进行冷却,然后通过设备机架104的后部或机架104的顶部排出热气。在变型中,调节好的供气流入机架的底部,并且从机架104的后端或机架104的顶部排出。
应当理解,数据中心100可以不具有高架地板110或静压层114。在这种情况下,CRAC 116通过进气口(未示出)从数据中心吸入被加热的气体,对该气体进行冷却,并且将该气体从图1中的剖视图中示出的出气口117排回到数据中心中。CRAC 116可以例如被排列在电子设备行中,可以被布置成其冷气供应面向相应的冷通道,或可以沿数据中心的墙壁布置。
在图1中示出的示例数据中心100中,数据中心100具有吊顶天花板118,其中,吊顶天花板118与天花板120之间的空间提供了热气静压层122,从设备机架104排出的热气被吸入热气静压层122,并且热气通过该热气静压层122流回至CRAC 116。每个CRAC 116的回流空气静压(未示出)将该CRAC 116耦接至静压层122。
CRAC 116可以是冷冻水CRAC或直接蒸发(DX)CRAC。CRAC 116耦接至散热装置124,散热装置124将冷却的液体提供给CRAC 116。散热装置124是将来自回流流体的热量从CRAC 116传递至冷却器介质如外部环境空气的装置。散热装置124可以包括空气冷热交换器或液体冷热交换器。散热装置124还可以是制冷冷凝器系统,在这种情况下,给CRAC116设置了制冷剂,并且CRAC 116可以是具有制冷剂压缩机的相变制冷剂空气调节系统如DX系统。每个CRAC 116可以包括对CRAC 116进行控制的控制器125。说明性地,控制器125可以是从俄亥俄州哥伦布市的力博特(Liebert)公司可获得的控制系统。
在一个方面中,CRAC 116包括可变容量压缩机,并且可以例如对于CRAC 116的每个DX冷却回路而言包括可变容量压缩机。应当理解,CRAC 116可以具有多个DX冷却回路,通常是这种情况。在一个方面中,CRAC 116包括容量调制类型的压缩机或四级半封闭式压缩机,例如从爱默生气候技术、力博特公司或联合技术凯雷分部(Carlyle division ofUnited Technologies)可获得的四级半封闭式压缩机。CRAC 116还可以包括一个或更多个风动单元119例如风扇或鼓风机。风动单元119可以设置在CRAC 116中,或者可以如121处的剖视图所示附加地或替代地设置在供气静压层114中。说明性地,风动单元119、121可以具有可变速驱动器。
在图2中示出了具有常规DX冷却回路的常规CRAC 200。CRAC 200具有其中布置有蒸发器204的机柜202。蒸发器204可以是V型盘管组件。风动单元206如风扇或鼠笼式鼓风机也被布置在机柜202中,并且被放置成通过蒸发器204从机柜202的进气口(未示出)吸入空气,在该处空气被蒸发器204冷却,并且将冷却的空气从静压层208导出。蒸发器204、压缩机210、冷凝器212和膨胀阀214以已知的方式一起耦接在DX冷却回路中。由压缩机210使相变制冷剂循环通过冷凝器212、膨胀阀214、蒸发器204并且返回至压缩机210。冷凝器212可以是在冷却系统中通常使用的各种类型的冷凝器中的任意类型的冷凝器,例如风冷冷凝器、水冷冷凝器或乙二醇冷却冷凝器。应当理解,冷凝器210通常不是CRAC的一部分,而是位于别处,例如在CRAC位于的建筑物的外部。压缩机210可以是在DX制冷系统中通常使用的各种类型的压缩机中的任意类型的压缩机,例如涡旋式压缩机。当蒸发器204是V型盘管或A型盘管组件时,如果适用,其通常在V或A的每个腿上具有冷却平板。每个冷却平板可以例如位于单独的冷却回路中,每个冷却回路具有单独的压缩机。可替代地,例如在具有两个平板和两个压缩机回路的情况下,每个平板中的流体回路可以混合在两个压缩机回路中。
冷却回路可以是不同于DX冷却回路的冷却回路。冷却回路可以例如是泵送制冷剂冷却回路、冷冻水冷却回路或具有DX模式和泵送制冷剂模式两者的冷却回路。
控制器125通常包括故障检测以检测是否存在冷却系统的故障,该冷却系统包括控制器125正在控制的冷却回路。这样的故障检测通常是以单独的冷却回路为基础。即,由控制器125监视单独的冷却回路的一个或更多个操作参数,并且如果操作参数足够偏离设定点或在设定范围之外,则控制器确定出冷却回路中发生了故障。视情形而定,设定点或设定范围可以例如是固定的、用户输入的或动态确定的。
发明内容
该部分提供了本公开内容的总体概述,而不是其全部范围或其所有特征的全面公开。
根据本公开内容的一个方面的冷却系统具有多个相同的冷却回路和对冷却回路进行控制的控制器。控制器包括故障检测以检测是否存在该控制器正在控制的冷却回路中的任意冷却回路的故障。在一个方面中,故障检测包括:控制器监视每个冷却回路的操作参数,并且将一个冷却回路的操作参数与另一冷却回路的操作参数进行比较。如果冷却回路的对应的操作参数彼此相差明显的量,则控制器确定出发生了故障。
在一个方面中,控制器基于对冷却回路的对应的操作参数的比较以及哪些操作参数彼此相差明显的量而哪些操作参数没有彼此相差明显的量来确定发生的故障的可能原因。在一个方面中,控制器基于故障的所确定的可能原因来输出响应。
在一个方面中,控制器使用对冷却回路的操作参数与在确定冷却回路在启动后正常操作之后获取的该冷却回路的操作参数的快照的比较,该快照在本文中被称为原始快照。当冷却回路操作在与获取原始快照时的条件类似的条件下,控制器进行该比较。
