JP7039737B2 - Methods and systems for diagnosing freezer performance abnormalities - Google Patents
Methods and systems for diagnosing freezer performance abnormalities Download PDFInfo
- Publication number
- JP7039737B2 JP7039737B2 JP2020568970A JP2020568970A JP7039737B2 JP 7039737 B2 JP7039737 B2 JP 7039737B2 JP 2020568970 A JP2020568970 A JP 2020568970A JP 2020568970 A JP2020568970 A JP 2020568970A JP 7039737 B2 JP7039737 B2 JP 7039737B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- anomalous
- performance
- window size
- rca
- anomaly
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B23/00—Testing or monitoring of control systems or parts thereof
- G05B23/02—Electric testing or monitoring
- G05B23/0205—Electric testing or monitoring by means of a monitoring system capable of detecting and responding to faults
- G05B23/0259—Electric testing or monitoring by means of a monitoring system capable of detecting and responding to faults characterized by the response to fault detection
- G05B23/0275—Fault isolation and identification, e.g. classify fault; estimate cause or root of failure
- G05B23/0281—Quantitative, e.g. mathematical distance; Clustering; Neural networks; Statistical analysis
Description
本発明は、全体として、冷凍機性能異常診断のためのコンピュータ実装方法およびシステムに関し、より詳細には、根本原因解析(RCA)に基づいた冷凍機性能異常診断に関する。 The present invention relates as a whole to computer mounting methods and systems for diagnosing chiller performance anomalies, and more specifically to chiller performance anomalies diagnosis based on root cause analysis (RCA).
主要な冷却機器として、冷凍機は、快適冷房および工業プロセス冷却プラントにおいて広く利用されている。制約条件理論に基づいた根本原因解析(RCA)方法は、冷水供給能力の低下、冷水供給温度スパイクなど、冷凍機の性能異常を診断するために開発された。性能異常診断では、RCAは、冷水供給(CHW)などの、冷凍機の性能と、冷却水流量、冷水還温度などの、主要な制約との間の相関を解析してもよい。異常発生中の冷凍機性能と最も強い相関を有する制約は、冷凍機性能異常のボトルネックまたは根本原因として特定される。RCA診断は、冷凍機の保守管理コストを下げるのに有用であり、蒸気吸収式冷凍機(SAC)および電気冷凍機(EC)を含む、様々なタイプの冷凍機に適用されてきた。 As the main cooling equipment, refrigerators are widely used in comfortable cooling and industrial process cooling plants. Root cause analysis (RCA) methods based on Theory of Constraints have been developed to diagnose chiller performance anomalies such as reduced chilled water supply capacity and chilled water supply temperature spikes. In performance anomaly diagnosis, RCA may analyze the correlation between the performance of the chiller, such as cold water supply (CHW), and major constraints, such as cooling water flow rate, cold water return temperature, and the like. The constraint that most strongly correlates with the freezer performance during the anomaly is identified as the bottleneck or root cause of the freezer performance anomaly. RCA diagnostics have been useful in reducing maintenance costs for refrigerators and have been applied to various types of refrigerators, including vapor absorption chillers (SACs) and electric chillers (ECs).
しかしながら、従来のRCAに基づく性能異常診断において、低品質についての様々な問題が見出されている。例えば、従来のRCAに基づく性能異常診断は、冷凍機性能の異常を捕捉し、異常の根本原因を特定することができない場合がある。 However, in the conventional performance abnormality diagnosis based on RCA, various problems regarding low quality have been found. For example, the conventional performance abnormality diagnosis based on RCA may not be able to capture the abnormality in the performance of the refrigerator and identify the root cause of the abnormality.
したがって、従来の冷凍機性能異常診断方法の欠陥のうち1つもしくは複数を克服または少なくとも改善しようとする、冷凍機性能異常診断のための、より詳細にはRCAに基づく性能異常診断のための、方法およびシステムが必要とされている。この背景技術に対抗して、本発明が開発された。 Therefore, for refrigerating performance abnormality diagnosis, more specifically for RCA-based performance abnormality diagnosis, which seeks to overcome or at least improve one or more of the defects of the conventional refrigerator performance abnormality diagnosis method. Methods and systems are needed. The present invention has been developed in opposition to this background technique.
本発明の第1の態様によれば、冷凍機性能異常診断のためのコンピュータ実装方法が提供され、方法は、
冷凍機の性能パラメータと第1の複数の動作パラメータとの間の第1の相関モデルを設定するステップと、
性能パラメータで特定された異常に関して、第1の相関モデルに基づいて根本原因解析診断を実施するための最適ウィンドウサイズを決定するステップと、
冷凍機の性能パラメータで特定された異常の根本原因を決定するため、異常に関して第1の相関モデルおよび最適ウィンドウサイズに基づいて根本原因解析診断を実施するステップであって、根本原因解析診断が、異常と関連付けられた異常期間を有する異常測定データを含む、ある期間にわたって収集された性能パラメータおよび第1の複数の動作パラメータに関する測定データを含むデータセットに対して実施されるステップと、を含む。
According to the first aspect of the present invention, a computer mounting method for diagnosing a freezer performance abnormality is provided, and the method is described as.
Steps to set up a first correlation model between the performance parameters of the refrigerator and the first plurality of operating parameters,
For the anomalies identified by the performance parameters, the steps to determine the optimal window size for performing root cause analysis diagnosis based on the first correlation model,
In order to determine the root cause of the anomaly identified by the performance parameters of the refrigerator, the root cause analysis diagnosis is a step to carry out the root cause analysis diagnosis based on the first correlation model and the optimum window size for the anomaly. Includes steps performed on a dataset containing measurement data for performance parameters collected over a period of time and measurement data for a first plurality of operating parameters, including anomaly measurement data with anomalies associated with anomalies.
本発明の第2の態様によれば、冷凍機性能異常診断のためのシステムが提供され、システムは、
メモリと、
メモリに通信可能に連結され、本発明の第1の態様による冷凍機性能異常診断のための方法を実施するように構成された、少なくとも1つのプロセッサと、を備える。
According to the second aspect of the present invention, a system for diagnosing a freezer performance abnormality is provided, and the system is a system.
With memory
It comprises at least one processor communicably linked to a memory and configured to implement the method for diagnosing refrigerating performance anomalies according to a first aspect of the invention.
本発明の第3の態様によれば、本発明の第1の態様による冷凍機性能異常診断のための方法を実施するのに、少なくとも1つのプロセッサによって実行可能な命令を含む、1つまたは複数の非一時的コンピュータ可読記憶媒体の形で具体化される、コンピュータプログラム製品が提供される。 According to a third aspect of the invention, one or more including instructions that can be executed by at least one processor to implement the method for diagnosing refrigerator performance anomalies according to the first aspect of the invention. Computer program products are provided that are embodied in the form of non-temporary computer-readable storage media.
本発明の実施形態は、単なる例として以下の記載を図面と併せ読むことにより、当業者により良好に理解され、容易に明白となるであろう。
本発明の様々な実施形態は、従来の冷凍機性能異常診断方法と関連付けられた欠陥のうち1つもしくは複数を克服または少なくとも改善しようとする、冷凍機性能異常診断のための、より詳細には根本原因解析(RCA)に基づく冷凍機性能異常診断のための、方法(コンピュータ実装方法)およびシステムを提供する。様々な実施形態に関連して、冷凍機は、様々な目的で冷却効果を提供するように流体を冷却もしくは冷凍する(例えば、冷水を生成する)ように構成された、あらゆる装置またはシステムを指すことがあり、いずれか特定のタイプの冷凍機には限定されないことが、当業者には認識されるであろう。例えば、本発明の実施形態は、蒸気吸収式冷凍機(SAC)、電気冷凍機(EC)、遠心冷凍機(CC)、スクリュー冷凍機(SC)などを含むがそれらに限定されない、冷却プラントまたは暖房換気空調(HVAC)システムなどにおける、様々なタイプの冷凍機に対して性能異常診断を実施するために適用または実現されてもよい。 More specifically, various embodiments of the present invention seek to overcome or at least improve one or more of the defects associated with conventional refrigerator performance abnormality diagnostic methods for refrigerating performance abnormality diagnosis. A method (computer mounting method) and a system for diagnosing a refrigerator performance abnormality based on root cause analysis (RCA) are provided. In connection with various embodiments, a chiller refers to any device or system configured to cool or freeze a fluid (eg, to produce cold water) to provide a cooling effect for a variety of purposes. It will be appreciated by those skilled in the art that it may be and is not limited to any particular type of freezer. For example, embodiments of the present invention include, but are not limited to, a steam absorption chiller (SAC), an electric chiller (EC), a centrifugal chiller (CC), a screw chiller (SC), or a cooling plant. It may be applied or implemented to perform performance anomaly diagnosis for various types of refrigerators, such as in heating, ventilation and air conditioning (HVAC) systems.
本発明の様々な実施形態は、従来のRCAに基づく冷凍機性能異常診断において、低品質についての様々な問題が見出されていることを特定した。例えば、従来のRCAに基づく冷凍機性能異常診断は、冷凍機性能の異常を捕捉し、異常の根本原因を特定することができない場合がある。 Various embodiments of the present invention have identified various problems with low quality found in conventional RCA-based freezer performance anomaly diagnostics. For example, the conventional RCA-based freezer performance abnormality diagnosis may not be able to capture the abnormality in the refrigerator performance and identify the root cause of the abnormality.
以下、単なる例として、より良い理解のため、従来のRCAに基づく冷凍機性能異常診断について記載する。 Hereinafter, as a mere example, for better understanding, a conventional RCA-based refrigerator performance abnormality diagnosis will be described.
例えば、Okitsu et al.,“Root Cause Analysis on Changes in Chiller Performance using Linear Regression”,International Conference on Computer and Information Sciences,Kuala Lumpur,June 2014,pages 298-303(以下、Okitsu文献と呼ぶ)、およびZhang et al.,“A Case Study of Electric Chiller Performance Bottleneck Diagnosis by Root Cause Analysis”,IEEE International Conferences on Information Technology,Information Systems and Electrical Engineering(ICITISEE 2016),Yogyakarta,Indonesia,23-24 August 2016(以下、Zhang文献と呼ぶ)に記載されているように、従来のRCA診断方法は、SACおよびECを含む冷凍機の性能異常診断に適用されてきた、制約条件理論に基づいて開発された(Okitsu文献およびZhang文献両方の内容は、全ての目的のため、それらの全体を参照により本明細書に援用する)。従来のRCA診断中、RCAは、重線形回帰を通して、冷凍機性能パラメータ(例えば、冷水供給(CHW))とその動作パラメータ(交換可能に「制約」と呼ばれることもある)(例えば、冷却水供給温度、冷却水流量、および冷水還温度)との間の相関モデル(RCAモデル)を構築してもよい。性能パラメータに対する各制約の寄与度は、相関モデルと関連付けられた相関係数に基づいて計算される。そのため、最も寄与度が高い制約は、冷凍機性能におけるボトルネックまたは異常根本原因として選択されてもよい。 For example, Okitsu et al. , "Root Case Analysis on Changes in Chiller Performance usage Linear Regression", International Conference on Computer and Information Science (Cience, Kuala Lumpur) , "A Case Study of Electric Chiller Performance Bottleneck Diagnosis by Root Cause Analysis", IEEE International Conferences on Information Technology, Information Systems and Electrical Engineering (ICITISEE 2016), Yogyakarta, Indonesia, 23-24 August 2016 (hereinafter referred to as Zhang literature ), Conventional RCA diagnostic methods have been developed based on constraint theory, which has been applied to diagnostic performance abnormalities of refrigerating machines including SAC and EC (both in the Okitsu and Zhang literatures). The contents are incorporated herein by reference in their entirety for all purposes). During conventional RCA diagnostics, the RCA, through multiple linear regression, has a refrigerator performance parameter (eg, cold water supply (CHW)) and its operating parameters (sometimes interchangeably referred to as "constraints") (eg, cooling water supply). A correlation model (RCA model) with temperature, cooling water flow rate, and chilled water regression temperature) may be constructed. The contribution of each constraint to the performance parameters is calculated based on the correlation coefficient associated with the correlation model. Therefore, the constraint with the highest contribution may be selected as a bottleneck or anomalous root cause in the freezer performance.
単なる例として、より良い理解のため、空冷式ECのCHW性能(性能パラメータ)のRCA診断のための従来の方法は、以下の基本ステップを含んでもよい。 As a mere example, for better understanding, conventional methods for RCA diagnosis of CHW performance (performance parameters) of air-cooled EC may include the following basic steps:
ステップ1:ECのCHW性能および関連する制約に対する重線形相関モデルを構築する。
CHW′(t)=CR(t)×CHWr(t)+CT(t)×TMP(t)+CE(t)×ELE(t) (式1)
式中、
CHW′(t)は、相関モデルによって推定した、時間tにおける計算された冷水供給性能を表し、
CHWr(t)は、時間tにおける冷水還温度の制約を表し、
TMP(t)は、時間tにおける周囲空気温度の制約を表し、
ELE(t)は、時間tにおける冷凍機消費電力の制約を表し、
CR(t)は、重線形回帰から生成した、時間tにおけるCHWr(t)の相関係数を表し、
CT(t)は、重線形回帰から生成した、時間tにおけるTMP(t)の相関係数を表し、
CE(t)は、重線形回帰から生成した、時間tにおけるELE(t)の相関係数を表す。
Step 1: Build a heavy linear correlation model for the EC CHW performance and related constraints.
CHW'(t) = CR (t) x CHW r (t) + CT ( t ) x TMP (t) + CE (t) x ELE (t) (Equation 1)
During the ceremony
CHW'(t) represents the calculated cold water supply performance at time t estimated by the correlation model.
CHW r (t) represents the constraint of the cold water return temperature at time t.
TMP (t) represents the constraint of ambient air temperature at time t.
ELE (t) represents the constraint on the power consumption of the refrigerator at time t.
CR (t) represents the correlation coefficient of CHWr (t) at time t generated from multiple linear regression.
CT ( t ) represents the correlation coefficient of TMP (t) at time t generated from multiple linear regression.
CE (t) represents the correlation coefficient of ELE (t) at time t generated from multiple linear regression.
ステップ2:CHW性能に対する各制約の寄与率を計算する。例えば、制約ELE(t)の場合、寄与率RE(t)は次のように計算されてもよい。
RE(t)=|CE(t)|/P(t) (式2)
P(t)=|CE(t)|+|CR(t)|+|CT(t)| (式3)
制約TMP(t)の寄与率RT(t)および制約CHWr(t)の寄与率RR(t)は、同じまたは類似の手法で計算されてもよい。
Step 2: Calculate the contribution of each constraint to CHW performance. For example, in the case of the constraint ELE (t), the contribution rate RE (t) may be calculated as follows.
RE (t) = | CE (t) | / P (t) (Equation 2)
P (t) = | CE (t) | + | CR (t) | + | CT (t) | (Equation 3)
The contribution rate RT (t) of the constraint TMP (t) and the contribution rate RR (t) of the constraint CHW r (t) may be calculated by the same or similar method.
ステップ3:最も寄与率が高い制約をCHW性能のボトルネックとして選択する。性能異常期間中、ボトルネックは異常の根本原因と見なされる。 Step 3: Select the constraint with the highest contribution rate as the bottleneck of CHW performance. During the period of performance anomalies, bottlenecks are considered the root cause of the anomaly.
上述のステップ1~3から、RCA診断結果は、ガウス分布族および恒等リンク関数を用いた重線形回帰によって生成される、相関係数CR(t)、CT(t)、およびCE(t)に大きく依存することが分かる。時間tにおいて、期間[t-w,t](wはウィンドウサイズであり、交換可能に「サンプルサイズ」などと呼ばれることもある)の間、回帰プロセスがデータサンプルに対して実施される。Okitsu文献およびZhang文献によれば、従来のRCA方法は、回帰プロセスに均一な(固定の予め決められた)ウィンドウサイズを利用する。これに関して、本発明の実施形態は、かかる従来のRCAに基づく性能異常診断方法に、低品質についての様々な問題があることを見出し、それに至る要因としてウィンドウ(サンプル)サイズ管理の欠落を特定した。例えば、従来のRCAに基づく性能異常診断方法は、時間依存相関解析に均一なウィンドウサイズを使用するが、本発明の実施形態によれば、異なるサイズ(例えば、異なる期間長さ)の異常には効率的ではないことが見出されている。例えば、非限定的に、本発明の実施形態は、RCAウィンドウサイズが異常サイズよりもはるかに大きいとき、異常データが正常データ(即ち、異常がないデータの部分)に埋もれて、RCA診断が冷凍機性能の1つまたは複数の異常を捕捉できず、異常の根本原因を特定できないことがあるということを特定した。他方で、ウィンドウサイズが小さすぎる場合、例えば、少なすぎるサンプルデータ量および多すぎる制約によって引き起こされることがある、相関のオーバーフィットの問題によって、RCA診断が不安定になることがある。 From steps 1 to 3 above, the RCA diagnostic results are generated by multiple linear regression using the Gaussian distribution family and identity link functions, with correlation coefficients CR (t), CT (t), and CE . It can be seen that it largely depends on (t). At time t, a regression process is performed on the data sample during the period [tw, t] (where w is the window size and is interchangeably referred to as the "sample size" or the like). According to the Okitsu and Zhang literatures, conventional RCA methods utilize a uniform (fixed, predetermined) window size for the regression process. In this regard, embodiments of the present invention have found that such conventional RCA-based performance abnormality diagnostic methods have various problems with low quality, and have identified the lack of window (sample) size control as a factor leading to this. .. For example, conventional RCA-based performance anomaly diagnostic methods use uniform window sizes for time-dependent correlation analysis, but according to embodiments of the invention, for anomalies of different sizes (eg, different durations). It has been found to be inefficient. For example, in a non-limiting embodiment, when the RCA window size is much larger than the anomalous size, the anomalous data is buried in normal data (ie, the portion of the non-abnormal data) and the RCA diagnosis is frozen. It was identified that one or more anomalies in machine performance could not be captured and the root cause of the anomalies could not be identified. On the other hand, if the window size is too small, RCA diagnostics can become unstable, for example, due to correlation overfitting problems that can be caused by too little sample data and too many constraints.
したがって、本発明の様々な実施形態は、有利には、冷凍機性能異常診断(例えば、安定性、精度、および/または正確性)の質または有効性を改善することによって、上述した従来の冷凍機性能異常診断方法など、従来の冷凍機性能異常診断方法と関連付けられた欠陥のうち1つもしくは複数を克服または少なくとも改善しようとする、冷凍機性能異常診断のための、より詳細にはRCAに基づく冷凍機性能異常診断のための、方法( コンピュータ実装方法)およびシステムを提供する。特に、本発明の様々な実施形態は、有利には、可変時間依存の異常に適応する、またより詳細には、冷凍機の性能パラメータにおいて特定された異常に関してRCA診断を実施するための最適ウィンドウサイズを決定する、冷凍機性能異常診断におけるRCAウィンドウサイズ管理技術を含む。 Therefore, various embodiments of the present invention advantageously improve the quality or effectiveness of the chiller performance anomaly diagnosis (eg, stability, accuracy, and / or accuracy), as described above for conventional refrigeration. RCA for refrigerator performance anomaly diagnosis, which seeks to overcome or at least improve one or more of the defects associated with conventional refrigerator performance anomaly diagnostic methods, such as machine performance anomaly diagnostic methods. A method (computer mounting method) and a system for diagnosing an abnormality in refrigerator performance based on the present invention are provided. In particular, the various embodiments of the invention advantageously adapt to variable time dependent anomalies, and more specifically, optimal windows for performing RCA diagnostics for anomalies identified in the performance parameters of the refrigerator. Includes RCA window size management techniques for diagnosing refrigerating performance anomalies to determine size.
図1は、本発明の様々な実施形態による、冷凍機性能異常診断のための方法(コンピュータ実装方法)100の概略フロー図を示している。方法100は、102で、冷凍機の性能パラメータと第1の複数の動作パラメータとの間の第1の相関モデルを設定するステップと、104で、性能パラメータで特定された異常に関して、第1の相関モデルに基づいて根本原因解析(RCA)診断を実施するための最適ウィンドウサイズを決定するステップと、106で、冷凍機の性能パラメータで特定された異常の根本原因を決定するため、異常に関して第1の相関モデルおよび最適ウィンドウサイズに基づいたRCA診断を実施するステップと、を含む。これに関して、RCA診断は、異常と関連付けられた異常期間を有する異常測定データを含む、ある期間にわたって収集された性能パラメータおよび第1の複数の動作パラメータに関する測定データを含むデータセットに対して実施される。
FIG. 1 shows a schematic flow chart of a method (computer mounting method) 100 for diagnosing an abnormality in refrigerator performance according to various embodiments of the present invention.
したがって、本発明の様々な実施形態は、有利にはRCAウィンドウサイズ管理技術を含む、より詳細には、冷凍機の性能パラメータで特定された異常に関してRCA診断を実施するための最適ウィンドウサイズを決定する、冷凍機性能異常診断のための方法を提供する。結果として、安定性、精度、および/または正確性など、本発明の実施形態による冷凍機性能異常診断の質または有効性を大幅に改善することができ、それによって、冷凍機の性能における異常の根本原因をより良好により効率良く特定/検出できるようになる。 Accordingly, various embodiments of the invention preferably include RCA window size management techniques, and more particularly determine the optimum window size for performing RCA diagnosis for anomalies identified in the performance parameters of the refrigerator. Provides a method for diagnosing abnormal refrigerator performance. As a result, the quality or effectiveness of the freezer performance anomaly diagnosis according to embodiments of the present invention, such as stability, accuracy, and / or accuracy, can be significantly improved, thereby anomalies in the performance of the refrigerator. The root cause can be better and more efficiently identified / detected.
冷凍機の性能パラメータは、冷水供給(CHW)、性能係数(COP)、もしくは冷水供給温度(CHWs)などであるがそれらに限定されない、検討または測定することが望ましいかまたは適切である、冷凍機に関するいずれのタイプの性能であってもよいことが、当業者には認識されるであろう。 Refrigerator performance parameters include, but are not limited to, cold water supply (CHW), coefficient of performance (COP), or cold water supply temperature (CHWs), which are desirable or appropriate to be considered or measured. It will be appreciated by those skilled in the art that any type of performance may be used with respect to.
また、動作パラメータは、検討または測定される性能パラメータに関連付けられるか関係があるように選択または決定される、いずれのタイプの動作パラメータであってもよく、例えば、検討または測定される性能パラメータに作用または影響するものとして選択または決定される複数の動作パラメータであってもよいことが、当業者には認識されるであろう。単なる例として、非限定的に、動作パラメータは、冷水還温度、冷水流量、冷却水供給温度、冷却水流量、蒸気流量、蒸気圧、冷却水還温度、消費電力、および周囲空気温度から成る群から選択されてもよい。 Also, the operating parameters may be of any type of operating parameters that are selected or determined to be associated with or related to the performance parameters being considered or measured, eg, to the performance parameters being considered or measured. It will be appreciated by those skilled in the art that there may be multiple operating parameters selected or determined as acting or influencing. As a mere example, the operating parameters are, but not limited to, a group consisting of chilled water return temperature, chilled water flow rate, cooling water supply temperature, cooling water flow rate, steam flow rate, vapor pressure, cooling water return temperature, power consumption, and ambient air temperature. May be selected from.
様々な実施形態では、第1の相関モデルは、冷凍機の性能パラメータと複数の動作パラメータとの間の重線形相関モデルであってもよい。 In various embodiments, the first correlation model may be a multiple linear correlation model between the performance parameters of the refrigerator and the plurality of operating parameters.
様々な実施形態では、性能パラメータおよび動作パラメータは、当該分野で知られている1つまたは複数の適切なセンサによって測定されてもよいことが、当業者には認識されるであろう。例えば、非限定的に、冷却プラントでは、様々な性能パラメータおよび動作パラメータを測定または監視するため、所望に応じてまたは適切なように、様々なセンサが内部もしくは周囲に設置されてもよく、したがって、関連するセンサデータ(もしくは測定データ)が、当該技術において知られていて、簡潔にするために本明細書には記載する必要がない手法で、時間に伴って収集され、1つまたは複数のデータ記憶媒体に記憶されてもよいことを、当業者であれば認識することができる。例えば、ある期間にわたって収集された性能パラメータおよび第1の複数の動作パラメータに関連する測定データを含む上述のデータセットは、時間に伴って収集されたかかるセンサデータから得られてもよい。 It will be appreciated by those skilled in the art that in various embodiments, performance and operating parameters may be measured by one or more suitable sensors known in the art. For example, non-limitingly, in a cooling plant, various sensors may be installed inside or around, as desired or as appropriate, to measure or monitor various performance and operating parameters. , Relevant sensor data (or measurement data) will be collected over time and collected over time in a manner known in the art and not required herein for brevity. Those skilled in the art can recognize that the data may be stored in the data storage medium. For example, the above-mentioned data set containing the performance parameters collected over a period of time and the measurement data related to the first plurality of operating parameters may be obtained from such sensor data collected over time.
様々な実施形態では、最適ウィンドウサイズを決定する上述のステップは、複数の候補ウィンドウサイズを取得するステップと、複数の候補ウィンドウサイズの中から、異常に関して第1の相関モデルに基づいたRCA診断を実施するのに最適な候補ウィンドウサイズを決定するため、第1の相関モデルに関して複数の候補ウィンドウサイズそれぞれを評価するステップと、を含む。例えば、一組またはある範囲の候補ウィンドウサイズが決定されてもよく、その組または範囲の各候補ウィンドウサイズは次に、RCA診断が、第1の相関モデルに基づいて候補ウィンドウサイズを使用してどの程度良好に実施されるかを判定するため、評価(もしくは査定)される。 In various embodiments, the above-mentioned steps for determining the optimum window size include a step of acquiring a plurality of candidate window sizes and an RCA diagnosis based on a first correlation model for anomalies among the plurality of candidate window sizes. Includes a step of evaluating each of the plurality of candidate window sizes with respect to the first correlation model to determine the optimal candidate window size to perform. For example, a set or range of candidate window sizes may be determined, and each candidate window size for that set or range is then RCA diagnostics using the candidate window size based on the first correlation model. It is evaluated (or assessed) to determine how well it is performed.
様々な実施形態では、複数の候補ウィンドウサイズそれぞれを評価する上述のステップは、各候補ウィンドウサイズに対して、候補ウィンドウサイズに基づいてそれぞれ生成され、異常測定データに属する少なくとも異常データ点をそれぞれ含む一組の異常データサンプルを、データセットから生成するステップと、第1の相関モデルに基づいて、異常データサンプルの組に対して重線形回帰解析を実施するステップと、生成された異常データサンプルの組に対する第1の相関モデルのフィットにおける全体品質尺度を決定するステップと、を含む。したがって、評価される各候補ウィンドウサイズに対して、一組の異常データサンプルが上述のデータセットから生成される。これに関して、組のうちの各異常データサンプルは、候補ウィンドウサイズに基づいて生成され、異常測定データに属する少なくとも異常データ点を含む(例えば、したがって、異常データサンプルと呼ばれる)。例えば、組のうちの各異常データサンプルは、候補ウィンドウサイズ×データセットのデータサンプリング時間間隔に等しいサイズなどであるがそれに限定されない、候補ウィンドウサイズに基づいて決定された同じサイズ(同じ期間長さ)を有してもよい。例えば、組のうちの各異常データサンプルは、異常測定データの異なる量または異なる部分/一部を包含してもよい。次に、異常データサンプルに対する第1の相関モデルのフィットにおけるそれぞれの第1の品質尺度(例えば、重相関係数の二乗(R2))を取得するのに、重線形回帰解析が、第1の相関モデルに基づいて、組のうちの各異常データサンプルに対して実施されてもよい。次に、得られた異常データサンプルの組に対する第1の相関モデルのフィットにおける全体品質尺度(例えば、信頼区間(CI))が決定されてもよい。結果として、複数の候補ウィンドウサイズのうち各候補ウィンドウサイズの適合性または性能が評価され、次に、異常に関して第1の相関モデルに基づいて根本原因解析診断を実施するための、最適候補ウィンドウサイズが決定されてもよい。 In various embodiments, the steps described above for evaluating each of the plurality of candidate window sizes are generated for each candidate window size based on the candidate window size and include at least anomalous data points belonging to the anomaly measurement data. A step of generating a set of anomalous data samples from a dataset, a step of performing a multiple linear regression analysis on a set of anomalous data samples based on a first correlation model, and a step of generating anomalous data samples. Includes a step to determine the overall quality measure in the fit of the first correlation model to the set. Therefore, for each candidate window size to be evaluated, a set of anomalous data samples is generated from the above dataset. In this regard, each anomalous data sample in the set is generated based on the candidate window size and contains at least anomalous data points that belong to the anomaly measurement data (eg, therefore referred to as anomalous data samples). For example, each anomalous data sample in a set is the same size (same period length) determined based on the candidate window size, such as, but not limited to, the candidate window size x the size equal to, but not limited to, the data sampling time interval of the dataset. ) May have. For example, each anomaly data sample in a set may contain different quantities or different parts / parts of anomalous measurement data. Next, a multiple linear regression analysis is performed to obtain each first quality measure (eg, the square of the multiple correlation coefficient (R 2 )) in the fit of the first correlation model to the anomalous data sample. It may be performed for each anomalous data sample in the set based on the correlation model of. The overall quality measure (eg, confidence interval (CI)) in the fit of the first correlation model to the resulting set of anomalous data samples may then be determined. As a result, the suitability or performance of each candidate window size out of multiple candidate window sizes is evaluated, and then the optimal candidate window size for performing a root cause analysis diagnosis for the anomaly based on the first correlation model. May be determined.
様々な実施形態では、(各候補ウィンドウサイズに対する)異常データサンプルの組は、異常期間全体にわたって実施されるスライディングウィンドウ技術に基づいて生成される。 In various embodiments, a set of anomalous data samples (for each candidate window size) is generated based on a sliding window technique performed over an anomalous period.
様々な実施形態では、スライディングウィンドウ技術は、異常測定データの開始データ点を含む第1の異常データサンプルを生成するステップと、異常測定データの最終データ点を含む最終異常データサンプルまで、後に続く各時間間隔に対して後に続く異常データサンプルを生成して、異常データサンプルの組を生成するステップと、を含む。例えば、データセットの時間間隔(例えば、データサンプリング時間間隔)が5分である場合、後に続く異常データサンプルは、最終異常データサンプルまで、後に続く5分ごとに生成されてもよい。 In various embodiments, the sliding window technique follows from the step of generating a first anomalous data sample containing the start data points of the anomaly measurement data to the final anomaly data sample containing the final data points of the anomaly measurement data. Includes a step of generating anomalous data samples that follow for a time interval to generate a set of anomalous data samples. For example, if the time interval of the dataset (eg, the data sampling time interval) is 5 minutes, subsequent anomalous data samples may be generated every 5 minutes until the final anomalous data sample.
様々な実施形態では、第1の異常データサンプルは、異常測定データの開始データ点で終わる異常サンプル期間を有し、最終異常データサンプルは、異常測定データの最終データ点で始まる異常サンプル期間を有する。換言すれば、ウィンドウ(例えば、異常サンプル期間)は、異常測定データの開始点または最も左側から異常測定データの終了点または最も右側までスライドしてもよい。 In various embodiments, the first anomalous data sample has an anomalous sample period ending at the start data point of the anomaly measurement data and the final anomaly data sample has an anomaly sample period beginning at the final data point of the anomaly measurement data. .. In other words, the window (eg, anomalous sample period) may slide from the start point or leftmost of the anomaly measurement data to the end point or rightmost of the anomaly measurement data.
様々な実施形態では、異常データサンプルの組の各異常データサンプルは、候補ウィンドウサイズに基づいて決定された異常サンプル期間長さを有する。例えば、上述したように、組のうちの各異常データサンプルは、候補ウィンドウサイズ×データセットのデータサンプリング時間間隔に等しいサイズなどであるがそれに限定されない、候補ウィンドウサイズに基づいて決定された同じ異常サンプル期間長さを有してもよい。 In various embodiments, each anomalous data sample in a set of anomalous data samples has an anomalous sample duration determined based on the candidate window size. For example, as described above, each anomaly data sample in a set is the same anomaly determined based on the candidate window size, such as, but not limited to, the candidate window size x the size equal to, but not limited to, the data sampling time interval of the dataset. It may have a sample period length.
様々な実施形態では、重線形回帰解析を実施する上述のステップは、異常データサンプルの組の各異常データサンプルに対して、第1の相関モデルに基づいて異常データサンプルに対する重線形回帰解析を実施するステップと、異常データサンプルの組の各異常データサンプルに対して、異常データサンプルに対する第1の相関モデルのフィットにおける第1の品質尺度を決定して、異常データサンプルの組に対する一組の第1の品質尺度を生成するステップと、を含む。これに関して、そのため、異常データサンプルの組に対する第1の相関モデルのフィットにおける上述の全体品質尺度は、第1の品質尺度の組に基づいて決定されてもよい。上述したように、第1の品質尺度は、異常データサンプルに対する第1の相関モデルの重相関係数の二乗(R2)を含んでもよく、全体品質尺度は、決定された第1の品質尺度の組における信頼区間(CI)を含んでもよい。これに関して、第1の相関モデルに基づいた異常データサンプルに対する重線形回帰解析は、第1の相関モデルにそれぞれ含まれる、動作パラメータの相関係数を生成してもよい。次に、第1の品質尺度が、得られた相関係数に基づいて決定されてもよい。 In various embodiments, the above step of performing a multiple linear regression analysis performs a multiple linear regression analysis on the anomalous data samples based on the first correlation model for each anomalous data sample in the set of anomalous data samples. And for each anomalous data sample set of anomalous data samples, determine the first quality measure in the fit of the first correlation model to the anomalous data sample, and then determine the first set of anomalous data sample sets. Includes a step to generate a quality measure of 1. In this regard, therefore, the overall quality scale described above in the fit of the first correlation model to the set of anomalous data samples may be determined based on the set of first quality measures. As mentioned above, the first quality scale may include the square of the multiple correlation coefficient (R 2 ) of the first correlation model for the anomalous data sample, and the overall quality scale may be the determined first quality scale. May include a confidence interval (CI) in the set of. In this regard, the multiple linear regression analysis on the anomalous data sample based on the first correlation model may generate the correlation coefficient of the operating parameters, respectively, contained in the first correlation model. The first quality measure may then be determined based on the obtained correlation coefficient.
様々な実施形態では、複数の候補ウィンドウサイズそれぞれを評価する上述のステップは、複数の候補ウィンドウサイズに対して決定されたそれぞれの全体品質尺度に基づいて、複数の候補ウィンドウサイズのうち1つを最適ウィンドウサイズとして決定するステップを更に含む。例えば、決定される最良の全体品質尺度をもたらす候補ウィンドウサイズは、性能パラメータで特定された異常に関して、第1の相関モデルに基づいてRCA解析を実施するための、最適ウィンドウサイズであるものと決定されてもよい。 In various embodiments, the above step of evaluating each of the plurality of candidate window sizes selects one of the plurality of candidate window sizes based on each overall quality measure determined for the plurality of candidate window sizes. It also includes a step to determine the optimal window size. For example, the candidate window size that yields the best overall quality measure determined is determined to be the optimal window size for performing RCA analysis based on the first correlation model for the anomalies identified by the performance parameters. May be done.
様々な実施形態では、方法100は、第1の相関モデルおよび最適ウィンドウサイズに基づいて異常に関するRCA診断から決定された根本原因が、第2の複数の動作パラメータから合成された合成動作パラメータであるか否かを判定することを更に含む。換言すれば、RCA診断(例えば、第1の根本原因解析診断)は、異常に関して決定された根本原因(例えば、第1の根本原因)を出力してもよく、決定されたかかる根本原因が、第2の複数の動作パラメータから(それらの組み合わせに基づいて)合成された合成動作パラメータであるか否かが判定される。単なる例として、非限定的に、合成動作パラメータは、冷水還品質(CHWq)、冷却水供給品質(COWq)、または蒸気供給品質(STMq)であってもよい。一例として、CHWqは、CHWrおよびCHWfから合成されてもよい(例えば、CHWr(t)×CHWf(t))。
In various embodiments,
様々な実施形態では、方法100は、根本原因が合成動作パラメータである(例えば、根本原因(第1の根本原因)が合成動作パラメータであると決定された場合)と決定するステップと、合成動作パラメータと関連付けられた性能パラメータと第2の複数の動作パラメータとの間の第2の相関モデルを設定するステップと、第2の相関モデルに基づいて異常に関する第2のRCA診断を実施するための第2の最適ウィンドウサイズを決定するステップと、冷凍機の性能パラメータにおいて特定された異常の第2の根本原因を決定するため、異常に関して第2の相関モデルおよび第2の最適ウィンドウサイズに基づいた第2のRCA診断を実施するステップと、を更に含む。これに関して、第2のRCA診断は、異常測定データを含む、ある期間(例えば、上述の期間)にわたって収集された性能パラメータおよび第2の複数の動作パラメータに関する測定データを含む、第2のデータセットに対して実施される。
In various embodiments,
第2の最適ウィンドウサイズは、第1の最適ウィンドウサイズと同じまたは類似の手法で決定されてもよく、したがって、簡潔かつ明瞭にするため、本明細書では繰り返す必要はない。第2のRCA診断も、第1のRCA診断と同じまたは類似の手法で実施されてもよく、したがって、簡潔かつ明瞭にするため、本明細書では繰り返す必要はない。 The second optimal window size may be determined in the same or similar manner as the first optimal window size and therefore does not need to be repeated herein for brevity and clarity. The second RCA diagnosis may also be performed in the same or similar manner as the first RCA diagnosis and therefore does not need to be repeated herein for brevity and clarity.
したがって、様々な実施形態では、異常に関するRCA診断で決定された根本原因が合成動作パラメータである場合、決定された更なる根本原因が非合成動作パラメータ(交換可能に生動作パラメータと呼ばれることもある)となるまで、異常の更なる根本原因を決定するため、上述のステップが繰り返されてもよい(例えば、更なる相関モデルを設定するステップと、更なる最適ウィンドウサイズを決定するステップと、更なる相関モデルに基づいて更なるRCA診断を実施するステップとを含む)。結果として、生または一次動作パラメータは、冷凍機性能異常診断の質または有効性を更に改善することが見出されている、異常のボトルネックまたは根本原因として特定されてもよい。 Therefore, in various embodiments, if the root cause determined by the RCA diagnosis for anomalies is a synthetic motion parameter, the additional root cause determined may be interchangeably referred to as a non-synthetic motion parameter (replaceably referred to as a live motion parameter). ), The steps described above may be repeated to determine the further root cause of the anomaly (eg, set up a further correlation model, determine a further optimal window size, and further. Including the step of performing further RCA diagnosis based on the correlation model). As a result, raw or primary operating parameters may be identified as anomalous bottlenecks or root causes that have been found to further improve the quality or effectiveness of the freezer performance anomaly diagnosis.
したがって、本発明の様々な実施形態は、有利には、冷凍機性能異常診断のための、より詳細には、質または有効性が改善されて、冷凍機をより効果的かつ効率的に保守管理する、RCAに基づく冷凍機性能異常診断のための方法を提供する。 Therefore, various embodiments of the present invention advantageously improve the quality or effectiveness of the chiller for diagnosing chiller performance anomalies and maintain the chiller more effectively and efficiently. Provided is a method for diagnosing an abnormality in the performance of a refrigerator based on RCA.
図2は、本発明の様々な実施形態による、図1を参照して上述したような冷凍機性能異常診断のための方法100に対応するものなど、本発明の様々な実施形態による、冷凍機性能異常診断のためのシステム200の概略ブロック図を示している。システム200は、主に冷凍機性能異常診断を実施するために構成されてもよく、または、システム200によって実施することができる他の複数の機能のうち1つの機能として、冷凍機性能異常診断を実施するように構成されてもよいことが、当業者には認識されるであろう。
FIG. 2 shows a refrigerator according to various embodiments of the present invention, such as those corresponding to the
システム200は、メモリ202と、メモリ202に通信可能に連結されるとともに、本発明の様々な実施形態による、図1を参照して上述したような冷凍機性能異常診断のための方法100による、冷凍機性能異常診断のための方法を実施するように構成された、少なくとも1つのプロセッサ204とを備える。
The
少なくとも1つのプロセッサ204は、必要な機能または動作を実施するのに少なくとも1つのプロセッサ204によって実行可能である、命令の組(例えば、ソフトウェアモジュール)を通して必要な機能または動作を実施するように構成されてもよいことが、当業者には認識されるであろう。したがって、図2に示されるように、システム200は、冷凍機の性能パラメータと第1の複数の動作パラメータとの間の第1の相関モデルを設定するように構成された、第1の相関モデル設定モジュールまたは回路206と、性能パラメータにおいて特定された異常に関して第1の相関モデルに基づいてRCA診断を実施するための、最適ウィンドウサイズを決定するように構成された、最適ウィンドウサイズ決定モジュールまたは回路(あるいは、ウィンドウサイズ最適化系と呼ばれる)208と、冷凍機の性能パラメータにおいて特定された異常の根本原因を決定するため、異常に関して第1の相関モデルおよび最適ウィンドウサイズに基づいてRCA診断を実施するように構成された、RCAモジュールまたは回路(あるいは、RCAエンジンと呼ばれる)210と、を更に備えてもよい。これに関して、RCA診断は、異常と関連付けられた異常期間を有する異常測定データを含む、ある期間にわたって収集された性能パラメータおよび第1の複数の動作パラメータに関する測定データを含むデータセット(例えば、メモリ202に記憶される)に対して実施される。
At least one
上述のモジュールは必ずしも別個のモジュールでなくてもよく、1つまたは複数のモジュールが、本発明の範囲から逸脱することなく、所望に応じてまたは適切なように、1つの機能的モジュール(例えば、回路もしくはソフトウェアプログラム)によって実現されるかまたは1つの機能的モジュールとしてコンパイルされてもよいことが、当業者には認識されるであろう。例えば、第1の相関モデル設定モジュール206、最適ウィンドウサイズ決定モジュール208、およびRCAモジュール210は、例えば、メモリ202に記憶され、様々な実施形態による本明細書に記載の機能/動作を実施するのに、少なくとも1つのプロセッサ204によって実行可能であってもよい、1つの実行可能なソフトウェアプログラム(例えば、ソフトウェアアプリケーション、もしくは単純に「アプリ」と呼ばれる)として実現され(例えば、互いにコンパイルされ)てもよい。
The modules described above do not necessarily have to be separate modules, but one or more modules will be one functional module (eg, as desired or appropriate, as desired or appropriate, without departing from the scope of the invention. It will be appreciated by those skilled in the art that it may be implemented by a circuit or software program) or compiled as a single functional module. For example, the first correlation
様々な実施形態では、システム200は、図1を参照して上述したような方法100に対応し、したがって、少なくとも1つのプロセッサ204によって実施されるように構成された様々な機能または動作は、様々な実施形態にしたがって本明細書に上述した方法100の様々なステップまたは動作に対応してもよく、したがって、明瞭にするとともに簡潔にするため、システム200に対して繰り返す必要はない。換言すれば、方法に関連して本明細書に記載する様々な実施形態は、それぞれのシステムまたはデバイスに対して近似的に有効であり、その逆もまた真である。例えば、様々な実施形態では、メモリ202は、第1の相関モデル設定モジュール206、最適ウィンドウサイズ決定モジュール208、および/またはRCAモジュール210を記憶していてもよく、それらはそれぞれ、本明細書に記載するような対応する機能/動作を実施するのに、少なくとも1つのプロセッサ204によって実行可能である、本明細書で上述したような方法100の様々なステップまたは部分に対応する。
In various embodiments, the
コンピューティングシステム、コントローラ、マイクロコントローラ、または処理能力を提供する他の任意のシステムが、本開示の様々な実施形態にしたがって提供されてもよい。かかるシステムは、1つまたは複数のプロセッサと、1つまたは複数のコンピュータ可読記憶媒体とを含むと見なされてもよい。例えば、本明細書で上述したシステム200は、例えば、本明細書に記載するように実施される様々な処理に使用される、プロセッサ(もしくはコントローラ)204と、コンピュータ可読記憶媒体(もしくはメモリ)202とを含んでもよい。様々な実施形態で使用されるメモリまたはコンピュータ可読記憶媒体は、揮発性メモリ、例えばDRAM(ダイナミックランダムアクセスメモリ)、または不揮発性メモリ、例えばPROM(プログラマブル読出し専用メモリ)、EPROM(消去可能PROM)、EEPROM(電気消去可能PROM)、またはフラッシュメモリ、例えばフローティングゲートメモリ、電荷トラップメモリ、MRAM(磁気抵抗ランダムアクセスメモリ)、またはPCRAM(相変化ランダムアクセスメモリ)であってもよい。
A computing system, controller, microcontroller, or any other system that provides processing power may be provided in accordance with various embodiments of the present disclosure. Such a system may be considered to include one or more processors and one or more computer-readable storage media. For example, the
様々な実施形態では、「回路」は、メモリに記憶された専用回路もしくはプロセッサ実行ソフトウェア、ファームウェア、またはそれらの任意の組み合わせであってもよい、任意の種類の論理実装エンティティとして理解されてもよい。したがって、一実施形態では、「回路」は、ハードワイヤード論理回路、またはプログラマブルプロセッサなどのプログラマブル論理回路、例えば、マイクロプロセッサ(例えば、複合命令セットコンピュータ(CISC)プロセッサ、もしくは縮小命令セットコンピュータ(RISC)プロセッサ)であってもよい。「回路」はまた、プロセッサ実行ソフトウェア、例えば任意の種類のコンピュータプログラム、例えば、仮想機械コード(例えば、Java)を使用するコンピュータプログラムであってもよい。更に詳細に後述するそれぞれの機能における他の任意の種類の実現例も、様々な代替実施形態にしたがって、「回路」として理解されてもよい。同様に、「モジュール」は、本発明における様々な実施形態によるシステムの一部分であってもよく、上述のような「回路」を包含してもよく、またはそれによる任意の種類の論理実装エンティティとして理解されてもよい。 In various embodiments, the "circuit" may be understood as any kind of logical implementation entity, which may be a dedicated circuit stored in memory or processor execution software, firmware, or any combination thereof. .. Thus, in one embodiment, the "circuit" is a hardwired logic circuit, or a programmable logic circuit such as a programmable processor, eg, a microprocessor (eg, a complex instruction set computer (CISC) processor, or a reduced instruction set computer (RISC)). It may be a processor). The "circuit" may also be a computer program that uses processor execution software, such as any kind of computer program, such as virtual machine code (eg, Java). Any other type of implementation in each of the functions described in more detail below may also be understood as a "circuit" according to various alternative embodiments. Similarly, a "module" may be part of a system according to various embodiments of the invention, may include a "circuit" as described above, or as any kind of logical implementation entity thereby. May be understood.
本開示のいくつかの部分は、コンピュータメモリ内のデータに対する動作のアルゴリズムおよび機能的または図式的表現に関して、明示的もしくは暗示的に提示される。これらのアルゴリズム的説明および機能的または図式的表現は、データ処理分野の当業者が自身の研究の実質を最も効率的に他の当業者に伝達するのに使用される手段である。アルゴリズムは、ここでは、また一般に、所望の結果につながる自己無撞着の一連のステップであるものと想到される。ステップは、記憶、伝達、結合、比較、または別の方法で操作することができる、電気信号、磁気信号、または光信号など、物理量の物理的操作を要するステップである。 Some parts of this disclosure are presented explicitly or implicitly with respect to algorithms and functional or schematic representations of behavior for data in computer memory. These algorithmic descriptions and functional or schematic representations are the means used by those skilled in the art of data processing to most efficiently convey the substance of their research to others. The algorithm is also conceived here and generally as a series of self-consistent steps leading to the desired result. A step is a step that requires physical manipulation of a physical quantity, such as an electrical signal, a magnetic signal, or an optical signal, which can be stored, transmitted, coupled, compared, or otherwise manipulated.
別段の具体的な説明がない限り、また以下から明白であるように、本明細書全体を通して、「設定する」、「決定する」、「実施する」、「取得する」、「評価する」、「生成する」などの用語を利用した考察は、コンピュータシステム内の物理量として表されるデータを操作し、コンピュータシステムまたは他の情報記憶装置、送信デバイス、または表示デバイス内の物理量として同様に表される他のデータへと変換する、コンピュータシステムまたは類似の電子デバイスの動作およびプロセスを指すことが認識されるであろう。 Unless otherwise specified and, as will be apparent from the following, throughout the specification, "set", "determine", "implement", "acquire", "evaluate", Considerations using terms such as "generate" manipulate data represented as physical quantities in a computer system and are similarly represented as physical quantities in a computer system or other information storage device, transmitting device, or display device. It will be recognized that it refers to the operation and process of a computer system or similar electronic device that translates into other data.
本明細書はまた、本明細書に記載する方法の動作/機能を実施するための、システム、デバイス、または装置を開示する。かかるシステム、デバイス、または装置は、必要な目的のために特別に構築されてもよく、あるいはコンピュータに記憶されたコンピュータプログラムによって選択的に作動または再構成される、汎用コンピュータまたは他のデバイスを備えてもよい。本明細書に提示されるアルゴリズムは、いずれかの特定のコンピュータまたは他の装置には本質的に関連しない。様々な汎用機械が、本明細書の教示による、コンピュータプログラムとともに使用されてもよい。あるいは、必要な方法ステップを実施するのに、より専門化された装置を構築するのが適切なことがある。 The present specification also discloses a system, device, or apparatus for carrying out the operation / function of the methods described herein. Such systems, devices, or devices may comprise a general purpose computer or other device that may be specially constructed for a required purpose or that may be selectively actuated or reconfigured by a computer program stored in the computer. You may. The algorithms presented herein are not inherently relevant to any particular computer or other device. Various general purpose machines may be used in conjunction with computer programs as taught herein. Alternatively, it may be appropriate to build a more specialized device to carry out the required method steps.
それに加えて、本明細書はまた、本明細書に記載する方法の個々のステップがコンピュータコードによって実行されても良いことが、当業者には明白であろうという点で、コンピュータプログラムまたはソフトウェア/機能的モジュールを少なくとも暗示的に開示する。コンピュータプログラムは、任意の特定のプログラミング言語およびその実現に限定されないものとする。本明細書に含まれる開示の教示を実現するのに、様々なプログラミング言語およびそれらのコーディングが使用されてもよいことが認識されるであろう。更に、コンピュータプログラムは、任意の特定の制御フローに限定されないものとする。本発明の趣旨または範囲から逸脱することなく、異なる制御フローを使用することができる、コンピュータプログラムの他の多くの変形例がある。本明細書に記載する様々なモジュール(例えば、第1の相関モデル設定モジュール206、最適ウィンドウサイズ決定モジュール208、および/またはRCAモジュール210)は、必要な機能を実施するのにコンピュータプロセッサによって実行可能な、コンピュータプログラムまたは命令セットによって実現されるソフトウェアモジュールであってもよく、あるいは必要な機能を実施するように設計された機能的ハードウェアユニットである、ハードウェアモジュールであってもよいことが、当業者には認識されるであろう。また、ハードウェアおよびソフトウェアモジュールの組み合わせが実現されてもよいことが認識されるであろう。
In addition, the specification is also a computer program or software / software in that it will be apparent to those of skill in the art that the individual steps of the methods described herein may be performed by computer code. Disclose functional modules at least implicitly. Computer programs are not limited to any particular programming language and its implementation. It will be appreciated that various programming languages and their coding may be used to implement the teachings of the disclosures contained herein. Further, the computer program is not limited to any particular control flow. There are many other variants of computer programs that can use different control flows without departing from the spirit or scope of the invention. The various modules described herein (eg, first correlation
更に、本明細書に記載するコンピュータプログラム/モジュールまたは方法におけるステップの1つまたは複数は、逐次的ではなく並行して実施されてもよい。かかるコンピュータプログラムは、任意のコンピュータ可読媒体に記憶されてもよい。コンピュータ可読媒体は、磁気もしくは光学ディスク、メモリチップ、または汎用コンピュータと相互作用するのに適した他の記憶デバイスなどの、記憶デバイスを含んでもよい。コンピュータプログラムは、かかる汎用コンピュータにロードされ、そこで実行されると、事実上、本明細書に記載する方法のステップを実現する装置をもたらす。 Moreover, one or more of the steps in the computer programs / modules or methods described herein may be performed in parallel rather than sequentially. Such computer programs may be stored on any computer readable medium. Computer-readable media may include storage devices such as magnetic or optical discs, memory chips, or other storage devices suitable for interacting with general purpose computers. The computer program is loaded into such a general purpose computer and, when executed there, effectively provides a device that implements the steps of the method described herein.
様々な実施形態では、図1を参照して上述したような冷凍機性能異常診断のための方法100を実施するのに、1つまたは複数のコンピュータプロセッサによって実行可能な、命令(例えば、第1の相関モデル設定モジュール206、最適ウィンドウサイズ決定モジュール208、および/またはRCAモジュール210)を含む、1つまたは複数のコンピュータ可読記憶媒体(非一時的コンピュータ可読記憶媒体)の形で具体化される、コンピュータプログラム製品が提供される。したがって、本明細書に記載の様々なコンピュータプログラムまたはモジュールは、必要なもしくは望ましい機能を実施するのに、システムまたはデバイスの少なくとも1つのプロセッサによって実行するため、コンピュータシステムまたはその中の電子デバイスによって受信可能な、コンピュータプログラム製品に記憶されてもよい。
In various embodiments, instructions (eg, first) that can be executed by one or more computer processors to implement
本明細書に記載のソフトウェアまたは機能的モジュールはまた、ハードウェアモジュールとして実現されてもよい。より詳細には、ハードウェアの意味では、モジュールは、他の構成要素またはモジュールとともに使用するように設計された機能的ハードウェアユニットである。例えば、モジュールは、離散的電子構成要素を使用して実現されてもよく、または特定用途向け集積回路(ASIC)などの電子回路全体の一部分を形成することができる。他の多数の可能性が存在する。当業者であれば、本明細書に記載するソフトウェアまたは機能的モジュールはまた、ハードウェアおよびソフトウェアモジュールの組み合わせとして実現できることを認識するであろう。 The software or functional modules described herein may also be implemented as hardware modules. More specifically, in the hardware sense, a module is a functional hardware unit designed for use with other components or modules. For example, the module may be implemented using discrete electronic components, or may form part of an entire electronic circuit, such as an application specific integrated circuit (ASIC). There are many other possibilities. Those skilled in the art will recognize that the software or functional modules described herein can also be implemented as a combination of hardware and software modules.
本明細書で使用される専門用語は、単に様々な実施形態を説明するためのものであり、本発明を限定しようとするものではないことが、当業者には認識されるであろう。本明細書で使用するとき、単数形「a」、「an」、「the」は、文脈において別段の明確な指示がない限り、複数形も含むものとする。更に、「備える」および/または「備えている」という用語は、本明細書で使用するとき、規定された機構、整数、ステップ、動作、要素、および/または構成要素が存在することを指定するが、1つもしくは複数の他の機構、整数、ステップ、動作、要素、構成要素、および/またはそれらの群が存在すること、あるいはそれらが追加されることを除外するものではないことが理解されるであろう。 It will be appreciated by those skilled in the art that the terminology used herein is merely for the purpose of describing various embodiments and is not intended to limit the invention. As used herein, the singular forms "a," "an," and "the" shall also include the plural, unless otherwise stated in the context. Further, the terms "equipped" and / or "equipped", as used herein, specify the existence of defined mechanisms, integers, steps, actions, elements, and / or components. It is understood that does not preclude the existence or addition of one or more other mechanisms, integers, steps, actions, elements, components, and / or groups thereof. Will be.
図3は、方法100に関して記載した最適ウィンドウサイズを決定する上述のステップに対応するものなど、本発明の様々な実施形態による、RCA診断を実施するためのウィンドウサイズ最適化系208の概略図を示している。ウィンドウサイズ最適化系208は、複数の候補ウィンドウサイズを取得するように構成された、候補取得モジュールまたは回路302と、異常に関する第1の相関モデルに基づいて、複数の候補ウィンドウサイズの中から、RCA診断を実施するのに最適な候補ウィンドウサイズを決定するため、第1の相関モデルに関して複数の候補ウィンドウサイズそれぞれを評価するように構成された、候補評価モジュールまたは回路304と、決定された最適ウィンドウサイズを出力するように構成された、出力モジュールまたは回路306とを備える。
FIG. 3 is a schematic diagram of a window
様々な実施形態では、ウィンドウサイズ最適化系208は、方法100に関して記載した最適ウィンドウサイズを決定する上述のステップに対応し、したがって、プロセッサ(例えば、プロセッサ204)によって実行されたとき、ウィンドウサイズ最適化系208によって実施されるように構成された様々な機能または動作は、方法100に関して記載した最適ウィンドウサイズを決定する上述のステップの様々なステップまたは部分に対応してもよく、したがって、明瞭かつ簡潔にするため、ウィンドウサイズ最適化系208に関して繰り返す必要はない。ウィンドウサイズ最適化系208は、本発明の様々な実施形態にしたがって上述した最適ウィンドウサイズを決定する方法を実施するのに、プロセッサによって実行可能なソフトウェアモジュール(例えば、コンピュータプログラム)、またはそれを実施するように構成されたハードウェアモジュール(例えば、回路)、またはそれを実施するように構成されたハードウェアおよびソフトウェアモジュールの組み合わせとして、実現されてもよいことが認識されるであろう。
In various embodiments, the window
本発明を容易に理解し実行できるようにするために、本発明の様々な例示的実施形態について、単なる例として非限定的に以下に記載する。しかしながら、本発明は、様々な異なる形態または構成で具体化されてもよく、以下に説明する例示的実施形態に限定されるものと解釈すべきでないことが、当業者には認識されるであろう。それよりもむしろ、これらの例示的実施形態は、本開示が徹底的かつ完全であるように、また本発明の範囲を当業者に十分に伝達するように提供される。 To facilitate understanding and practicing the invention, various exemplary embodiments of the invention are described below, but not exclusively, by way of example only. However, it will be appreciated by those skilled in the art that the invention may be embodied in a variety of different forms or configurations and should not be construed as being limited to the exemplary embodiments described below. Let's do it. Rather, these exemplary embodiments are provided so that the present disclosure is thorough and complete, and that the scope of the invention is fully communicated to those of skill in the art.
本発明の様々な例示的実施形態は、可変時間依存の異常に適応するための、冷凍機診断におけるRCAウィンドウサイズ管理方法を提供する。様々な例示的実施形態では、方法は、例えば、小さいRCAウィンドウサイズによって引き起こされる可能性がある不安定な診断の問題に対処する、二層(または、2つ以上の層の場合は多層)診断モデル(RCAまたは相関モデル)を形成する。例えば、二層RCAモデルの場合、RCAモデルの下位層(もしくは第2の層)上の関連する生センサ制約(非合成制約)を組み合わせることによって、RCAモデルの上位層(もしくは第1の層)上に合成冷凍機制約が構築されてもよく、それによって、RCA相関解析で使用される制約の数が効率的に低減されるので、相関解析に小さいウィンドウサイズがより良好に適合し、より安定した診断が提供される。方法は更に、例えば、(相関モデルに関して決定される)相関係数および信頼区間(CI)に基づいて、異常に関してRCAモデルに基づいてRCA診断を実施するための最適RCAウィンドウサイズを決定してもよい。方法は、例えば、考察されている冷凍機の性能に対する相関が低いウィンドウサイズおよび異常サンプルを拒絶することによって、診断精度を増加させ、最も狭いCIを有する最適ウィンドウサイズを選択することによって、診断の正確性を上げることが見出されている。 Various exemplary embodiments of the invention provide RCA window size control methods in refrigerator diagnostics for adapting to variable time dependent anomalies. In various exemplary embodiments, the method addresses, for example, unstable diagnostic problems that can be caused by small RCA window sizes, two-layer (or multi-layer in the case of two or more layers) diagnostics. Form a model (RCA or correlation model). For example, in the case of a two-layer RCA model, the upper layer (or first layer) of the RCA model can be combined by combining the relevant raw sensor constraints (non-synthetic constraints) on the lower layer (or second layer) of the RCA model. A synthetic refrigerating machine constraint may be built on top, which effectively reduces the number of constraints used in the RCA correlation analysis, so that smaller window sizes fit better and are more stable for correlation analysis. The diagnosis is provided. The method may further determine the optimal RCA window size for performing an RCA diagnosis based on the RCA model for anomalies, eg, based on the correlation coefficient (determined for the correlation model) and the confidence interval (CI). good. The method increases diagnostic accuracy by, for example, rejecting window sizes and anomalous samples that have a low correlation to the performance of the refrigerator being considered, and by selecting the optimal window size with the narrowest CI. It has been found to increase accuracy.
したがって、本発明の様々な例示的実施形態は、多層(例えば、二層)診断モデルおよびウィンドウサイズ推定または最適化方法を含む、RCA診断のための定量的ウィンドウサイズ管理方法を提供する。本発明の様々な例示的実施形態は、RCAに基づいた冷凍機異常診断の低い品質に対処し、相関係数および多層(例えば、二層)診断モデルに基づいてRCAウィンドウサイズを管理するための、方法およびコンピュータシステムを提供する。 Accordingly, various exemplary embodiments of the invention provide quantitative window size management methods for RCA diagnostics, including multi-layer (eg, bi-layer) diagnostic models and window size estimation or optimization methods. Various exemplary embodiments of the invention address the poor quality of RCA-based refrigerator anomaly diagnostics and control RCA window sizes based on correlation coefficients and multi-layer (eg, bi-layer) diagnostic models. , Methods and computer systems.
図4は、本発明の様々な例示的実施形態による、ウィンドウサイズ計算/最適化を含む、冷凍機に対するRCA診断のための一例のシステムアーキテクチャ400の概略図を示している。システムアーキテクチャ400は、オペレータ(例えば、オペレータデバイス)401と、冷凍機402と、サーバ403と、ワークステーション411~412とを備えてもよく、それらは全て、ローカルエリアネットワーク(LAN)または広域ネットワーク(WAN)などであるがそれらに限定されない、ネットワーク415を介して接続されてもよい。オペレータ401は、最適ウィンドウサイズを推定し、RCA診断を開始するのに冷凍機オペレータ(例えば、保守管理者)によって利用される、1つまたは複数の端末であってもよく、例えば、パーソナルコンピュータ、タブレット、スマートフォンなどのコンピューティングデバイスであってもよい。冷凍機402は、例えば、OSIsoft PIシステムなどのセンサデータ収集システムを通して、ネットワーク415で使用される冷凍機の動作データを提供してもよい。サーバ403は、最適ウィンドウサイズ(例えば、ソフトウェアモジュール(プログラム論理)404)を決定し、最適ウィンドウサイズに基づいてRCA診断を実施する、サーバ403内のプロセッサによって実行可能な命令が記憶されている、コンピュータシステム(例えば、様々な実施形態による、図2を参照して上述したシステム200に対応)によって実現されてもよい(例えば、RCAエンジン405)。サーバ403はまた、冷凍機動作データ406(例えば、様々な実施形態にしたがって上述した「測定データを含むデータセット」に対応する)と、グラフィックユーザインターフェース(GUI)をオペレータ401に提供する、サーバ403内のプロセッサによって実行可能な命令とを記憶していてもよい。
FIG. 4 shows a schematic representation of an
オペレータ401は、オペレータ401上に提示されたGUIを通して、サーバ403からの様々な冷凍機動作データを表示してもよく、そこで冷凍機オペレータは、RCAモデル(相関モデル)を定義し、異常期間を特定し、ウィンドウサイズ推定およびRCA診断要求をサーバ403に提出してもよい。本発明の様々な例示的実施形態では、オペレータ401は、ネットワーク415全体にわたって複数の端末を含んでもよく、それによって様々な場所からサーバ403へのリモートアクセスが可能になる。
The
例えば、冷凍機402は、冷却プラントのSACまたはECを表してもよく、ネットワーク415を通じてサーバ403および他の構成要素に対する均一なデータアクセスインターフェースを提供する、OSIsoft PIシステムなどであるがそれに限定されないセンサデータ収集システムを利用してもよい。1つを超える冷凍機(即ち、複数の冷凍機)が冷却プラントで作動していてもよく、したがって、サーバ403は、冷凍機それぞれに対してウィンドウサイズの推定または最適化およびRCA診断を提供するように構成されてもよいことが、当業者には認識されるであろう。換言すれば、本発明の様々な実施形態による冷凍機性能異常診断のための方法およびシステムは、所望に応じてまたは適切なように、任意の1つまたは複数にそれぞれ適用されてもよいことが、当業者には認識されるであろう。
For example, the refrigerator 402 may represent the SAC or EC of a cooling plant, such as, but not limited to, an OSIsoft PI system that provides a uniform data access interface to the
様々な例示的実施形態では、RCAウィンドウサイズ推定要求をオペレータ401から受信すると、サーバ403は、プログラム論理404を実行し、決定された最適ウィンドウサイズをオペレータ401に返してもよい。オペレータ401からの要求が冷凍機異常診断に関するものであった場合、サーバ403は、RCAエンジン405を実行することによって、定義された相関モデル(RCAモデル)および決定された最適ウィンドウサイズに基づいた、RCA診断の実施に進んでもよい。RCAエンジン405は、Okitsu文献またはZhang文献に記載されているものなど、当該分野で知られている手法で、ただし、RCA診断の質を改善するための様々な例示的実施形態にしたがって決定された最適ウィンドウサイズを使用して、RCA診断を実施するように構成されてもよい。サーバ403は、冷凍機402から自動もしくは手動で収集することができる、(記憶されている)冷凍機動作データ406を局所的にホストしてもよく、または遠隔で(例えば、ストレージサーバに)記憶された冷凍機動作データ406を獲得してもよいことが、当業者には認識されるであろう。
In various exemplary embodiments, upon receiving an RCA window size estimation request from the
様々な例示的実施形態では、サーバ403およびオペレータ401は、ネットワーク415を通じて異なるコンピュータに実装されてもよく、その場合、それらの間での要求および結果の送信は、RESTfulウェブサービスまたは遠隔手続き呼出し(RPC)を通して実現されてもよい。計算負荷が大きい場合、サーバ403は、いくつかのウィンドウサイズ計算タスクを1つまたは複数のワークステーション411~412に分散させてもよい。様々な例示的実施形態では、Hadoopなど、様々な分散型、並行型、またはクラウド型コンピューティングシステムが、ウィンドウサイズ推定時間を短縮し、リアルタイム診断を容易にするのに、サーバ403およびワークステーション411~412の間で利用されてもよい。他の様々な例示的実施形態では、例えばより小さい適用例の場合、オペレータ401およびサーバ403は両方とも同じコンピュータに実装されてもよい。
In various exemplary embodiments, the
様々な例示的実施形態では、RCA診断のための最適ウィンドウサイズを計算するように構成されたプログラム論理404は、編集言語または解釈言語など、当該分野で知られている適切なコンピュータ言語によって実現されてもよい。様々な例示的実施形態では、プログラム論理404はサーバ403に記憶され、そこで実行されてもよい。様々な例示的実施形態では、プログラム論理404は、計算を高速化する分散コンピューティングスキーマでは、サーバ403およびワークステーション411~412の1つまたは複数の中で分散されてもよい。そのような場合、サーバ403および1つまたは複数のワークステーション411~412はともに、様々な実施形態による、図2を参照して上述したシステム200に対応してもよい。
In various exemplary embodiments, the
図5は、本発明の様々な例示的実施形態にしたがって、RCAモデル502とRCAウィンドウサイズ推定の異常期間とを定義するため、オペレータ401に提示され、それによって利用されてもよい、例示のGUI 500を示している。例えば、オペレータ401は、冷凍機に関して考慮することが望ましい冷凍機性能、およびRCAモデル502における関連する制約を、定義または選択してもよい。単なる例として、非限定的に、冷凍機性能、および制約に関するセンサは、それぞれのプルダウンメニュー503を通して選択されてもよい。例えば、冷凍機性能について、性能パラメータは、冷水供給(CHW)、性能係数(COP)、および冷水供給温度(CHWs)を含む、3つの可能な選択肢から選択されてもよい。制約については、オペレータ401は、制約のそれぞれの列(例えば、「制約1」、「制約2」、および「制約3」として図5に表されるもの)のうち2つまたは3つの制約であるがそれらに限定されない、複数の制約(例えば、様々な実施形態にしたがって上述した「第1の複数の動作パラメータ」に対応するもの)を定義してもよく、各制約は、それぞれの列の1つまたは複数のセンサによって定義されてもよい。例えば、制約の列が1つのセンサのみを含む場合、制約は、RCAモデルにおけるそのセンサのデータ(動作パラメータ)によって表されてもよい。制約の列が2つ以上のセンサを含む場合、制約は、2つ以上のセンサのデータの乗算など、2つ以上のセンサのデータ(2つ以上の動作パラメータ)の組み合わせに基づいた、合成制約として定義されてもよい(例えば、様々な実施形態にしたがって上述した「第2の複数の動作パラメータ」に対応)。単なる例として、図5は、制約1および制約3が、2つのセンサにそれぞれ基づいた合成制約であることを示している。
FIG. 5 is an exemplary GUI presented to and utilized by
様々な例示的実施形態では、1つもしくは複数の適切な重み付けまたはオフセットが、例えば、様々な測定因子、データ互換性などを考慮に入れてそれぞれ得られた、1つまたは複数のセンサのデータに適用されてもよい。例えば、テキストフィールド506は、より複雑なモデルを形成するためなど、所望に応じてまたは適切なように調節/修正される、測定/センサデータをそれぞれのセンサから得ることを可能にするため、各センサに隣接して提供されてもよい。実例として、「50」のオフセットがセンサ1からのセンサデータに適用されてもよく、それにより、(50-センサ1の感知値)とセンサ2の感知値との組み合わせによって制約1が構築される。
In various exemplary embodiments, one or more appropriate weights or offsets are applied to the data of one or more sensors, respectively, obtained taking into account various metrics, data compatibility, etc., respectively. May be applied. For example, the
図5に示されるように、GUI 500はまた、オペレータ401によって得られた冷凍機の生データ(測定/センサデータ)に基づいて、選択された冷凍機の時系列性能を示すプロットを性能フィールド510に表示してもよい。GUI 500は、RCAモデル502で選択された性能のタイプにしたがって、冷凍機の時系列性能を自動的に更新してもよい。様々な例示的実施形態では、オペレータ401は、異常に関する測定データの一部分512を選択または識別してもよく、かかる部分512は、異常と関連付けられた異常期間を有する異常測定データと呼んでもよい。選択は、(例えば、マウスデバイスを介した)ユーザ入力に基づいて、ユーザによって手動で実施されてもよく、またはオペレータ401もしくはサーバ403によって、自動的に特定/検出されてもよい。次に、異常の期間が異常タイムテーブル514に表示されてもよい。オペレータ401はまた、タイムテーブル514に示される時間を適切なように直接変更/調節してもよく、それにより、T1は異常開始時間を表し、T2は異常終了時間を表す。タイムテーブル514におけるいずれの異常期間変更も、GUI 500における異常測定データ512の期間の表示において、自動的に同期されてもよい。
As shown in FIG. 5, the
図5に示されるように、オペレータ401がRCA要求をサーバ403に送るのを可能にし、始動されるとRCA診断を開始する、RCA開始ボタン520も提供されてもよい。RCA要求は、定義されたRCAモデル502に関する情報、および特定された異常期間からの異常時間情報を含んでもよい。例えば、RCA要求を受信すると、サーバ403は、定義されたRCAモデル502に関する情報および異常時間情報を使用して、RCAエンジン405を開始して、選択された性能パラメータで特定された異常512に関するRCA診断を実施してもよい。これに関して、RCAモデル502の情報を受信するサーバ403は、それにより、受信したRCAモデル502の情報に定義されているように、RCAモデルが後に続く処理で使用されるように設定してもよい。
As shown in FIG. 5, an
図5に示されるように、診断結果フィールド522には、RCAモデル(二層RCAモデル)502の2つの層(例えば、本発明の様々な実施形態にしたがって上述したような、「第1の相関モデル」に対応する上位層または第1の層モデルと、「第2の相関モデル」に対応する下位層または第2の層モデル)に対する最適ウィンドウサイズと、冷凍機異常512のボトルネック(根本原因)とを含む、サーバ403から受信した様々な診断出力/結果が表示されてもよい。診断結果は、二層RCAモデル502の、上位層モデルに対してサーバ403によって決定された最適ウィンドウサイズを表示する、上位モデルフィールド516のウィンドウサイズと、下位層モデルに対してサーバ403によって決定された最適ウィンドウサイズを表示する、下位モデルフィールド517のウィンドウサイズとを含んでもよい。例えば、下位モデルフィールド517のウィンドウサイズは、ボトルネックとして特定された合成制約がない場合、該当なしまたは0時間を表示してもよい。診断結果は更に、冷凍機異常512の根本原因としてサーバ403によって決定されている、センサ(例えば、センサのIDまたは名称)を示すボトルネックフィールド519を含んでもよい。
As shown in FIG. 5, the
したがって、様々な例示的実施形態では、プログラム論理404によって実施されてもよい、二層RCAモデルに基づいた冷凍機異常診断の方法が提供される。図6は、本発明の様々な例示的実施形態による、RCAモデル(多層RCAモデル能力を有する)に基づいた冷凍機異常診断の方法600の概略フロー図を示している。
Accordingly, in various exemplary embodiments, there is provided a method of diagnosing refrigerating machine anomalies based on a two-layer RCA model, which may be implemented by
ステップ604で、方法600は、定義されたRCAモデル502(例えば、二層RCAモデルなどの多層RCAモデル)にしたがって、RCAモデルの上位層もしくは第1の層(様々な実施形態にしたがって上述した「第1の相関モデル」に対応)を形成または設定する。単に例示の目的で、非限定的に、図7は、上位層または第1の層704と下位層または第2の層706とを含む、二層RCAモデル700を示している。下位層706には、冷水還温度(CHWr)、冷水フロー(CHWt)、冷却水供給温度(COWs)、冷却水流量(COWf)、蒸気流量(STMr)、蒸気圧(STMp)、冷却水還温度(COWr)、消費電力(ELE)、周囲温度(AMBt)など、冷凍機に関連する(例えば、それぞれのセンサに対応する)複数の「生」動作パラメータ(非合成動作パラメータ(制約))がある。上位層704では、下位層706からの関連動作パラメータを組み合わせることによって、1つまたは複数の合成動作パラメータが構築されてもよい。RCAモデル502で選択された各動作パラメータ(制約)が、非合成動作パラメータ(例えば、1つのセンサのみを含む)である場合、多層(例えば、二層)RCAモデルは単層RCAモデルに縮小されてもよいことが、当業者には認識されるであろう。
In
多層(例えば、二層)RCAモデルは、Okitsu文献およびZhang文献に開示されている従来の単層RCAモデルよりも有利である。例えば、従来のRCAモデルは、多すぎる生センサから制約を選ばなければならないことがあり、十分な数が選択されなかった場合に重要なセンサを見逃してしまうか、または特にウィンドウサイズが小さい場合、RCAモデルに含まれる制約が多すぎると相関結果が不安定になることがある(例えば、オーバーフィットの問題と呼ばれることもある)。RCAモデルにおける生のセンサ制約を関連する合成制約と置き換えることによって、多層RCAモデルは、センサ情報の適用範囲を失うことなく相関解析における制約の数を効率的に低減し、それによって有利には、相関解析および診断の安定性を維持する。 Multi-layer (eg, two-layer) RCA models have advantages over conventional single-layer RCA models disclosed in the Okitsu and Zhang literatures. For example, traditional RCA models may have to choose constraints from too many raw sensors and miss important sensors if not enough are selected, or especially if the window size is small. Too many constraints in the RCA model can lead to unstable correlation results (for example, sometimes referred to as an overfit problem). By replacing the raw sensor constraints in the RCA model with the relevant synthetic constraints, the multi-layer RCA model effectively reduces the number of constraints in the correlation analysis without losing the scope of the sensor information, thereby advantageously. Maintain the stability of correlation analysis and diagnosis.
単なる例として、非限定的に、最も頻繁に報告される異常を診断するのに、3つの例示の合成制約が、式4、式5、および式6に示されるように定義されてもよい。
CHWq(t)=CHWr(t)×CHWf(t) (式4)
式中、
CHWq(t)は、冷水還品質を表す合成制約を表し、
CHWr(t)は、時間tにおける冷水還温度を表す生センサ制約を表し、
CHWf(t)は、時間tにおける冷水流量を表す生センサ制約を表す。
By way of example only, but not limited to, three exemplary synthetic constraints may be defined as set forth in Equations 4, 5, and 6 to diagnose the most frequently reported anomalies.
CHW q (t) = CHW r (t) × CHW f (t) (Equation 4)
During the ceremony
CHW q (t) represents a synthetic constraint that represents cold water return quality.
CHW r (t) represents a raw sensor constraint representing the cold water return temperature at time t.
CHW f (t) represents a raw sensor constraint representing the cold water flow rate at time t.
式4で、CHWq(t)は、CHWr(t)とCHWf(t)の積として定義され、それは例えば、より高い冷水還温度またはより多い冷水フローによって、冷水還品質がより高くなることを意味してもよい。RCA診断では、CHWqがRCAモデルにおける制約の1つとして選択され、冷凍機性能のボトルネックとして特定された場合、CHWrおよびCHWfの制約を有するRCAモデルの下位層または更なる層に対して更なるRCA診断が実施されて、2つの制約のうちの1つが冷凍機性能または異常の根本原因であると決定される。
COWq(t)=(Ttop-COWs(t))*COWf(t) (式5)
式中、
COWq(t)は、冷却水供給品質を表す合成制約を表し、
Ttopは、任意の冷却水供給温度よりも高い温度を表す制約を表し、
CHWs(t)は、時間tにおける冷却水供給温度を表す生センサ制約を表し、
CHWf(t)は、時間tにおける冷却水流量を表す生センサ制約を表す。
In Equation 4, CHW q (t) is defined as the product of CHW r (t) and CHW f (t), which, for example, has higher cold water return quality due to higher cold water return temperature or higher cold water flow. It may mean that. In the RCA diagnosis, if CHW q is selected as one of the constraints in the RCA model and identified as a bottleneck in refrigerator performance, then for lower or additional layers of the RCA model with CHW r and CHW f constraints. Further RCA diagnosis is performed to determine that one of the two constraints is the root cause of the refrigerator performance or anomaly.
COW q (t) = (T top -COW s (t)) * COW f (t) (Equation 5)
During the ceremony
COW q (t) represents a synthetic constraint that represents the cooling water supply quality.
T top represents a constraint that represents a temperature higher than any cooling water supply temperature.
CHW s (t) represents a raw sensor constraint that represents the cooling water supply temperature at time t.
CHW f (t) represents a raw sensor constraint representing the cooling water flow rate at time t.
式5で、COWq(t)はCOWf(t)に比例するがCOWs(t)には反比例し、それは例えば、より多い冷却水フローまたはより低い冷却水供給温度によって、冷却水供給品質がより高くなることを意味してもよい。同様に、RCA診断では、CHWqがRCAモデルにおける制約の1つとして選択され、冷凍機性能のボトルネックとして特定された場合、COWsおよびCOWfの制約を有するRCAモデルの下位層または更なる層に対して更なるRCA診断が実施されて、2つの制約のうちの1つが冷凍機性能または異常の根本原因であると決定される。
STMq(t)=STMf(t)*STMp(t) (式6)
式中、
STMq(t)は、蒸気供給品質を表す合成制約を表し、
STMf(t)は、時間tにおける蒸気流量を表す生センサ制約を表し、
STMp(t)は、時間tにおける蒸気圧を表す生センサ制約を表す。
In Equation 5, COW q (t) is proportional to COW f (t) but inversely proportional to COW s (t), which is, for example, due to more cooling water flow or lower cooling water supply temperature. May mean that is higher. Similarly, in RCA diagnostics, if CHW q is selected as one of the constraints in the RCA model and identified as a bottleneck in refrigerator performance, it is a sublayer of the RCA model with COW s and COW f constraints or even more. Further RCA diagnosis is performed on the layer to determine that one of the two constraints is the root cause of the refrigerator performance or anomaly.
STM q (t) = STM f (t) * STM p (t) (Equation 6)
During the ceremony
STM q (t) represents a synthetic constraint that represents steam supply quality.
STM f (t) represents a raw sensor constraint that represents the steam flow rate at time t.
STM p (t) represents a raw sensor constraint representing the vapor pressure at time t.
式6で、STMq(t)はSACに対して定義される。STMf(t)とSTMp(t)の積に等しく、それは例えば、より多い蒸気流量またはより高い蒸気圧によって、蒸気供給品質がより高くなることを意味してもよい。同様に、RCA診断では、STMqがRCAモデルにおける制約の1つとして選択され、冷凍機性能のボトルネックとして特定された場合、STMfおよびSTMpの制約を有する下位層RCAモデルに対して更なるRCA診断が実施されて、2つの制約のうちの1つが冷凍機性能または異常の根本原因であると決定される。 In Equation 6, STM q (t) is defined for SAC. Equal to the product of STM f (t) and STM p (t), which may mean, for example, higher steam flow rates or higher vapor pressures result in higher steam supply quality. Similarly, in RCA diagnostics, if STM q is selected as one of the constraints in the RCA model and identified as a bottleneck in refrigerator performance, it will be added to the lower layer RCA model with STM f and STM p constraints. RCA diagnosis is performed to determine that one of the two constraints is the root cause of the refrigerator performance or anomaly.
ステップ606で、ステップ604によって提供されたRCAモデル(例えば、上位層もしくは第1の層のモデル)、またはステップ612によって提供されたRCAモデル(例えば、作成される場合、下位層もしくは第2の層のモデル)に対して、最適ウィンドウサイズが計算される。ステップ606については、図8を参照して更に詳細に後述する。
In
ステップ608で、方法600は、RCA診断プログラムを呼び出し、ステップ606から決定された最適ウィンドウサイズを使用する。例えば、RCA診断プログラムは、サーバ403でホストされ、Okitsu文献またはZhang文献に記載されているようなRCA診断方法にしたがって実現されてもよいが、ステップ606から決定された最適ウィンドウサイズを使用する。
At
ステップ610は、異常の根本原因を発見するため、RCAモデルの下位層(または更なる層)に対して更なるRCA診断が必要か否かを判定する。RCA診断プログラムによって診断されたボトルネックが合成制約である場合、方法は、ステップ612に進んで、合成制約に関して下位層(または更なる層)モデルに対して更なるRCA診断を実施してもよい。そうでなければ、ボトルネックが既に「生」センサ(「生」動作パラメータ)である場合、方法は単にステップ614に進んでもよい。 Step 610 determines if further RCA diagnosis is needed for the lower layers (or more layers) of the RCA model to discover the root cause of the anomaly. If the bottleneck diagnosed by the RCA diagnostic program is a synthetic constraint, the method may proceed to step 612 to perform further RCA diagnostics on the lower layer (or additional layer) model with respect to the synthetic constraint. .. Otherwise, if the bottleneck is already a "raw" sensor (a "raw" operating parameter), the method may simply proceed to step 614.
ステップ612は、ステップ608でボトルネックと診断された合成制約の定義にしたがって、RCAモデルの下位層(または更なる層)を構築する。例えば、下位層では、モデルの新しい制約を形成するのに、ボトルネック制約内の「生」センサのみが選択され、各制約は1つの「生」センサのみを含む。次に、ステップ612は、RCAモデルの新しく構築された下位層(例えば、様々な実施形態にしたがって上述したような「第2の相関モデル」に対応)をステップ606に送って、ウィンドウサイズの推定または最適化を行う。
Step 612 builds a lower layer (or further layer) of the RCA model according to the definition of the synthetic constraint diagnosed in
ステップ614で、RCA診断プログラムによって診断されたボトルネックは、異常の根本原因として特定される。次に、診断結果はオペレータ401に送られ、GUI 500の診断結果フィールド522に表示される。
At
図8は、本発明の様々な例示的実施形態による、異常に関して相関モデルに基づいてRCA診断を実施するための最適ウィンドウサイズを計算する、方法800の概略フロー図800を示している(例えば、図1を参照して上述した、最適ウィンドウサイズを決定するステップ104、および図6を参照して上述した、最適ウィンドウサイズ606を計算するステップ606に対応)。図8に示される実例では、非限定的に、最適ウィンドウサイズを計算する方法800は、より精密で正確なRCA診断のため、R2(重相関係数の二乗)およびCIに基づいてもよい。
FIG. 8 shows a schematic flow diagram 800 of
ステップ804で、複数組の異常データサンプルが冷凍機動作データ406から生成され、各組は複数の候補ウィンドウサイズのうちそれぞれ1つに対して生成される。例えば、下記の式7は、候補ウィンドウサイズ(W)の可能な範囲または組を定義し、それによって、間隔の数(Δ)に関してウィンドウサイズが定義されてもよい。
W=i-1
4×C≦i≦2×(A+1) (式7)
φ={W}
式中、
iは、異常データサンプルにおけるデータ点の番号を表し、
Cは、RCA診断モデルにおける制約の数を表し(例えば、C∈{2,3})、
Δは、データサンプリングの時間間隔(例えば、5分)を表し、
Aは、Δの数で測定した異常サイズを表し、
φは、Wの組を表す。
In
W = i-1
4 × C ≦ i ≦ 2 × (A + 1) (Equation 7)
φ = {W}
During the ceremony
i represents the number of the data point in the abnormal data sample.
C represents the number of constraints in the RCA diagnostic model (eg C ∈ {2,3}).
Δ represents the time interval of data sampling (for example, 5 minutes).
A represents the abnormal size measured by the number of Δ.
φ represents a set of W.
式7に基づいて、異常サンプルの期間は、W×Δとして計算されてもよく、Wは、例えば、4×C-1から2×A+1の範囲である。例えば、ウィンドウサイズの下限は、異常サンプルがRCAにおける制約の相関解析要件を満たす最小限のデータを有することを確保するように決定されてもよく、そうでなければ、RCAは不安定な相関または診断結果を有することがある。ウィンドウサイズの上限は、ウィンドウサイズが大きくなりすぎ、それによって全ての異常データサンプルに多すぎる正常データ(非異常データ)を含み、 異常データが目立たなくなるかまたは正常データに埋もれることがないように、決定されてもよい。様々な例示的実施形態は、上限が下限よりも低い場合、例えば、非常に狭い冷凍機性能スパイク異常の場合、ウィンドウサイズの選択肢が1つしかない、つまりサイズ4×C-1などの下限であることがある点に注目する。上述した下限および上限は単なる例であって例証目的のものであり、下限および上限は、所望に応じてまたは適切なように、本発明の範囲から逸脱することなく、異なるように定義されてもよいことが、当業者には認識されるであろう。 Based on Equation 7, the duration of the anomalous sample may be calculated as W × Δ, where W is, for example, in the range 4 × C-1 to 2 × A + 1. For example, the lower bound of the window size may be determined to ensure that the anomalous sample has minimal data that meets the constraint correlation analysis requirements in RCA, otherwise the RCA may have an unstable correlation or May have diagnostic results. The upper limit of the window size is to prevent the window size from becoming too large, thereby including too much normal data (non-abnormal data) in all anomalous data samples, making the anomalous data inconspicuous or buried in the normal data. It may be decided. Various exemplary embodiments have only one window size choice if the upper limit is lower than the lower limit, for example, in the case of a very narrow freezer performance spike anomaly, ie with a lower limit such as size 4xC-1. Notice that there are things. The lower bounds and upper bounds described above are for illustration purposes only, and the lower bounds and upper bounds may be defined differently, as desired or as appropriate, without departing from the scope of the invention. Good things will be recognized by those skilled in the art.
様々な例示的実施形態では、各ウィンドウサイズW∈φに関して、異常期間にわたるスライディングウィンドウを通して冷凍機の動作データを選択すること(スライディングウィンドウ技術)によって、異常サンプルが構築されてもよい。一例のスライディングウィンドウ技術が図9に示されている。様々な例示的実施形態では、第1の異常サンプル902は、T0からT0+W×Δまでの冷凍機データを選択することによって形成される。T0+W×Δにおけるデータは、異常期間を有する異常測定データの第1のデータ点903である。例えば、これは、全ての異常サンプルが少なくとも1つの異常データ点を含むことを確保する。更に、異常期間は、T0+W×ΔからT0+(W+A)×Δまでとして表されてもよい。単に例証の目的で、下記の表1は、複数のフィールドを含む、異常サンプルの各データ点におけるデータサンプルの一例のデータフォーマットを示している。例えば、「時間」フィールドは、データサンプリング時間を示してもよく、「性能」は、選択された性能パラメータを示してもよく、「Constraint_1」、「Constraint_2」、および「Constraint_3」を含む複数の制約は、RCAモデルに対して選択された制約を示してもよい。この例では、選択された冷凍機の性能は単位RTを有するCHWであり、選択されたConstraint_1は摂氏温度の単位(℃)を有するCHWr、選択されたConstraint_2は単位℃を有するAMBt、選択されたConstraint_3は単位KWを有するELEである。
In various exemplary embodiments, anomalous samples may be constructed for each window size W ∈ φ by selecting the operation data of the refrigerator through a sliding window over an anomalous period (sliding window technique). An example sliding window technique is shown in FIG. In various exemplary embodiments, the first
続いて、ウィンドウは、第2の異常サンプル904を構築するため、[T0,T0+W×Δ]から[T0+Δ,T0+(W+1)×Δ]までスライドされてもよい。次に、T0+(W+A)におけるデータ点が異常期間の最終データ点910である、ウィンドウ[T0+(W+A)×Δ,T0+(2W+A)×Δ]を有する最終異常サンプル908まで、後に続く各時間間隔に対してプロセスを繰り返してもよい。
Subsequently, the window may be slid from [T 0 , T 0 + W × Δ] to [T 0 + Δ, T 0 + (W + 1) × Δ] to construct the second
φの各Wに対して、ステップ806は、式1にしたがって、Wの異常サンプル(異常データサンプルの組)に対する重線形相関回帰を通して、冷凍機性能相関モデルを形成し、次に、その組の各異常サンプルに対して、R2(重相関係数の二乗)(例えば、様々な実施形態による、上述した「第1の品質尺度」に対応)を計算する。単なる例として、非限定的に、下記の式8は、ウィンドウ[T0,T0+W×Δ]を有する第1の異常サンプルs1に対する、様々な例示的実施形態による一例のR2計算を示す。これに関して、R2は0~1の範囲であり、値が1に近いほど、RCA相関モデルは異常サンプルにより良好にフィットする。 For each W of φ, step 806 forms a refrigerator performance correlation model through multiple linear correlation regression for the anomalous sample of W (a set of anomalous data samples) according to Equation 1, and then for that set. For each anomalous sample, R 2 (square of multiple correlation coefficient) (eg, corresponding to the "first quality measure" described above according to various embodiments) is calculated. By way of example only, without limitation, Equation 8 below provides an example R2 calculation according to various exemplary embodiments for a first anomalous sample s 1 with a window [T 0 , T 0 + W × Δ]. show. In this regard, R 2 ranges from 0 to 1, and the closer the value is to 1, the better the RCA correlation model fits the anomalous sample.
式中、
iは、異常サンプルにおけるデータ点の連続番号を表し、
Wは、異常サンプルに対するウィンドウサイズ(W∈φ)を表し、
s1は、ウィンドウサイズWの下で生成された第1の異常サンプルを表し、
Δは、異常サンプルにおける2つの隣接したデータ点間の時間間隔を表し、
T0は、異常サンプルにおける第1のデータ点の時間スタンプを表し、
SSEは、残差平方和を表し、
SSTOは、総平方和を表し、
CHW(t)は、冷水流量および冷水温度差から導き出した、時間tにおける、観察された冷水供給性能を表し、
CHW′(t)は、時間tにおける相関モデルによる、計算された冷水供給性能を表し、
オーバーライン付きのCHWは、異常サンプルCHW(t)(t=T0+Δ,…,T0+W×Δ)の平均を表す。
During the ceremony
i represents the serial number of the data points in the abnormal sample.
W represents the window size (W ∈ φ) for the anomalous sample.
s 1 represents the first anomalous sample generated under window size W.
Δ represents the time interval between two adjacent data points in the anomalous sample.
T 0 represents the time stamp of the first data point in the anomalous sample.
SSE represents the residual sum of squares
SSTO stands for total sum of squares
CHW (t) represents the observed cold water supply performance at time t, which is derived from the cold water flow rate and the cold water temperature difference.
CHW'(t) represents the calculated cold water supply performance by the correlation model at time t.
The CHW with an overline represents the average of the abnormal sample CHW (t) (t = T 0 + Δ, ..., T 0 + W × Δ).
同様に、同じウィンドウサイズWの下で生成された他の異常サンプルのR2値が計算されてもよい。各ウィンドウサイズWに対して、R2値のサンプリング分布が得られ、各R2は、同じウィンドウスライディングプロセス中に生成された異常サンプルに対応する。 Similarly, the R2 value of other anomalous samples generated under the same window size W may be calculated. For each window size W, a sampling distribution of R 2 values is obtained, and each R 2 corresponds to anomalous samples generated during the same window sliding process.
ステップ808は、特定のウィンドウサイズWに対して生成された一組の異常サンプルに対して、R2の平均値を計算し、オーバーライン付きのR2(W)として表されてもよい。 Step 808 may calculate the mean value of R 2 for a set of anomalous samples generated for a particular window size W and represent it as R 2 (W) with an overline.
(式9)
式中、
Nは、ウィンドウサイズWを有する異常サンプルの数を表し、
R2(si)は、ウィンドウサイズWを有するi番目の異常サンプルに対するR2を表す。
(Equation 9)
During the ceremony
N represents the number of anomalous samples with a window size W.
R 2 (s i ) represents R 2 for the i-th anomalous sample having a window size W.
ステップ810は、性能モデルの相関強度にしたがって、ウィンドウサイズが許容可能か否かを判定する。例えば、式9の左辺のオーバーライン付きのR2(W)が閾値Kよりも小さい場合、対応するウィンドウサイズWに基づいた関連する性能モデルは、実際の異常データとの線形相関が弱く、それによって更なるRCA診断における精度が低下するものと見なされてもよい。したがって、対応するウィンドウサイズWは、ステップ812で現在の組φから除去されてもよく、次に方法800はステップ818に進んでもよい。そうでなければ、対応するウィンドウサイズWは、現在の組φで許容または維持されてもよく、次に方法800はやはりステップ818に進んでもよい。非限定例として、閾値Kの既定値は0.5として設定されてもよいが、特定の冷凍機および異常条件などに基づいて、所望に応じてまたは適切なように調節されてもよい。
Step 810 determines whether the window size is acceptable or not according to the correlation strength of the performance model. For example, if R 2 (W) with an overline on the left side of Equation 9 is less than the threshold K, then the relevant performance model based on the corresponding window size W has a weak linear correlation with the actual anomalous data. May be considered to reduce the accuracy of further RCA diagnosis. Therefore, the corresponding window size W may be removed from the current set φ in
ステップ818は、ステップ806で開始されたループが終わるか否かを判定する。例えば、組φの全てのWがステップ806~810によって処理されている場合、次に方法800はステップ814に進んでもよく、そうでなければ、方法800はステップ806に戻ってもよい。
Step 818 determines whether or not the loop started in
現在の組φの残りの候補ウィンドウサイズWについては、各ウィンドウサイズWに対して、ステップ814は、真の値を表すのに組に対して決定されたR2の品質を推定するのに、対応するウィンドウサイズWに対して得られた異常サンプルの組に対して決定された、異常サンプルのR2の信頼区間(CI)を計算する。例えば、一組の異常サンプルに対して決定された異常サンプルのR2において、95%CIが計算されてもよい。95%CIは、R2値の範囲として表されてもよく、つまり、異常の全体集合に対してCIがR2の真の値を含む確率は95%である。したがって、95%CIがより狭いほど、R2の正確性は高く、結果がより安定する。単なる例として、非限定的に、以下は、R2に対する95%CIの例示の計算を示している。 For the remaining candidate window sizes W of the current set φ, for each window size W, step 814 estimates the quality of R 2 determined for the set to represent the true value. Calculate the confidence interval (CI) of R 2 of the anomalous sample determined for the set of anomalous samples obtained for the corresponding window size W. For example, a 95% CI may be calculated for R2 of anomalous samples determined for a set of anomalous samples. The 95% CI may be expressed as a range of R2 values, that is, the probability that the CI will contain the true value of R2 for the entire set of anomalies is 95%. Therefore, the narrower the 95% CI, the higher the accuracy of R 2 and the more stable the result. By way of example only, but not limited to, the following shows an exemplary calculation of 95% CI for R2 .
様々な例示的実施形態では、組における異常サンプルの数(N)が大きい場合(例えば、N≧30)、R2の分布は正常に近似するので、R2の95%CIは、下記の式10で示されるように計算されてもよい。 In various exemplary embodiments, when the number of anomalous samples (N) in the set is large (eg, N ≧ 30), the distribution of R 2 approximates normally, so the 95% CI of R 2 is the formula below. It may be calculated as indicated by 10.
(式10)
式中、
Nは、ウィンドウサイズWを有する異常サンプルの数を表し、
Ri
2は、ウィンドウサイズWを有するi番目の異常サンプルに対するR2を表し、
オーバーライン付きのR2は、ウィンドウサイズWを有する異常サンプルに対するR2の中間値(平均)を表し、
1.96は、95%CIに対応するZスコア数を表し、
σR
2は、ウィンドウサイズWを有する異常サンプルに対するR2の標準偏差を表す。
(Equation 10)
During the ceremony
N represents the number of anomalous samples with a window size W.
R i 2 represents R 2 for the i-th anomalous sample having a window size W.
R 2 with an overline represents the median value (mean) of R 2 for anomalous samples with a window size W.
1.96 represents the number of Z scores corresponding to 95% CI.
σ R 2 represents the standard deviation of R 2 for anomalous samples with a window size W.
異常サンプルの数(N)が小さい場合(例えば、N<30)、R2の分布は正規分布の代わりにt分布となるので、R2に対する95%CIの計算は、下記の式11に示されるように変更されてもよい。 When the number of anomalous samples (N) is small (eg, N <30), the distribution of R 2 is t distribution instead of normal distribution, so the calculation of 95% CI for R 2 is shown in Equation 11 below. It may be changed to be.
(式11)
式中、
tsは、95%CIに対応するtスコア数を表す。例えば、N=20のとき、ts=2093である。
(Equation 11)
During the ceremony
t s represents the number of t scores corresponding to 95% CI. For example, when N = 20, ts = 2093 .
式9、10、および11から、値NはR2の中間値および95%CIの計算に広く使用され、(図9に示されるように)N=W+A+1であって、NはWおよびAによって決定されるので、95%CIおよびR2の中間値に基づいたウィンドウサイズ決定は、可変の異常サイズAの情報を既に考慮に入れていることを、当業者であれば認識できるであろう。 From equations 9, 10, and 11, the value N is widely used in the calculation of the median value of R2 and 95% CI, N = W + A + 1 (as shown in FIG. 9), where N is by W and A. As determined, one of ordinary skill in the art will recognize that the window size determination based on the median of 95% CI and R 2 already takes into account the information of the variable outlier size A.
ステップ816は、異常サンプルの95%CIに基づいて最適ウィンドウサイズを決定する。現在の組φおよび関連する異常サンプルにおける全てのウィンドウサイズに対して、95%CI(W)の幅が最も狭い場合、その特定のウィンドウサイズWが、係数R2に関して最も正確性が高い相関モデルを有する異常サンプルを構築することができることが示唆されるので、RCAに対する最も安定した診断能力がもたらされて、特定のウィンドウサイズWが最適として選択されてもよい。 Step 816 determines the optimal window size based on the 95% CI of the anomalous sample. If the width of 95% CI (W) is the narrowest for all window sizes in the current set φ and associated anomalous samples, then that particular window size W is the most accurate correlation model for the coefficient R2 . Since it is suggested that anomalous samples with can be constructed, the most stable diagnostic capability for RCA is provided and a particular window size W may be selected as optimal.
したがって、本発明の様々な実施形態は、可変の冷凍機異常に適応するようにRCA診断のウィンドウサイズを管理する定量的方法を提供するので、従来のRCA診断方法よりも有利である。それに加えて、本発明の様々な実施形態は更に、多層(例えば、二層)RCAモデリングを通して診断の安定性を改善し、異常に対する相関が弱いウィンドウサイズおよびサンプルを拒絶することによって診断精度を向上させ、最も狭い信頼区間を有するものなど、最適ウィンドウサイズを選択することによって診断の正確性を向上させる。 Therefore, various embodiments of the present invention are advantageous over conventional RCA diagnostic methods as they provide a quantitative method of controlling the window size of RCA diagnostics to adapt to variable refrigerator anomalies. In addition, various embodiments of the invention further improve diagnostic stability through multi-layer (eg, bi-layer) RCA modeling and improve diagnostic accuracy by rejecting window sizes and samples that are less correlated with anomalies. Improve diagnostic accuracy by choosing the optimal window size, such as the one with the narrowest confidence interval.
以下の実施例は、本発明の様々な実施形態(例えば、更なる例示的実施形態を含む)に関連する。 The following examples relate to various embodiments of the invention, including, for example, further exemplary embodiments.
実施例1では、冷凍機性能異常診断のためのコンピュータ実装方法が開示され、方法は、冷凍機の性能パラメータと第1の複数の動作パラメータとの間の第1の相関モデルを設定するステップと、性能パラメータで特定された異常に関して、第1の相関モデルに基づいて根本原因解析診断を実施するための最適ウィンドウサイズを決定するステップと、冷凍機の性能パラメータで特定された異常の根本原因を決定するため、異常に関して第1の相関モデルおよび最適ウィンドウサイズに基づいて根本原因解析診断を実施するステップであって、根本原因解析診断が、異常と関連付けられた異常期間を有する異常測定データを含む、ある期間にわたって収集された性能パラメータおよび第1の複数の動作パラメータに関する測定データを含むデータセットに対して実施されるステップと、を含む。 In Example 1, a computer mounting method for diagnosing refrigerating performance anomalies is disclosed, the method comprising setting a first correlation model between a refrigerating machine performance parameter and a first plurality of operating parameters. For the anomalies identified by the performance parameters, the steps to determine the optimal window size for performing the root cause analysis diagnosis based on the first correlation model and the root causes of the anomalies identified by the performance parameters of the refrigerator. To determine, a step of performing a root cause analysis diagnosis based on a first correlation model and optimal window size for anomalies, wherein the root cause analysis diagnosis contains anomaly measurement data with anomalies associated with the anomaly. Includes steps performed on a dataset containing performance parameters collected over a period of time and measurement data for a first plurality of operating parameters.
実施例2では、実施例1による冷凍性能異常診断のための方法が開示され、最適ウィンドウサイズを決定する上述のステップは、複数の候補ウィンドウサイズを取得するステップと、複数の候補ウィンドウサイズの中から、異常に関して第1の相関モデルに基づいて根本原因解析診断を実施するのに最適な候補ウィンドウサイズを決定するため、第1の相関モデルに関して複数の候補ウィンドウサイズそれぞれを評価するステップと、を含む。 In Example 2, the method for diagnosing an abnormality in refrigerating performance according to Example 1 is disclosed, and the above-mentioned steps for determining the optimum window size include a step of acquiring a plurality of candidate window sizes and a plurality of candidate window sizes. From, in order to determine the optimum candidate window size for performing the root cause analysis diagnosis based on the first correlation model for the anomaly, the step of evaluating each of the plurality of candidate window sizes for the first correlation model. include.
実施例3では、実施例2による冷凍性能異常診断のための方法が開示され、複数の候補ウィンドウサイズそれぞれを評価する上述のステップは、各候補ウィンドウサイズに対して、候補ウィンドウサイズに基づいてそれぞれ生成され、異常測定データに属する少なくとも異常データ点をそれぞれ含む一組の異常データサンプルを、データセットから生成するステップと、第1の相関モデルに基づいて、異常データサンプルの組に対して重線形回帰解析を実施するステップと、生成された異常データサンプルの組に対する第1の相関モデルのフィットにおける全体品質尺度を決定するステップと、を含む。 In Example 3, the method for diagnosing freezing performance abnormalities according to Example 2 is disclosed, and the above-mentioned steps for evaluating each of the plurality of candidate window sizes are performed for each candidate window size based on the candidate window size. A set of anomalous data samples generated from the dataset, each containing at least anomalous data points belonging to the anomalous measurement data, and a multiple linearity with respect to the set of anomalous data samples based on the first correlation model. It involves performing a regression analysis and determining an overall quality measure in the fit of the first correlation model to the set of generated anomalous data samples.
実施例4では、実施例3による冷凍性能異常診断のための方法が開示され、異常データサンプルの組は、異常期間にわたって実施されたスライディングウィンドウ技術に基づいて生成される。 Example 4 discloses a method for diagnosing freezing performance anomalies according to Example 3, where a set of anomalous data samples is generated based on a sliding window technique performed over an anomalous period.
実施例5では、実施例4による冷凍性能異常診断のための方法が開示され、スライディングウィンドウ技術は、異常測定データの開始データ点を含む第1の異常データサンプルを生成するステップと、異常測定データの最終データ点を含む最終異常データサンプルまで、後に続く各データ間隔に対して後に続く異常データサンプルを生成して、異常データサンプルの組を生成するステップと、を含む。 In Example 5, the method for refrigerating performance abnormality diagnosis according to Example 4 is disclosed, and the sliding window technique includes a step of generating a first abnormality data sample including a start data point of abnormality measurement data, and an abnormality measurement data. Includes a step of generating subsequent anomalous data samples for each subsequent data interval to generate a set of anomalous data samples, up to the final anomalous data sample containing the final data points of.
実施例6では、実施例5による冷凍性能異常診断のための方法が開示され、第1の異常データサンプルは、異常測定データの開始データ点で終わる異常サンプル期間を有し、最終異常データサンプルは、異常測定データの最終データ点で始まる異常サンプル期間を有する。 In Example 6, the method for refrigerating performance abnormality diagnosis according to Example 5 is disclosed, the first abnormality data sample has an abnormality sample period ending at the start data point of the abnormality measurement data, and the final abnormality data sample is. , Has an anomalous sample period starting at the final data point of the anomaly measurement data.
実施例7では、実施例4~6のいずれか1つによる冷凍性能異常診断のための方法が開示され、異常データサンプルの組の各異常データサンプルは、候補ウィンドウサイズに基づいて決定された異常サンプル期間長さを有する。 In Example 7, a method for diagnosing a freezing performance abnormality according to any one of Examples 4 to 6 is disclosed, and each abnormality data sample in the set of abnormality data samples is an abnormality determined based on the candidate window size. Has a sample period length.
実施例8では、実施例3~7のいずれか1つによる冷凍性能異常診断のための方法が開示され、重線形回帰解析を実施する上述のステップは、異常データサンプルの組の各異常データサンプルに対して、第1の相関モデルに基づいて異常データサンプルに対する重線形回帰解析を実施するステップと、異常データサンプルの組の各異常データサンプルに対して、異常データサンプルに対する第1の相関モデルのフィットにおける第1の品質尺度を決定して、異常データサンプルの組に対する一組の第1の品質尺度を生成するステップと、を含み、異常データサンプルの組に対する第1の相関モデルのフィットの全体品質尺度は、第1の品質尺度の組に基づいて決定される。 In Example 8, a method for diagnosing anomalous refrigeration performance according to any one of Examples 3 to 7 is disclosed, and the above-mentioned step of performing a multiple linear regression analysis is each anomalous data sample of a set of anomalous data samples. For each anomalous data sample in the step of performing a multiple linear regression analysis on the anomalous data sample based on the first correlation model, and for each anomalous data sample, the first correlation model for the anomalous data sample. The overall fit of the first correlation model to the set of anomalous data samples, including the step of determining the first quality measure in the fit and generating a set of first quality measures for the set of anomalous data samples. The quality scale is determined based on a set of first quality scales.
実施例9では、実施例9による冷凍性能異常診断のための方法が開示され、第1の品質尺度は、異常データサンプルに対する第1の相関モデルの重相関係数の二乗を含み、全体品質尺度は、決定された第1の品質尺度の組の信頼区間を含む。 Example 9 discloses a method for diagnosing refrigeration performance anomalies according to Example 9, wherein the first quality scale comprises the square of the multiple correlation coefficient of the first correlation model for the anomalous data sample, the overall quality scale. Includes a confidence interval for the determined set of first quality measures.
実施例10では、実施例3~9のいずれか1つによる冷凍機性能異常診断のための方法が開示され、複数の候補ウィンドウサイズそれぞれを評価する上述のステップは、複数の候補ウィンドウサイズに対して決定されたそれぞれの全体品質尺度に基づいて、複数の候補ウィンドウサイズの1つを最適ウィンドウサイズとして決定するステップを更に含む。 In Example 10, a method for diagnosing an abnormality in refrigerator performance according to any one of Examples 3 to 9 is disclosed, and the above-mentioned step of evaluating each of a plurality of candidate window sizes is performed for a plurality of candidate window sizes. Further includes the step of determining one of the plurality of candidate window sizes as the optimum window size based on each of the overall quality measures determined in the above.
実施例11では、実施例1~10のいずれか1つによる冷凍機性能異常診断のための方法が開示され、第1の相関モデルおよび最適ウィンドウサイズに基づいて、異常に対して根本原因解析診断から決定された根本原因が、第2の複数の動作パラメータから合成された合成動作パラメータであるか否かを判定するステップを更に含む。 In Example 11, a method for diagnosing a freezer performance abnormality according to any one of Examples 1 to 10 is disclosed, and a root cause analysis diagnosis for the abnormality is made based on the first correlation model and the optimum window size. Further includes a step of determining whether or not the root cause determined from the above is a synthetic operation parameter synthesized from the second plurality of operation parameters.
実施例12では、実施例11による冷凍機性能異常診断のための方法が開示され、根本原因が合成動作パラメータであると決定するステップと、合成動作パラメータと関連付けられた性能パラメータと第2の複数の動作パラメータとの間の第2の相関モデルを設定するステップと、第2の相関モデルに基づいて異常に関する第2の根本原因解析診断を実施するための第2の最適ウィンドウサイズを決定するステップと、冷凍機の性能パラメータにおいて特定された異常の第2の根本原因を決定するため、異常に関して第2の相関モデルおよび第2の最適ウィンドウサイズに基づいた第2のRCA診断を実施するステップであって、第2の根本原因解析診断が、異常測定データを含む、前記期間にわたって収集された性能パラメータおよび第2の複数の動作パラメータに関する測定データを含む第2のデータセットに対して実施されるステップと、を含む。 In Example 12, the method for diagnosing a refrigerating machine performance abnormality according to Example 11 is disclosed, a step of determining that the root cause is a synthetic operation parameter, a performance parameter associated with the synthetic operation parameter, and a second plurality. A step of setting a second correlation model with the operating parameters of the second and a step of determining a second optimal window size for performing a second root cause analysis diagnosis for anomalies based on the second correlation model. And in the step of performing a second RCA diagnosis based on a second correlation model and a second optimal window size for the anomaly to determine the second root cause of the anomaly identified in the refrigerating machine performance parameters. Therefore, a second root cause analysis diagnosis is performed on a second dataset that includes performance parameters collected over the period and measurement data for a second plurality of operating parameters, including anomaly measurement data. Including steps.
実施例13では、実施例11または12による冷凍機性能異常診断のための方法が開示され、性能パラメータは、冷水供給、性能係数、および冷水供給温度から成る群から選択され、動作パラメータは、冷水還温度、冷水流量、冷却水供給温度、冷却水流量、蒸気流量、蒸気圧、冷却水還温度、消費電力、および周囲空気温度から成る群から選択され、合成動作パラメータは、冷水還品質、冷却水供給品質、および蒸気供給品質から成る群から選択される。 In Example 13, the method for diagnosing refrigerator performance anomalies according to Example 11 or 12 is disclosed, performance parameters are selected from the group consisting of chilled water supply, coefficient of performance, and chilled water supply temperature, and operating parameters are chilled water. Selected from the group consisting of return temperature, cold water flow rate, cooling water supply temperature, cooling water flow rate, steam flow rate, steam pressure, cooling water return temperature, power consumption, and ambient air temperature, the synthetic operating parameters are cold water return quality, cooling. It is selected from the group consisting of water supply quality and steam supply quality.
実施例14では、冷凍機性能異常診断のためのシステムが開示され、システムは、メモリと、メモリに通信可能に連結された少なくとも1つのプロセッサとを備え、実施例1~13のいずれか1つによる冷凍機性能異常診断のための方法を実施するように構成される。 In Example 14, a system for diagnosing refrigerator performance anomalies is disclosed, wherein the system comprises a memory and at least one processor communicatively coupled to the memory, and is any one of Examples 1-13. It is configured to carry out the method for diagnosing the refrigerator performance abnormality by.
実施例15では、1つまたは複数の非一時的コンピュータ可読記憶媒体の形で具体化されるコンピュータプログラム製品が開示され、実施例1~13のいずれか1つによる冷凍機性能異常診断のための方法を実施するのに、少なくとも1つのプロセッサによって実行可能な命令を含む。 In Example 15, a computer program product embodied in the form of one or more non-temporary computer-readable storage media is disclosed for the refrigerator performance abnormality diagnosis by any one of Examples 1 to 13. Includes instructions that can be executed by at least one processor to implement the method.
実施例16では、二層RCAモデルに基づいた性能診断のための方法が開示され、二層RCAモデリングの方法と、最適ウィンドウサイズを計算する方法と、合成制約に基づいて二層RCAモデルの上位層を形成するステップと、相関係数および信頼区間を使用して最適ウィンドウサイズを計算するステップと、最適ウィンドウサイズを用いてRCA診断を実施するステップと、ボトルネックとして決定された制約と関連付けられた生センサに基づいて、二層RCAモデルの下位層を構築するステップと、を含む。 In Example 16, a method for performance diagnosis based on a two-layer RCA model is disclosed, which includes a method for two-layer RCA modeling, a method for calculating the optimum window size, and an upper layer of the two-layer RCA model based on synthetic constraints. It is associated with the steps of forming layers, calculating the optimal window size using correlation coefficients and confidence intervals, performing the RCA diagnosis using the optimal window size, and the constraints determined as bottlenecks. Includes steps to build a lower layer of the two-layer RCA model based on the raw sensor.
実施例17では、実施例16による性能診断のための方法が開示され、方法は冷凍機診断に適用される。 In Example 17, the method for performance diagnosis according to Example 16 is disclosed, and the method is applied to the freezer diagnosis.
実施例18では、実施例16または17による性能診断のための方法が開示され、上位層を形成するステップは、冷凍機性能、生センサ制約、および合成制約の選択を提供する、ユーザインターフェースを介してRCAモデルを形成するステップを更に含む。 Example 18 discloses a method for performance diagnostics according to Example 16 or 17, via a user interface, where the steps of forming the upper layer provide a selection of refrigerator performance, raw sensor constraints, and synthetic constraints. Further includes the steps of forming an RCA model.
実施例19では、実施例16または17による性能診断のための方法が開示され、最適ウィンドウサイズを計算するステップは、複数の候補ウィンドウサイズのうちそれぞれ1つに対してそれぞれの組が生成される、複数組の異常データサンプルを構築するステップと、異常データサンプルに対して相関モデル(RCAモデル)を形成し、相関モデルに関して相関係数を計算するステップと、冷凍機性能に対する相関が弱い候補ウィンドウサイズおよびサンプルを拒絶するステップと、異常サンプルのR2に対する信頼区間を計算するステップと、R2の信頼区間に基づいて最適ウィンドウサイズを決定するステップと、を更に含む。 In Example 19, the method for performance diagnosis according to Example 16 or 17 is disclosed, and the step of calculating the optimum window size is such that each set is generated for each one of a plurality of candidate window sizes. , The step of constructing multiple sets of anomalous data samples, the step of forming a correlation model (RCA model) for the anomalous data samples and calculating the correlation coefficient for the correlation model, and the candidate window with weak correlation with refrigerating machine performance. It further includes a step of rejecting the size and sample, a step of calculating the confidence interval for R 2 of the anomalous sample, and a step of determining the optimum window size based on the confidence interval of R 2 .
実施例20では、実施例16または17による性能診断のための方法が開示され、RCA診断を実施するステップは、最適ウィンドウサイズを用いて診断を実施するため、RCAプログラムを呼び出すステップを更に含む。 In Example 20, the method for performance diagnosis according to Example 16 or 17 is disclosed, and the step of performing the RCA diagnosis further includes a step of calling the RCA program to perform the diagnosis using the optimum window size.
実施例21では、実施例16または17による性能診断のための方法が開示され、下位層を構築するステップは、冷凍機性能および生センサ制約を用いて下位層RCAモデルを構築するステップであって、生センサ制約がボトルネックとして決定された合成制約に含まれる、ステップを更に含む。 In Example 21, the method for performance diagnosis according to Example 16 or 17 is disclosed, and the step of constructing the lower layer is a step of constructing the lower layer RCA model using the refrigerator performance and the raw sensor constraint. The raw sensor constraint is included in the synthetic constraint determined as the bottleneck, further including steps.
実施例22では、実施例19による性能診断のための方法が開示され、複数組の異常データサンプルを構築するステップは、異常期間にわたるスライディングウィンドウに基づいて、対応する候補ウィンドウサイズに対する各組の異常データサンプルを構築するステップを含む。 In Example 22, the method for performance diagnosis according to Example 19 is disclosed, and the step of constructing a plurality of sets of anomalous data samples is based on a sliding window over an anomalous period, and each set of anomalies with respect to the corresponding candidate window size. Includes steps to build a data sample.
実施例23では、実施例19による性能診断のための方法が開示され、相関モデルを形成するステップは、重線形相関回帰を通して各異常サンプルに対する相関モデルを形成し、相関係数R2を計算するステップを更に含む。 In Example 23, the method for performance diagnosis according to Example 19 is disclosed, and the step of forming the correlation model forms a correlation model for each anomalous sample through multiple linear correlation regression, and calculates the correlation coefficient R2 . Includes more steps.
実施例24では、実施例19による性能診断のための方法が開示され、ウィンドウサイズを拒絶するステップは、R2の小さい平均値を有するサンプルを構築するウィンドウサイズを拒絶するステップを更に含む。 In Example 24, the method for performance diagnosis according to Example 19 is disclosed, and the step of rejecting the window size further includes the step of rejecting the window size for constructing a sample having a small average value of R 2 .
実施例25では、実施例19による性能診断のための方法が開示され、信頼区間を計算するステップは、ウィンドウサイズ、異常サイズなどにしたがって、異常サンプルのR2に対して95%信頼区間を計算するステップを更に含む。 In Example 25, the method for performance diagnosis according to Example 19 is disclosed, and the step of calculating the confidence interval calculates the 95% confidence interval for R2 of the abnormal sample according to the window size, the abnormal size, and the like. Further includes steps to do.
実施例26では、実施例19による性能診断のための方法が開示され、最適ウィンドウサイズを決定するステップは、R2の95%信頼区間に基づいて、最適ウィンドウサイズを決定するステップを更に含む。信頼区間の幅が最も狭いウィンドウサイズが最適として選択される。 In Example 26, the method for performance diagnosis according to Example 19 is disclosed, and the step of determining the optimum window size further includes the step of determining the optimum window size based on the 95% confidence interval of R 2 . The window size with the narrowest confidence interval is selected as optimal.
実施例27では、実施例16または17による方法に対して実施されるコンピュータプログラム製品が開示され、合成制約を通して二層RCAモデルの上位層を形成し、相関係数および信頼区間を使用して最適ウィンドウサイズを計算し、最適ウィンドウサイズを用いてRCA診断を実施し、ボトルネックとして決定された制約と関連付けられた生センサに基づいて、二層RCAモデルの下位層を構築する、少なくとも1つのプロセッサによって実行可能な命令を含む。 Example 27 discloses a computer program product implemented for the method according to Example 16 or 17, forming an upper layer of a two-layer RCA model through synthetic constraints and optimally using correlation coefficients and confidence intervals. At least one processor that calculates the window size, performs an RCA diagnosis with the optimal window size, and builds a sublayer of the two-layer RCA model based on the raw sensors associated with the constraints determined as bottlenecks. Includes instructions that can be executed by.
実施例28では、実施例27によるコンピュータプログラム製品が開示され、上位層を形成するステップは、冷凍機性能、生センサ制約、および合成制約の選択を提供する、ユーザインターフェースを介してRCAモデルを形成するステップを更に含む。 In Example 28, the computer program product according to Example 27 is disclosed, and the steps of forming the upper layer form an RCA model via a user interface that provides a choice of refrigerator performance, raw sensor constraints, and synthetic constraints. Further includes steps to do.
実施例29では、実施例27によるコンピュータプログラム製品が開示され、最適ウィンドウサイズを計算するステップは、複数の候補ウィンドウサイズのうちそれぞれ1つに対してそれぞれの組が生成される、複数組の異常データサンプルを構築するステップと、異常データサンプルに対して相関モデルを形成し、相関モデルに関して相関係数を計算するステップと、冷凍機性能に対する相関が弱い候補ウィンドウサイズおよびサンプルを拒絶するステップと、異常サンプルのR2に対する信頼区間を計算するステップと、R2の信頼区間に基づいて最適ウィンドウサイズを決定するステップと、を更に含む。 In Example 29, the computer program product according to Example 27 is disclosed, and the step of calculating the optimum window size is a plurality of sets of anomalies in which each set is generated for each one of the plurality of candidate window sizes. A step to build a data sample, a step to form a correlation model for anomalous data samples and calculate the correlation coefficient for the correlation model, and a step to reject candidate window sizes and samples that are weakly correlated with refrigerating machine performance. It further includes a step of calculating the confidence interval for R 2 of the anomalous sample and a step of determining the optimum window size based on the confidence interval of R 2 .
実施例30では、実施例27によるコンピュータプログラム製品が開示され、RCA診断を実施するステップは、最適ウィンドウサイズを用いて診断を実施するため、RCAプログラムを呼び出すステップを更に含む。 In Example 30, the computer program product according to Example 27 is disclosed, and the step of performing the RCA diagnosis further includes a step of calling the RCA program in order to perform the diagnosis using the optimum window size.
実施例31では、実施例27によるコンピュータプログラム製品が開示され、RCAモデルを構築するステップは、冷凍機性能および生センサ制約を用いてRCAモデルの下位層を構築するステップであって、生センサ制約がボトルネックとして決定された合成制約に含まれるステップを含む。 In Example 31, the computer program product according to Example 27 is disclosed, and the step of constructing the RCA model is a step of constructing a lower layer of the RCA model using the refrigerator performance and the raw sensor constraint, and the raw sensor constraint. Includes steps included in the synthetic constraint determined as the bottleneck.
実施例32では、実施例29によるコンピュータプログラム製品が開示され、複数組の異常データサンプルを構築するステップは、異常期間にわたるスライディングウィンドウに基づいて、対応する候補ウィンドウサイズに対する各組の異常データサンプルを構築するステップを含む。 In Example 32, the computer program product according to Example 29 is disclosed, and the step of constructing a plurality of sets of anomalous data samples is based on a sliding window over an anomalous period, with each set of anomalous data samples for the corresponding candidate window size. Includes steps to build.
実施例33では、実施例29によるコンピュータプログラム製品が開示され、相関モデルを形成するステップは、重線形相関回帰を通して各異常サンプルに対する相関モデルを形成し、相関係数R2を計算するステップを含む。 In Example 33, the computer program product according to Example 29 is disclosed, and the step of forming a correlation model includes a step of forming a correlation model for each anomalous sample through multiple linear correlation regression and calculating a correlation coefficient R2 . ..
実施例34では、実施例29によるコンピュータプログラム製品が開示され、ウィンドウサイズを拒絶するステップは、R2の小さい平均値を有するサンプルを構築するウィンドウサイズを拒絶するステップを更に含む。 In Example 34, the computer program product according to Example 29 is disclosed, and the step of rejecting the window size further includes the step of rejecting the window size for constructing a sample having a small mean value of R 2 .
実施例35では、実施例29によるコンピュータプログラム製品が開示され、信頼区間を計算するステップは、ウィンドウサイズ、異常サイズなどにしたがって、異常サンプルのR2に対して95%信頼区間を計算するステップを更に含む。 In Example 35, the computer program product according to Example 29 is disclosed, and the step of calculating the confidence interval is a step of calculating a 95% confidence interval for R2 of the abnormal sample according to the window size, the abnormal size, and the like. Further included.
実施例36では、実施例29によるコンピュータプログラム製品が開示され、決定するステップは、R2の95%信頼区間に基づいて、最適ウィンドウサイズを決定するステップを更に含む。信頼区間の幅が最も狭いウィンドウサイズが最適として選択される。 In Example 36, the computer program product according to Example 29 is disclosed and the determination step further comprises determining the optimum window size based on the 95% confidence interval of R2 . The window size with the narrowest confidence interval is selected as optimal.
実施例37では、1つまたは複数の非一時的コンピュータ可読記憶媒体の形で具体化されるコンピュータプログラム製品が開示され、RCA診断のために計算され使用されるウィンドウサイズを(例えば、オペレータデバイスに表示されるGUIを介して)示すため、少なくとも1つのプロセッサによって実行可能な命令を含む。
実施例38では、1つまたは複数の非一時的コンピュータ可読記憶媒体の形で具体化される、二層RCAモデルに関するコンピュータプログラム製品が開示され、上位モデルおよび下位モデルに対して決定された両方のウィンドウサイズを(例えば、オペレータデバイスに表示されるGUIを介して)示すため、少なくとも1つのプロセッサによって実行可能な命令を含む。
In Example 37, a computer program product embodied in the form of one or more non-temporary computer readable storage media is disclosed and the window size calculated and used for RCA diagnosis (eg, to an operator device). Includes instructions that can be executed by at least one processor to indicate (via the GUI displayed).
In Example 38, a computer program product for a dual-layer RCA model, embodied in the form of one or more non-temporary computer-readable storage media, is disclosed and both determined for the superior and inferior models. Includes instructions that can be executed by at least one processor to indicate the window size (eg, via a GUI displayed on the operator device).
したがって、本発明の実施形態は、蒸気吸収式冷凍機、遠心冷凍機、スクリュー冷凍機などを含む、冷却プラントにおける様々な冷凍機の異常診断に適用されてもよい。例えば、冷凍機オペレータ(例えば、保守管理者)は、異常の根本原因をより迅速かつ精密に発見することによって、保守管理の時間およびコストを削減するため、本発明の様々な実施形態に基づいたシステムを使用してもよい。 Therefore, embodiments of the present invention may be applied to the abnormality diagnosis of various refrigerators in a cooling plant, including a steam absorption chiller, a centrifugal chiller, a screw chiller, and the like. For example, a chiller operator (eg, a maintenance manager) is based on various embodiments of the invention to reduce maintenance time and costs by discovering the root cause of anomalies more quickly and precisely. You may use the system.
本発明の様々な実施形態はまた、冷凍機の動作最適化に適用されてもよい。例えば、プラントオペレータは、冷凍機の性能のボトルネックを特定し、ボトルネックを解決する動作決定を最適化するため、本発明の様々な実施形態を適用してもよい。これに関して、冷凍機の性能改善によって、冷凍機動作における消費エネルギーが効率的に低減される。 Various embodiments of the present invention may also be applied to the operation optimization of the refrigerator. For example, the plant operator may apply various embodiments of the invention to identify bottlenecks in the performance of the refrigerator and optimize behavioral decisions to resolve the bottlenecks. In this regard, by improving the performance of the refrigerator, the energy consumption in the operation of the refrigerator is efficiently reduced.
例えば、本発明の様々な実施形態は、冷凍機、冷却塔、熱エネルギー貯蔵(TES)、および熱交換器(HEX)など、複数の複合冷却機器を用いた冷却プラント全体の診断に適用されてもよく、より大型のコジェネレーションプラントでは、本発明の様々な実施形態は、冷却機器から、蒸気タービン発電機、ガスタービン発電機などの発電機器まで診断を拡張してもよい。 For example, various embodiments of the present invention have been applied to the diagnosis of the entire cooling plant using a plurality of combined cooling devices such as a refrigerator, a cooling tower, a thermal energy storage (TES), and a heat exchanger (HEX). Also, in larger cogeneration plants, various embodiments of the invention may extend the diagnosis from cooling equipment to power generation equipment such as steam turbine generators, gas turbine generators and the like.
本発明の実施形態について特定の実施形態を参照して特に図示し記載してきたが、添付の特許請求の範囲によって定義されるような本発明の趣旨および範囲から逸脱することなく、形態および詳細の様々な変更が行われてもよいことが、当業者には理解されるべきである。このように、本発明の範囲は添付の特許請求の範囲によって示され、したがって、特許請求の範囲の等価の意味および範囲内にある全ての変更が包含されるものとする。 Although embodiments of the present invention have been specifically illustrated and described with reference to specific embodiments, the embodiments and details without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. It should be understood by those skilled in the art that various changes may be made. Thus, the scope of the invention is set forth by the appended claims, and thus all modifications within the equivalent meaning and scope of the claims shall be embraced.
Claims (15)
前記性能パラメータで特定された異常に関して、前記第1の相関モデルに基づいて根本原因解析診断を実施するための最適ウィンドウサイズを決定するステップと、
前記冷凍機の前記性能パラメータで特定された前記異常の根本原因を決定するため、前記異常に関して前記第1の相関モデルおよび前記最適ウィンドウサイズに基づいて前記根本原因解析診断を実施するステップであって、前記根本原因解析診断が、前記異常と関連付けられた異常期間を有する異常測定データを含む、ある期間にわたって収集された前記性能パラメータおよび前記第1の複数の動作パラメータに関する測定データを含むデータセットに対して実施されるステップと、を含む、冷凍機性能異常診断のためのコンピュータ実装方法。 Steps to set up a first correlation model between the performance parameters of the refrigerator and the first plurality of operating parameters,
With respect to the anomalies identified by the performance parameters, the step of determining the optimum window size for performing the root cause analysis diagnosis based on the first correlation model, and
In order to determine the root cause of the abnormality identified by the performance parameter of the refrigerator, it is a step of carrying out the root cause analysis diagnosis based on the first correlation model and the optimum window size for the abnormality. , The root cause analysis diagnosis is in a dataset containing measurement data for the performance parameters and the first plurality of operating parameters collected over a period of time, including anomaly measurement data having an anomaly period associated with the anomaly. Computer mounting methods for refrigerating performance anomaly diagnosis, including, and steps performed against.
複数の候補ウィンドウサイズを取得するステップと、
前記複数の候補ウィンドウサイズの中から、前記異常に関して前記第1の相関モデルに基づいて前記根本原因解析診断を実施するのに最適な候補ウィンドウサイズを決定するため、前記第1の相関モデルに関して前記複数の候補ウィンドウサイズそれぞれを評価するステップと、を含む、請求項1に記載の方法。 The steps above to determine the optimal window size are:
Steps to get multiple candidate window sizes and
With respect to the first correlation model, in order to determine the optimum candidate window size for performing the root cause analysis diagnosis based on the first correlation model for the abnormality from the plurality of candidate window sizes. The method of claim 1, comprising the step of evaluating each of the plurality of candidate window sizes.
前記候補ウィンドウサイズに基づいてそれぞれ生成され、前記異常測定データに属する少なくとも異常データ点をそれぞれ含む一組の異常データサンプルを、前記データセットから生成するステップと、
前記第1の相関モデルに基づいて、前記異常データサンプルの組に対して重線形回帰解析を実施するステップと、
前記生成された異常データサンプルの組に対する前記第1の相関モデルのフィットにおける全体品質尺度を決定するステップと、を含む、請求項2に記載の方法。 The step of evaluating each of the plurality of candidate window sizes is for each candidate window size.
A step of generating a set of anomalous data samples from the dataset, each of which is generated based on the candidate window size and includes at least anomalous data points belonging to the anomaly measurement data.
A step of performing a multiple linear regression analysis on the set of anomalous data samples based on the first correlation model,
The method of claim 2, comprising the step of determining an overall quality measure in the fit of the first correlation model to the set of generated anomalous data samples.
前記異常データサンプルの組の各異常データサンプルに対して、前記第1の相関モデルに基づいて前記異常データサンプルに対する重線形回帰解析を実施するステップと、
前記異常データサンプルの組の各異常データサンプルに対して、前記異常データサンプルに対する前記第1の相関モデルのフィットにおける第1の品質尺度を決定して、前記異常データサンプルの組に対する一組の第1の品質尺度を生成するステップと、を含み、
前記異常データサンプルの組に対する前記第1の相関モデルのフィットにおける前記全体品質尺度が、前記第1の品質尺度の組に基づいて決定される、請求項3~7のいずれか一項に記載の方法。 The step of performing a multiple linear regression analysis is
For each anomalous data sample in the set of anomalous data samples, a step of performing a multiple linear regression analysis on the anomalous data sample based on the first correlation model, and
For each anomalous data sample in the anomalous data sample set, a first quality measure in the fit of the first correlation model to the anomalous data sample is determined, and a set of first anomalous data samples to the anomalous data sample set. Including the step of generating a quality scale of 1 and
13. Method.
前記合成動作パラメータと関連付けられた前記性能パラメータと前記第2の複数の動作パラメータとの間の第2の相関モデルを設定するステップと、
前記第2の相関モデルに基づいて前記異常に関する第2の根本原因解析診断を実施するための第2の最適ウィンドウサイズを決定するステップと、
前記冷凍機の前記性能パラメータにおいて特定された前記異常の第2の根本原因を決定するため、前記異常に関して前記第2の相関モデルおよび前記第2の最適ウィンドウサイズに基づいた前記第2のRCA診断を実施するステップであって、前記第2の根本原因解析診断が、前記異常測定データを含む、前記期間にわたって収集された前記性能パラメータおよび前記第2の複数の動作パラメータに関する測定データを含む第2のデータセットに対して実施されるステップと、を更に含む、請求項11に記載の方法。 The step of determining that the root cause is a synthetic operation parameter,
A step of setting a second correlation model between the performance parameter associated with the synthetic operation parameter and the second plurality of operation parameters.
A step of determining a second optimal window size for performing a second root cause analysis diagnosis for the anomaly based on the second correlation model.
The second RCA diagnosis based on the second correlation model and the second optimal window size for the anomaly to determine the second root cause of the anomaly identified in the performance parameter of the refrigerator. The second root cause analysis diagnosis includes measurement data relating to the performance parameters and the second plurality of operating parameters collected over the period, including the anomaly measurement data. 11. The method of claim 11, further comprising the steps performed on the dataset of.
前記動作パラメータが、冷水還温度、冷水流量、冷却水供給温度、冷却水流量、蒸気流量、蒸気圧、冷却水還温度、消費電力、および周囲空気温度から成る群から選択され、
前記合成動作パラメータが、冷水還品質、冷却水供給品質、および蒸気供給品質から成る群から選択される、請求項11または12に記載の方法。 The performance parameters are selected from the group consisting of cold water supply, performance coefficient, and cold water supply temperature.
The operating parameters are selected from the group consisting of chilled water return temperature, chilled water flow rate, cooling water supply temperature, cooling water flow rate, steam flow rate, vapor pressure, cooling water return temperature, power consumption, and ambient air temperature.
The method of claim 11 or 12, wherein the synthetic operating parameter is selected from the group consisting of cold water return quality, cooling water supply quality, and steam supply quality.
前記メモリに通信可能に連結され、請求項1~13のいずれか一項に記載の冷凍機性能異常診断のための前記方法を実施するように構成された、少なくとも1つのプロセッサと、を備える、冷凍機性能異常診断のためのシステム。 With memory
Includes at least one processor communicably linked to the memory and configured to perform the method for diagnosing a refrigerator performance abnormality according to any one of claims 1-13. A system for diagnosing abnormal refrigerator performance.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PCT/SG2018/050330 WO2020009655A1 (en) | 2018-07-05 | 2018-07-05 | Method and system for chiller performance anomaly diagnosis |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2021526692A JP2021526692A (en) | 2021-10-07 |
JP7039737B2 true JP7039737B2 (en) | 2022-03-22 |
Family
ID=63207846
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2020568970A Active JP7039737B2 (en) | 2018-07-05 | 2018-07-05 | Methods and systems for diagnosing freezer performance abnormalities |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP7039737B2 (en) |
SG (1) | SG11202012751QA (en) |
WO (1) | WO2020009655A1 (en) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2022029982A (en) * | 2020-08-06 | 2022-02-18 | オムロン株式会社 | Display system, display method, and display program |
CN113448787B (en) * | 2021-06-29 | 2022-09-09 | 海光信息技术股份有限公司 | Wafer abnormity analysis method and device, electronic equipment and readable storage medium |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010151396A (en) | 2008-12-25 | 2010-07-08 | Samsung Electronics Co Ltd | Method of predicting failure and failure predicting device used in refrigerating cycle |
US20110320388A1 (en) | 2008-12-23 | 2011-12-29 | Andrew Wong | System, Method and Computer Program for Pattern Based Intelligent Control, Monitoring and Automation |
WO2015177870A1 (en) | 2014-05-20 | 2015-11-26 | 東芝三菱電機産業システム株式会社 | Manufacturing equipment diagnosis support system |
CN109655267A (en) | 2019-01-07 | 2019-04-19 | 江苏大学 | A kind of automobile hub bearing fault signature extracting method |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7457785B1 (en) * | 2000-08-25 | 2008-11-25 | Battelle Memorial Institute | Method and apparatus to predict the remaining service life of an operating system |
US7580812B2 (en) * | 2004-01-28 | 2009-08-25 | Honeywell International Inc. | Trending system and method using window filtering |
JP6660275B2 (en) * | 2016-09-13 | 2020-03-11 | 株式会社日立ビルシステム | Capacity diagnosis system and capacity diagnosis method for absorption refrigerator |
-
2018
- 2018-07-05 JP JP2020568970A patent/JP7039737B2/en active Active
- 2018-07-05 WO PCT/SG2018/050330 patent/WO2020009655A1/en active Application Filing
- 2018-07-05 SG SG11202012751QA patent/SG11202012751QA/en unknown
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20110320388A1 (en) | 2008-12-23 | 2011-12-29 | Andrew Wong | System, Method and Computer Program for Pattern Based Intelligent Control, Monitoring and Automation |
JP2010151396A (en) | 2008-12-25 | 2010-07-08 | Samsung Electronics Co Ltd | Method of predicting failure and failure predicting device used in refrigerating cycle |
WO2015177870A1 (en) | 2014-05-20 | 2015-11-26 | 東芝三菱電機産業システム株式会社 | Manufacturing equipment diagnosis support system |
CN109655267A (en) | 2019-01-07 | 2019-04-19 | 江苏大学 | A kind of automobile hub bearing fault signature extracting method |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
SG11202012751QA (en) | 2021-01-28 |
JP2021526692A (en) | 2021-10-07 |
WO2020009655A1 (en) | 2020-01-09 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US11927506B2 (en) | Systems and methods for monitoring, inferring state of health, and optimizing efficiency of refrigeration systems | |
CN104037103B (en) | Fault Detecting System And Fault Detecting Method | |
US11550374B2 (en) | Device temperature control based on a threshold operating temperature determined for the device based on a weather data, a device model, and a mapping table | |
JP7039737B2 (en) | Methods and systems for diagnosing freezer performance abnormalities | |
CN107796609B (en) | Water chilling unit fault diagnosis method based on DBN model | |
TWI276954B (en) | Key performance index and monitoring method thereof | |
US11828678B2 (en) | Managing the effectiveness of repairs in refrigeration assets | |
CN112005069B (en) | Freeze drying process and equipment health monitoring | |
JP5295352B2 (en) | Method for identifying behavior predictions for a system | |
JP6247990B2 (en) | Air conditioning equipment management system | |
JP2011520170A5 (en) | ||
JP6862130B2 (en) | Anomaly detection device, anomaly detection method, and program | |
US11906180B1 (en) | Data center management systems and methods for compute density efficiency measurements | |
Alonso et al. | Virtual sensor based on a deep learning approach for estimating efficiency in chillers | |
CN111947350B (en) | Defrosting control method, defrosting control system and air source heat pump device | |
WO2020176080A1 (en) | Data center management systems and methods for compute density efficiency measurements | |
EP3839363A1 (en) | A method for providing a diagnostic assessment of a chiller | |
US20230038034A1 (en) | System and method for cloud-based fault code diagnostics | |
JP6988366B2 (en) | Performance deterioration diagnostic method and diagnostic equipment for water-cooled turbo chillers | |
US20210133369A1 (en) | Machine learning for monitoring, managing and maintaining edge data centers | |
Hrncar et al. | Performance monitoring strategies for effective running of commercial refrigeration systems | |
Lemeshko et al. | REVIEW OF METHODS FOR DETERMINING THE TECHNICAL CONDITION OF THE SMALL CHILLER IN TERMS OF ITS OPERATION | |
JP2021189964A (en) | Anomaly diagnostic device and anomaly diagnostic method | |
CN117235616A (en) | Application system and method of improved KNN algorithm in intelligent diagnosis of refrigerator | |
CA3070670A1 (en) | A method and system for automatic detection of inefficient household thermal insulation |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20201211 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20220126 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20220215 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20220309 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7039737 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |