IT202000011314A1

IT202000011314A1 - Method to predict the malfunction or breakdown of a cold room.

Info

Publication number: IT202000011314A1
Application number: IT102020000011314A
Authority: IT
Inventors: Gabriella Frezza
Original assignee: Gabriella Frezza
Priority date: 2020-05-15
Filing date: 2020-05-15
Publication date: 2021-11-15

Description

DESCRIZIONE DESCRIPTION

Stato dell?arte: alcuni dispositivi sono dotati di sistemi per l?apprendimento automatico di nozioni o comportamenti. Una delle necessit? dell?apprendimento automatico ? la capacit? di riconoscimento di schemi o andamenti(cosiddetti patterns) di gruppi di misure o osservazioni in funzione del tempo. I metodi pi? usati sono: regressione, classificatore bayesiano, reti neurali, ?clustering?. Alcuni metodi sono usati per riconoscere lo stato di un dispositivo che sta per rompersi e quindi prevenire la rottura: State of the art: some devices are equipped with systems for automatic learning of concepts or behaviors. One of the necessities? of? machine learning ? the capacity? recognition of patterns or trends (so-called patterns) of groups of measurements or observations as a function of time. The best methods used are: regression, bayesian classifier, neural networks, ?clustering?. Some methods are used to recognize the state of a device that is about to fail and thus prevent failure:

?103544273 Method for assessing integral states of furnace conditions by aid of pattern recognition technology ? CN - G06F 17/30 -29.01.2014 -201310493818.7?.Alcuni metodi di riconoscimento riguardano l?andamento di temperature nel tempo:<?>20170147617 COMPUTER-IMPLEMENTED SYSTEMS UTILIZING SENSOR NETWORKS FOR SENSING TEMPERATURE AND MOTION ENVIRONMENTAL PARAMETERS; AND METHODS OF USE THEREOF ? US - G06F 17/30- 25.05.2017 - Triplay Inc. - Edward K.Y. Jung? oppure ?104462217 Time-series similarity measurement method based on segmented statistical approximate representation ? CN -25.03.2015 - G06F 17/30 - 201410626154.1 - ZHEJIANG UNIVERSITY - CAI QINGLIN?. ?103544273 Method for assessing integral states of furnace conditions by aid of pattern recognition technology ? CN - G06F 17/30 -29.01.2014 -201310493818.7?.Some recognition methods concern the trend of temperatures over time:<?>20170147617 COMPUTER-IMPLEMENTED SYSTEMS UTILIZING SENSOR NETWORKS FOR SENSING TEMPERATURE AND MOTION ENVIRONMENTAL PARAMETERS; AND METHODS OF USE THEREOF ? US - G06F 17/30- 25.05.2017 - Triplay Inc. - Edward K.Y. Jung? or ?104462217 Time-series similarity measurement method based on segmented statistical approximate representation ? CN -25.03.2015 - G06F 17/30 - 201410626154.1 - ZHEJIANG UNIVERSITY - CAI QINGLIN?.

Problema tecnico: importa prevedere la rottura di una cella frigorifera e il deterioramento della merce immagazzinata dalle rilevazioni dell?andamento della temperatura e di altri parametri di funzionamento. Data la diffusione di questi dispositivi anche non in campo industriale, il sistema tecnico di prevenzione deve essere, generale ossia funzionare per qualunque cella, autonomo ossia non richiedere tempo di gestione, utilizzare catena di misura e di elaborazione di usuale reperimento e in dotazione al dispositivo e economico in rapporto al costo della cella e ai benefici che comporta. Technical problem: it is important to predict the breakage of a cold room and the deterioration of the stored goods from the measurements of the temperature trend and other operating parameters. Given the diffusion of these devices, even if not in the industrial field, the technical prevention system must be general, i.e. work for any cell, autonomous, i.e. not require management time, use a measurement and processing chain usually found and supplied with the device and cheap in relation to the cost of the cell and the benefits it brings.

Soluzione del problema tecnico: con riferimento alla Figura 1 che ? un diagramma di flusso a norma ISO R.1028: il metodo chiamato RICO si compone delle attivit? elementari A, B, C, D, E, F, M e S; con le attivit? A1, A2 e A3 si misurano ad intervalli di tempo la temperatura della cella, della polpa o dell?interno dell?alimento conservato in cella e la temperatura esterna atmosferica e si memorizzano nella memoria elettronica M; con le attivit? A4 e A5 si rilevano ad intervalli di tempo la data e l?ora di introduzione di prodotti in cella e la loro quantit? e temperatura di ingresso e si memorizzano nella memoria elettronica M; con la attivit? A6 si rileva la data e l?ora di arrivo degli utenti dei prodotti conservati in cella e si memorizzano nella memoria elettronica M; con la attivit? A7 si rileva ad intervalli di tempo il numero di addetti all?utilizzo e manutenzione della cella e si memorizzano nella memoria elettronica M; con riferimento alla Figura 2 che mostra i valori delle misure sull? asse K o H delle ordinate rispetto all?asse t o g delle ascisse, si intende per intervallo di tempo Dt il tempo intercorso tra due istanti di tempo: quello iniziale indicato con t1 e quello finale indicato con t2; il successivo intervallo di tempo ? il tempo intercorso tra l? istante di tempo t2 che diventa istante iniziale e l? istante di tempo t3 e cos? via; ad ogni istante di tempo vengono effettuate le misurazioni mentre le rilevazioni di data e ora che cadono tra un istante di tempo e quello successivo si pensano essere accadute all?istante iniziale oppure, a scelta, all?istante finale; con riferimento alla Figura 1, con la attivit? B1 alla fine di ogni intervallo di tempo si richiama dalla memoria M in sequenza ordinata dal pi? vecchio al pi? recente, un numero n di valori di almeno i seguenti parametri: temperatura della cella, della polpa o dell?interno del prodotto conservato e dell?ambiente esterno, numero di addetti, quantit? e temperatura di prodotti introdotti; con la attivit? B2 alla fine di ogni intervallo di tempo si richiama dalla memoria M in sequenza ordinata dal pi? vecchio al pi? recente, un numero n di valori degli stessi parametri richiamati con la attivit? B1 immediatamente precedenti ogni rottura: in Figura 2 ? mostrata per un valore di n pari a sei, una sequenza ordinata temporalmente o ennupla di valori di uno dei parametri (K1, K2, K3, K4, K5, K6) misurati agli istanti (t1,t2, t3, t4, t5, t6), il valore K6 ? il pi? recente, il valore K1 il pi? vecchio; in Figura 2 ? mostrata per un valore di n pari a sei una sequenza ordinata temporalmente o ennupla (H1, H2, H3, H4, H5, H6) di valori di uno dei parametri immediatamente prima di una determinata rottura gi? avvenuta e memorizzata, misurati agli istanti (g1,g2, g3, g4, g5, g6), il valore G6 ? il valore misurato pi? prossimo alla rottura R che ? avvenuta tra gli istanti g5 e g6, il valore G1 il pi? vecchio, si hanno tante ennuple (H1, H2, H3, H4, H5, H6) quante sono le rotture memorizzate moltiplicate per il numero di parametri considerati; con riferimento alla Figura 1, con la attivit? C si calcola, ad ogni intervallo di tempo, la differenza tra i valori ordinati delle ennuple con quelle di ogni rottura registrata e per ogni parametro: K1 meno H1, K2 meno H2 e cos? via; con la attivit? D si calcola, l?operatore matematico rapporto incrementale ossia lo scostamento in rapporto all?intervallo di tempo tra il valore precedente ed il valore successivo della ennupla di ciascun parametro: con riferimento alla Figura 2, si calcola, ad esempio, K3 meno K2 indicato con DK poi si calcola t3 meno t2 indicato con Dt poi si divide DK per Dt e si ottiene il rapporto incrementale tra gli istanti t3 e t2, questo per ogni intervallo di tempo tra t1 e t2, t2 e t3 e cos? via, le stesse operazioni si effettuano per ottenere DH in rapporto a Dg riguardo le ennuple di valori dei parametri in prossimit? di una rottura; con riferimento alla Figura 1, con la attivit? D si calcola, ad ogni intervallo di tempo, la differenza tra i valori ordinati dei rapporti incrementali DK in rapporto a Dt con quelli di ogni rottura registrata DH in rapporto a ogni Dg, questo per ogni parametro; con l?attivit? E si conta quante differenze tra valori e tra rapporti incrementali sono minori del margine di tolleranza impostato; la scelta S decide di segnalare se il numero di differenze inferiori al margine di tolleranza ? maggiore di un valore di soglia anch?esso impostato (SI): questo ? lo scopo del metodo poi il metodo riparte dalla attivit? da A1 a A7, se questo non si verifica (NO) allora il metodo riparte dalla attivit? da A1 a A7. Solution of the technical problem: with reference to Figure 1 which ? a flowchart in accordance with ISO R.1028: the method called RICO is made up of the activities? elementary A, B, C, D, E, F, M and S; with the activities A1, A2 and A3 the temperature of the cell, of the pulp or of the inside of the food stored in the cell and the external atmospheric temperature are measured at time intervals and are stored in the electronic memory M; with the activities A4 and A5 the date and time of introduction of products into the cold room and their quantity are recorded at time intervals. and inlet temperature and are stored in the electronic memory M; with the activity A6 the date and time of arrival of the users of the products stored in the cell are recorded and stored in the electronic memory M; with the activity A7 the number of operators involved in the use and maintenance of the cell is detected at time intervals and these are stored in the electronic memory M; with reference to Figure 2 which shows the values of the measurements on the K or H axis of the ordinates with respect to the t or g axis of the abscissas, by time interval Dt we mean the time elapsed between two instants of time: the initial one indicated with t1 and the final one indicated with t2; the next time interval ? the time elapsed between instant of time t2 which becomes the initial instant and l? instant of time t3 and cos? Street; measurements are made at each instant of time, while the date and time measurements that fall between one instant of time and the next are thought to have occurred at the initial instant or, alternatively, at the final instant; with reference to Figure 1, with the activity? B1 at the end of each time interval is recalled from memory M in an ordered sequence from the pi? old at most recent, a number n of values of at least the following parameters: temperature of the cell, of the pulp or of the interior of the preserved product and of the external environment, number of employees, quantity? and temperature of introduced products; with the activity B2 at the end of each time interval is recalled from memory M in an ordered sequence from the pi? old at most recent, a number n of values of the same parameters recalled with the activity? B1 immediately preceding each break: in Figure 2 ? shown for a value of n equal to six, a temporally ordered sequence or nnuple of values of one of the parameters (K1, K2, K3, K4, K5, K6) measured at instants (t1,t2, t3, t4, t5, t6 ), the value K6 ? the most recently, the K1 value is the pi? old; in Figure 2 ? shown for a value of n equal to six, a sequence ordered temporally or nnuple (H1, H2, H3, H4, H5, H6) of values of one of the parameters immediately before a given break already? occurred and memorized, measured at instants (g1,g2, g3, g4, g5, g6), the value G6 ? the measured value pi? next to the break R that ? occurred between the instants g5 and g6, the value G1 the pi? old, we have as many nnuples (H1, H2, H3, H4, H5, H6) as the number of stored failures multiplied by the number of parameters considered; with reference to Figure 1, with the activity? C is calculated, at each time interval, the difference between the ordered values of the tuples with those of each break recorded and for each parameter: K1 minus H1, K2 minus H2 and so? Street; with the activity D, the mathematical operator incremental ratio is calculated, i.e. the deviation in relation to the time interval between the previous value and the next value of the nnuple of each parameter: with reference to Figure 2, for example, K3 minus K2 indicated is calculated with DK then you calculate t3 minus t2 indicated with Dt then you divide DK by Dt and you get the incremental relationship between the instants t3 and t2, this for each time interval between t1 and t2, t2 and t3 and cos? via, the same operations are carried out to obtain DH in relation to Dg regarding the tuples of values of the parameters in the vicinity? of a breakup; with reference to Figure 1, with the activity? D the difference between the ordered values of the incremental ratios DK in relation to Dt with those of each failure recorded DH in relation to each Dg is calculated, for each parameter; with the? activity? And it counts how many differences between values and between incremental ratios are smaller than the set tolerance margin; choice S decides to signal if the number of differences lower than the margin of tolerance ? greater than a threshold value also set (SI): this ? the purpose of the method then the method restarts from the activity? from A1 to A7, if this does not occur (NO) then the method restarts from the activity? from A1 to A7.

Forma di attuazione: con riferimento alla Figura 3, all?interno di una cella frigorifera (1) sono allestite una sonda termometrica per la misura della temperatura della cella (2) e una sonda termometrica (4) posizionata all?interno dei prodotti (3) per misurare la temperatura degli stessi; le sonde sono collegate via cavo ad un apparecchio di supporto (6) contenente almeno un alimentatore di corrente o una batteria, un convertitore analogico/digitale di segnale e un sistema di trasmissione dati via cavo o altro verso il sistema informatico (8)(calcolatore elettronico isolato o rete tipo LAN o altro); un termometro da ambiente esterno (5) ? posizionato in modo da rilevare la temperatura atmosferica ed ? collegato al sistema informatico (8) via cavo o in modo cosiddetto ?wireless?; i prodotti consegnati dai fornitori (7) sono corredati da documento di trasporto i cui dati, tra cui tipo e quantit? di prodotti arrivati e data e ora di arrivo, sono inseriti nel sistema informatico (8) all?atto della ricezione; l?ispezione prodotto da parte dei preposti rileva la temperatura dei prodotti arrivati (7) e la registra nel sistema informatico; l?arrivo e la partenza dei clienti (9) ? registrato per motivi di interesse gestionale: un ristorante rileva l?arrivo dei clienti con la compilazione della comanda e la uscita degli stessi con l?emissione della ricevuta fiscale mentre nel caso di un albergo l?arrivo dei clienti ? registrato con l?assegnazione della camera e la partenza con l?emissione del conto, tutto registrato nel sistema informatico gestionale; i dettagli di ogni intervento di manutenzione e riparazione (10) sulla cella frigorifera (1) sono completati dalla compilazione del cosiddetto rapportino di intervento i cui dati, tra cui data, ora e tipo della rottura, sono inseriti nel sistema informatico (8); il sistema informatico (8) ? dotato del metodo RICO (11) che decide se la cella frigorifera sta per rompersi oppure no. Embodiment: with reference to Figure 3, a thermometric probe is set up inside a cold room (1) for measuring the temperature of the room (2) and a thermometric probe (4) positioned inside the products (3 ) to measure their temperature; the probes are connected via cable to a support device (6) containing at least one power supply or battery, an analog/digital signal converter and a data transmission system via cable or other towards the computer system (8) (computer isolated electronic or LAN-type network or other); an external room thermometer (5) ? positioned so as to detect the atmospheric temperature and ? connected to the computer system (8) via cable or so-called ?wireless?; the products delivered by the suppliers (7) are accompanied by a transport document whose data, including type and quantity? of products arrived and date and time of arrival, are entered in the computer system (8) upon receipt; product inspection by the supervisors detects the temperature of the products arrived (7) and records it in the computer system; the arrival and departure of customers (9) ? registered for reasons of management interest: a restaurant detects the arrival of customers by filling in the order and leaving the same with the issue of the tax receipt, while in the case of a hotel, the arrival of customers? registered with the assignment of the room and the departure with the issue of the bill, all recorded in the management information system; the details of each maintenance and repair intervention (10) on the cold room (1) are completed by the compilation of the so-called intervention report whose data, including date, time and type of breakage, are entered in the computer system (8); the computer system (8) ? equipped with the RICO method (11) which decides whether the cold room is about to break or not.

Descrizione delle Figure: Description of the Figures:

la FIGURA 1 ? un diagramma di flusso a norma ISO R.1028 e mostra il metodo di riconoscimento dell?incipiente rottura di una cella frigorifera; la FIGURA 2 mostra il modo di organizzazione dei dati in ennuple di valori e rapporti incrementali; FIGURE 1 ? a flow diagram in accordance with ISO R.1028 and shows the method for recognizing the incipient breakdown of a cold room; FIGURE 2 shows the method of organizing the data in nnuples of incremental values and ratios;

la FIGURA 3 mostra gli elementi costitutivi di un modo di attuazione della catena di misura del sistema informatico per il riconoscimento dell?incipiente rottura di una cella frigorifera e il collegamento tra loro; FIGURE 3 shows the constituent elements of an actuation method of the measurement chain of the computer system for recognizing the incipient breakdown of a cold room and the connection between them;

Vantaggi: i dati necessari al funzionamento del metodo sono tra quelli che comunque la struttura organizzativa acquisisce anche a prescindere dalla utilizzazione del metodo; la decisione sulla possibilit? di rottura viene presa a prescindere dalla rilevazione dei parametri di funzionamento della macchina refrigerante quali velocit? di rotazione del compressore, corrente di alimentazione del motore elettrico, pressione di aspirazione, tempistica di sbrinamento e altri; non sono previsti, almeno nella forma di attuazione descritta, ulteriori sonde, componenti o apparecchi se non quelli di normale installazione per celle frigorifere industriali e non; dimostrabili prove di applicazione del metodo fanno rilevare la facile comprensione dello stesso da parte degli operatori interessati e il minimo intervento di questi ultimi nella sua applicazione; il numero minimo di parametri da controllare ? basso; il metodo ? utilmente applicabile non solo su impianti industriali ma anche su dispositivi e celle frigorifere comunemente fornite a realt? della ristorazione e commerciali in genere. Advantages: the data necessary for the functioning of the method are among those which the organizational structure acquires regardless of the use of the method; the decision on the possibility breaking is taken regardless of the detection of the operating parameters of the refrigerating machine such as speed? compressor rotation speed, electric motor power current, suction pressure, defrost timing and others; no further probes, components or apparatus are provided, at least in the embodiment described, other than those normally installed for industrial and non-industrial cold rooms; demonstrable evidence of application of the method shows the easy understanding of the same by the interested operators and the minimum intervention of the latter in its application; the minimum number of parameters to check ? Bass; the method ? usefully applicable not only on industrial plants but also on devices and cold rooms commonly supplied to realities? catering and commercial in general.

Varianti: il metodo pu? controllare il funzionamento di celle ad atmosfera controllata purch? si sostituiscano o si integrino le sonde di temperatura con almeno una sonda di pressione e rilevatori di gas opportuni: nella maggior parte dei casi servono rilevatori di anidride carbonica, di ossigeno o di azoto, possono essere utilizzati rilevatori di gas metabolico degli alimenti o di umidit? relativa. Variants: the method pu? check the operation of controlled atmosphere cells as long as? the temperature probes are replaced or integrated with at least one pressure probe and suitable gas detectors: in most cases carbon dioxide, oxygen or nitrogen detectors are needed, metabolic gas detectors of food or humidity can be used ? relative.

Claims

1) Method for predicting the malfunction and breakdown of a cold room and the deterioration of its contents, characterized by the fact that:

- the temperature of the cell, of the pulp or of the inside of the food stored in the cell and the external atmospheric temperature are measured and memorized at intervals of time;

- the number of operators present for the use and maintenance of the cell is recorded and memorized at intervals of time;

- the date and time of introduction of products into the cold room and their quantity are recorded and stored and inlet temperature;

- the date and time of arrival and departure of the users of the products stored in the cell are recorded;

- the date, time and type of each malfunction and cell break is recorded;

- at the end of each interval of time, is recalled from the memory in orderly sequence from the pi? old at most recent, a number n of values of at least the following parameters: temperature of the cell, of the pulp or of the interior of the preserved product and of the external environment, number of employees, date, time, quantity? and temperature of products introduced, date and time of departure or arrival of users of products stored in cold rooms;

- the ordered number of recorded values are compared by difference with those immediately prior to each malfunction and each break recorded up to that moment;

-the mathematical operator incremental ratio is calculated, i.e. the deviation in relation to the? time interval between the previous value and the next value of the nnuple of each parameter;

- at time intervals, the ordered sequences of incremental ratios calculated for each parameter are compared by difference with those calculated for the values of the parameters immediately preceding each malfunction and breakdown recorded up to that moment;

- you decide the probability? and the typology of an incipient malfunction or breakdown of the cold room on the basis of how many of the differences between the values of the elements of the tuples of the various parameters and those of the sequences of the incremental ratios are smaller than a fixed tolerance.