在一个方面中,控制器使用冷却回路的已知的操作参数作为对系统模型的输入并且使用该系统模型来计算冷却回路的其余的操作参数(共同是系统模型操作参数),并且使用对冷却回路的系统模型操作参数与冷却回路的所监视的参数的比较。
根据本文中提供的描述,另外的适用性领域将变得明显。该发明内容中的描述和具体示例仅意在用于说明的目的,而并非意在限制本公开内容的范围。
附图说明
本文中所描述的附图的目的在于仅说明所选择的实施方式而并非说明所有可能的实现,而且并非意在限制本公开内容的范围。
图1是示出了现有技术数据中心的示意图;
图2是具有DX冷却回路的现有技术CRAC的简化透视图;
图3是示出了具有两个DX冷却回路的CRAC的示意图;
图4是列出故障模式与确定故障模式所基于的冷却回路的特定操作参数的关系的电子表格;
图5是具有两个冷却回路的冷却系统的示意图,其中每个冷却回路包括DX模式和泵送制冷剂经济模式;
图6是根据本公开内容的一个方面的故障检测的软件程序的基本流程图;
图7是根据本公开内容的一个方面的故障检测的软件程序的基本流程图;以及
图8是根据本公开内容的一个方面的故障检测的软件程序的基本流程图。
贯穿附图中的几个图,相应的附图标记表示相应的部分。
具体实施方式
现在参照附图更全面地描述示例实施方式。
图3是具有多个冷却回路302的冷却系统300的简化示意图,例如,冷却回路302可以用于CRAC 200,其中,每个冷却回路302是用于A型或V型盘管组件的多个腿中之一的冷却回路(如果适用)。冷却回路302是彼此相同且包括蒸发器204、压缩机210、冷凝器212和膨胀阀214的两个DX冷却回路。在该上下文中,彼此相同的冷却回路302意指物理上组成冷却回路的其功能部件(压缩机、膨胀阀、热交换器、蒸发器、冷凝器、制冷剂充注量、管道、风扇等)以及条件(室内空气温度、室外空气温度、室内空气流动、室外空气流动等)在设计上在形式、配合、功能和性能方面相同并且因此应当在测量公差内基本上相同地执行。冷却系统300包括对冷却回路302进行控制的控制器320。控制器320可以包括或耦接至用户接口321。膨胀阀214可以优选地是电子膨胀阀,但也可以是恒温膨胀阀如US 4,606,198中公开的膨胀阀。在每个DX冷却回路302中,压缩机使制冷剂循环,并且制冷剂从压缩机流经冷凝器、膨胀阀、蒸发器并流回至压缩机。应当理解,每个压缩机210可以包括串联式压缩机,其中一个压缩机是固定容量压缩机,而另一压缩机是可变容量压缩机如数字涡旋式压缩机。每个压缩机210可以是包括固定容量涡旋式压缩机和数字涡旋式压缩机的串联式数字涡旋式压缩机。应当理解,冷却回路302可以不同于用于CRAC中的A型盘管或V型盘管组件的各个腿的冷却回路。例如,只要各冷却回路302相同并且操作在相同的条件下,则冷却回路302可以是不同CRAC的冷却回路。
应当理解,冷凝器212可以是上面关于图1的散热装置124所描述的散热装置中的任意散热装置。
控制器320包括故障检测以检测是否存在控制器320正在控制的冷却回路302中的任意冷却回路的故障。在一个方面中,故障检测包括:控制器监视每个冷却回路302的操作参数,并且将一个冷却回路302的操作参数与另一冷却回路302的操作参数进行比较。操作参数是诸如传感器读数的冷却回路的输入或输出以及对可控装置如压缩机、EEV、风扇等的控制输出。操作参数可以包括温度、压力、风扇速度、EEV位置、压缩机负载等。在图3的示意图中,圆圈中的“T”表示温度传感器,圆圈中的“P”表示压力传感器。
由于各冷却回路302相同且操作在若不相同则类似的条件下,所以每个冷却回路302的对应的操作参数不应当彼此相差任何明显的量。如本领域中的普通技术人员应当理解的那样,该上下文中的条件表示应用冷却系统的应用条件。例如,对于具有风冷冷凝器的冷却系统而言,应用条件是室内空气流动、进入冷却系统的室内回流空气的温度和湿度。对于水冷冷凝器而言,最后一个条件替代地是进入冷凝器的流体的温度以及进入冷凝器的流体与乙二醇百分比。还是如本领域中的普通技术人员容易理解的那样,水冷冷冻器的应用条件中存在其他变化,等等。在这一点上,由控制器在进行比较时使用的每个冷却回路的所监视的操作参数在任何给定时间基本上同时被获得,冷却回路应操作在若不相同则类似的条件下。如果控制器320确定冷却回路302的对应的操作参数彼此相差明显的量,则控制器320确定出发生了故障。控制器320确定故障的可能原因,并且基于该确定来输出响应。响应可以包括警报、对冷却系统300的维修计划的调整、指示潜在问题的消息或这些的任意组合。应当理解,这些是响应的示例,并且响应可以包括其他类型的响应。
控制器320基于对冷却回路302的对应的操作参数的比较以及哪些操作参数彼此相差明显的量而哪些操作参数没有彼此相差明显的量来确定故障的可能原因。当在该上下文中使用时,“明显的量”意指足以指示警报条件的差异。应当理解,不同的条件可以意味着具有发生警报条件的不同的差异。明显的量可以是温度测量差、压力测量差、或者速度或容量的百分比的测量差。明显的量的大小可以通过实验、体验、传感器精确度和/或满量程读数的百分比来确定。例如,明显的量的大小可以初始地被广义地设置,然后基于来自操作中的系统的实验数据被细化。
图4是示出了前述故障检测的示例的电子表格,列出了各种故障模式与确定每种故障模式所基于的特定操作参数的关系。例如,参照图4,图4中的“Suct Press”代表压缩机吸入压力。压力差被定义为两个系统上的压缩机吸入压力的读数之间的在其处通告警报和采取措施的差。示例性而非限制性地,对于R-407C制冷剂系统而言,该差可以是10psi,而对于R-410A制冷剂系统而言,该差可以是20psi。这些差可以是固定的值或用户可调整的值。对于图4中列出的其他参数而言,适用相同的方式。下面的表格明确出图4中列出的参数,但应当理解,其他参数也是可用的。
在一个方面中,除了将冷却回路302的对应的操作参数进行比较以检测是否发生了故障以外,控制器320还可以使用对冷却回路302的操作参数与在确定冷却回路在启动后正常操作之后获取的该冷却回路的操作参数的快照的比较,该快照在本文中被称为原始快照。当冷却回路302操作在与获取原始快照时的条件类似的条件下时,控制器320进行该比较。
应当理解,上述故障检测可以用于具有不同于DX冷却回路的相同冷却回路的冷却系统。例如,其可以用于包括DX模式和泵送制冷剂经济模式两者的冷却回路。
参照图5,示出了具有多个冷却回路502的冷却系统500的实施方式,冷却回路502具有DX模式和泵送制冷剂经济模式。冷却系统500包括多个DX冷却回路502,每个冷却回路502具有布置在DX制冷剂回路中的蒸发器504、膨胀阀506(其可以优选地是电子膨胀阀,但也可以是恒温膨胀阀或固定节流孔)、冷凝器508和压缩机510。每个冷却回路502还包括流体泵512、电磁阀514和检查阀516、518、522。冷凝器508的出口562耦接至泵512的进口528并且耦接至检查阀516的进口530。泵512的出口532耦接至电磁阀514的进口534。电磁阀514的出口536耦接至电子膨胀阀506的进口538。检查阀516的出口540也耦接至电子膨胀阀506的进口538。电子膨胀阀506的出口542耦接至蒸发器504的制冷剂进口544。蒸发器504的制冷剂进口546耦接至压缩机510的进口548并且耦接至检查阀518的进口550。压缩机510的出口552耦接至检查阀522的进口554,并且检查阀522的出口556耦接至冷凝器508的进口558,检查阀518的出口560也耦接至冷凝器508的进口558。每个冷却回路502的前述描述对应于2012年4月13日提交的标题为“Vapor CompressionCooling System with Improved Energy Efficiency ThroughEconomization”的USSN 13/446,310的图12的描述。USSN 13/446,310的全部内容通过引用被合并到本文中。在这一点上,只要各冷却回路502彼此相同,则冷却回路502可以是USSN 13/446,310中讨论的具有DX模式和泵送制冷剂模式的冷却回路中的任意冷却回路。
冷却系统500还包括控制器520,该控制器520耦接至冷却系统500的受控部件如电子膨胀阀506、压缩机510、泵512、电磁阀514、冷凝器风扇524和蒸发器风动单元526。控制器520可以包括或耦接至用户接口521。
说明性地,控制器320、520可以是从俄亥俄州哥伦布市的力博特公司可获得的被编程有实现上述故障检测的软件的控制系统。
图6是实现上述故障检测的控制器320、520的软件程序的基本流程图。为了方便,下面的讨论提及的是冷却回路302和控制器320,但是应当理解,其还适用于冷却回路502和控制器520。在600处,控制器320监视冷却回路302的操作参数。在602处,控制器320将冷却回路302的对应的操作参数进行比较。如上面所讨论的那样,由控制器320在进行比较时使用的每个冷却回路的监视的操作参数在任何给定的时间处基本上同时被获得,冷却回路应操作在相同的条件下。在604处,控制器320基于该比较来确定是否发生了故障。如果发生了故障,则在606处控制器320基于冷却回路302的某些对应的操作参数的关系来确定可能的故障模式,并且在608处输出适当的响应。如果在604处控制器320确定未发生故障,则控制器320如其在608处输出适当的响应之后进行的那样返回至600。
在一个方面中,控制器320可以使用对冷却回路302的操作参数与在确定冷却回路在启动后正常操作之后获取的该冷却回路的操作参数的快照的比较,该快照在本文中被称为原始快照。当冷却回路302操作在与获取原始快照时的条件类似的条件下时,控制器320进行该比较。考虑到可以例如启发式地确定的公差,该上下文中的类似意指应用条件基本上相同。应当理解,该方面可以用于具有单个冷却回路的冷却系统以及具有多个冷却回路的冷却系统。
图7是实现使用与原始快照的比较的上述故障检测的控制器320的软件程序的基本流程图。在700处,控制器320获取每个冷却回路302的原始快照。在702处,控制器320监视冷却回路302的操作参数。在704处,控制器320检查冷却回路302是否操作在与获取原始快照时操作的条件类似的条件下。如果冷却回路302是操作在与获取原始快照时操作的条件类似的条件下,则在706处控制器320将适用的冷却回路302的当前操作参数与该冷却回路302的原始快照进行比较,然后进行至708。在708处,控制器320基于该比较来确定是否发生了故障。如果当前操作参数与原始快照中的操作参数相差明显的量,则确定出发生了故障。当确定出发生了故障时,在710处控制器320确定故障的可能原因。控制器以与上面参照图4所描述的方式类似的方式来确定故障的可能原因。在712处,控制器320基于该确定来输出响应,然后返回至702。如果在704处发现没有冷却回路302操作在与获取原始快照时操作的条件类似的条件下,或者如果在708处控制器320确定出未发生故障,则控制器320返回至702。
在一个方面中,控制器320可以使用冷却回路的已知的操作参数,并且计算其余的操作参数,已知的操作参照和其余的操作参数在本文中共同称为系统模型操作参数。已知的操作参数可以例如包括控制器320确定和输出的控制输出以及诸如传感器读数的监视输入。所计算的操作参数反映当控制回路正常操作时控制回路的操作参数应当是什么。然后,控制器将冷却回路302的所监视的操作参数与系统模型操作参数进行比较。应当理解,所监视的操作参数可以包括控制输出以及诸如传感器读数的输入。如本领域中的普通技术人员了解的那样,系统模型是通常以软件实现的以数学方式计算系统操作参数的系统的数学模型。系统模型通常使用已知的系统操作参数的子集来计算其余的系统操作参数。如系统建模的领域中的普通技术人员理解的那样,可以将已知的系统操作参数的大量不同的组合用于系统模型来计算其余的系统操作参数。在此,系统模型是基于组成特定冷却回路的部件的组合的系统特定模型。例如,使用回流空气温度、蒸发器风扇速度、压缩机负载百分比和室外环境温度,系统模型可以计算冷却回路的容量、功耗、阀位置、冷却回路中的各个点处的温度和压力等。类似于上面讨论的快照方式,冷却回路302的系统模型可以被预编程到控制器320中,或者控制器320可以基于冷却回路302的历史操作来发展系统模型。控制器320使用系统模型来计算冷却回路302的操作参数,并且然后将这些所计算的操作参数与所监视的操作参数进行比较。说明性地,控制器320随着采集所监视的操作参数而实时地计算操作参数。应当理解,该方面可以用于具有单个冷却回路的冷却系统以及具有多个冷却回路的冷却系统中。
以与以上讨论类似的方式,控制器320可以使用操作参数的子集中的已知的操作参数的大量不同的组合,将其用于系统模型来计算冷却回路302的其余的操作参数。如果发现故障,则控制器可能地确定冷却回路302的故障是什么的方法之一可以是:使用系统模型和已知的操作参数的若干不同的组合来计算冷却回路302的操作参数以隔离什么操作参数正导致系统模型操作参数与所监视的操作参数之间的不一致。例如,如果回流空气温度传感器读数故障(坏的传感器)并且该读数用作进入系统模型的输入,则大部分所监视的操作参数例如传感器输入和控制输出将与系统模型操作参数不同。然而,如果系统模型然后用于使用不包括回流空气温度传感的已知的系统参数的不同集合来重新计算操作参数,则除了回流空气温度传感器以外,所有系统模型操作参数将与所监视的操作参数匹配。那么,控制器320将知道回流空气温度传感器故障。
图8是实现上述故障检测的控制器320的软件程序的基本流程图,在该故障检测中,控制器320使用系统模型来计算操作参数,并且将所监视的操作参数与所计算的操作参数进行比较。在800处,控制器320通过使用每个冷却回路302的已知的操作参数来生成系统模型操作参数以使用每个冷却回路302的系统模型计算相应冷却回路302的其余的操作参数。如上面讨论的那样,在该计算中使用的已知的操作参数和所计算的操作参数共同是系统模型操作参数。在802处,控制器320监视冷却回路302的操作参数。在804处,控制器320将适用的冷却回路302的当前操作参数与冷却回路302的所计算的操作参数进行比较,然后进行至806。在806处,控制器320基于该比较来确定是否发生了故障。如果所监视的操作参数与所计算的操作参数相差明显的量,则确定出发生了故障。当确定出发生了故障时,在808处,控制器320确定该故障的可能原因。控制器320可以以与上面参照图4所描述的方式类似的方式来确定该故障的可能原因。这也可以如上所述使用已知的操作参数的不同的组合作为输入来使用系统模型计算操作参数来进行。在810处,控制器320基于该确定来输出响应,然后返回至800。如果在806处控制器320确定未出现故障,则控制器320返回至800。应当理解,控制器320可以不需要每次当控制器320执行图8中示出的软件例程时使用系统模型来计算操作参数。例如,如果在计算其余的操作参数时在系统模型中使用的已知的操作参数保持基本上相同,则控制器320可以省掉计算其余的操作参数的步骤,而使用系统模型操作参数的最新的集合。
应当理解,当在本文中陈述控制器320执行特定功能时,这意指控制器320被配置有适当的软件、电子逻辑或这两者以执行该功能。例如,如果控制器320是可编程的装置,则控制器320被编程有特定软件以执行该功能。
当在本文中使用时,术语控制器、控制模块、控制系统等可以指代以下,或是以下的一部分,或包括以下:专用集成电路(ASIC);电子电路;组合逻辑电路;现场可编程门阵列(FPGA);执行代码的处理器(共享、专用或组);可编程逻辑控制器、可编程控制系统例如包括基于计算机的控制系统的基于处理器的控制系统、过程控制器如PID控制器或当编程有本文中所描述的软件时提供所描述的功能或提供上述功能的其他适当的硬件部件;或者上述一些或全部的组合如片上系统。术语模块可以包括存储由处理器执行的代码的存储器(共享、专用或组)。
当在上面使用时,术语软件可以指代计算机程序、例程、函数、类和/或对象,并且可以包括固件和/或伪代码。
本文中所描述的设备和方法可以以由一个或更多个控制器的一个或更多个处理器执行的一个或更多个计算机程序中的软件来实现。计算机程序包括处理器可执行的指令,处理器可执行的指令存储在非暂态有形计算机可读介质上。计算机程序还可以包括存储的数据。非暂态有形计算机可读介质的非限制性的示例是非易失性存储器、磁存储装置和光学存储装置。
出于说明和描述的目的,提供了对实施方式的前述描述。但其并非意在穷举或限制本公开内容。即使未具体示出或描述,但具体实施方式的各自要素或特征通常并不限于该具体的实施方式,而是在适用时是可交换的并且可以被用于选定的实施方式中。具体实施方式的各自要素或特征也可以以多种方式进行变化。这些变化并不被认为是偏离本公开内容,并且所有这样的修改都意在被包含在本公开内容的范围内。
Claims (23)
1.一种冷却系统中的故障检测的方法,所述冷却系统具有多个相同的冷却回路和对所述冷却回路进行控制的控制器,所述方法包括:
用所述控制器监视所述控制器正在控制的每个所述冷却回路的操作参数,并且当基本上同时获得的所述冷却回路的对应的所监视的操作参数彼此相差明显的量时,用所述控制器确定出发生了故障。
2.根据权利要求1所述的方法,包括:用所述控制器基于对所述冷却回路的对应的操作参数的比较以及哪些操作参数彼此相差明显的量而哪些操作参数没有彼此相差明显的量来确定发生的故障的可能原因。
3.根据权利要求2所述的方法,包括:用所述控制器基于所述故障的所确定的可能原因来输出响应。
4.一种具有多个相同的冷却回路的冷却系统,包括:
被配置成对所述冷却回路进行控制的控制器,所述控制器被配置成包括故障检测以检测是否存在所述控制器正在控制的所述冷却回路中的任意冷却回路的故障;以及
所述故障检测包括所述控制器被配置成:监视所述控制器正在控制的每个所述冷却回路的操作参数,并且如果基本上同时获得的所述冷却回路的对应的所监视的操作参数彼此相差明显的量,则确定出发生了故障。
5.根据权利要求4所述的冷却系统,其中,所述控制器被配置成:如果所述冷却回路的对应的操作参数彼此相差明显的量,则确定出发生了故障。
6.根据权利要求5所述的冷却系统,其中,所述控制器被配置成:基于对所述冷却回路的对应的操作参数的比较以及哪些操作参数彼此相差明显的量而哪些操作参数没有彼此相差明显的量来确定发生的故障的可能原因。
7.根据权利要求6所述的冷却系统,其中,所述控制器被配置成:基于所述故障的所确定的可能原因来输出响应。
8.一种冷却系统中的故障检测的方法,所述冷却系统具有对所述冷却系统的冷却回路进行控制的控制器,所述方法包括:
用所述控制器监视所述冷却回路的操作参数;以及
当所述冷却回路的所监视的操作参数与在所述冷却回路正常操作时获取的所述冷却回路的所述操作参数的原始快照中的对应的操作参数相差明显的量时,用所述控制器确定出所述冷却回路中发生了故障,并且当所述冷却回路操作在与获取所述原始快照时所述冷却回路操作的条件类似的条件下时,用所述控制器使用所述冷却回路的所监视的操作参数进行所述确定。
9.根据权利要求8所述的方法,包括:用所述控制器基于对所述冷却回路的所监视的操作参数中的对应的操作参数与所述原始快照中的所述操作参数的比较以及哪些操作参数彼此相差明显的量而哪些操作参数没有彼此相差明显的量来确定发生的故障的可能原因。
10.根据权利要求9所述的方法,包括:用所述控制器基于所述故障的所确定的可能原因来输出响应。
11.一种冷却系统,包括:
冷却回路和控制器,所述控制器被配置成对所述冷却回路进行控制;
所述控制器被配置成包括故障检测以检测是否存在所述冷却回路的故障;以及
所述故障检测包括所述控制器被配置成:监视所述冷却回路的操作参数,并且如果所述冷却回路的所监视的操作参数与在所述冷却回路正常操作时获取的所述冷却回路的所述操作参数的原始快照中的对应的操作参数相差明显的量,则确定出发生了故障,所述控制器被配置成:当所述冷却回路操作在与获取所述原始快照时所述冷却回路操作的条件类似的条件下时,使用所述冷却回路的所监视的操作参数进行所述确定。
12.根据权利要求11的冷却系统,其中,所述控制器被配置成:基于对所述冷却回路的所监视的操作参数中的对应的操作参数与所述原始快照中的所述操作参数的比较以及哪些操作参数彼此相差明显的量而哪些操作参数没有彼此相差明显的量来确定发生的故障的可能原因。
13.根据权利要求12所述的冷却系统,其中,所述控制器被配置成:基于所述故障的所确定的可能原因来输出响应。
14.一种冷却系统中的故障检测的方法,所述冷却系统具有对所述冷却系统的冷却回路进行控制的控制器,所述方法包括:
使用所述冷却回路的已知的操作参数并且用控制器使用所述冷却回路的系统模型来计算所述冷却回路的其余的操作参数,其中,所述已知的操作参数和所计算的操作参数共同是系统模型操作参数;
用所述控制器监视所述冷却回路的操作参数;以及
当所述系统模型操作参数与对应的所监视的操作参数相差明显的量时,用所述控制器确定出发生了故障。
15.根据权利要求14所述的方法,包括:用所述控制器基于对所述冷却回路的所监视的操作参数中的对应的操作参数与所述系统模型操作参数的比较以及哪些操作参数彼此相差明显的量而哪些操作参数没有彼此相差明显的量来确定发生的故障的可能原因。
16.根据权利要求15的方法,包括:用所述控制器基于所述故障的所确定的可能原因来输出响应。
17.根据权利要求14所述的方法,包括:在用所述控制器计算所述冷却回路的其余的操作参数时,使用所述冷却回路的已知的操作参数的多种不同的组合以生成多组系统模型操作参数,以及用所述控制器基于对所述冷却回路的所监视的操作参数中的对应的操作参数与所述多组系统模型操作参数中的所述系统模型操作参数的比较以及哪些操作参数彼此相差明显的量而哪些操作参数没有彼此相差明显的量来确定发生的故障的可能原因。
18.根据权利要求17所述的方法,包括:用所述控制器基于所述故障的所确定的可能原因来输出响应。
19.一种冷却系统,包括:
冷却回路和控制器,所述控制器被配置成对所述冷却回路进行控制;
所述控制器被配置成包括故障检测以检测是否存在所述冷却回路的故障;以及
所述故障检测包括所述控制器被配置成:使用所述冷却回路的已知的操作参数,并且使用所述冷却回路的系统模型来计算所述冷却回路的其余的操作参数,其中,所述已知的操作参数和所计算的操作参数共同是系统模型操作参数;以及
所述控制器被配置成:监视所述冷却回路的操作参数,并且如果所述系统模型操作参数与对应的所监视的操作参数相差明显的量,则确定出发生了故障。
20.根据权利要求19所述的冷却系统,其中,所述控制器被配置成:基于对所述冷却回路的所监视的操作参数中的对应的操作参数与所述系统模型操作参数的比较以及哪些操作参数彼此相差明显的量而哪些操作参数没有彼此相差明显的量来确定发生的故障的可能原因。
21.根据权利要求20所述的冷却系统,其中,所述控制器被配置成:基于所述故障的所确定的可能原因来输出响应。
22.根据权利要求19所述的冷却系统,其中,所述控制器被配置成:在计算所述冷却回路的其余的操作参数时使用所述冷却回路的已知的操作参数的多种不同的组合以生成多组系统模型操作参数,并且所述控制器被配置成:基于对所述冷却回路的所监视的操作参数中的对应的操作参数与所述多组系统模型操作参数中的所述系统模型操作参数的比较以及哪些操作参数彼此相差明显的量而哪些操作参数没有彼此相差明显的量来确定发生的故障的可能原因。
23.根据权利要求22所述的冷却系统,其中,所述控制器被配置成:基于所述故障的所确定的可能原因来输出响应。
Applications Claiming Priority (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US201261734414P | 2012-12-07 | 2012-12-07 | |
US61/734,414 | 2012-12-07 | ||
US14/093,808 US20140163744A1 (en) | 2012-12-07 | 2013-12-02 | Fault detection in a cooling system with a plurality of identical cooling circuits |
US14/093,808 | 2013-12-02 | ||
PCT/US2013/073009 WO2014089154A1 (en) | 2012-12-07 | 2013-12-04 | Fault detection in a cooling system with a plurality of identical cooling circuits |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN104885585A true CN104885585A (zh) | 2015-09-02 |
Family
ID=50881822
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201380064127.3A Pending CN104885585A (zh) | 2012-12-07 | 2013-12-04 | 具有多个相同的冷却回路的冷却系统中的故障检测 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20140163744A1 (zh) |
EP (1) | EP2932814A1 (zh) |
CN (1) | CN104885585A (zh) |
WO (1) | WO2014089154A1 (zh) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109073280A (zh) * | 2016-02-11 | 2018-12-21 | 维谛公司 | 用于检测空气调节系统中的部件的劣化的系统和方法 |
Families Citing this family (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
TW201521560A (zh) * | 2013-11-22 | 2015-06-01 | Hon Hai Prec Ind Co Ltd | 數據中心及其散熱系統 |
US10203676B2 (en) * | 2014-10-09 | 2019-02-12 | Shield Air Solutios, Inc. | Method and apparatus for monitoring and troubleshooting of HVAC equipment |
GB2532257B (en) * | 2014-11-13 | 2018-12-12 | Frank Garson James | Server cabinet cooler having a refrigeration circuit |
US9696073B2 (en) | 2014-12-16 | 2017-07-04 | Johnson Controls Technology Company | Fault detection and diagnostic system for a refrigeration circuit |
EP3290816B1 (en) * | 2015-04-28 | 2024-01-31 | Mitsubishi Electric Corporation | Monitoring device and method for air conditioner |
US10801762B2 (en) | 2016-02-18 | 2020-10-13 | Emerson Climate Technologies, Inc. | Compressor floodback protection system |
US11839062B2 (en) | 2016-08-02 | 2023-12-05 | Munters Corporation | Active/passive cooling system |
US11255611B2 (en) | 2016-08-02 | 2022-02-22 | Munters Corporation | Active/passive cooling system |
CN106949581B (zh) * | 2017-02-28 | 2022-06-10 | 深圳市艾特网能技术有限公司 | 变频空调系统及其控制方法 |
CN111692697A (zh) * | 2019-03-14 | 2020-09-22 | 启念科技股份有限公司 | 空调控制装置 |
EP3966509B1 (en) * | 2019-05-10 | 2023-12-27 | Carrier Corporation | System for estimating capacity and method for estimating capacity of a cooling system |
US11800692B2 (en) * | 2020-03-19 | 2023-10-24 | Nooter/Eriksen, Inc. | System and method for data center cooling with carbon dioxide |
CN114396705B (zh) * | 2021-12-20 | 2023-05-30 | 珠海格力电器股份有限公司 | 空调故障检测方法、装置、电子设备及介质 |
Family Cites Families (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4606198A (en) | 1985-02-22 | 1986-08-19 | Liebert Corporation | Parallel expansion valve system for energy efficient air conditioning system |
JP3102208B2 (ja) * | 1993-06-30 | 2000-10-23 | ダイキン工業株式会社 | 空気調和装置の運転制御装置 |
US6223544B1 (en) * | 1999-08-05 | 2001-05-01 | Johnson Controls Technology Co. | Integrated control and fault detection of HVAC equipment |
US6701727B2 (en) * | 2001-10-12 | 2004-03-09 | Hitachi Building Systems Co., Ltd. | Apparatus and method for managing heat source unit for air conditioner |
US6981383B2 (en) * | 2004-01-20 | 2006-01-03 | Carrier Corporation | Zone damper fault detection in an HVAC system |
US7188482B2 (en) * | 2004-08-27 | 2007-03-13 | Carrier Corporation | Fault diagnostics and prognostics based on distance fault classifiers |
KR100664056B1 (ko) * | 2004-10-26 | 2007-01-03 | 엘지전자 주식회사 | 멀티형 공기조화기의 고장유무 판별장치 및 방법 |
US7444251B2 (en) * | 2006-08-01 | 2008-10-28 | Mitsubishi Electric Research Laboratories, Inc. | Detecting and diagnosing faults in HVAC equipment |
US20080077260A1 (en) * | 2006-09-22 | 2008-03-27 | Michael Ramey Porter | Refrigeration system fault detection and diagnosis using distributed microsystems |
JP5289109B2 (ja) * | 2009-03-09 | 2013-09-11 | 三菱電機株式会社 | 空気調和装置 |
JP5218280B2 (ja) * | 2009-05-21 | 2013-06-26 | 富士通株式会社 | 監視装置、監視プログラムおよび監視方法 |
US9977409B2 (en) * | 2011-03-02 | 2018-05-22 | Carrier Corporation | SPC fault detection and diagnostics algorithm |
-
2013
- 2013-12-02 US US14/093,808 patent/US20140163744A1/en not_active Abandoned
- 2013-12-04 EP EP13811701.5A patent/EP2932814A1/en not_active Withdrawn
- 2013-12-04 WO PCT/US2013/073009 patent/WO2014089154A1/en active Application Filing
- 2013-12-04 CN CN201380064127.3A patent/CN104885585A/zh active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109073280A (zh) * | 2016-02-11 | 2018-12-21 | 维谛公司 | 用于检测空气调节系统中的部件的劣化的系统和方法 |
CN109073280B (zh) * | 2016-02-11 | 2021-10-15 | 维谛公司 | 用于检测空气调节系统中的部件的劣化的系统和方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2014089154A1 (en) | 2014-06-12 |
EP2932814A1 (en) | 2015-10-21 |
US20140163744A1 (en) | 2014-06-12 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN104885585A (zh) | 具有多个相同的冷却回路的冷却系统中的故障检测 | |
EP1466234B1 (en) | Cooling system with evaporators distributed in series | |
US6826922B2 (en) | Cooling system | |
CN202253970U (zh) | 具有预冷却器的计算机房间空气调节器 | |
US8255087B2 (en) | Constant air volume HVAC system with a dehumidification function and discharge air temperature control, an HVAC controller therefor and a method of operation thereof | |
JP5611850B2 (ja) | 空調制御システム及び空調制御方法 | |
CN105485856B (zh) | 空调系统及空调系统制热状态下的异常检测方法 | |
US20040020224A1 (en) | Cooling system with evaporators distributed in parallel | |
US20150000317A1 (en) | Integrated air conditioning system and control device thereof | |
US20170336119A1 (en) | On board chiller capacity calculation | |
CA2948877C (en) | Optimized dehumidification with hvac systems | |
WO2019244280A1 (ja) | 空気調和装置および運転状態判定方法 | |
JP2015055444A (ja) | 空調装置 | |
KR102032811B1 (ko) | 냉동기의 제거열량을 이용한 에너지소비 절감 장치 및 방법 | |
JP7072398B2 (ja) | 一体型空気調和装置の管理装置および管理プログラム | |
CN108885022B (zh) | 空调吹出温度估计装置及计算机能读取的记录介质 | |
US11754326B2 (en) | Sensor validation | |
JP2016048533A (ja) | 冷却システム | |
JP2011106692A (ja) | 空調システム | |
JP2020029970A (ja) | 空調システム | |
CN219934334U (zh) | 蒸发器及送风温度均匀装置 | |
JP2023122216A (ja) | 空調システムの制御装置、制御方法、制御プログラム及び空調システム | |
CA2716425C (en) | A constant air volume hvac system with a dehumidification function and discharge air temperature control, an hvac controller therefor and a method of operation thereof |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20150902 |
|
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |