ES2322024T3 - Monitorizacion y control a distancia de dispositivos hvac. - Google Patents

Monitorizacion y control a distancia de dispositivos hvac. Download PDF

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Abstract

Sistema para monitorizar y controlar a distancia al menos un dispositivo (14) de Calefacción, Ventilación, Aire Acondicionado, HVAC, que comprende: un servidor (12) con acceso de comunicaciones bidireccionales a un dispositivo (10) de entrada y a dicho al menos un dispositivo (14) HVAC y que contiene información almacenada relativa al estado de dicho al menos un dispositivo HVAC, y que contiene además información almacenada que incluye una contraseña y un nombre de usuario que están asociados con dicho al menos un dispositivo HVAC que debe ser debidamente identificado antes de que se pueda tener acceso a la información almacenada del estado mediante el dispositivo de entrada, comprendiendo dicho dispositivo de entrada cualquier dispositivo que permita a un usuario entrar y recibir datos, ya sea sobre vías de comunicación inalámbricas o por cable; medios de consulta en dicho servidor para consultar dicho al menos un dispositivo HVAC sobre información del estado a fin de almacenarla en dicho servidor cuando se solicita mediante un mensaje desde el dispositivo de entrada para detectar un problema con el dispositivo HVAC monitorizado; y medios en el servidor para enviar dicha información del estado a dicho dispositivo de entrada en respuesta a dicha consulta cuando el mensaje desde el dispositivo de entrada incluye una contraseña y un nombre de usuario reconocidos asociados con dicho al menos un dispositivo HVAC.

Description

Monitorización y control a distancia de dispositivos HVAC.
Esta invención se refiere a la conexión de unidades HVAC (Calefacción, Ventilación, Aire Acondicionado), y en particular, a la monitorización y control de las unidades HVAC vía Internet y/o la Red GSM (Sistema Global para Móviles).
El equipo HVAC se está automatizándose cada vez más. Junto con esta automatización se produce el deseo de controlar y diagnosticar el equipo desde una distancia. Los controladores de datos para calderas y equipos de aire acondicionado son frecuentemente dispositivos "inteligentes" capaces de transmitir datos, incluyendo alarmas, a un dispositivo diana. Este dispositivo diana puede ser un ordenador asignado o un ordenador identificado para recibir las comunicaciones desde el dispositivo específico HVAC. En cualquier caso, el ordenador diana es el final del enlace de comunicación, contrario a cualquier otra ruta adicional de la comunicación. Existe una necesidad de tener la capacidad de monitorizar y controlar los dispositivos HVAC distintos del dispositivo propiamente dicho o un ordenador a distancia en una localización central. El documento WO 98/53581 describe un sistema de red para controlar dispositivos tales como una unidad de acondicionamiento de aire al solicitarlo de una estación de trabajo. Cuando llega un mensaje de la estación de trabajo, un servidor traduce los datos y la red controla el dispositivo y/o envía información acerca del dispositivo a la estación de trabajo. Los documentos WO 00/17984 y WO 99/65192 describen también sistemas para controlar dispositivos vía un servidor.
Desde un primer aspecto general, de acuerdo con la presente invención se proporciona un sistema para monitorizar y controlar a distancia al menos un dispositivo HVAC según la reivindicación 1. Al menos en sus realizaciones preferidas, el sistema incluye un servidor que recibe solicitudes de información de un dispositivo de entrada y datos del dispositivo HVAC. El servidor es operativo para formar un enlace de comunicación entre el dispositivo de entrada y el dispositivo HVAC a fin de permitir que tenga lugar la transferencia de datos relacionada con la solicitud. El servidor forma el enlace de comunicación utilizando una base de datos de información que se encuentra en el servidor e incluye la localización y el estado de los dispositivos HVAC, como es el nombre de usuario/clave de archivo, en lugar de en el dispositivo de entrada o el controlador HVAC. La conexión se proporciona a través de diversos enlaces de comunicación incluyendo Internet, POTS y redes GSM. Un usuario con un dispositivo de entrada tal como un ordenador portátil o teléfono móvil que utiliza el protocolo de acceso inalámbrico (WAP) puede cambiar las configuraciones, obtener información de diagnóstico y recibir mensajes de alarma acerca de una pluralidad de dispositivos HVAC.
Según una realización de la invención, un sistema para monitorizar y controlar a distancia al menos un dispositivo HVAC incluye un servidor con acceso a las comunicaciones de un dispositivo de entrada y del al menos un dispositivo HVAC; medios de consulta para solicitar del al menos un dispositivo HVAC información del estado con regularidad o cuando se solicite por medio de un mensaje desde el dispositivo de entrada; y medios para enviar la información del estado al dispositivo de entrada en respuesta a la solicitud de información.
Según una realización de la invención, un sistema para monitorizar y controlar a distancia al menos un dispositivo HVAC incluye un servidor con acceso a las comunicaciones de un dispositivo de entrada y del al menos un dispositivo HVAC; medios de consulta para solicitar del al menos un dispositivo HVAC información del estado cuando se solicite mediante un mensaje desde el dispositivo de entrada; medios para enviar la información del estado al dispositivo de entrada en respuesta al medio de consulta; medios que se encuentran en el servidor para verificar los mensajes desde al menos un dispositivo HVAC; medios que se encuentran en el servidor para enviar un mensaje de alarma al dispositivo de entrada cuando se recibe un mensaje de alarma del al menos un dispositivo HVAC; medios para enviar automáticamente mensajes de alarma desde el al menos un dispositivo HVAC a través del servidor al dispositivo de entrada; una base de datos en el servidor relacionada con un estado del al menos un dispositivo HVAC; medios para actualizar automáticamente la base de datos con regularidad en ausencia del mensaje desde el dispositivo de entrada; y medios para cambiar las configuraciones en el al menos un dispositivo HVAC desde el dispositivo de
entrada.
Desde otro aspecto más amplio, de acuerdo con la presente invención, se proporciona un procedimiento para monitorizar y controlar a distancia al menos un dispositivo de HVAC según la reivindicación 9. Al menos en sus realizaciones preferidas, el procedimiento incluye las etapas de (a) proporcionar un servidor con acceso a las comunicaciones de un dispositivo de entrada y del al menos un dispositivo HVAC; (b) solicitar del al menos un dispositivo HVAC información del estado cuando se solicite por medio de un mensaje desde el dispositivo de entrada; y (c) enviar la información del estado al dispositivo de entrada en respuesta al medio de consulta.
Según una realización de la invención, un procedimiento para monitorizar y controlar a distancia al menos un dispositivo HVAC incluye las etapas de (a) proporcionar un servidor con acceso a las comunicaciones de un dispositivo de entrada y del al menos un dispositivo HVAC; (b) solicitar del al menos un dispositivo HVAC información del estado con regularidad o cuando se solicite por medio de un mensaje desde el dispositivo de entrada; (c) enviar la información del estado al dispositivo de entrada en respuesta a la solicitud de información; (d) verificar los mensajes del al menos un dispositivo HVAC; (e) actualizar automáticamente una base de datos en el servidor relacionada con un estado del al menos un dispositivo HVAC con regularidad en ausencia del mensaje del dispositivo de entrada; y (f) cambiar las configuraciones en el al menos un dispositivo HVAC desde el dispositivo de entrada.
Se describirá ahora una realización preferida de la invención, a modo de ejemplo solamente, haciendo referencia a los dibujos que se acompañan, en los que:
La fig. 1 muestra un diagrama de bloques del hardware utilizado según una realización de la invención.
Las figs. 2A-2B muestran un diagrama de flujo de un programa del dispositivo de entrada según una realización de la invención.
La fig. 3 muestra un diagrama de flujo de una subrutina de interconexión utilizada en una realización de la invención.
La fig. 4 muestra un diagrama de flujo de un programa del dispositivo HVAC según una realización de la invención.
La fig. 5 muestra un diagrama de flujo de un programa del servidor según una realización de la invención.
La fig. 6 muestra un ejemplo de una estructura de la base de datos del usuario utilizada en una realización de la invención.
La fig. 7 muestra un ejemplo de una estructura de la base de datos de la unidad utilizada en una realización de la invención.
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Refiriéndonos a la fig. 1, un dispositivo 10 de entrada tal como un teléfono móvil de WAP (Protocolo de Acceso Inalámbrico), un ordenador portátil, o un PDA (Asistente de Datos Personales) se conecta a un servidor 12 ya sea vía Internet o una interfaz GSM/Internet. El dispositivo 10 de entrada es cualquier dispositivo que permita a un usuario entrar o recibir datos, ya sea por vía de comunicación inalámbrica o por cable. El servidor 12 a su vez está conectado a un dispositivo 14 HVAC a través de Internet y /o algún otro enlace de comunicación tal como la Red GSM o la red POTS (Sistema Simple de Telefonía Antigua). Un usuario utiliza el dispositivo 10 de entrada para acceder a la información del estado o diagnóstico relativa a un dispositivo 14 HVAC. Los usuarios típicos incluyen un propietario individual que desea cambiar una configuración, un técnico de mantenimiento que desea verificar la información del diagnóstico, o un supervisor de un edificio que desea controlar el número de dispositivos.
Refiriéndonos a la fig. 2, se muestra un ejemplo de un programa en el dispositivo 10 de entrada. El programa comienza desplegando un menú que solicita entrada para un nombre de usuario y código de acceso en la etapa 210. En la etapa 212, el programa verifica las entradas. Si no se han recibido entradas, el programa vuelve al ciclo de la etapa 210. Si se reciben entradas, las entradas se leen en la etapa 214 y se envían al servidor 12 en la etapa 216, después de lo cual una subrutina de interconexión (Fig. 3) se invoca en la etapa 218. La rutina de interconexión busca los mensajes del servidor y retorna el control al programa del dispositivo de entrada cuando se recibe un mensaje que no sea de alarma. Después de que el control del programa pasa de nuevo desde la subrutina de interconexión, el mensaje del servidor se verifica en la etapa 220 para ver si el mensaje consiste en un listado de unidades. El listado de unidades difiere dependiendo del nombre del usuario, por ejemplo, un propietario de una vivienda solo recibe las unidades de su vivienda, al tiempo que el supervisor de un edificio recibe las unidades bajo su supervisión.
Si el mensaje consiste en un listado de unidades, el listado de unidades se visualiza en la etapa 222. Si no es así, el control retorna al comienzo del programa. En la etapa 224, el programa busca la entrada para ver si se selecciona una de las unidades visualizadas en la etapa 222. Hasta que una unidad es seleccionada, tiene lugar otro procesamiento del sistema. Una vez que se selecciona una unidad, se visualiza un menú de opciones de visualización en la etapa 225. Las opciones del menú se leen en la etapa 227. Estas opciones se muestran en las etapas 228, 238, 244 y 254. Si no se elige ninguna de estas opciones, tiene lugar otro procesamiento del sistema en la etapa 258, y el control del programa retorna a la etapa 225.
Cuando la información de la unidad se deba visualizar en respuesta a la pregunta de la etapa 228, la información de la unidad se solicita desde el servidor 12 en la etapa 230. El control del programa entonces entra en la subrutina de interconexión en la etapa 232. Después que el control retorna de nuevo desde la subrutina de interconexión, el mensaje del servidor se verifica en la etapa 234 para ver si es la información de la unidad solicitada. Si es así, la información de la unidad, tal como la temperatura ambiente, información del punto de regulación, estado de funcionamiento de ciertos componentes del dispositivo HVAC según se puede observar en la Fig. 7, es visualizada en la etapa 236 y el control del programa pasa a la etapa 225 después que se presiona un botón de retorno en la etapa 237.
Cuando haya un cambio en la información de la unidad en respuesta a la pregunta de la etapa 238, la información cambiada de la unidad se lee en la etapa 240 y la información cambiada es enviada al servidor 12 en la etapa 242, después de lo cual el control del programa pasa a la etapa 225 después que el botón de retorno se presiona en la
etapa 237.
Cuando la información de diagnóstico se deba visualizar en respuesta a la pregunta en la etapa 244, se envía un mensaje al servidor en la etapa 246, después de lo cual se invoca la subrutina de interconexión en la etapa 248. Después de que el control retorna de nuevo de la subrutina de interconexión, el mensaje del servidor se verifica en la etapa 250 para ver si es la información del diagnóstico solicitada. Si no lo es, se repiten las etapas 246, 248 y 250. Si lo es, la información del diagnóstico se visualiza en la etapa 252 y el control del programa pasa a la etapa 225 después que se presiona el botón de retorno en la etapa 237.
Cuando el usuario elige salir de la etapa 254, se envía un mensaje de salida al servidor 12 en la etapa 256 y el usuario sale del programa en la etapa 260.
Refiriéndonos a la Fig. 3, la subrutina de interconexión verifica una comunicación del servidor 12 en la etapa 310. Si no hay mensaje, el programa verifica en la etapa 318 para ver si la conexión del servidor se ha retrasado. Si es así, la subrutina sale en la etapa 320. Si la conexión del servidor no se ha retrasado, ocurre otro procesamiento en la etapa 322, después de lo cual la subrutina retorna a la etapa 310 para buscar comunicaciones del servidor 12. Si se recibe un mensaje del servidor 12, se verifica en la etapa 312 para ver si es un mensaje de alarma. Si es así, el mensaje de alarma es visualizado en la etapa 316 después de lo cual la subrutina retorna a la etapa 310. Si el mensaje no es un mensaje de alarma, la subrutina pasa el control de nuevo al programa principal en la etapa 314.
Refiriéndonos ahora a la Fig. 4, se muestra un ejemplo de un programa en el dispositivo 14 HVAC. En la etapa 410, el programa verifica para ver si se ha recibido del servidor 12 una solicitud de información de la unidad del servidor 12. Si es así, la información de la unidad se envía al servidor 12 en la etapa 412, después de lo cual el programa retorna a la etapa 410. Si no se recibe ninguna solicitud de información de la unidad, el programa verifica para ver si se ha recibido una solicitud para cambiar la información de la unidad en la etapa 414. Si es así, la información de la unidad se cambia en la etapa 416, después de lo cual el programa retorna a la etapa 410. Si no, el programa verifica en la etapa 418 para ver si se ha recibido una solicitud de información del diagnóstico, y si es así, la información del diagnóstico se envía al servidor 12 en la etapa 420. Si no, el programa verifica cualquier tipo de alarma en la etapa 422. Si las alarmas están presentes, se envía un mensaje de alarma al servidor 12 en la etapa 424. Si no hay alarmas, el programa retorna a la etapa 410.
Basado en la información de la base de datos (Fig. 7), el servidor 12 determina dónde y cómo mandar un mensaje de alarma a un usuario u otro programa. El procedimiento de alarma indica cómo se enviará el mensaje de alarma, al tiempo que los datos de la alarma indican la dirección de destino o número de teléfono donde es enviado el mensaje de alarma. Son opcionales múltiples direcciones.
Refiriéndonos a la Fig. 5, se muestra un ejemplo de un programa del servidor. En la etapa 510, el servidor 12 verifica para ver si se ha recibido un mensaje. Si no es así, el programa espera en la etapa 510 hasta que se recibe un mensaje. Una vez que se ha recibido un mensaje, es verificado en la etapa 512 para ver si es de un usuario, y si no lo es, es verificado en la etapa 540 para ver si es un mensaje de alarma de una unidad. Si no lo es, el control pasa de nuevo a la etapa 510. Si es un mensaje de alarma, la base de datos de la unidad se actualiza en la etapa 542, después de lo cual la base de datos es consultada para los procedimientos de transmisión de la alarma en la etapa 544. En la etapa 546, el mensaje se transmite vía los procedimientos de transmisión de la alarma, después de lo cual el control del programa regresa de nuevo a la etapa 510.
Si el mensaje en la etapa 512 es de un usuario, el mensaje es verificado en la etapa 514 para ver si el mensaje contiene el nombre del usuario y la contraseña. Si no es así, el programa retorna a la etapa 510. Si es así, es consultada la base de datos del usuario en la etapa 516 con relación a la contraseña asociada con el nombre del usuario. Si la contraseña y el nombre no concuerdan en la etapa 518, el programa retorna a la etapa 510. Si hay concordancia, se consulta la base de datos en la etapa 520 con relación a las unidades HVAC asociadas con el nombre del usuario. Un listado válido de unidades se envía de nuevo en la etapa 522. Entonces, en la etapa 524, el servidor 12 verifica para ver si se ha recibido un mensaje para visualizar la información de la unidad tal como se muestra en la Fig. 7. Si es así, se consulta la base de datos en la etapa 526 con relación a la información de la unidad, después de lo cual la información de la unidad se envía en la etapa 528 y el control pasa a la etapa 524.
En la etapa 530, el servidor 12 verifica para ver si se ha recibido un mensaje para visualizar la información del diagnóstico tal como se muestra en la Fig. 7. Si es así, se consulta la base de datos en la etapa 532 para la información del diagnóstico, después de lo cual la información del diagnóstico se envía en la etapa 534. El control pasa entonces a la etapa 524.
En la etapa 537, el servidor 12 verifica para ver si se ha recibido un mensaje para cambiar la información de la unidad tal como se muestra en la Fig. 7. Si es así, se actualiza la base de datos en la etapa 537, después de lo cual se envía un mensaje a la unidad en la etapa 539. El control pasa entonces a la etapa 536.
En la etapa 536, el servidor 12 verifica para ver si se ha recibido un mensaje de salida, y si es así, el programa se detiene. Si no es así, el control pasa a la etapa 524.
Refiriéndonos a la Fig. 6, se muestra un ejemplo de la base de datos del usuario. El nombre del usuario se almacena junto con la contraseña del usuario y la información con respecto a qué unidades están asociadas con el nombre del usuario.
Refiriéndonos a la Fig. 7, se muestra un ejemplo de la base de datos de la unidad. Los detalles mostrados en la base de datos de la unidad no son limitativos. El nombre de la unidad es seguido por el número de teléfono, el estado de la fuerza, el estado del modo, la temperatura ambiente, el punto de regulación, la velocidad del ventilador, la posición del registro de ventilación, el estado del temporizador, mensajes del diagnóstico, procedimientos de alarma (que pueden incluir procedimientos múltiples de alarma por unidad) y datos de alarma para enviar un mensaje de alarma mediante uno de los procedimientos de alarma. La información del estado en los dispositivos HVAC que está contenida en la base de datos de la unidad es actualizada regularmente o cuando se solicite mediante un mensaje desde el dispositivo de entrada. Eso es, la información del estado se puede enviar al servidor mediante el controlador de HVAC con regularidad, o el servidor puede solicitar la información del estado desde el controlador HVAC con regularidad, además de que el servidor solicite la información del estado en respuesta a un mensaje desde el dispositivo de entrada. La estructura de la base de datos es preferiblemente cambiable mediante un administrador del sistema a fin de añadir o borrar campos monitorizados o controlados a través del servidor.
Aunque la presente invención se ha descrito haciendo referencia a una realización particular preferida y a los dibujos que la acompañan, se comprenderá por aquellos expertos en la técnica que la invención no está limitada a la realización preferida y que diversas modificaciones y similares pudrían realizarse a la misma, sin apartarse del alcance de la invención según se define en las reivindicaciones siguientes. La invención se puede aplicar también a los dispositivos de refrigeración.

Claims (12)

1. Sistema para monitorizar y controlar a distancia al menos un dispositivo (14) de Calefacción, Ventilación, Aire Acondicionado, HVAC, que comprende:
un servidor (12) con acceso de comunicaciones bidireccionales a un dispositivo (10) de entrada y a dicho al menos un dispositivo (14) HVAC y que contiene información almacenada relativa al estado de dicho al menos un dispositivo HVAC, y que contiene además información almacenada que incluye una contraseña y un nombre de usuario que están asociados con dicho al menos un dispositivo HVAC que debe ser debidamente identificado antes de que se pueda tener acceso a la información almacenada del estado mediante el dispositivo de entrada, comprendiendo dicho dispositivo de entrada cualquier dispositivo que permita a un usuario entrar y recibir datos, ya sea sobre vías de comunicación inalámbricas o por cable;
medios de consulta en dicho servidor para consultar dicho al menos un dispositivo HVAC sobre información del estado a fin de almacenarla en dicho servidor cuando se solicita mediante un mensaje desde el dispositivo de entrada para detectar un problema con el dispositivo HVAC monitorizado; y
medios en el servidor para enviar dicha información del estado a dicho dispositivo de entrada en respuesta a dicha consulta cuando el mensaje desde el dispositivo de entrada incluye una contraseña y un nombre de usuario reconocidos asociados con dicho al menos un dispositivo HVAC.
2. Sistema según la reivindicación 1, que comprende además:
medios que residen en dicho servidor (12) para verificar mensajes desde dicho al menos un dispositivo (14) HVAC; y
medios que residen en dicho servidor para enviar un mensaje de alarma a dicho dispositivo (10) de entrada cuando se recibe un mensaje de alarma desde dicho al menos un dispositivo HVAC.
3. Sistema según la reivindicación 2, que comprende además medios para enviar automáticamente mensajes de alarma desde dicho al menos un dispositivo (14) HVAC, a través de dicho servidor (12), a dicho dispositivo (10) de entrada.
4. Sistema según la reivindicación 1, 2 o 3, que comprende además medios para actualizar automáticamente dicha información almacenada con regularidad en ausencia de dicho mensaje desde dicho dispositivo de entrada.
5. Sistema según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, que comprende además medios para cambiar las configuraciones en dicho al menos un dispositivo (14) HVAC desde dicho dispositivo (10) de entrada.
6. Sistema según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que dicho dispositivo (10) de entrada es uno de un ordenador portátil, un teléfono móvil y un asistente de datos personales.
7. Sistema según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que dicho acceso a las comunicaciones incluye conexiones a través de Internet.
8. Sistema según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que dicho acceso a las comunicaciones incluye conexiones a través de la red GSM.
9. Procedimiento para monitorizar y controlar a distancia al menos un dispositivo (14) de Calefacción, Ventilación, Aire Acondicionado, HVAC, que comprende las etapas de:
proporcionar un servidor (12) con acceso a las comunicaciones bidireccionales de un dispositivo (10) de entrada y dicho al menos un dispositivo HVAC y que tiene una primera base de datos que contiene información almacenada que se relaciona con el estado de dicho al menos un dispositivo HVAC y una segunda base de datos que contiene información almacenada que incluye una contraseña y un nombre de usuario que están asociados con dicho al menos un dispositivo HVAC que debe ser debidamente identificado antes de que se pueda tener acceso a la información almacenada del estado por el dispositivo de entrada, comprendiendo dicho dispositivo de entrada cualquier dispositivo que permita a un usuario entrar y recibir datos, ya sea por vías de comunicación inalámbrica o por
cable;
consultar dicho al menos un dispositivo HVAC sobre información del estado cuando se solicite mediante un mensaje desde dicho dispositivo de entrada; y
enviar dicha información del estado a dicho dispositivo de entrada en respuesta a dicha consulta cuando el mensaje desde el dispositivo de entrada incluye una contraseña y un nombre de usuario reconocidos asociados con dicho al menos un dispositivo HVAC;
10. Procedimiento según la reivindicación 9, que comprende además las etapas de:
verificar mensajes de dicho al menos un dispositivo (14) HVAC;
transferir dichos mensajes desde dicho al menos un dispositivo HVAC a dicho servidor (12); y
enviar un mensaje de alarma desde dicho servidor a dicho dispositivo de entrada cuando se recibe un mensaje de alarma desde dicho al menos un dispositivo HVAC.
11. Procedimiento según la reivindicación 9, que comprende además las etapas de:
verificar mensajes de dicho al menos un dispositivo HVAC;
actualizar automáticamente una base de datos en dicho servidor que se relaciona con un estado de dicho al menos un dispositivo HVAC con regularidad en la ausencia de dicho mensaje desde dicho dispositivo de entrada; y
cambiar las configuraciones en dicho al menos un dispositivo HVAC desde dicho dispositivo de entrada.
12. Procedimiento según la reivindicación 11, que comprende además las etapas de:
enviar un mensaje de alarma a dicho dispositivo (10) de entrada cuando se recibe un mensaje de alarma desde dicho al menos un dispositivo (14) HVAC; y
enviar automáticamente mensajes de alarma desde dicho al menos un dispositivo HVAC, a través de dicho servidor (12), a dicho dispositivo de entrada.
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