ES2292480T3 - Sistema de control para contenedores de transporte refrigerados. - Google Patents
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Abstract
Un sistema de control para un contenedor de transporte refrigerado (42) del tipo incluyendo una planta de refrigeración autónoma (43) conectada a un compartimiento de refrigeración cerrado asociado dentro del contenedor (42) y operable para regular la temperatura dentro del compartimiento (42), incluyendo el sistema de control: medios detectores (66) para montaje en el contenedor de transporte refrigerado (42) para detectar al menos un parámetro operativo crítico del contenedor de transporte refrigerado (42). estando conectados dichos medios detectores (66) a unos medios generadores de señal radio para generar una señal de radio frecuencia correspondiente a dicha condición de parámetro detectada, estando conectados dichos medios generadores de señal radio a un radio transmisor (62) para transmitir dicha señal radio del parámetro medido, un panel de operador remoto (53) que tiene un radio receptor (57) con medios para recepción de una señal radio del radio transmisor (62).
Description
Sistema de control para contenedores de
transporte refrigerados.
La invención se refiere a un sistema de control
para contenedores de transporte refrigerados.
Los contenedores de transporte refrigerados
montados en vehículo son ampliamente utilizados para el transporte
de artículos perecederos. Donde el contenedor se incorpora en un
vehículo rígido, se monta generalmente una planta de refrigeración
asociada encima de la cabina del vehículo. En el caso de vehículos
articulados, que generalmente arrastran contenedores de
refrigeración separables, una planta de refrigeración está montada
generalmente en el extremo delantero de cada contenedor de
refrigeración individual más alejado de las puertas del contenedor.
En ambos tipos de vehículo las plantas de refrigeración se ponen en
funcionamiento generalmente y controlan localmente. El control y la
supervisión para asegurar una operación apropiada requieren que el
conductor/operador tenga acceso directo a la planta de
refrigeración. En vehículos rígidos, esto hace necesario a menudo
subir encima de la cabina del vehículo con el fin de operar la
planta de refrigeración. Como se apreciará, esto es algo
inconveniente y peligroso, puesto que el operador puede perder el
pie. En ambos tipos de vehículo, el operador tiene que parar el
vehículo y salir de la cabina con el fin de comprobar la operación
de la planta de refrigeración. Esto es inconveniente y lento y
también puede ser muy incómodo en malas condiciones meteorológicas.
Para asegurar una operación apropiada, la supervisión de la planta
de refrigeración se tiene que realizar regularmente. Esto se puede
pasar por alto fácilmente o diferir debido al inconveniente
implicado, o si el conductor no tiene tiempo de parar, por ejemplo
si el conductor tiene que llegar antes de la hora de salida de un
ferry en un puerto de salida. Esto puede dar lugar a interrupciones
de la refrigeración o a la operación inefectiva de la unidad de
refrigeración que da lugar a una pérdida costosa de artículos que
son destruidos o de calidad inaceptable cuando llegan al destino de
suministro. También hay un impacto medioambiental negativo
considerable asociado con el desecho de los artículos dañados. Un
problema que puede surgir es la acumulación de hielo en los
serpentines evaporadores de la planta de refrigeración durante la
operación de la planta de refrigeración que reduce la eficiencia de
la planta de refrigeración. Se puede incorporar un sistema de
descongelación automático en la planta de refrigeración para quitar
este hielo; sin embargo, el fallo de este sistema de descongelación
puede ser catastrófico para la carga.
La presente invención se refiere a superar estos
problemas.
La técnica anterior US 5905433 describe un
sistema de comunicaciones para trailer en el que unos sensores
dentro de un trailer están en comunicación con un panel de operador
en una cabina de tractor asociada que permite al operador
supervisar las condiciones operativas dentro del trailer y ajustar
las condiciones operativas en el trailer, si es necesario. En US
5826195 se describe una unidad de mensajes con un transceptor
celular para transmitir datos por una red de comunicaciones, por
ejemplo para comunicar información sobre el estado o posición
corrientes de los camiones trailer en un sistema de supervisión de
camión trailer.
Según la invención se facilita un sistema de
control para un contenedor de transporte refrigerado del tipo
incluyendo una planta de refrigeración autónoma conectada a un
compartimiento de refrigeración cerrado asociado dentro del
contenedor y operable para regular la temperatura dentro del
compartimiento, incluyendo el sistema de control:
medios detectores para montaje en el contenedor
de transporte refrigerado para detectar al menos un parámetro
operativo crítico del contenedor de transporte refrigerado;
estando conectados dichos medios detectores a
unos medios generadores de señal radio para generar una señal de
radio frecuencia correspondiente a dicha condición de parámetro
detectada,
estando conectados dichos medios generadores de
señal radio a un radio transmisor para transmitir dicha señal radio
del parámetro medido,
un panel de operador remoto que tiene un radio
receptor con medios para recepción de una señal radio del radio
transmisor,
teniendo el panel de operador remoto unos medios
de visualización para indicar una condición de fallo de dicho
parámetro medido, estando conectado dicho radio receptor del panel
de operador remoto a los medios de visualización para indicación de
fallo,
teniendo el panel de operador remoto medios para
generar una señal operativa para controlar la operación de la
planta de refrigeración con vistas a corregir cualquier condición
operativa anormal detectada por dichos medios detectores, estando
conectados dichos medios generadores de señal a unos medios
generadores de señal radio para generar una señal de radio
frecuencia correspondiente a dicha señal operativa,
estando conectados dichos medios generadores de
señal radio a un radio transmisor para transmitir dicha señal
radio,
un radio receptor para montar en el contenedor
de transporte refrigerado que tiene medios para recepción de la
señal radio,
estando conectado dicho radio receptor a un
controlador de planta de refrigeración que puede operar en respuesta
a la recepción de una señal operativa para controlar la operación
de la planta de refrigeración,
siendo los transmisores radio transmisores radio
de corto alcance operables para transmitir señales radio
conjuntamente con una señal radio de código de identidad de
contenedor de transporte refrigerado asociado entre el controlador
en el contenedor refrigerado y el panel de operador remoto,
incluyendo el panel de operador remoto medios
operativos, medios de supervisión y medios de alarma para la unidad
de refrigeración,
caracterizado porque los medios operativos del
panel de operador remoto incluyen un interruptor de descongelación
manual remoto para permitir que la unidad de refrigeración sea
conmutado en un ciclo de descongelación manualmente y un
interruptor de descongelación de emergencia que proporciona un
circuito de control del sistema de descongelación auxiliar en
situaciones de emergencia cuando el sistema existente falla.
En una realización especialmente preferida,
dicho panel de operador remoto es una unidad de mano portátil.
En una realización preferida los transmisores
radio de corto alcance son operables para transmitir señales de
radio frecuencia a 433 megahertzios.
En otra realización el controlador de planta de
refrigeración está conectado en paralelo a los controles operativos
normales de la planta de refrigeración para permitir la operación
remota o la operación local de la planta de refrigeración.
En otra realización el panel de operador remoto
tiene una pantalla visual para indicación visual del parámetro
medido por los medios detectores.
En otra realización el panel de operador remoto
tiene medios de alarma para generar una alarma audible en respuesta
a un fallo detectado en el parámetro operativo medido del contenedor
de transporte refrigerado.
En otra realización el panel de operador remoto
tiene medios para encender y apagar la planta de refrigeración.
En otra realización los medios detectores son al
menos un sensor de temperatura montado dentro del contenedor de
refrigeración.
El sensor de temperatura puede incorporar un
radio transmisor de corto alcance para transmisión inalámbrica de
la temperatura detectada al controlador de planta de refrigeración o
al panel de operador remoto.
En una realización especialmente preferida de la
invención el panel de operador remoto incluye un circuito de
control de descongelación de emergencia que permite que el circuito
de descongelación normal de la unidad de refrigeración opere en
cualquier tiempo necesario durante situaciones de emergencia.
Preferiblemente el circuito de control de descongelación de
emergencia incluye temporizadores reprogramables, que incorporan
varios parámetros controlados electrónicamente para salvaguardar el
uso no garantizado del sistema de emergencia.
La invención se entenderá más claramente por la
descripción siguiente de algunas de sus realizaciones, dada a modo
de ejemplo solamente, con referencia a los dibujos acompañantes en
los que:
La figura 1 es una vista en perspectiva de un
sistema de control de contenedor refrigerado según la invención.
La figura 2 es una representación esquemática de
un vehículo con un contenedor de transporte refrigerado que
incorpora el aparato de control de la figura 1.
La figura 3 es una vista en planta de una
porción del sistema de control de la figura 1.
La figura 4 es una vista en alzado frontal de
una porción del sistema de control de la figura 1.
La figura 5 es una vista en alzado posterior de
una porción del sistema de control de la figura 1.
La figura 6 es una vista despiezada de una
porción del sistema de control de la figura 1.
La figura 7 es una vista en perspectiva de un
trailer refrigerado convencional que representa la posición de
controles locales.
La figura 8 es una vista similar a la figura 7
que ilustra un trailer refrigerado que incorpora el sistema de
control de la invención.
La figura 9 ilustra esquemáticamente el sistema
de refrigeración de control de la invención.
La figura 10 es una ilustración de un panel de
operador para el sistema de control.
Las figuras 11 a 14 son diagramas de circuito
para el sistema de control.
La figura 15 es una ilustración esquemática de
otro sistema de refrigeración de control.
Y la figura 16 y la figura 17 son ilustraciones
esquemáticas de sistemas de control alternativos de la
invención.
Con referencia a los dibujos, e inicialmente a
las figuras 1 a 6, se ilustra un sistema de control de contenedor
refrigerado de la invención, indicado generalmente por el número de
referencia 1, para un vehículo que lleva un contenedor de
transporte refrigerado que forma una unidad de refrigeración 2. El
sistema de control 1 incluye unos medios de control incluyendo un
panel de operador remoto 3 para controlar la operación de la unidad
de refrigeración 2 y un controlador de planta de refrigeración
incluyendo un conjunto de relés 4 para operar la unidad de
refrigeración 2 en respuesta a los medios de control. Señales de
radio frecuencia de corto alcance 5 a 433 MHz proporcionan una
conexión inalámbrica entre el panel de operador remoto 3 y el
controlador con el conjunto de relés 4. El panel de operador remoto
3 puede estar montado en la cabina del vehículo o dentro de un
radio no especificado del conjunto de relés 4, que está montado muy
cerca de la unidad de refrigeración 2. Cuando está dentro de este
radio no especificado del conjunto de relés 4, las condiciones
operativas son detectadas automáticamente por el panel de operador
remoto 3. El panel de operador remoto 3 puede tener la facilidad de
ser accionado por una fuente de alimentación externa des de porción
de la cabina del vehículo o por su propio suministro de potencia de
la batería interna.
Una unidad de refrigeración preferida es de
construcción convencional y puede incluir un motor de automóvil 6
que mueve un compresor de refrigeración 7 que tiene una bobina de
evaporador asociada 8 a través del que un ventilador 9 impulsa aire
para hacer circular y controlar la temperatura del aire dentro de
una zona confinada 10 definida por un compartimiento dentro del
contenedor para transporte de artículos perecederos. La descarga de
aire del ventilador 9 a la zona de temperatura controlada 10 es a
través de una canaleta de descarga en cuya salida se puede
incorporar una aleta humectadora controlada por solenoide 11. Un
sensor eléctrico/electrónico 12 tal como un interruptor
"KLIXON" que forma parte del circuito de descongelación de la
unidad de refrigeración 2, está situado junto a la bobina de
evaporador 8 y es reactivo a la temperatura. El estado del sensor se
regula según la temperatura de la bobina de evaporador y cuando
llega a una temperatura predeterminada proporciona una señal para
la iniciación del ciclo de descongelación. Para que la temperatura
sea controlada dentro de parámetros muy exactos del punto
establecido se puede utilizar un sistema de modulación de control.
La unidad puede incorporar un sistema de seguridad que puede ser
activado siempre que la unidad de refrigeración 2 se encienda
protegiendo contra la baja presión de aceite o alta temperatura del
agua en la unidad de potencia del automóvil 6 y parará la unidad 6
en cualquiera de estas dos situaciones
El panel de operador remoto 3 incluye medios
operativos, medios de supervisión y medios de alarma para la unidad
de refrigeración 2. Los medios operativos incluyen un interruptor de
conexión/desconexión 13, que a su vez opera un relé remoto, que
activa la circuitería de la unidad de refrigeración. Un interruptor
de precalentamiento 14 y/o un interruptor de inicio 15 se usan para
arrancar la unidad de potencia automotriz 6 de la unidad de
refrigeración 2, suministrando la operación del interruptor de
precalentamiento 14, de nuevo a través de un relé remoto, la
corriente necesaria a las tomas del calentador de una unidad de
potencia motriz 6 cuando sea necesario. La operación del
interruptor de inicio 15 suministra, de nuevo a través de un relé
remoto, la corriente necesaria para energizar el motor de arranque
de la unidad de potencia motriz 6. La operación del interruptor de
precalentamiento 14 también desactiva un sistema de seguridad
asociado con la unidad de refrigeración 2. El sistema de seguridad
puede tener un retardo de tiempo de aproximadamente 30 segundos
mientras que el tiempo de precalentamiento podría ser de hasta 120
segundos o más. Cuando el ciclo de precalentamiento haya finalizado,
el sistema de seguridad se reactivará automáticamente. Cuando cada
componente es energizado, se envía una señal al panel de operador
remoto 3 confirmando visualmente al operador de panel que cada
componente ha sido energizado correcta o incorrectamente.
Se ha previsto un interruptor de descongelación
manual remoto 16 para que la unidad de refrigeración 2 pueda ser
conmutada a un ciclo de descongelación manualmente. La operación del
interruptor de descongelación manual remoto 16 conmuta la unidad de
refrigeración 2 a un ciclo de calor y activa una aleta humectadora
11 que bloquea la descarga de aire del ventilador 9 a la zona de
temperatura controlada 10. La indicación visual de que la unidad de
refrigeración 2 está en el ciclo de calor y de que la aleta
humectadora 11 se ha cerrado se da por medio de dos LEDs 17 y 18
respectivamente. El interruptor de descongelación manual 15 no
activará el sistema de descongelación si la zona de temperatura
controlada no está a una temperatura preestablecida que puede
variar de una unidad a otra. Para comprobar si la unidad está
preparada para descongelar, en el panel de operador se ha dispuesto
un LED para indicar el estado de iniciación de la descongelación, es
decir si el sistema de descongelación está preparado para
operación. En el panel de operador remoto 3 se ha dispuesto también
un interruptor de descongelación de emergencia 20 que proporciona
un circuito de control del sistema de descongelación auxiliar en
situaciones de emergencia cuando el sistema existente falla. La
indicación visual de que este interruptor de descongelación de
emergencia 20 ha sido activado la da un LED parpadeante 21 en el
panel de operador 3. Además, el circuito de descongelación de
emergencia está provisto de un temporizador que conmutará la unidad
del modo de descongelación al modo de operación normal después de un
período de tiempo predeterminado.
Los medios de supervisión para la unidad de
refrigeración 2 los proporciona una sonda de temperatura situada
dentro de la zona de temperatura controlada 10 que conduce de nuevo
al panel de relés donde una temperatura detectada es convertida a
una señal de radio frecuencia y un transmisor de radio frecuencia de
corto alcance transmite los datos de temperatura de nuevo a un
receptor asociado en el panel de operador remoto 3 donde una
lectura visual de la temperatura dentro de la zona de temperatura
controlada 10 aparece en una pantalla de lectura 24. Además, un par
de LEDs 25 indican si la unidad de refrigeración 2 está funcionando
a alta velocidad o a baja velocidad. La indicación de si la unidad
de potencia motriz 6 está en el modo de precalentamiento o arranque
también es dada por un par de LEDs 26.
Unos medios de alarma visual los proporciona un
LED 27 en el panel de operador 3 para dar un aviso de baja presión
del aceite o alta temperatura del agua en la unidad de potencia
motriz 6 de la unidad de refrigeración 2. También se ha previsto un
dispositivo de emisión de sonido audible 33 utilizado para resaltar
el mal funcionamiento asociado con la unidad de refrigeración.
Si es preciso, las luces en el panel de operador
3 pueden ser apagadas por medio de un interruptor de apagado 28;
sin embargo, esto no desconecta el LED de alarma 27 o el LED de
descongelación de emergencia 21.
Con referencia ahora a la figura 6, el conjunto
de relés de control 4 incluye varios relés eléctricos 30 montados
en una caja 31. Los relés 30 son activados por conmutadores
asociados en el panel del operador remoto 3. La indicación visual
de la operación de cada relé la dan unos medios de LEDs 32 que
pueden ser observados a través de la caja 31. El conjunto de relés
4 está montado junto a la unidad de refrigeración 2 y está conectado
al sistema eléctrico existente de la unidad de refrigeración.
En la operación, el sistema de control de
contenedor refrigerado 1 se enciende primero pulsando el interruptor
13. El operador puede activar entonces el interruptor de
precalentamiento 14, y cuando termina el precalentamiento, el
interruptor de inicio 15 puede ser activado para arrancar la unidad
de potencia del automóvil 6 que se usa para accionar el compresor
de refrigeración existente 7 para operar el sistema de refrigeración
2 de la unidad. El sistema de refrigeración 2 operará para
controlar la temperatura del espacio del contenedor 10 dentro de
parámetros preespecificados de referencia de la unidad y la
indicación de estos modos de calentamiento a temperatura
controlada, enfriamiento y descongelación, es transmitida por
comunicación inalámbrica de corto alcance con el panel de operador
remoto 3 a efectos de supervisión, diagnóstico de fallos y
recuperación.
Durante la operación normal de la unidad de
refrigeración 2, tiende a helarse la humedad encima de la bobina de
evaporador 8, lo que a su vez reduce la eficiencia de la unidad de
refrigeración 2. Dentro del aparato de control remoto se ha
incorporado un control de descongelación manual que puede ser
operado convenientemente para activar el modo de descongelación de
la unidad de refrigeración. En caso de un fallo crítico de la
circuitería de control dentro del circuito de descongelación,
incorporado dentro de la unidad de refrigeración, en el aparato de
control remoto se ha dispuesto un circuito de control independiente
no limitado a los parámetros preestablecidos, es decir,
reprogramable para asegurar en último término una instalación de
reserva de la circuitería de descongelación a prueba de fallos
utilizada para asegurar la integridad de la temperatura de la carga
en el caso de un fallo del sistema operativo
normal.
normal.
Convenientemente, la circuitería de control
puede estar incorporada para permitir el reseteo a distancia del
termostato de la unidad de refrigeración y visualizar el punto de
referencia corriente. También se incorporan cuatro LEDs indicadores
utilizados para indicar el modo operativo corriente del sistema de
refrigeración, es decir, si la temperatura del espacio de carga es
superior a un cierto nivel, entre ciertos niveles, o inferior a
ciertos niveles, y una alarma visual/audible 33 para indicar
temperaturas/condiciones operativas peligrosas o inaceptables.
La invención proporciona un sistema de control
conveniente para contenedores de transporte refrigerados para
operación remota de una unidad de refrigeración montada en vehículo.
El conjunto de control remoto también supervisa las condiciones
operativas dentro de la unidad de refrigeración.
La provisión de una facilidad de descongelación
de reserva para emergencia descrita es especialmente ventajosa
puesto que las cargas de artículos de los contenedores se han
destruido a veces como resultado de que la circuitería de control
con fallo no puede ser reparada sin descargar los artículos del
espacio de refrigeración.
Se apreciará que el sistema de control puede ser
de cualquier material de construcción adecuado y los componentes
eléctricos contenidos en él pueden ser de cualquier tipo o
configuración adecuados.
También se apreciará que en algunos casos el
sistema puede ser adaptado para control remoto universal de unidades
de refrigeración. Por ejemplo, se podría prever una consola maestra
portátil y un dispositivo esclavo asociado, estando la consola
maestra y el esclavo en comunicación bidireccional por radio de
corto alcance con cada unidad de refrigeración. La consola maestra
es una consola de operador remoto para emitir información de radio
control remoto para funciones de conmutación con el fin de recuperar
a distancia datos de estado. La consola maestra es activada por
batería y puede tener medios para conexión a un suministro externo
de potencia para recarga. La unidad esclava remota está conectada
al aparato interface de relés para llevar a la práctica funciones
de conmutación dirigidas por señales radio de la consola maestra y
para enviar datos de estado a la consola maestra.
También se contempla que el panel de operador
pueda estar conectado a una estación u oficina de control remoto
mediante una unidad transmisora/receptora en red GSM dedicada para
supervisión remota y/o control operativo del contenedor
refrigerado. Esto sería especialmente ventajoso donde el contenedor
se deje, por ejemplo, en un muelle no atendido durante un período
de días en espera de carga o recogida.
De hecho, el control del aparato de
refrigeración, y por lo tanto el clima dentro del contenedor, puede
ser sacado de las manos de un conductor y ser controlado a
distancia desde la estación de control remoto en todo momento
mediante un enlace GSM, por ejemplo. De hecho, el panel de operador
podría estar situado en una estación de control y conectado por
radio enlace, por ejemplo, con unos medios operativos de
refrigerador montados localmente en un contenedor refrigerado o
análogos. De esta forma las condiciones dentro del contenedor
podrían ser supervisadas y controladas a distancia de forma
continua desde la estación de control aunque, por ejemplo, los
contenedores sean transportados por barco.
La figura 15 representa esquemáticamente varios
contenedores refrigerados 50 dentro de la bodega 51 de un barco 52.
Cada contenedor 50 tiene su propio controlador de planta de
refrigeración montado localmente 54 que está conectado mediante un
enlace GSM con una estación de control remoto en tierra 56 que
supervisa y/o controla el operación del aparato de refrigeración
para regular el clima dentro de cada contenedor 50. Como puede no
ser posible transmitir claramente señales directamente a y de los
contenedores 50 en la bodega 51, un primer transceptor de relé 57
está montado dentro de la bodega 51 y conectado por radio enlace de
corto alcance, por ejemplo, a un segundo transceptor asociado 58
montado en un puente 59 del barco 52 para asegurar señales claras
entre los contenedores 50 y la estación de control 56. Las señales
pueden ser transmitidas entre la estación de control 56 y los
contenedores 50 seleccionados por un operativo en la estación de
control 56. Además, la información de supervisión podría ser
enviada secuencialmente desde cada uno de los contenedores 50 por
orden a la estación de control 56 en ciclos continuos para mantener
un registro de las condiciones corrientes dentro de los
contenedores 50. El aparato de refrigeración de cualquier contenedor
seleccionado 50 puede ser operado a distancia desde la estación de
control 56 para mantener el clima dentro del contenedor 50 dentro
de un rango operativo seguro si surge tal necesidad.
La invención proporciona un sistema de control
de contenedor de transporte refrigerado para uso dentro de la
industria de transporte refrigerado específicamente diseñado para el
control remoto y la supervisión de unidades de refrigeración de
camiones, trailers y contenedores. La funcionalidad remota permite
transferir datos operativos a o del operador de unidad/conductor de
camión y también permitirá la operación remota y el control de
supervisión de la unidad de refrigeración mediante un dispositivo de
red GSM donde las unidades están atendidas o no. Los datos
operativos anormales unidad de refrigeración pueden ser transferidos
inmediatamente a una posición dedicada automáticamente, para
atención inmediata.
La unidad visualizará y registrará datos
operativos y alertará al operador del mal funcionamiento dentro del
sistema de refrigeración operante, y también permitirá al operador
realizar acciones correctivas cuando se diagnostiquen fallos dentro
del sistema de refrigeración y lleguen a la atención de los
operadores. La invención permite instalaciones de diagnóstico
generales sin la interferencia de excesivos niveles de ruido,
permitiendo que el operador de la unidad realice deducciones de un
diagnóstico de fallos más exacto.
El aparato de control puede reducir el riesgo de
lesión personal del operador de la unidad proporcionando una
funcionalidad operativa a una distancia segura de la zona de partes
móviles de la maquinaria. Los problemas de seguridad se resuelven
más fácilmente reduciendo el acceso innecesario al equipo de
refrigeración por personal no experto, reduciendo el nivel de
riesgo con respecto a lesiones personales mediante interferencia
inadecuada e innecesaria con los componentes de refrigeración
mientras operan.
El panel de operador remoto y el controlador de
planta de refrigeración pueden tener la facilidad de almacenar
todos los datos operativos relevantes de la maquinaria para
recuperación en una etapa posterior. Los datos pueden ser
utilizados para determinar las causas, horas y fechas de fallos
mecánicos de la unidad de refrigeración específicamente útiles para
futuros mantenimientos preventivos. Se puede incorporar sensores
para detectar niveles de vibración anormales o inaceptables y
tensiones incorrectas de la correa de accionamiento a la interface
de relés, y los datos relevantes pueden ser transmitidos al panel de
operador/estación central de supervisión para atención
inmediata.
La figura 7 ilustra un trailer articulado
convencional 40 con un contenedor de transporte refrigerado 41
incluyendo un contenedor de transporte de carga cerrado 42 que
define una zona de temperatura controlada 10 como se ha descrito
previamente con una planta de refrigeración autónoma de contenedor
43 que va montada típicamente en un extremo delantero del
contenedor 42.
\global\parskip0.900000\baselineskip
La figura 8 ilustra el control remoto del
contenedor de transporte refrigerado 41 por medio de señales de
radio frecuencia inalámbricas de corto alcance para comunicación
entre un panel de operador remoto 53 y un controlador de planta de
refrigeración 60. Obsérvese que el operador/conductor se sentaría
típicamente en la cabina del camión (no representado) al usar o
supervisar el panel de operador remoto 3.
El sistema de control de contenedor refrigerado
de la invención consta de dos componentes que, cuando se disponen
en pares, proporcionan unos medios remotos para que el
conductor/operador supervise y controle la operación de la planta
de la unidad de refrigeración 43. Los dos componentes constan de un
panel de operador remoto 53 y un conjunto pareado de relé/interface
formando un controlador de planta de refrigeración 60. La figura 9
ilustra los dos componentes que incluyen el sistema de control de
contenedor refrigerado.
El panel de operador remoto 53 tiene un
microcontrolador 54 conectado a indicadores 55 y conmutadores 56 en
el panel de operador remoto 53 y controla la generación de una señal
operativa para transmisión por un radio transceptor de corto
alcance 57 y también recibe señales inalámbricas del controlador de
planta de refrigeración 60 suministradas a través del transceptor
57.
El controlador de planta de refrigeración 60
también tiene un transceptor de radio frecuencia de corto alcance
62 para comunicación inalámbrica con el transceptor 57 del panel de
operador remoto 53. Este transceptor 62 está conectado a un
microcontrolador 63 que opera a través de una interface 64 para
operar la planta de refrigeración 43 a través de relés 65 como se
ha descrito previamente y para recibir información sobre el estado
operativo de la planta de refrigeración de medios detectores
asociados 66 en el contenedor 41 y la planta de refrigeración 43
del contenedor de transporte refrigerado 41.
Aunque se aprecia que mientras está en un centro
de distribución, múltiples sistemas de control de refrigeración
pueden estar funcionando, el pareado electrónico de un panel de
control remoto individual 53 a un controlador específico de planta
de refrigeración 60 permitirá a cada sistema individual de control
de refrigeración operar de forma completamente transparente a otros
de manera no ambigua.
El dispositivo de panel de operador remoto 53
será completamente portátil (es decir, de mano) y fácil de separar
de una ménsula de montaje montada con en la cabina del camión. El
panel de operador remoto 53 contendrá su propio paquete de batería.
Se debe indicar que se podría incorporar un soporte para que el
panel de operador remoto 53 pueda ser accionado por la batería del
camión y también para recargar el paquete de batería interna del
panel de operador remoto cuando esté en el soporte.
El panel de operador remoto 53 proporciona al
operador una indicación visual del estado de las funciones de la
unidad de refrigeración remota y unos medios para controlar la
planta de refrigeración 43 a distancia. Se incorporará varios LEDs
monocolor en el recinto del panel de operador remoto 53 de manera
que funcionen como indicadores visuales, mientras que varios
conmutadores pulsadores permitirán al operador, con unos medios
para enviar a distancia funciones de control, cambiar/controlar la
operación de la unidad de refrigeración, con el fin de seleccionar
diferentes modos de operación del panel de operador remoto 3
propiamente dicho.
El panel de operador remoto 53 es gestionado por
microordenador(es) mono chip de circuitos integrados (CI)
que activan/desactivan los indicadores de LED y audibles y muestrean
los conmutadores pulsadores. Además, se puede soportar un
manipulador de pantalla LCD. La información de control remoto es
codificada digitalmente según sea necesario y transferida al
conjunto pareado de relé/interface para activación y desactivación a
distancia de relés. A la inversa, la información de sensor
digitalmente codificada por el conjunto de relé/interface es
transferida digitalmente (por comunicación inalámbrica) para indicar
eventos audio y/o visuales en el panel de operador.
El panel de operador empleará un par radio
transmisor/receptor de corto alcance, exento de licencia, para
proporcionar un medio de comunicación inalámbrica entre el panel de
operador y el conjunto de relé/interface montado en la unidad de
refrigeración. El panel de operador y el conjunto de relé/interface
están asociados por una ID digitalmente codificada para asegurar
que sean transparentes a otros dispositivos con los que no están
asociados. El medio radio será constantemente supervisado a
distancia por los componentes de control de refrigeración antes de
que un cambio de actividad sea referido por el componente ID
pareado.
Se puede incorporar una alarma sonora monotono
(es decir, zumbador-dispositivo de sonido) para
proporcionar una indicación audible al operador/conductor. La
configuración de salida y el intervalo de la alarma sonora se
pueden variar con los circuitos electrónicos internos para
proporcionar un medio de codificar de forma audible tipos de
condición de "Cambio de estado" para que el operador/conductor
determine fácilmente si se precisa intervención. Por ejemplo:
- \cdot\cdot\cdot tres zumbidos rápidos podrían informar al operador de que ha tenido lugar un cambio de estado NORMAL. Servirían como notificación solamente y el operador/conductor no tendría que realizar ninguna acción.
- \cdot\cdot\cdot zumbidos consecutivos que permanecen activos hasta que el operador realice una función de control en el panel de operador pulsando uno o más conmutadores pertinentes.
- \cdot\cdot\cdot un aviso en tono continuo podría indicar que se ha detectado una condición de alarma/alerta que "requiere acción inmediata" o respuesta por el operador/conductor. La acción requerida puede ser realizada fácilmente, o no, mediante el panel de operador. Puede ser necesaria una intervención manual en la unidad de refrigeración.
Se podría emplear una pantalla
"alfanumérica" de dos líneas por 8 caracteres en el panel de
operador para poder presentar al operador "mensajes de prueba de
la planta" ver. (Es decir, el estado, instrucciones operativas,
indicaciones de alarma y otra información relevante). La pantalla
LCD puede ser retroiluminada con el fin de asegurar que se pueda
ver en la oscuridad. El panel de operador también se puede instalar
e incorporar como una parte integral del salpicadero de la cabina
del vehículo.
El componente Conjunto de relé/interface está
montado cerca de la unidad de refrigeración. Este componente está
cableado a la electromecánica de refrigeración, de forma paralela,
con el fin de permitir el control auxiliar de la unidad de
refrigeración en el panel de operador.
El conjunto de relé/interface se compone de un
solo recinto que es de calidad para automóviles. Dentro del recinto
del conjunto hay múltiples relés de "trabajo pesado" que pueden
ser evaluados mediante puntos de conexión externos, así como puntos
de conexión de entrada para el cableado a los sensores de la unidad
de refrigeración. Se puede emplear LEDs para proporcionar
indicación visual sobre el estado activado/desactivado de cada relé
(el LED está encendido si el relé está activado).
El conjunto de relé/interface es gestionado por
microordenador(es) mono chip de circuitos integrados (CI)
que realizan la secuenciación, temporización, y el muestreo de
entradas de sensor. La información de estado y control es
digitalmente codificada, y enviada o recibida, respectivamente, al
panel de operador.
Se prevé predominantemente entradas de sensor
para conectar unidades sensoras binarias que puede estar NO
(normalmente abierto) o NC (normalmente cerrado). Se supone que
todos los sensores binarios tendrán un punto de conexión a una
tierra común.
Se puede emplear una sola entrada de RTD
(dispositivo de temperatura por resistencia) para proporcionar una
entrada de tipo analógico para uso en el seguimiento/supervisión del
cambio de resistencia de un sensor RTD.
Se incluyen varios relés "sin retención",
de trabajo pesado, dentro del conjunto de relé/interface. Cada
contacto de conmutación de relé está cableado por separado a un
punto de conexión externo. Las conexiones de solenoide de relé
están cableadas internamente a la electrónica/excitadores del
microordenador del conjunto. La activación y desactivación de los
relés individuales es controlada típicamente por medio de mensajes
digitalmente codificados recibidos del panel de operador mediante
el canal radio. Cada relé tiene un LED asociado que indica el
activado/desactivado de cada relé. El LED se puede ver en el
recinto del conjunto. Además de una indicación visual de estado del
relé mediante LEDs, los estados de relé serán comunicados a
distancia al panel de operador como una indicación positiva dada al
operador en el panel de operador referente a la
activación/desactivación de los relés.
El conjunto de relé/interface también empleará
un par de radio transmisor/receptor de corto alcance, exento de
licencia, para proporcionar un medio de comunicación inalámbrica con
el panel de operador, normalmente montado dentro de la cabina del
camión. El conjunto de relé/interface está asociado con su panel de
operador pareado por medio de un código ID digital que se incluye
en cada intercambio de comunicaciones inalámbricas entre los
componentes pareados. El medio de radio será supervisado
constantemente antes de que se refiera un cambio de actividad.
\global\parskip1.000000\baselineskip
Un sistema radio de baja potencia exento de
licencia puede proporcionar un medio viable de comunicaciones entre
un panel de operador portátil y el recinto de su conjunto de
relé/interface asociado. El rendimiento del sistema radio en
términos de alcance y tasas de comunicación de datos dependerá de
varios factores. Debido a la variedad de vehículos y unidades de
refrigeración, las superficies metálicas y los obstáculos físicos
deterioran el rendimiento de alcance de los sistemas radio. Las
limitaciones gubernamentales relativas al uso de transmisores ERP
(potencia efectiva irradiada) "exentos de licencia" limitan la
salida general y las capacidades del radio transmisor. Se puede
usar una guía práctica para asegurar el logro de un buen
rendimiento. La producción de datos y la sensibilidad dependen de
la fiabilidad del sistema radio, la cantidad de velocidad y tamaño
de las tramas radio transferidas, y la cantidad de ruido (es decir,
otro equipo de radio próximo al canal radio y situado muy
cerca).
En base a los requisitos de aplicación, la
fiabilidad de las comunicaciones inalámbricas del panel de operador
al conjunto de relé/interface favorece entornos razonablemente
pobres.
Los componentes del sistema de control de
refrigeración se deberán diseñar de manera que cumplan las estrictas
normas para uso en automóviles.
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El panel de operador remoto 53 se representa en
la figura 10. A las partes similares a las descritas previamente se
les han asignado los mismos números de referencia.
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La figura 11 representa esquemáticamente la
cooperación entre el panel de operador remoto 53 y el conjunto de
relé/interface 60. La figura 12 representa un diagrama esquemático
del panel de operador 53 y la figura 13 representa un diagrama
esquemático del conjunto de relé/interface 60. La figura 14
representa un diagrama esquemático de un micromódulo radio
genérico.
Con referencia ahora a la figura 16 se ilustra
un sistema de control de contenedor de transporte refrigerado según
otro aspecto de la invención. A las partes similares a las descritas
previamente se les ha asignado los mismos números de referencia. En
este caso, el sistema se representa en operación en un depósito de
almacenamiento o análogos en el que se guardarían temporalmente
varios contenedores refrigerados. Cada contenedor refrigerado 41
está conectado por un cable de potencia 70 con un suministro local
de potencia eléctrica 71 de forma convencional. En este caso, el
radio transceptor 62 de una unidad supervisora inalámbrica situada
en el contenedor 41 está conectado por conexión inalámbrica de
corto alcance con el radio transceptor 57 de un módulo interface
inalámbrico asociado que se conecta a una unidad de interface de
comunicaciones 72. Esta unidad de interface de comunicaciones 72
realiza las funciones de controlador de comunicaciones, hub externo
de interface de equipos de comunicaciones y gestor de diálogo para
el direccionamiento de los varios medios de comunicaciones 73 que
pueden estar conectados a la unidad de interface de comunicaciones
para supervisar y/o controlar a distancia las condiciones operativas
del contenedor refrigerado 41. Si se desea, se puede disponer
unidades de relé inalámbricas intermedias 75 entre el contenedor
refrigerado 41 y el módulo interface inalámbrico 57, o,
alternativamente la señal radio de corto alcance puede ser
retransmitida mediante una unidad supervisora inalámbrica 62 en otro
contenedor 41 dentro del depósito.
Con referencia ahora a la figura 17 se
representa otra disposición para uso en un depósito de
almacenamiento. Varios contenedores de refrigeración 41 están
colocados en filas como es usual en tales depósitos. Cada
controlador de planta de refrigeración 60 comunica por conexión
inalámbrica de corto alcance, como se ha descrito previamente, con
un concentrador de estado remoto 80 montado en una salida de
potencia 71 dentro del depósito. Este concentrador de estado remoto
80 tiene un radio transceptor para recibir y retransmitir señales
radio de corto alcance entre los contenedores de refrigeración 41 y
una estación base in situ 82 en el depósito. Un panel de
operador remoto 53 puede estar situado en la estación base 82 para
permitir la regulación in situ de los contenedores de
refrigeración 41. Alternativamente el control y la supervisión del
contenedor de refrigeración 41 se puede llevar a cabo desde una
oficina central remota 84 o análogos mediante una red telefónica 85
en comunicación con la estación
base 82.
base 82.
La invención no se limita a las realizaciones
antes descritas, sino que se puede variar tanto en construcción
como en detalle dentro del alcance de las reivindicaciones
anexas.
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(Tabla pasa a página
siguiente)
\newpage
Apéndice
A
\newpage
Apéndice
B
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\vskip1.000000\baselineskip
Apéndice
C
Claims (9)
1. Un sistema de control para un contenedor de
transporte refrigerado (42) del tipo incluyendo una planta de
refrigeración autónoma (43) conectada a un compartimiento de
refrigeración cerrado asociado dentro del contenedor (42) y
operable para regular la temperatura dentro del compartimiento (42),
incluyendo el sistema de control:
- medios detectores (66) para montaje en el contenedor de transporte refrigerado (42) para detectar al menos un parámetro operativo crítico del contenedor de transporte refrigerado (42).
- estando conectados dichos medios detectores (66) a unos medios generadores de señal radio para generar una señal de radio frecuencia correspondiente a dicha condición de parámetro detectada,
- estando conectados dichos medios generadores de señal radio a un radio transmisor (62) para transmitir dicha señal radio del parámetro medido,
- un panel de operador remoto (53) que tiene un radio receptor (57) con medios para recepción de una señal radio del radio transmisor (62),
- teniendo el panel de operador remoto (53) unos medios de visualización (55) para indicar una condición de fallo de dicho parámetro medido, siendo conectado dicho radio receptor del panel de operador remoto (57) a los medios de visualización (55) para indicación de fallo,
- teniendo el panel de operador remoto (53) medios para generar una señal operativa para controlar la operación de la planta de refrigeración (43) con vistas a corregir cualquier condición operativa anormal detectada por dichos medios detectores (66), estando conectados dichos medios generadores de señal a unos medios generadores de señal radio para generar una señal de radio frecuencia correspondiente a dicha señal operativa,
- estando conectados dichos medios generadores de señal radio a un radio transmisor (57) para transmitir dicha señal radio, un radio receptor (62) para montaje en el contenedor de transporte refrigerado que tiene medios para recepción de la señal radio,
- estando conectado dicho radio receptor (62) a un controlador de planta de refrigeración (60) que puede operar en respuesta a la recepción de una señal operativa para controlar la operación de la planta de refrigeración (43),
- siendo los transmisores radio (57, 62) transmisores radio de corto alcance operables para transmitir señales radio conjuntamente con una señal radio de código de identidad de contenedor de transporte refrigerado asociado entre el controlador (60) en el contenedor refrigerado (42) y el panel de operador remoto (53),
- incluyendo el panel de operador remoto (53) medios operativos, medios de supervisión y medios de alarma para la unidad de refrigeración (43),
- caracterizado porque los medios operativos del panel de operador remoto (53) incluyen un interruptor de descongelación manual remoto (16) para permitir que la unidad de refrigeración sea conmutada a un ciclo de descongelación manualmente y un interruptor de descongelación de emergencia (20) que proporciona un circuito de control del sistema de descongelación auxiliar en situaciones de emergencia cuando falla el sistema existente.
2. Un sistema de control según la reivindicación
1, donde dicho panel de operador remoto (53) es una unidad de mano
portátil.
3. Un sistema de control según cualquier
reivindicación precedente donde los transmisores radio de corto
alcance son operables para transmitir señales de radio frecuencia a
433 megahertzios.
4. Un sistema de control según cualquier
reivindicación precedente donde el controlador de planta de
refrigeración (60) está conectado en paralelo a los controles
operativos normales de la planta de refrigeración (43) para
permitir la operación remota o la operación local de la planta de
refrigeración (43).
5. Un sistema de control según cualquier
reivindicación precedente, donde el panel de operador remoto (53)
tiene una pantalla visual (55) para indicación visual del parámetro
medido por los medios detectores (66).
6. Un sistema de control según cualquier
reivindicación precedente, donde el panel de operador remoto (53)
tiene medios de alarma para generar una alarma audible en respuesta
a un fallo detectado en el parámetro operativo medido del
contenedor de transporte refrigerado.
\newpage
7. Un sistema de control según cualquier
reivindicación precedente, donde el panel de operador remoto (53)
tiene medios para encender y apagar la planta de refrigeración.
8. Un sistema de control según cualquier
reivindicación precedente, donde los medios detectores son al menos
un sensor de temperatura montado dentro del contenedor de
refrigeración.
9. Un sistema de control según la reivindicación
8 donde el sensor de temperatura incorpora un radio transmisor de
corto alcance para transmisión inalámbrica de la temperatura
detectada al controlador de planta de refrigeración o al panel de
operador remoto.
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