KR20210061826A - Refrigerator operating method - Google Patents

Refrigerator operating method Download PDF

Info

Publication number
KR20210061826A
KR20210061826A KR1020190149836A KR20190149836A KR20210061826A KR 20210061826 A KR20210061826 A KR 20210061826A KR 1020190149836 A KR1020190149836 A KR 1020190149836A KR 20190149836 A KR20190149836 A KR 20190149836A KR 20210061826 A KR20210061826 A KR 20210061826A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
surge
data
compressor
refrigerator
region
Prior art date
Application number
KR1020190149836A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
김상현
강경원
Original Assignee
엘지전자 주식회사
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 엘지전자 주식회사 filed Critical 엘지전자 주식회사
Priority to KR1020190149836A priority Critical patent/KR20210061826A/en
Publication of KR20210061826A publication Critical patent/KR20210061826A/en

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25DREFRIGERATORS; COLD ROOMS; ICE-BOXES; COOLING OR FREEZING APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F25D29/00Arrangement or mounting of control or safety devices
    • F25D29/005Mounting of control devices
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B49/00Arrangement or mounting of control or safety devices
    • F25B49/02Arrangement or mounting of control or safety devices for compression type machines, plants or systems
    • F25B49/022Compressor control arrangements
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25DREFRIGERATORS; COLD ROOMS; ICE-BOXES; COOLING OR FREEZING APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F25D29/00Arrangement or mounting of control or safety devices
    • F25D29/008Alarm devices
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2600/00Control issues
    • F25B2600/02Compressor control
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25DREFRIGERATORS; COLD ROOMS; ICE-BOXES; COOLING OR FREEZING APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F25D2600/00Control issues

Abstract

Disclosed is a freezer operating method which is able to use an artificial intelligence (AI) algorithm and/or machine learning algorithm in a 5G environment connected for the Internet of things (IoT). According to an embodiment of the present invention, the freezer operating method can comprise: a step of receiving an input of operation data on an operation status of a freezer; a step of determining whether a compressor placed in the freezer is in a normal status, a status with an impending surge, or a status with a surge based on the operation data; a step of, when the compressor is in the status with an impending surge or the status with a surge, controlling to block the surge; and a step of, when the compressor is in the status with an impending surge or the status with a surge, outputting a notification information. The determination of the presence or absence of a surge may be to determine whether at least one factor included in the operation data is located in which of a normal area, an area with an impending surge, or an area with a surge of the comparison data. The comparison data may be drawn by learning in accordance with the AI model using a support vector machine.

Description

냉동기 운전방법{REFRIGERATOR OPERATING METHOD}Refrigerator operation method {REFRIGERATOR OPERATING METHOD}

실시예는, 냉동기 운전방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 냉동기에 구비되는 압축기에 서지발생 여부를 판단하는 과정이 포함하는 냉동기 운전방법에 관한 것이다.The embodiment relates to a method of operating a refrigerator, and more particularly, to a method of operating a refrigerator including a process of determining whether a surge has occurred in a compressor provided in the refrigerator.

이 부분에 기술된 내용은 단순히 실시예에 대한 배경 정보를 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것은 아니다.The content described in this section merely provides background information on the embodiment and does not constitute the prior art.

냉동기는 저온의 열저장조(thermal reservoir)로부터 고온의 열저장조로 열을 전달하는 장치로서, 가정용, 산업용으로 널리 사용되고 있다. 소비자의 요청을 만족시키기 위해, 그리고 효율적인 작동을 위해, 냉동기는 지속적으로 개선되고 있고, 냉동기의 개선을 위한 다양한 연구가 진행되고 있다.A refrigerator is a device that transfers heat from a low-temperature thermal reservoir to a high-temperature heat storage tank, and is widely used for home and industrial use. In order to satisfy the request of consumers and for efficient operation, the refrigerator is continuously being improved, and various studies are being conducted for the improvement of the refrigerator.

냉동기에는 냉매를 압축하기 위한 압축기가 구비된다. 압축기에는 서지(surge)가 발생할 수 있다. 서지란 냉매의 유량과 대비하여 압축기의 압축비가 높을 때 일어나며, 압축기의 회전체가 공회전하게 되어 냉매 유동의 흐름이 불규칙하게 되는 현상을 말한다.The refrigerator is equipped with a compressor for compressing the refrigerant. Surge may occur in the compressor. Surge occurs when the compression ratio of the compressor is high compared to the flow rate of the refrigerant, and refers to a phenomenon in which the flow of the refrigerant flow becomes irregular as the rotating body of the compressor is idle.

이러한 서지 현상 발생시, 압축기는 냉동기의 압력 저항보다 큰 압력을 생산하지 못한다. 이에 따라, 서지 발생시, 냉매의 역류가 반복적으로 발생하여 압축기의 손상이 발생할 수 있다.In the event of such a surge phenomenon, the compressor cannot produce a pressure greater than the pressure resistance of the refrigerator. Accordingly, when a surge occurs, reverse flow of the refrigerant may occur repeatedly and damage to the compressor may occur.

따라서, 이러한 서지의 발생을 감지하거나 서지발생을 예측하여, 서지로 인한 압축기의 손상을 차단할 필요가 있다.Therefore, it is necessary to detect the occurrence of such a surge or predict the occurrence of the surge to prevent damage to the compressor due to the surge.

실시예에서는, 압축기의 서지발생을 감지하거나, 예측하는 방법을 제안한다.In the embodiment, a method of detecting or predicting the occurrence of a surge in a compressor is proposed.

실시예에서는, 예측된 결과에 따라 서지발생 전에 서지가 발생하지 않도록 하고, 일단 서지가 발생하면 이로인한 압축기 및 냉동기의 손상을 최소화하기 위한 냉동기 운전방법을 제안한다.In the embodiment, a method of operating a refrigerator is proposed in order to prevent a surge from occurring before the surge occurs according to a predicted result, and to minimize damage to a compressor and a refrigerator caused by the surge once it occurs.

실시예에서는, 냉동기의 통상적인 운전에서 얻을 수 있는 운전데이터를 사용하여 인공지능 모델 학습을 통해 압축기에서 서지발생을 예측하는 방법을 제안한다.In the embodiment, a method of predicting surge occurrence in a compressor through artificial intelligence model learning is proposed using operation data that can be obtained from a normal operation of a refrigerator.

실시예가 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 실시예가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The technical problem to be achieved by the embodiment is not limited to the technical problem mentioned above, and other technical problems that are not mentioned will be clearly understood by those of ordinary skill in the technical field to which the embodiment belongs from the following description.

전술한 과제를 달성하기 위해, 일 실시예에 따른 냉동기 운전방법은 냉동기의 운전상태에 관한 운전데이터를 입력받는 단계, 운전데이터로부터 냉동기에 구비되는 압축기가 정상상태, 서지(surge)발생 임박상태 또는 서지발생 상태에 있는지를 판단하는 서지발생여부를 판단하는 단계, 압축기가 서지발생 임박상태 또는 서지발생 상태인 경우, 서지발생을 차단하는 제어를 하는 단계, 및 압축기가 서지발생 임박상태 또는 서지발생 상태인 경우, 알림정보를 출력하는 단계를 포함할 수 있다.In order to achieve the above-described problem, the method of operating a refrigerator according to an embodiment includes the step of receiving operation data related to the operation state of the refrigerator, the compressor provided in the refrigerator from the operation data is in a steady state, a surge is imminent, or The step of determining whether a surge is generated to determine whether a surge is in a state of occurrence, the step of controlling to block the occurrence of a surge when the compressor is in an impending surge or a state of generating a surge, and the compressor is in a state of imminent surge occurrence or a state of generating a surge If yes, it may include the step of outputting the notification information.

서지발생여부의 판단은, 운전데이터에 포함되는 적어도 하나의 인자가 비교데이터의 정상영역, 서지발생 임박영역 또는 서지발생영역 중 어느 영역에 위치하는지를 판단하는 것일 수 있다.The determination of whether or not the surge is generated may be to determine whether at least one factor included in the operation data is located in a normal region, an imminent surge generation region, or a surge generation region of the comparison data.

비교데이터는, 서포트벡터머신(Support Vector Machine)을 이용한 인공지능(Artificial Intelligence) 모델에 따라 학습에 의해 도출되는 것일 수 있다.The comparison data may be derived by learning according to an artificial intelligence model using a support vector machine.

서포트벡터머신은, 비교데이터의 정상영역, 서지발생 임박영역 또는 서지발생영역 사이의 경계를 설정하는 것일 수 있다.The support vector machine may set a boundary between a normal region, an imminent surge occurrence region, or a surge occurrence region of the comparison data.

냉동기는, 압축기, 입구가 압축기의 출구와 연결되는 응축기, 입구가 응축기의 출구와 연결되는 팽창장치, 입구가 팽창장치 출구와 연결되고 출구가 압축기 입구와 연결되는 증발기, 및 냉동기의 작동을 제어하는 제어부를 포함하는 것일 수 있다.The refrigerator includes a compressor, a condenser in which the inlet is connected to the outlet of the compressor, an expansion device in which the inlet is connected to the outlet of the condenser, the evaporator in which the inlet is connected to the outlet of the expansion device and the outlet is connected to the compressor inlet, and the operation of the refrigerator. It may include a control unit.

제어부는 비교데이터를 도출하는 프로세서와 연결되고, 프로세서는, 운전데이터를 사용하여 인공지능 모델에 따라 학습을 수행하되, 냉동기의 냉동능력(cooling capacity) 각각에 대응하는 비교데이터를 도출하는 것일 수 있다.The control unit is connected to a processor that derives comparison data, and the processor performs learning according to an artificial intelligence model using operation data, but may derive comparison data corresponding to each cooling capacity of the refrigerator. .

인공지능 모델 학습은, 운전데이터에서 서지발생여부를 판단하는 기준이 되는 인자들을 선정하는 단계, 선정된 인자들로부터 레이블링데이터를 도출하는 단계, 운전데이터로부터 선정된 인자들로 구비되는 훈련데이터를 정규화하는 과정을 포함하는 데이터 전처리 단계, 서포트벡터머신을 이용한 인공지능 모델을 최적화하는 단계, 훈련데이터를 사용하여 최적화된 인공지능 모델을 따라 학습을 수행하는 단계를 포함하는 것일 수 있다.In the AI model learning, the steps of selecting factors that are the criteria for determining whether surges occur in the driving data, deriving labeling data from the selected factors, and normalizing training data provided with factors selected from the driving data It may include a data pre-processing step including a process of, optimizing an artificial intelligence model using a support vector machine, and performing learning according to an optimized artificial intelligence model using training data.

인자들의 선정은, 운전데이터에 포함되는 복수의 인자에 대하여, 수치가 변화함에 따라 서지발생의 빈도가 높은 순서대로 인자들의 순서를 정하고, 최선순위의 인자들로부터 순차적으로 설정된 개수만큼 선정하는 것일 수 있다.The selection of factors can be to determine the order of the factors in the order in which the frequency of surge occurrence is high as the numerical value changes, and select the number of factors that are set sequentially from the highest priority factors. have.

레이블링데이터의 도출은, 운전데이터의 일부를 선택하고, 선택된 운전데이터를 정상영역, 서지발생 임박영역 또는 서지발생영역 중 어느 하나로 분류하는 것일 수 있다.The derivation of the labeling data may be to select a part of the operation data and classify the selected operation data into one of a normal region, an impending surge region, or a surge occurrence region.

학습의 수행은, 레이블링데이터를 기반으로, 훈련데이터에서 정상영역, 서지발생 임박영역 또는 서지발생영역의 경계를 설정하는 것일 수 있다.The learning may be performed based on the labeling data, and may set a boundary between a normal region, an imminent surge occurrence region, or a surge occurrence region in the training data.

학습의 수행은, 훈련데이터에서 정상영역, 서지발생 임박영역 또는 서지발생영역 중 어느 하나의 영역의 경계를 설정한 후, 나머지 2개의 영역의 경계를 순차로 설정하는 것일 수 있다.The learning may be performed by setting a boundary of any one of a normal region, an imminent surge occurrence region, or a surge occurrence region in the training data, and then sequentially setting the boundaries of the remaining two regions.

비교데이터는 훈련데이터에서 정상영역, 서지발생 임박영역 또는 서지발생영역의 경계가 설정된 상태로 도출되고, 서지발생여부의 판단은 설정된 시간내에 설정된 횟수로 수행되는 것일 수 있다.The comparison data may be derived from the training data in a state in which the boundary of a normal region, an imminent surge occurrence region, or a surge occurrence region is set, and the determination of whether a surge occurs may be performed at a set number of times within a set time.

데이터 전처리는, 훈련데이터로부터 결측치(missing value)를 삭제하는 것을 포함하는 것일 수 있다.Data pre-processing may include deleting missing values from the training data.

인공지능 모델의 최적화는, 하이퍼파라미터(hyperparameter)를 선정하는 것을 포함하는 것일 수 있다.Optimization of the artificial intelligence model may include selecting a hyperparameter.

서지발생 임박상태는, 상기 압축기의 서지발생 시점으로부터 설정된 시간 이전의 시점에서 상기 서지발생 시점까지의 상태로 정의되는 것일 수 있다.The surge generation impending state may be defined as a state from a time point before a set time from a surge occurrence time point of the compressor to the surge occurrence time point.

인자는, 압축기에 인가되는 전류 또는 압축기 입구의 냉매온도 중 적어도 하나를 포함하는 것일 수 있다.The factor may include at least one of a current applied to the compressor or a refrigerant temperature at an inlet of the compressor.

실시예에서, 인공지능 모델 학습으로 압축기 서지발생에 관하여 판단할 수 있으므로, 다른 장치에 의해 서지발생을 판단하는 것과 비교하여, 판단오류 발생을 현저히 줄일 수 있다.In the embodiment, since it is possible to determine about the occurrence of a compressor surge by learning an artificial intelligence model, it is possible to significantly reduce the occurrence of a judgment error compared to determining the occurrence of a surge by another device.

실시예에서, 별도의 다른 장치를 사용하지 않고, 냉동기에 이미 구비되는 각종 센서로부터 얻은 정보만을 사용하여 압축기 서지발생에 관하여 판단할 수 있으므로, 냉동기의 생산비용을 줄일 수 있는 효과가 있다.In the embodiment, since it is possible to determine the occurrence of a compressor surge using only information obtained from various sensors already provided in the refrigerator without using a separate device, there is an effect of reducing the production cost of the refrigerator.

실시예에서, 인공지능 모델 학습에 사용되는 훈련데이터에서 결측치를 제거함으로써, 학습시간을 줄이고, 학습결과의 정확성을 높일 수 있다.In an embodiment, by removing missing values from training data used for learning an artificial intelligence model, it is possible to shorten the learning time and increase the accuracy of the learning result.

도 1은 일 실시예에 따른 냉동기를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 일 실시예에 따른 냉동기 운전방법을 나타낸 순서도이다.
도 3은 일 실시예에 따른 인공지능 모델 학습을 나타낸 순서도이다.
도 4는 일 실시예에 따른 인공지능 모델 학습에서 압축기의 서지와 관련된 인자들의 분포를 나타낸 그래프이다.
도 5는 도 4의 그래프에서 서지발생영역과 나머지 영역을 구분하는 경계를 도시한 것이다.
도 6은 도 4의 그래프에서 서지발생 임박영역과 나머지 영역을 구분하는 경계를 도시한 것이다.
도 7은 도 4의 그래프에서 정상영역과 나머지 영역을 구분하는 경계를 도시한 것이다.
도 8은 일 실시예에 따른 냉동기에서 압축기의 서지에 관한 판단을 나타낸 순서도이다.
1 is a view for explaining a refrigerator according to an embodiment.
2 is a flowchart illustrating a method of operating a refrigerator according to an exemplary embodiment.
3 is a flow chart illustrating learning an artificial intelligence model according to an embodiment.
4 is a graph showing the distribution of factors related to a surge in a compressor in learning an artificial intelligence model according to an embodiment.
FIG. 5 is a diagram illustrating a boundary for dividing a surge generation region and a remaining region in the graph of FIG. 4.
6 is a diagram illustrating a boundary for dividing an area that is imminent to generate a surge and the remaining areas in the graph of FIG. 4.
7 is a diagram illustrating a boundary dividing a normal region from a remaining region in the graph of FIG. 4.
8 is a flowchart illustrating determination of a surge of a compressor in a refrigerator according to an exemplary embodiment.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 실시예를 상세히 설명한다. 실시예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 실시예를 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 실시예의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.Hereinafter, exemplary embodiments will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Since the embodiments can be modified in various ways and have various forms, specific embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail in the text. However, this is not intended to limit the embodiment to a specific form of disclosure, it should be understood to include all changes, equivalents, or substitutes included in the spirit and scope of the embodiment.

"제1", "제2" 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는 데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로 사용된다. 또한, 실시예의 구성 및 작용을 고려하여 특별히 정의된 용어들은 실시예를 설명하기 위한 것일 뿐이고, 실시예의 범위를 한정하는 것이 아니다.Terms such as "first" and "second" may be used to describe various elements, but the elements should not be limited by the terms. The terms are used for the purpose of distinguishing one component from another component. In addition, terms specifically defined in consideration of the configuration and operation of the embodiment are only for describing the embodiment, and do not limit the scope of the embodiment.

실시예의 설명에 있어서, 각 element의 "상(위)" 또는 "하(아래)(on or under)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, 상(위) 또는 하(아래)(on or under)는 두개의 element가 서로 직접(directly)접촉되거나 하나 이상의 다른 element가 상기 두 element사이에 배치되어(indirectly) 형성되는 것을 모두 포함한다. 또한 “상(위)" 또는 "하(아래)(on or under)”로 표현되는 경우 하나의 element를 기준으로 위쪽 방향뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함할 수 있다.In the description of the embodiment, in the case of being described as being formed on "upper (top)" or "bottom (on or under)" of each element, upper (upper) or lower (lower) (on or under) ) Includes both elements in direct contact with each other or in which one or more other elements are indirectly formed between the two elements. In addition, when expressed as “up (up)” or “on or under”, the meaning of not only an upward direction but also a downward direction based on one element may be included.

또한, 이하에서 이용되는 "상/상부/위" 및 "하/하부/아래" 등과 같은 관계적 용어들은, 그런 실체 또는 요소들 간의 어떠한 물리적 또는 논리적 관계 또는 순서를 반드시 요구하거나 내포하지는 않으면서, 어느 한 실체 또는 요소를 다른 실체 또는 요소와 구별하기 위해서 이용될 수도 있다.In addition, relational terms such as "top/top/top" and "bottom/bottom/bottom" used below do not necessarily require or imply any physical or logical relationship or order between such entities or elements, It may be used to distinguish one entity or element from another entity or element.

도 1은 일 실시예에 따른 냉동기를 설명하기 위한 도면이다. 실시예에서 냉동기(refrigerator)는 저온의 열저장조(thermal reservoir)로부터 고온의 열저장조로 열을 전달하는 장치로서, 냉동장치(freezer), 좁은 의미의 냉장장치(refrigerator), 열펌프(heat pump), 에어컨(air conditioner) 등을 포함하는 것으로서, 이하에서는 명확한 설명을 위해 냉동기(refrigerator)로 통칭한다.1 is a view for explaining a refrigerator according to an embodiment. In an embodiment, a refrigerator is a device that transfers heat from a low-temperature thermal reservoir to a high-temperature heat storage tank, and includes a freezer, a refrigerator in a narrow sense, and a heat pump. , An air conditioner, and the like, and hereinafter, it is collectively referred to as a refrigerator for clarity.

실시예의 냉동기는, 예를 들어, 상(phase) 변화를 겪는 냉매를 사용하는 냉동사이클을 구현할 수 있다.The refrigerator of the embodiment may implement a refrigeration cycle using, for example, a refrigerant undergoing a phase change.

냉동기는 압축기(110), 응축기(120), 팽창장치(130), 증발기(140) 및 제어부(150)를 구비할 수 있다.The refrigerator may include a compressor 110, a condenser 120, an expansion device 130, an evaporator 140, and a control unit 150.

압축기(110)는 출구가 상기 응축기(120)와 연결될 수 있다. 응축기(120)는 입구가 상기 압축기(110)의 출구와 연결될 수 있다. 팽창장치(130)는 입구가 상기 응축기(120)의 출구와 연결될 수 있다. 또한, 증발기(140)는 입구가 상기 팽창장치(130) 출구와 연결되고 출구가 상기 압축기(110) 입구와 연결될 수 있다.The compressor 110 may have an outlet connected to the condenser 120. The condenser 120 may have an inlet connected to the outlet of the compressor 110. The expansion device 130 may have an inlet connected to the outlet of the condenser 120. In addition, the evaporator 140 may have an inlet connected to an outlet of the expansion device 130 and an outlet connected to an inlet of the compressor 110.

이처럼 압축기(110), 응축기(120), 팽창장치(130), 증발기(140)는 배관으로 서로 연결되고, 상기 배관을 통해 냉매가 압축기(110), 응축기(120), 팽창장치(130), 증발기(140)를 순환하여 유동할 수 있다.In this way, the compressor 110, the condenser 120, the expansion device 130, and the evaporator 140 are connected to each other through a pipe, and the refrigerant is transferred to the compressor 110, the condenser 120, the expansion device 130, The evaporator 140 may circulate and flow.

압축기(110)는 대부분이 기체상태인 냉매를 압축하여 고온 고압으로 배출한다. 압축기(110)로부터 배출되는 냉매는 응축기(120)로 유입될 수 있다.The compressor 110 compresses a refrigerant, mostly in a gaseous state, and discharges it at high temperature and high pressure. The refrigerant discharged from the compressor 110 may flow into the condenser 120.

응축기(120)는 압축기(110)와 배관으로 연결되고, 응축기(120)로 유입된 냉매는 고온의 열저장조로 열이 방출되어 액체로 응축이 진행되고, 냉매는 대부분이 액체인 상태로 응축기(120)로부터 배출될 수 있다.The condenser 120 is connected to the compressor 110 through a pipe, and the refrigerant flowing into the condenser 120 is discharged into a high-temperature heat storage tank and condensed into a liquid, and the refrigerant is mostly liquid. 120).

팽창장치(130)는 응축기(120)와 배관으로 연결되고, 응축기(120)로부터 유입되는 냉매를 팽창(expansion) 또는 교축(throttling)시켜 온도 및 압력이 떨어진 포화상태로 만들 수 있다.The expansion device 130 is connected to the condenser 120 by a pipe, and expands or throttling the refrigerant flowing from the condenser 120 to make the temperature and pressure fall in a saturated state.

증발기(140)는 팽창장치(130)와 배관으로 연결되고 그 표면의 적어도 일부가 저온의 열저장조에 배치되어, 증발기(140) 내부를 유동하는 냉매가 증발하면서 상기 저온의 열저장조로부터 열을 흡수할 수 있다.The evaporator 140 is connected to the expansion device 130 by a pipe, and at least a part of its surface is disposed in a low-temperature heat storage tank, so that the refrigerant flowing inside the evaporator 140 evaporates and absorbs heat from the low-temperature heat storage tank. can do.

팽창장치(130)로부터 배출되는 저온의 냉매는 증발기(140)에서 열을 흡수하여 기화 즉, 증발이 진행되고, 대부분이 기체인 상태로 증발기(140)로부터 배출되어 다시 압축기(110)로 유입될 수 있다.The low-temperature refrigerant discharged from the expansion device 130 absorbs heat in the evaporator 140 and vaporizes, that is, evaporation proceeds, and is discharged from the evaporator 140 in a state in which most of it is gas, and then flows back into the compressor 110. I can.

냉동기는 핫가스라인(180) 및 핫가스밸브(181)를 포함할 수 있다. 핫가스라인(180)은 일측이 압축기(110) 출구와 연결되고, 타측이 증발기(140) 출구와 연결되는 배관으로 구비될 수 있다.The refrigerator may include a hot gas line 180 and a hot gas valve 181. The hot gas line 180 may be provided as a pipe in which one side is connected to the outlet of the compressor 110 and the other side is connected to the outlet of the evaporator 140.

압축기(110) 출구로 배출되는 냉매는 핫가스라인(180)을 통해 응축기(120)와 팽창장치(130)를 바이패스(bypass)하여 증발기(140)로 유입될 수 있다. 상기 핫가스라인(180)은 응축기(120) 및 증발기(140)에서의 냉매의 정밀한 온도제어를 위해 구비될 수 있다.The refrigerant discharged to the outlet of the compressor 110 may be introduced into the evaporator 140 by bypassing the condenser 120 and the expansion device 130 through the hot gas line 180. The hot gas line 180 may be provided for precise temperature control of the refrigerant in the condenser 120 and the evaporator 140.

핫가스밸브(181)는 상기 핫가스라인(180) 상에 배치되고 제어부(150)와 전기적으로 연결될 수 있다. 제어부(150)는 상기 핫가스밸브(181)의 개폐를 제어할 수 있다. 제어부(150)는 핫가스밸브(181)를 통해 핫가스라인(180)으로 유동하는 냉매의 유량을 제어함으로써 응축기(120) 및 증발기(140)에서의 냉매의 온도를 정밀하게 제어할 수 있다.The hot gas valve 181 may be disposed on the hot gas line 180 and electrically connected to the controller 150. The controller 150 may control opening and closing of the hot gas valve 181. The controller 150 may precisely control the temperature of the refrigerant in the condenser 120 and the evaporator 140 by controlling the flow rate of the refrigerant flowing to the hot gas line 180 through the hot gas valve 181.

제어부(150)는 냉동기의 작동을 제어하도록 구비될 수 있다. 즉, 제어부(150)는 상기 압축기(110), 응축기(120), 팽창장치(130), 증발기(140) 및 핫가스밸브(181)와 전기적으로 연결되고 이들의 작동을 제어할 수 있다.The control unit 150 may be provided to control the operation of the refrigerator. That is, the control unit 150 may be electrically connected to the compressor 110, the condenser 120, the expansion device 130, the evaporator 140, and the hot gas valve 181 and control their operation.

한편, 제어부(150)는 프로세서(160)와 연결될 수 있다. 상기 프로세서(160)는 인공지능 모델에 따라 학습을 수행하여, 하기에 설명하는 비교데이터를 도출할 수 있다. 인공지능 모델 학습에 대해서는 하기에 구체적으로 설명한다.Meanwhile, the controller 150 may be connected to the processor 160. The processor 160 may perform learning according to the artificial intelligence model to derive comparison data described below. The artificial intelligence model training will be described in detail below.

냉동기는 서버와 통신을 위한 통신부를 더 포함하고, 제어부(150)는 통신부를 통해 서버와 통신할 수 있다.The refrigerator further includes a communication unit for communication with the server, and the control unit 150 may communicate with the server through the communication unit.

서버는 인공지능 모델을 저장할 수 있고, 인공지능 모델의 학습에 필요한 데이터도 저장할 수 있다. 또한, 서버는 인공지능 모델을 평가할 수 있으며, 평가 후에도 더 나은 성능을 위해 인공지능 모델을 업데이트 할 수 있다.The server can store artificial intelligence models, and can also store data necessary for learning artificial intelligence models. In addition, the server can evaluate the AI model, and even after the evaluation, it can update the AI model for better performance.

통신부는 이동통신 모듈 및 무선 인터넷 모듈 중에서 적어도 하나를 포함하도록 구성될 수 있다. 그 밖에 통신부는 근거리 통신 모듈을 추가로 포함할 수 있다.The communication unit may be configured to include at least one of a mobile communication module and a wireless Internet module. In addition, the communication unit may further include a short-range communication module.

이동통신 모듈은, 이동통신을 위한 기술표준들 또는 통신방식(예를 들어, GSM(Global System for Mobile communication), CDMA(Code Division Multi Access), CDMA2000(Code Division Multi Access 2000), EV-DO(Enhanced Voice-Data Optimized or Enhanced Voice-Data Only), WCDMA(Wideband CDMA), HSDPA(High Speed Downlink Packet Access), HSUPA(High Speed Uplink Packet Access), LTE(Long Term Evolution), LTE-A(Long Term Evolution-Advanced), 5G 이동통신 등)에 따라 구축된 이동 통신망 상에서 기지국, 외부의 단말, 서버 중 적어도 하나와 무선 신호를 송수신한다.The mobile communication module includes technical standards or communication methods for mobile communication (for example, GSM (Global System for Mobile communication), CDMA (Code Division Multi Access), CDMA2000 (Code Division Multi Access 2000)), EV-DO ( Enhanced Voice-Data Optimized or Enhanced Voice-Data Only, WCDMA (Wideband CDMA), HSDPA (High Speed Downlink Packet Access), HSUPA (High Speed Uplink Packet Access), LTE (Long Term Evolution), LTE-A (Long Term) Evolution-Advanced), 5G mobile communication, etc.), transmits and receives radio signals with at least one of a base station, an external terminal, and a server.

무선 인터넷 모듈은 무선 인터넷 접속을 위한 모듈을 말하는 것으로, 냉동기에 구비될 수 있다. 무선 인터넷 모듈은 무선 인터넷 기술들에 따른 통신망에서 무선 신호를 송수신하도록 이루어진다.The wireless Internet module refers to a module for wireless Internet access and may be provided in a refrigerator. The wireless Internet module is configured to transmit and receive wireless signals in a communication network according to wireless Internet technologies.

냉동기는 5G 네트워크를 통해 서버, 각종의 통신가능한 단말과 데이터를 전송하고 수신할 수 있다. 특히 냉동기는 5G 네트워크를 통해 모바일 브로드밴드(Enhanced Mobile Broadband, eMBB), URLLC(Ultra-reliable and low latency communications) 및 mMTC(Massive Machine-type communications) 중에서 적어도 하나의 서비스를 이용하여 서버, 단말과 데이터 통신을 할 수 있다.The refrigerator can transmit and receive data with servers and various communication-capable terminals through 5G networks. In particular, the refrigerator communicates data with servers and terminals using at least one service from among Mobile Broadband (eMBB), URLLC (Ultra-reliable and low latency communications), and mMTC (Massive Machine-type communications) over a 5G network. can do.

eMBB(Enhanced Mobile Broadband)는 모바일 브로드밴드 서비스로, 이를 통해 멀티미디어 콘텐츠, 무선데이터 액세스 등이 제공된다. 또한, 폭발적으로 증가하고 있는 모바일 트래픽을 수용하기 위한 핫스팟 (hot spot)과 광대역 커버리지 등 보다 향상된 모바일 서비스가 eMBB를 통해 제공될 수 있다. 핫스팟을 통해 사용자 이동성이 작고 밀도가 높은 지역으로 대용량 트래픽이 수용될 수 있다. 광대역 커버리지를 통해 넓고 안정적인 무선 환경과 사용자 이동성이 보장될 수 있다.eMBB (Enhanced Mobile Broadband) is a mobile broadband service, through which multimedia contents and wireless data access are provided. In addition, more advanced mobile services such as hot spots and broadband coverage for accommodating explosively increasing mobile traffic may be provided through eMBB. Through the hotspot, user mobility is small and large-capacity traffic can be accommodated in a dense area. A wide and stable wireless environment and user mobility can be guaranteed through broadband coverage.

URLLC(Ultra-reliable and low latency communications) 서비스는 데이터 송수신의 신뢰성과 전송 지연 측면에서 기존 LTE 보다 훨씬 엄격한 요구사항을 정의하고 있으며, 산업 현장의 생산 프로세스 자동화, 원격 진료, 원격 수술, 운송, 안전 등을 위한 5G 서비스가 여기에 해당한다.The URLLC (Ultra-reliable and low latency communications) service defines much more stringent requirements than the existing LTE in terms of data transmission and reception reliability and transmission delay, and automation of industrial production processes, telemedicine, remote surgery, transportation, safety, etc. This is the 5G service for customers.

mMTC(Massive Machine-type communications)는 비교적 작은 양의 데이터 전송이 요구되는 전송지연에 민감하지 않은 서비스이다. 센서 등과 같이 일반 휴대폰 보다 훨씬 더 많은 수의 단말들이 동시에 무선액세스 네트워크에 mMTC에 의해 접속할 수 있다.Massive machine-type communications (mMTC) is a service that is not sensitive to transmission delays that require a relatively small amount of data to be transmitted. A much larger number of terminals, such as sensors, etc., can simultaneously access the wireless access network by mMTC.

압축기(110)에는 서지(surge)가 발생할 수 있다. 서지란 냉매의 유량과 대비하여 압축기(110)의 압축비가 높을 때 일어나며, 압축기(110)의 회전체가 공회전하게 되어 냉매 유동의 흐름이 불규칙하게 되는 현상을 말한다.Surge may occur in the compressor 110. Surge occurs when the compression ratio of the compressor 110 is high compared to the flow rate of the refrigerant, and refers to a phenomenon in which the flow of the refrigerant flow becomes irregular due to the rotating body of the compressor 110 being idle.

이러한 서지 현상 발생시, 압축기(110)는 냉동기의 압력 저항보다 큰 압력을 생산하지 못한다. 이에 따라, 서지 발생시, 냉매의 역류가 반복적으로 발생하여 압축기(110)의 손상이 발생할 수 있다.When such a surge phenomenon occurs, the compressor 110 cannot produce a pressure greater than the pressure resistance of the refrigerator. Accordingly, when a surge occurs, reverse flow of the refrigerant may occur repeatedly and damage to the compressor 110 may occur.

따라서, 실시예에서는 압축기(110)의 서지발생을 효과적으로 예측하고, 예측된 결과에 따라 서지발생 전에 서지가 발생하지 않도록 하고, 일단 서지가 발생하면 이로인한 압축기(110) 및 냉동기의 손상을 최소화하기 위한 냉동기 운전방법을 제안한다.Therefore, in the embodiment, the occurrence of a surge in the compressor 110 is effectively predicted, and according to the predicted result, the surge does not occur before the surge occurs, and once the surge occurs, the damage to the compressor 110 and the refrigerator caused by the surge is minimized. We propose a freezer operation method for

실시예에서, 냉동기의 통상적인 운전에서 얻을 수 있는 운전데이터를 사용하여 압축기(110)에서 서지발생을 예측할 수 있다.In an embodiment, it is possible to predict the occurrence of a surge in the compressor 110 by using operation data that can be obtained in a normal operation of a refrigerator.

이때, 상기 운전데이터는 예를 들어 압축기(110)에 인가되는 전류, 냉동기의 각 구성요소에서의 온도, 압축기(110)의 압력비 즉 압축기(110)의 입구와 출구의 압력을 비교한 값, 핫가스밸브(181) 개도(open rate) 기타 냉동기로부터 얻을 수 있는 각종 인자의 수치를 의미할 수 있다.At this time, the operation data is, for example, a current applied to the compressor 110, a temperature at each component of the refrigerator, a pressure ratio of the compressor 110, that is, a value obtained by comparing the pressure at the inlet and the outlet of the compressor 110, and hot The gas valve 181 may mean an open rate or other values of various factors that can be obtained from a refrigerator.

실시예에서 냉동기의 운전은 제어부(150)에 의해 수행될 수 있다. 제어부(150)는 입력받은 냉동기의 운전데이터를 구비하는 비교데이터와 대조하여, 압축기(110)에 서지발생에 관한 판단을 할 수 있다.In the embodiment, the operation of the refrigerator may be performed by the control unit 150. The control unit 150 may determine the occurrence of a surge in the compressor 110 by comparing the received comparison data including the operation data of the refrigerator.

제어부(150)는 냉동기가 서지가 발생할 가능성이 적은 정상상태, 조만간 서지발생 가능성이 높은 서지발생 임박상태 또는 이미 서지가 발생한 서지발생 상태 중 어느 하나의 상태에 있는 것을 판단할 수 있다.The controller 150 may determine that the refrigerator is in any one of a normal state in which a surge is unlikely to occur, an impending surge in which a surge is likely to occur soon, or a surge in which a surge has already occurred.

이러한 제어부(150)의 판단기준이 되는 비교데이터는 냉동기로부터 얻을 수 있는 각종 인자의 수치를 정상영역, 서지발생 임박영역 또는 서지발생영역으로 구분하여 보유할 수 있다. 이러한 비교데이터는 인공지능(Artificial Intelligence) 모델에 따라 학습에 의해 도출될 수 있다. 이하에서 인공지능 모델에 대해 설명한다.The comparison data, which is the criterion for determination of the control unit 150, may be divided into a normal region, an imminent surge occurrence region, or a surge occurrence region and hold the values of various factors that can be obtained from the refrigerator. Such comparative data can be derived by learning according to an artificial intelligence model. Hereinafter, the artificial intelligence model will be described.

인공 지능(artificial intelligence, AI)은 인간의 지능으로 할 수 있는 사고, 학습, 자기계발 등을 컴퓨터가 할 수 있도록 하는 방법을 연구하는 컴퓨터 공학 및 정보기술의 한 분야로, 컴퓨터가 인간의 지능적인 행동을 모방할 수 있도록 하는 것을 의미한다.Artificial intelligence (AI) is a branch of computer science and information technology that studies how computers can do the thinking, learning, and self-development that human intelligence can do. It means being able to imitate behavior.

또한, 인공지능은 그 자체로 존재하는 것이 아니라, 컴퓨터 과학의 다른 분야와 직간접으로 많은 관련을 맺고 있다. 특히 현대에는 정보기술의 여러 분야에서 인공지능적 요소를 도입하여, 그 분야의 문제 풀이에 활용하려는 시도가 매우 활발하게 이루어지고 있다.In addition, artificial intelligence does not exist by itself, but is directly or indirectly related to other fields of computer science. In particular, in modern times, attempts to introduce artificial intelligence elements in various fields of information technology and use them to solve problems in the field are being made very actively.

머신 러닝(machine learning)은 인공지능의 한 분야로, 컴퓨터에 명시적인 프로그램 없이 배울 수 있는 능력을 부여하는 연구 분야이다.Machine learning is a branch of artificial intelligence, a field of research that gives computers the ability to learn without explicit programming.

구체적으로 머신 러닝은, 경험적 데이터를 기반으로 학습을 하고 예측을 수행하고 스스로의 성능을 향상시키는 시스템과 이를 위한 알고리즘을 연구하고 구축하는 기술이라 할 수 있다. 머신 러닝의 알고리즘들은 엄격하게 정해진 정적인 프로그램 명령들을 수행하는 것이라기보다, 입력 데이터를 기반으로 예측이나 결정을 이끌어내기 위해 특정한 모델을 구축하는 방식을 취한다.Specifically, machine learning can be said to be a technology that studies and builds a system that learns based on empirical data, performs prediction, and improves its own performance, and algorithms for it. Rather than executing strictly defined static program instructions, machine learning algorithms build specific models to derive predictions or decisions based on input data.

용어 '머신 러닝'은 용어 '기계학습'과 혼용되어 사용될 수 있다.The term'machine learning' can be used interchangeably with the term'machine learning'.

기계학습에서 데이터를 어떻게 분류할 것인가를 놓고, 많은 기계학습 알고리즘이 개발되었다. 의사결정나무(Decision Tree)나 베이지안 망(Bayesian network), 서포트벡터머신(SVM: support vector machine), 그리고 인공 신경망(ANN: Artificial Neural Network) 등이 대표적이다.As to how to classify data in machine learning, many machine learning algorithms have been developed. Decision trees, Bayesian networks, support vector machines (SVMs), and artificial neural networks (ANNs) are representative.

의사결정나무는 의사결정규칙(Decision Rule)을 나무구조로 도표화하여 분류와 예측을 수행하는 분석방법이다.The decision tree is an analysis method that performs classification and prediction by charting decision rules in a tree structure.

베이지안 망은 다수의 변수들 사이의 확률적 관계(조건부독립성: conditional independence)를 그래프 구조로 표현하는 모델이다. 베이지안 망은 비지도 학습(unsupervised learning)을 통한 데이터마이닝(data mining)에 적합하다. The Bayesian network is a model that expresses a probabilistic relationship (conditional independence) between a number of variables in a graph structure. Bayesian networks are suitable for data mining through unsupervised learning.

서포트벡터머신은 패턴인식과 자료분석을 위한 지도 학습(supervised learning)의 모델이며, 주로 분류와 회귀분석을 위해 사용한다.The support vector machine is a model of supervised learning for pattern recognition and data analysis, and is mainly used for classification and regression analysis.

인공신경망은 생물학적 뉴런의 동작원리와 뉴런간의 연결 관계를 모델링한 것으로 노드(node) 또는 처리 요소(processing element)라고 하는 다수의 뉴런들이 레이어(layer) 구조의 형태로 연결된 정보처리 시스템이다.An artificial neural network is an information processing system in which a number of neurons, called nodes or processing elements, are connected in the form of a layer structure by modeling the operation principle of biological neurons and the connection relationship between neurons.

인공 신경망은 기계학습에서 사용되는 모델로써, 기계학습과 인지과학에서 생물학의 신경망(동물의 중추신경계 중 특히 뇌)에서 영감을 얻은 통계학적 학습 알고리즘이다.Artificial neural networks are models used in machine learning, and are statistical learning algorithms inspired by biological neural networks (especially the brain among animals' central nervous systems) in machine learning and cognitive science.

구체적으로 인공신경망은 시냅스(synapse)의 결합으로 네트워크를 형성한 인공 뉴런(노드)이 학습을 통해 시냅스의 결합 세기를 변화시켜, 문제 해결 능력을 가지는 모델 전반을 의미할 수 있다.Specifically, the artificial neural network may refer to an overall model having problem-solving ability by changing the strength of synaptic bonding through learning by artificial neurons (nodes) forming a network by combining synapses.

용어 인공신경망은 용어 뉴럴 네트워크(Neural Network)와 혼용되어 사용될 수 있다.The term artificial neural network may be used interchangeably with the term neural network.

인공신경망은 복수의 레이어(layer)를 포함할 수 있고, 레이어들 각각은 복수의 뉴런(neuron)을 포함할 수 있다. 또한 인공신경망은 뉴런과 뉴런을 연결하는 시냅스를 포함할 수 있다.The artificial neural network may include a plurality of layers, and each of the layers may include a plurality of neurons. In addition, artificial neural networks may include synapses that connect neurons and neurons.

인공 신경망은 일반적으로 다음의 세가지 인자, 즉 (1) 다른 레이어의 뉴런들 사이의 연결 패턴 (2) 연결의 가중치를 갱신하는 학습 과정 (3) 이전 레이어로부터 수신되는 입력에 대한 가중 합으로부터 출력값을 생성하는 활성화 함수에 의해 정의될 수 있다.In general, artificial neural networks have three factors: (1) the connection pattern between neurons in different layers, (2) the learning process to update the weight of the connection, and (3) the output value from the weighted sum of the inputs received from the previous layer. It can be defined by the activation function it creates.

인공 신경망은, DNN(Deep Neural Network), RNN(Recurrent Neural Network), BRDNN(Bidirectional Recurrent Deep Neural Network), MLP(Multilayer Perceptron), CNN(Convolutional Neural Network)와 같은 방식의 네트워크 모델들을 포함할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.The artificial neural network may include network models such as DNN (Deep Neural Network), RNN (Recurrent Neural Network), BRDNN (Bidirectional Recurrent Deep Neural Network), MLP (Multilayer Perceptron), and CNN (Convolutional Neural Network). , Is not limited thereto.

본 명세서에서 용어 '레이어'는 용어 '계층'과 혼용되어 사용될 수 있다.In this specification, the term'layer' may be used interchangeably with the term'layer'.

인공신경망은 계층 수에 따라 단층 신경망(Single-Layer Neural Networks)과 다층 신경망(Multi-Layer Neural Networks)으로 구분된다.Artificial neural networks are divided into single-layer neural networks and multi-layer neural networks according to the number of layers.

일반적인 단층 신경망은, 입력층과 출력층으로 구성된다.A typical single-layer neural network consists of an input layer and an output layer.

또한 일반적인 다층 신경망은 입력층(Input Layer)과 하나 이상의 은닉층(Hidden Layer), 출력층(Output Layer)으로 구성된다.In addition, a general multilayer neural network is composed of an input layer, one or more hidden layers, and an output layer.

입력층은 외부의 자료들을 받아들이는 층으로서, 입력층의 뉴런 수는 입력되는 변수의 수와 동일하며, 은닉층은 입력층과 출력층 사이에 위치하며 입력층으로부터 신호를 받아 특성을 추출하여 출력층으로 전달한다. 출력층은 은닉층으로부터 신호를 받고, 수신한 신호에 기반한 출력 값을 출력한다. 뉴런간의 입력신호는 각각의 연결강도(가중치)와 곱해진 후 합산되며 이 합이 뉴런의 임계치보다 크면 뉴런이 활성화되어 활성화 함수를 통하여 획득한 출력값을 출력한다. The input layer is a layer that receives external data, the number of neurons in the input layer is the same as the number of input variables, and the hidden layer is located between the input layer and the output layer, receives signals from the input layer, extracts characteristics, and transfers them to the output layer. do. The output layer receives a signal from the hidden layer and outputs an output value based on the received signal. The input signal between neurons is multiplied by each connection strength (weight) and then summed. If this sum is greater than the neuron's threshold, the neuron is activated and the output value obtained through the activation function is output.

한편 입력층과 출력층 사이에 복수의 은닉층을 포함하는 심층 신경망은, 기계학습 기술의 한 종류인 딥 러닝을 구현하는 대표적인 인공 신경망일 수 있다.Meanwhile, a deep neural network including a plurality of hidden layers between an input layer and an output layer may be a representative artificial neural network that implements deep learning, a type of machine learning technology.

한편 용어 '딥 러닝'은 용어 '심층 학습'과 혼용되어 사용될 수 있다.Meanwhile, the term'deep learning' can be used interchangeably with the term'deep learning'.

인공 신경망은 훈련데이터(training data)를 이용하여 학습(training)될 수 있다. 여기서 학습이란, 입력 데이터를 분류(classification)하거나 회귀분석(regression)하거나 군집화(clustering)하는 등의 목적을 달성하기 위하여, 훈련데이터를 이용하여 인공 신경망의 파라미터(parameter)를 결정하는 과정을 의미할 수 있다. 인공 신경망의 파라미터의 대표적인 예시로써, 시냅스에 부여되는 가중치(weight)나 뉴런에 적용되는 편향(bias)을 들 수 있다.The artificial neural network can be trained using training data. Here, learning refers to the process of determining the parameters of the artificial neural network using training data in order to achieve the purpose of classification, regression, or clustering of input data. I can. Representative examples of parameters of an artificial neural network include weights applied to synapses or biases applied to neurons.

훈련데이터에 의하여 학습된 인공 신경망은, 입력 데이터를 입력 데이터가 가지는 패턴에 따라 분류하거나 군집화 할 수 있다.The artificial neural network learned by the training data may classify or cluster input data according to a pattern of the input data.

한편 훈련데이터를 이용하여 학습된 인공 신경망을, 본 명세서에서는 학습 모델(a trained model)이라 명칭 할 수 있다.Meanwhile, the artificial neural network trained using the training data may be referred to as a trained model in this specification.

다음은 인공 신경망의 학습 방식에 대하여 설명한다.The following describes the learning method of artificial neural networks.

인공 신경망의 학습 방식은 크게, 지도 학습, 비 지도 학습, 준 지도 학습(Semi-Supervised Learning), 강화 학습(Reinforcement Learning)으로 분류될 수 있다.Learning methods of artificial neural networks can be broadly classified into supervised learning, unsupervised learning, semi-supervised learning, and reinforcement learning.

지도 학습은 훈련데이터로부터 하나의 함수를 유추해내기 위한 기계학습의 한 방법이다. Supervised learning is a method of machine learning to infer a function from training data.

그리고 이렇게 유추되는 함수 중, 연속적인 값을 출력하는 것을 회귀분석(Regression)이라 하고, 입력 벡터의 클래스(class)를 예측하여 출력하는 것을 분류(Classification)라고 할 수 있다.In addition, among the functions to be inferred, outputting a continuous value may be referred to as regression, and predicting and outputting a class of an input vector may be referred to as classification.

지도 학습에서는, 훈련데이터에 대한 레이블(label)이 주어진 상태에서 인공 신경망을 학습시킨다.In supervised learning, an artificial neural network is trained with a label for training data.

여기서 레이블이란, 훈련데이터가 인공 신경망에 입력되는 경우 인공 신경망이 추론해 내야 하는 정답(또는 결과 값)을 의미할 수 있다.Here, the label may mean a correct answer (or result value) that the artificial neural network must infer when training data is input to the artificial neural network.

본 명세서에서는 훈련데이터가 입력되는 경우 인공 신경망이 추론해 내야 하는 정답(또는 결과값)을 레이블 또는 레이블링 데이터(labeling data)이라 명칭 한다.In this specification, when training data is input, the correct answer (or result value) to be inferred by the artificial neural network is referred to as a label or labeling data.

또한 본 명세서에서는, 인공 신경망의 학습을 위하여 훈련데이터에 레이블을 설정하는 것을, 훈련데이터에 레이블링 데이터를 레이블링(labeling) 한다고 명칭 한다.In addition, in this specification, setting a label on training data for learning an artificial neural network is referred to as labeling the training data with labeling data.

이 경우 훈련데이터와 훈련데이터에 대응하는 레이블은 하나의 트레이닝 셋(training set)을 구성하고, 인공 신경망에는 트레이닝 셋의 형태로 입력될 수 있다.In this case, the training data and the label corresponding to the training data constitute one training set, and may be input to the artificial neural network in the form of a training set.

한편 훈련데이터는 복수의 특징(feature)을 나타내고, 훈련데이터에 레이블이 레이블링 된다는 것은 훈련데이터가 나타내는 특징에 레이블이 달린다는 것을 의미할 수 있다. 이 경우 훈련데이터는 입력 객체의 특징을 벡터 형태로 나타낼 수 있다.Meanwhile, the training data represents a plurality of features, and labeling of the training data may mean that a label is attached to the feature represented by the training data. In this case, the training data may represent the characteristics of the input object in the form of a vector.

인공 신경망은 훈련데이터와 레이블링 데이터를 이용하여, 훈련데이터와 레이블링 데이터의 연관 관계에 대한 함수를 유추할 수 있다. 그리고, 인공 신경망에서 유추된 함수에 대한 평가를 통해 인공 신경망의 파라미터가 결정(최적화)될 수 있다.The artificial neural network can infer a function for the correlation between the training data and the labeling data by using the training data and the labeling data. In addition, parameters of the artificial neural network may be determined (optimized) through evaluation of a function inferred from the artificial neural network.

비 지도 학습은 기계학습의 일종으로, 훈련데이터에 대한 레이블이 주어지지 않는다.Unsupervised learning is a type of machine learning, and there is no label for training data.

구체적으로, 비 지도 학습은, 훈련데이터 및 훈련데이터에 대응하는 레이블의 연관 관계보다는, 훈련데이터 자체에서 패턴을 찾아 분류하도록 인공 신경망을 학습시키는 학습 방법일 수 있다.Specifically, the unsupervised learning may be a learning method in which an artificial neural network is trained to find and classify patterns in the training data itself, rather than an association relationship between training data and a label corresponding to the training data.

비 지도 학습의 예로는, 군집화 또는 독립 성분 분석(Independent Component Analysis)을 들 수 있다.Examples of unsupervised learning include clustering or independent component analysis.

본 명세서에서 용어 '군집화'는 용어 '클러스터링'과 혼용되어 사용될 수 있다.In this specification, the term'clustering' may be used interchangeably with the term'clustering'.

비지도 학습을 이용하는 인공 신경망의 일례로 생성적 적대 신경망(GAN: Generative Adversarial Network), 오토 인코더(AE: Autoencoder)를 들 수 있다.Examples of artificial neural networks using unsupervised learning include Generative Adversarial Network (GAN) and Autoencoder (AE).

생성적 적대 신경망이란, 생성기(generator)와 판별기(discriminator), 두 개의 서로 다른 인공지능이 경쟁하며 성능을 개선하는 머신 러닝 방법이다.A generative adversarial neural network is a machine learning method in which two different artificial intelligences compete and improve performance, a generator and a discriminator.

이 경우 생성기는 새로운 데이터를 창조하는 모형으로, 원본 데이터를 기반으로 새로운 데이터를 생성할 수 있다.In this case, the generator is a model that creates new data and can create new data based on the original data.

또한 판별기는 데이터의 패턴을 인식하는 모형으로, 입력된 데이터가 원본 데이터인지 또는 생성기에서 생성한 새로운 데이터인지 여부를 감별하는 역할을 수행할 수 있다.In addition, the discriminator is a model that recognizes a pattern of data, and may play a role of discriminating whether the input data is original data or new data generated by the generator.

그리고 생성기는 판별기를 속이지 못한 데이터를 입력받아 학습하며, 판별기는 생성기로부터 속은 데이터를 입력받아 학습할 수 있다. 이에 따라 생성기는 판별기를 최대한 잘 속이도록 진화할 수 있고, 판별기는 원본 데이터와 생성기에 의해 생성된 데이터를 잘 구분하도록 진화할 수 있다.In addition, the generator learns by receiving data that cannot be deceived by the discriminator, and the discriminator can learn by receiving deceived data from the generator. Accordingly, the generator can evolve to deceive the discriminator as well as possible, and the discriminator can evolve to distinguish between the original data and the data generated by the generator.

오토 인코더는 입력 자체를 출력으로 재현하는 것을 목표로 하는 신경망이다.Auto encoders are neural networks that aim to reproduce the input itself as an output.

오토 인코더는 입력층, 적어도 하나의 은닉층 및 출력층을 포함한다. The auto encoder includes an input layer, at least one hidden layer and an output layer.

이 경우 은닉 계층의 노드 수가 입력 계층의 노드 수보다 적으므로 데이터의 차원이 줄어들게 되며, 이에 따라 압축 또는 인코딩이 수행되게 된다.In this case, since the number of nodes in the hidden layer is smaller than the number of nodes in the input layer, the dimension of the data is reduced, and compression or encoding is performed accordingly.

또한 은닉 계층에서 출력한 데이터는 출력 계층으로 들어간다. 이 경우 출력 계층의 노드 수는 은닉 계층의 노드 수보다 많으므로, 데이터의 차원이 늘어나게 되며, 이에 따라 압축 해제 또는 디코딩이 수행되게 된다.Also, data output from the hidden layer goes to the output layer. In this case, since the number of nodes in the output layer is greater than the number of nodes in the hidden layer, the dimension of the data increases, and accordingly, decompression or decoding is performed.

한편 오토 인코더는 학습을 통해 뉴런의 연결 강도를 조절함으로써 입력 데이터가 은닉층 데이터로 표현된다. 은닉층에서는 입력층보다 적은 수의 뉴런으로 정보를 표현하는데 입력 데이터를 출력으로 재현할 수 있다는 것은, 은닉층이 입력 데이터로부터 숨은 패턴을 발견하여 표현했다는 것을 의미할 수 있다.Meanwhile, the auto-encoder adjusts the connection strength of neurons through learning, so that input data is expressed as hidden layer data. In the hidden layer, information is expressed with fewer neurons than the input layer, but the fact that the input data can be reproduced as an output means that the hidden layer found and expressed a hidden pattern from the input data.

준 지도 학습은 기계학습의 일종으로, 레이블이 주어진 훈련데이터와 레이블이 주어지지 않은 훈련데이터를 모두 사용하는 학습 방법을 의미할 수 있다.Semi-supervised learning is a kind of machine learning, and may mean a learning method that uses both labeled training data and unlabeled training data.

준 지도 학습의 기법 중 하나로, 레이블이 주어지지 않은 훈련데이터의 레이블을 추론한 후 추론된 라벨을 이용하여 학습을 수행하는 기법이 있으며, 이러한 기법은 레이블링에 소요되는 비용이 큰 경우에 유용하게 사용될 수 있다.As one of the techniques of semi-supervised learning, there is a technique of inferring a label of training data that is not given a label and then performing learning using the inferred label. This technique is useful when the cost for labeling is high. I can.

강화 학습은, 에이전트(Agent)가 매 순간 어떤 행동을 해야 좋을지 판단할 수 있는 환경이 주어진다면, 데이터 없이 경험으로 가장 좋을 길을 찾을 수 있다는 이론이다. Reinforcement learning is the theory that given an environment in which an agent can judge what action to do at every moment, it can find the best way to experience without data.

강화 학습은 주로 마르코프 결정 과정(MDP: Markov Decision Process)에 의하여 수행될 수 있다.Reinforcement learning can be performed mainly by the Markov Decision Process (MDP).

마르코프 결정 과정을 설명하면, 첫 번째로 에이전트가 다음 행동을 하기 위해 필요한 정보들이 구성된 환경이 주어지며, 두 번째로 그 환경에서 에이전트가 어떻게 행동할지 정의하고, 세 번째로 에이전트가 무엇을 잘하면 보상(reward)를 주고 무엇을 못하면 벌점(penalty)을 줄지 정의하며, 네 번째로 미래의 보상이 최고점에 이를 때까지 반복 경험하여 최적의 정책(policy)을 도출하게 된다.Explaining the Markov decision process, first, an environment is given where the information necessary for the agent to perform the next action is given, secondly, it defines how the agent will behave in that environment, and thirdly, what the agent does well is rewarded ( Reward) is given and the penalty is given for failing to do something, and fourthly, the optimal policy is derived through repeated experiences until the future reward reaches the highest point.

인공 신경망은 모델의 구성, 활성 함수(Activation Function), 손실 함수(Loss Function) 또는 비용 함수(Cost Function), 학습 알고리즘, 최적화 알고리즘 등에 의해 그 구조가 특정되며, 학습 전에 하이퍼파라미터(Hyperparameter)가 미리 설정되고, 이후에 학습을 통해 모델 파라미터(Model Parameter)가 설정되어 내용이 특정될 수 있다.The structure of the artificial neural network is specified by the configuration of the model, activation function, loss function or cost function, learning algorithm, optimization algorithm, etc., and hyperparameters are pre-trained. It is set, and then, a model parameter is set through learning, so that the content can be specified.

예컨대, 인공 신경망의 구조를 결정하는 요소에는 은닉층의 개수, 각 은닉층에 포함된 은닉 노드의 개수, 입력 특징 벡터(Input Feature Vector), 대상 특징 벡터(Target Feature Vector) 등이 포함될 수 있다.For example, factors that determine the structure of an artificial neural network may include the number of hidden layers, the number of hidden nodes included in each hidden layer, an input feature vector, a target feature vector, and the like.

하이퍼파라미터는 모델 파라미터의 초기값 등과 같이 학습을 위하여 초기에 설정하여야 하는 여러 파라미터들을 포함한다. 그리고, 모델 파라미터는 학습을 통하여 결정하고자 하는 여러 파라미터들을 포함한다.Hyperparameters include several parameters that must be initially set for learning, such as initial values of model parameters. And, the model parameter includes several parameters to be determined through learning.

예컨대, 하이퍼파라미터에는 노드 간 가중치 초기값, 노드 간 편향 초기값, 미니 배치(Mini-batch) 크기, 학습 반복 횟수, 학습률(Learning Rate) 등이 포함될 수 있다. 그리고, 모델 파라미터에는 노드 간 가중치, 노드 간 편향 등이 포함될 수 있다.For example, the hyperparameter may include an initial weight value between nodes, an initial bias value between nodes, a mini-batch size, a number of learning iterations, a learning rate, and the like. In addition, the model parameter may include a weight between nodes, a bias between nodes, and the like.

손실 함수는 인공 신경망의 학습 과정에서 최적의 모델 파라미터를 결정하기 위한 지표(기준)로 이용될 수 있다. 인공 신경망에서 학습은 손실 함수를 줄이기 위하여 모델 파라미터들을 조작하는 과정을 의미하며, 학습의 목적은 손실 함수를 최소화하는 모델 파라미터를 결정하는 것으로 볼 수 있다.The loss function can be used as an index (reference) for determining an optimal model parameter in the learning process of the artificial neural network. In artificial neural networks, learning refers to the process of manipulating model parameters to reduce the loss function, and the purpose of learning can be seen as determining model parameters that minimize the loss function.

손실 함수는 주로 평균 제곱 오차(MSE: Mean Squared Error) 또는 교차 엔트로피 오차(CEE, Cross Entropy Error)를 사용할 수 있으며, 본 발명이 이에 한정되지는 않는다. The loss function may mainly use a mean squared error (MSE) or a cross entropy error (CEE), but the present invention is not limited thereto.

교차 엔트로피 오차는 정답 레이블이 원 핫 인코딩(one-hot encoding)된 경우에 사용될 수 있다. 원 핫 인코딩은 정답에 해당하는 뉴런에 대하여만 정답 레이블 값을 1로, 정답이 아닌 뉴런은 정답 레이블 값이 0으로 설정하는 인코딩 방법이다.The cross entropy error may be used when the correct answer label is one-hot encoded. One-hot encoding is an encoding method in which the correct answer label value is set to 1 only for neurons corresponding to the correct answer, and the correct answer label value is set to 0 for non-correct answer neurons.

머신 러닝 또는 딥 러닝에서는 손실 함수를 최소화하기 위하여 학습 최적화 알고리즘을 이용할 수 있으며, 학습 최적화 알고리즘에는 경사 하강법(GD: Gradient Descent), 확률적 경사 하강법(SGD: Stochastic Gradient Descent), 모멘텀(Momentum), NAG(Nesterov Accelerate Gradient), Adagrad, AdaDelta, RMSProp, Adam, Nadam 등이 있다.In machine learning or deep learning, learning optimization algorithms can be used to minimize loss functions, and learning optimization algorithms include gradient descent (GD), stochastic gradient descent (SGD), and momentum. ), NAG (Nesterov Accelerate Gradient), Adagrad, AdaDelta, RMSProp, Adam, Nadam, etc.

경사 하강법은 현재 상태에서 손실 함수의 기울기를 고려하여 손실 함수값을 줄이는 방향으로 모델 파라미터를 조정하는 기법이다. Gradient descent is a technique that adjusts model parameters in the direction of reducing the loss function value by considering the slope of the loss function in the current state.

모델 파라미터를 조정하는 방향은 스텝(step) 방향, 조정하는 크기는 스텝 사이즈(size)라고 칭한다.The direction to adjust the model parameter is referred to as the step direction, and the size to be adjusted is referred to as the step size.

이때, 스텝 사이즈는 학습률을 의미할 수 있다.In this case, the step size may mean a learning rate.

경사 하강법은 손실 함수를 각 모델 파라미터들로 편미분하여 기울기를 획득하고, 모델 파라미터들을 획득한 기울기 방향으로 학습률만큼 변경하여 갱신할 수 있다.In the gradient descent method, a gradient is obtained by partially differentiating a loss function into each model parameter, and the model parameters may be updated by changing the acquired gradient direction by a learning rate.

확률적 경사 하강법은 훈련데이터를 미니 배치로 나누고, 각 미니 배치마다 경사 하강법을 수행하여 경사 하강의 빈도를 높인 기법이다.Probabilistic gradient descent is a technique that increases the frequency of gradient descent by dividing training data into mini-batch and performing gradient descent for each mini-batch.

Adagrad, AdaDelta 및 RMSProp는 SGD에서 스텝 사이즈를 조절하여 최적화 정확도를 높이는 기법이다. SGD에서 모멘텀 및 NAG는 스텝 방향을 조절하여 최적화 정확도를 높이는 기법이다. Adam은 모멘텀과 RMSProp를 조합하여 스텝 사이즈와 스텝 방향을 조절하여 최적화 정확도를 높이는 기법이다. Nadam은 NAG와 RMSProp를 조합하여 스텝 사이즈와 스텝 방향을 조절하여 최적화 정확도를 높이는 기법이다.Adagrad, AdaDelta, and RMSProp are techniques that increase optimization accuracy by adjusting the step size in SGD. In SGD, momentum and NAG are techniques to increase optimization accuracy by adjusting the step direction. Adam is a technique that improves optimization accuracy by adjusting the step size and step direction by combining momentum and RMSProp. Nadam is a technique that improves optimization accuracy by adjusting step size and step direction by combining NAG and RMSProp.

인공 신경망의 학습 속도와 정확도는 인공 신경망의 구조와 학습 최적화 알고리즘의 종류뿐만 아니라, 하이퍼파라미터에 크게 좌우되는 특징이 있다. 따라서, 좋은 학습 모델을 획득하기 위하여는 적당한 인공 신경망의 구조와 학습 알고리즘을 결정하는 것뿐만 아니라, 적당한 하이퍼파라미터를 설정하는 것이 중요하다.The learning speed and accuracy of an artificial neural network are highly dependent on hyperparameters, as well as the structure of the artificial neural network and the type of learning optimization algorithm. Therefore, in order to obtain a good learning model, it is important not only to determine an appropriate artificial neural network structure and learning algorithm, but also to set appropriate hyperparameters.

통상적으로 하이퍼파라미터는 실험적으로 다양한 값으로 설정해가며 인공 신경망을 학습시켜보고, 학습 결과 안정적인 학습 속도와 정확도를 제공하는 최적의 값으로 설정한다.In general, hyperparameters are experimentally set to various values to train an artificial neural network, and as a result of the learning, the hyperparameter is set to an optimal value that provides a stable learning speed and accuracy.

도 2는 일 실시예에 따른 냉동기 운전방법을 나타낸 순서도이다.2 is a flowchart illustrating a method of operating a refrigerator according to an exemplary embodiment.

제어부(150)는 냉동기의 운전상태에 관한 운전데이터를 입력받을 수 있다. 제어부(150)는 냉동기에 구비되는 각종의 센서로부터 냉동기의 각 구성요소의 상태를 나타내는 인자를 포함하는 운전데이터를 입력받을 수 있다(S110).The control unit 150 may receive operation data related to the operation state of the refrigerator. The control unit 150 may receive operation data including a factor indicating the state of each component of the refrigerator from various sensors provided in the refrigerator (S110).

전술한 바와 같이, 상기 인자는 압축기(110)에 인가되는 전류, 냉동기의 각 구성요소에서의 온도, 압축기(110)의 압력비, 핫가스밸브(181) 개도 등일 수 있다.As described above, the factor may be a current applied to the compressor 110, a temperature at each component of the refrigerator, a pressure ratio of the compressor 110, an opening degree of the hot gas valve 181, and the like.

서지발생여부를 판단하는 단계에서, 제어부(150)는 상기 운전데이터로부터 상기 냉동기에 구비되는 압축기(110)가 정상상태, 서지(surge)발생 임박상태 또는 서지발생 상태에 있는지를 판단할 수 있다(S120).In the step of determining whether a surge has occurred, the controller 150 may determine whether the compressor 110 provided in the refrigerator is in a normal state, an impending surge state, or a surge occurrence state from the operation data ( S120).

한편, 상기 서지발생 임박상태는, 예를 들어, 상기 압축기(110)의 서지발생 시점으로부터 설정된 시간 이전의 시점에서 상기 서지발생 시점까지의 상태로 정의될 수 있다. 예를 들어, 현재는 정상상태이지만, 10분 후 서지가 발생한다면, 서지발생 10분전 시점에서 서지발생 시점까지가 서지발생 임박상태로 정의될 수 있다.Meanwhile, the impending surge occurrence state may be defined as, for example, a state from a time point before a set time from a surge occurrence point of the compressor 110 to the surge occurrence point. For example, if the current is in a normal state, but a surge occurs 10 minutes later, the time from 10 minutes before the occurrence of the surge to the time of occurrence of the surge may be defined as the impending surge occurrence state.

다만, 상기 설정된 시간은 10분에 한하지 않고, 냉동기의 특성, 서지발생에 대비하는 제어방법 등을 고려하여 적절히 선정할 수 있다.However, the set time is not limited to 10 minutes, and may be appropriately selected in consideration of the characteristics of the refrigerator and a control method for preparing for the occurrence of surge.

후술하는 인공지능 모델 학습에서 프로세서는 서지발생 상태와 서지발생 임박상태의 이러한 시간차를 고려하여, 서지발생 상태와 서지발생 임박상태 각각에서 인자들의 특징적인 수치를 파악할 수 있다. 이에 따라 프로세서는 압축기가 서지발생 상태에 있는지 서지발생 임박상태에 있는지가 구분된 비교데이터를 도출할 수 있다.In the artificial intelligence model learning to be described later, the processor can grasp characteristic values of factors in each of the surge occurrence state and the impending surge occurrence state, taking into account this time difference between the surge occurrence state and the impending surge occurrence state. Accordingly, the processor may derive comparison data that distinguishes whether the compressor is in a surge generation state or an impending surge generation state.

실시예에서, 압축기(110)가 정상상태, 서지발생 임박상태 또는 서지발생 상태에 있는지는 운전데이터가 비교데이터에와 대조했을 때, 운전데이터의 인자들이 각각 비교데이터의 정상영역, 서지발생 임박영역 또는 서지발생영역에 위치하는 것을 의미한다.In the embodiment, whether the compressor 110 is in a steady state, an impending surge occurrence state, or a surge occurrence state, when the operation data is compared with the comparison data, the factors of the operation data are the normal region of the comparison data, the surge occurrence impending region, or It means that it is located in the surge generation area.

서지발생여부의 판단에서, 제어부(150)는 상기 운전데이터에 포함되는 적어도 하나의 인자가 비교데이터의 정상영역, 서지발생 임박영역 또는 서지발생영역 중 어느 영역에 위치하는지를 판단할 수 있다.In determining whether a surge has occurred, the controller 150 may determine whether at least one factor included in the operation data is located in a normal region of the comparison data, an impending surge region, or a surge occurrence region.

비교데이터는 냉동기로부터 얻을 수 있는 각종 인자의 수치를 정상영역, 서지발생 임박영역 또는 서지발생영역으로 구분하여 보유할 수 있다. 상기 비교데이터는 서포트벡터머신(Support Vector Machine)을 이용한 인공지능(Artificial Intelligence) 모델에 따라 학습에 의해 도출될 수 있다.The comparative data can be retained by dividing the values of various factors that can be obtained from the refrigerator into a normal region, an impending surge region, or a surge occurrence region. The comparison data may be derived by learning according to an artificial intelligence model using a support vector machine.

실시예의 인공지능 모델은 서포트벡터머신을 이용하는데, 상기 서포트벡터머신은 상기 비교데이터의 정상영역, 서지발생 임박영역 또는 서지발생영역 사이의 경계를 설정할 수 있다.The artificial intelligence model of the embodiment uses a support vector machine, and the support vector machine may set a boundary between a normal region of the comparison data, an impending surge region, or a surge occurrence region.

서포트벡터머신은 상기 인자를 벡터로 인식하고, 각각의 인자들이 정상영역, 서지발생 임박영역 또는 서지발생영역 중 어디에 위치하는지를 구분하는 경계를 학습에 의해 설정할 수 있다.The support vector machine recognizes the factor as a vector, and may set a boundary to distinguish whether each factor is located in a normal region, an impending surge region, or a surge occurrence region by learning.

인공지능 모델 학습은 프로세서(160)에서 진행될 수 있다. 상기 프로세서(160)는 상기 서버에 구비될 수 있다. 서버는 냉동기로부터 상기 운전데이터를 전송받고, 프로세서(160)는 전송받은 운전데이터를 기반으로 인공지능 모델 학습을 진행하여 상기 비교데이터를 도출할 수 있다.Learning the artificial intelligence model may be performed in the processor 160. The processor 160 may be provided in the server. The server may receive the driving data from the refrigerator, and the processor 160 may derive the comparison data by performing artificial intelligence model learning based on the received driving data.

비교데이터는 다시 냉동기로 전송되고, 제어부(150)는 비교데이터와 현재 운전중인 냉동기의 운전데이터와 비교데이터를 대조하여, 압축기(110)의 서지에 관한 판단을 할 수 있다.The comparison data is transmitted to the refrigerator again, and the control unit 150 may determine the surge of the compressor 110 by comparing the comparison data with the operation data of the refrigerator currently in operation and the comparison data.

또한, 프로세서(160)는 상기 운전데이터를 사용하여 인공지능 모델에 따라 학습을 수행하되, 상기 냉동기의 냉동능력(cooling capacity) 각각에 대응하는 상기 비교데이터를 도출할 수 있다.Further, the processor 160 may perform learning according to an artificial intelligence model using the driving data, but may derive the comparison data corresponding to each cooling capacity of the refrigerator.

냉동능력에 따라 냉동기의 운전모드를 달리하거나, 냉동능력에 따라 각각 다른 모델의 냉동기가 사용될 수 있다. 따라서, 실시예에서는 냉동기의 냉동능력에 따라 서로 다른 비교데이터를 모두 도출하여, 냉동기의 운전모드가 다르거나 냉동기의 모델이 다른 경우에도 인공지능 모델 학습으로 도출된 비교데이터를 사용할 수 있도록 한다.The operation mode of the refrigerator may be different according to the refrigeration capacity, or different models of refrigerators may be used depending on the refrigeration capacity. Accordingly, in the embodiment, all different comparison data are derived according to the refrigeration capacity of the refrigerator, so that even when the operation mode of the refrigerator is different or the model of the refrigerator is different, the comparison data derived by artificial intelligence model learning can be used.

이하에서 서포트벡터머신을 이용한 인공지능 모델 학습에 대하여 구체적으로 설명한다.Hereinafter, learning of an artificial intelligence model using a support vector machine will be described in detail.

도 3은 일 실시예에 따른 인공지능 모델 학습을 나타낸 순서도이다.3 is a flow chart illustrating learning an artificial intelligence model according to an embodiment.

작업자는 상기 운전데이터에서 서지발생여부를 판단하는 기준이 되는 인자들을 선정할 수 있다(S210). 운전데이터에는 각종의 인자들이 포함되고, 이러한 인자들 중 압축기(110) 서지에 민감한 인자들을 선정할 필요가 있다.The operator may select factors that serve as a criterion for determining whether a surge is generated from the operation data (S210). Various factors are included in the operation data, and among these factors, it is necessary to select factors sensitive to the surge in the compressor 110.

예를 들어, 수치가 변함에 따라 압축기(110) 서지의 발생이 빈번한 인자들을 학습의 대상으로 하고, 수치가 변하여도 압축기(110) 서지 발생이 거의 없는 인자들은 학습의 대상에서 제외하여, 인공지능 모델 학습의 시간을 줄이고 효율을 높일 수 있다.For example, as the numerical value changes, factors in which the compressor 110 surges are frequently generated are the target of learning, and even if the numerical value is changed, the factors having almost no surge generation of the compressor 110 are excluded from the target of learning, artificial intelligence. It can reduce the time of model training and increase the efficiency.

인자선정에 필요한 데이터는 운전데이터에 포함될 수 있다. 인자선정에 필요한 데이터는 각종의 인자의 수치와 압축기(110) 서지의 발생여부가 기록된 것일 수 있다.Data necessary for factor selection may be included in the operation data. The data required for factor selection may include values of various factors and whether a surge in the compressor 110 is generated.

작업자는 인자선정에 필요한 데이터로부터 수치가 변화함에 따라 압축기(110) 서지의 발생이 빈번한 인자들을 선정할 수 있다.The operator may select factors in which surges are frequently generated in the compressor 110 as the numerical value changes from the data required for factor selection.

인자들의 선정에서, 예를 들어, PCA(Principle Component Analysis), mRMR(Minimum Redundancy Maximum Relevance), Wrapper Methods, Chi-Squared Test, F1 스코어(score) 등의 알고리즘을 이용할 수 있다.In the selection of factors, for example, algorithms such as Principle Component Analysis (PCA), Minimum Redundancy Maximum Relevance (mRMR), Wrapper Methods, Chi-Squared Test, and F1 score may be used.

인자들의 선정에서, 작업자는 상기 운전데이터에 포함되는 복수의 인자에 대하여, 수치가 변화함에 따라 서지발생의 빈도가 높은 순서대로 상기 인자들의 순서를 정하고, 최선순위의 인자들로부터 순차적으로 설정된 개수만큼 선정할 수 있다.In the selection of factors, the operator determines the order of the factors in the order in which the frequency of surge generation is high as the numerical value changes for a plurality of factors included in the operation data, and the number is set sequentially from the highest priority factors. Can be selected.

예를 들어, 작업자는 복수의 인자들에 대하여 수치의 변화에 대한 서지발생의 빈도를 F1 스코어로 수치화할 수 있다. F1 스코어는 데이터 평가지표로서 정밀도(precision)와 재현율(recall)의 조화평균(harmonic mean)으로 표현된다. F1 스코어는 공지된 데이터 평가지표로서 본 발명의 기술분야에서 통상의 기술자에게 자명하므로, 이에 대한 구체적인 설명은 생략한다.For example, the operator can quantify the frequency of surge occurrence due to a change in numerical value for a plurality of factors as an F1 score. The F1 score is a data evaluation index and is expressed as a harmonic mean of precision and recall. The F1 score is a known data evaluation index and is obvious to a person skilled in the art, so a detailed description thereof will be omitted.

하기의 표에서는 운전데이터에 포함된 운전인자들 중 일부를 사용하여, 복수의 인자들의 수치의 변화에 대한 서지발생의 빈도를 F1 스코어로 수치화하고, 빈도가 높은 순서대로 나열하였다.In the following table, using some of the driving factors included in the driving data, the frequency of surge occurrence due to the change in the numerical value of a plurality of factors is numerically converted into an F1 score, and the frequencies are listed in the order of high frequency.

인자순위Factor rank 인자factor F1 스코어F1 score 1One 압축기에 인가되는 전류Current applied to the compressor 241.94241.94 22 압축기 입구 냉매온도Compressor inlet refrigerant temperature 181.57181.57 33 압축기 모율의 인쇄회로기판 온도Printed circuit board temperature of compressor mother rate 2.502.50 44 압축기의 모터 베어링의 온도The temperature of the motor bearing of the compressor 1.931.93 55 증발기 압력Evaporator pressure 1.811.81 66 압축기의 모터에 인가되는 교류전기의 주파수Frequency of alternating current applied to the motor of the compressor 1.121.12 77 압축기의 압력비Compressor pressure ratio 0.110.11 88 압축기 출구 냉매온도Compressor outlet refrigerant temperature 0.040.04 99 핫가스밸브 개도Hot gas valve opening 0.020.02 1010 응축기 압력Condenser pressure 0.010.01

예를 들어, F1 스코어를 기반으로 인공지능 모델 학습에 사용되는 인자를 2개 선택한다면, F1 스코어 상 순위가 가장 높은 압축기(110)에 인가되는 전류 및 압축기(110) 입구 냉매온도를 선정하는 것이 적절할 수 있다.For example, if two factors to be used for artificial intelligence model training are selected based on the F1 score, it is necessary to select the current applied to the compressor 110 and the inlet refrigerant temperature of the compressor 110 with the highest ranking on the F1 score. May be appropriate.

따라서, 인공지능 모델 학습에 사용되는 인자는, 예를 들어, 상기 압축기(110)에 인가되는 전류 또는 상기 압축기(110) 입구의 냉매온도 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.Accordingly, the factor used for learning the artificial intelligence model may include, for example, at least one of a current applied to the compressor 110 or a refrigerant temperature at an inlet of the compressor 110.

다만, 이에 한정되지 않으며, 인자선정에 사용되는 알고리즘, 인공지능 모델 학습에 사용되는 인자의 개수 및 선정은 다양하게 선택될 수 있다.However, the present invention is not limited thereto, and the algorithm used for factor selection and the number and selection of factors used for learning the artificial intelligence model may be variously selected.

선정된 인자들로부터 레이블링데이터를 도출할 수 있다(S220). 레이블링데이터는 서포트벡터머신이 추론해 내야 하는 정답(또는 결과값)이 지정된 데이터이다. 서포트벡터머신을 이용한 인공지능 모델 학습은 지도학습이므로 레이블링데이터가 필요하다.Labeling data may be derived from the selected factors (S220). The labeling data is data in which the correct answer (or result value) to be inferred by the support vector machine is designated. Since AI model learning using a support vector machine is supervised learning, labeling data is required.

레이블링데이터는 복수의 인자들에 대하여 정상영역, 서지발생 임박영역 또는 서지발생영역 사이의 경계가 설정된 상태의 것일 수 있다.The labeling data may be in a state in which a boundary between a normal region, an imminent surge occurrence region, or a surge occurrence region is set for a plurality of factors.

레이블링데이터 도출은 예를 들어, 별도의 과정으로 진행될 수 있다, 레이블링데이터의 도출을 위한 작업 즉, 레이블링 작업은 작업자에 의해 진행되거나, 별도의 기계학습에 의해 진행될 수 있다.Derivation of labeling data may be performed, for example, as a separate process. A task for deriving labeling data, that is, labeling, may be performed by an operator or may be performed by a separate machine learning.

레이블링데이터의 도출은, 구체적으로 상기 운전데이터의 일부를 선택하고, 선택된 상기 운전데이터를 정상영역, 서지발생 임박영역 또는 서지발생영역 중 어느 하나로 분류하는 방식으로 진행될 수 있다.The derivation of the labeling data may be performed in a manner that specifically selects a part of the driving data and classifies the selected driving data into one of a normal region, an imminent surge occurrence region, or a surge occurrence region.

이러한 레이블링 작업에 의해 마련된 레이블링데이터는 인공지능 모델 학습을 위해 상기 프로세서(160)에 입력될 수 있다. Labeling data prepared by such a labeling operation may be input to the processor 160 for learning an artificial intelligence model.

작업자에 의해 진행되든 기계학습에 의해 진행되든, 레이블링 작업은 되도록 시간을 절약하고, 각 영역간의 경계가 명확한 레이블링데이터를 도출하는 방향으로 진행하는 것이 적절하다.Regardless of whether it is carried out by an operator or machine learning, it is appropriate to save time as much as possible for labeling and proceed in the direction of deriving labeling data with clear boundaries between areas.

작업자는 데이터 전처리 단계(S230)을 진행할 수 있다. 데이터 전처리 단계는 상기 운전데이터로부터 선정된 인자들로 구비되는 훈련데이터를 정규화(normalization)하는 과정을 포함할 수 있다. 훈련데이터는 운전데이터에서 선정된 운전인자에 관한 데이터를 의미한다.The operator may proceed with the data pre-processing step (S230). The data pre-processing step may include a process of normalizing training data provided with factors selected from the driving data. Training data means data on driving factors selected from driving data.

훈련데이터는 각종의 센서로부터 측정된 데이터이므로, 오류가 있는 데이터, 불필요한 데이터가 포함될 수 있다. 따라서, 이러한 오류가 있는 데이터, 불필요한 데이터를 제거할 필요가 있는데, 이는 훈련데이터를 정규화함으로써 가능하다.Since the training data is data measured from various sensors, erroneous data and unnecessary data may be included. Therefore, it is necessary to remove these erroneous data and unnecessary data, which is possible by normalizing the training data.

또한, 훈련데이터의 각 인자는 단위 및 크기가 서로 다르므로, 훈련데이터의 수치들을 일정한 범위로 변환할 필요가 있다. 이를 위해, 데이터 전처리 단계에서는 예를 들어, 최소-최대 정규화(Min-Max Normalization)를 통해 훈련데이터의 각 인자들의 수치를 0~1 사이의 값으로 변환할 수 있다.In addition, since each factor of the training data has different units and sizes, it is necessary to convert the numerical values of the training data into a certain range. To this end, in the data preprocessing step, values of each factor of the training data may be converted into values between 0 and 1 through, for example, Min-Max Normalization.

전술한 최소-최대 정규화 자체는 통상의 기술자에게 자명하므로, 본 명세서에서는 정규화 과정에 대한 구체적인 설명은 생략한다.Since the above-described minimum-maximum normalization itself is apparent to those of ordinary skill in the art, detailed descriptions of the normalization process are omitted herein.

데이터 전처리 단계는 상기 훈련데이터로부터 결측치(missing value)를 삭제하는 것을 포함할 수 있다. 결측치는 수치가 0인 것으로, 훈련데이터에 결측치가 포함되면 인공지능 모델 학습의 시간이 오래 걸릴 수 있고, 학습결과의 정확성이 낮아질 수 있다.The data preprocessing step may include deleting missing values from the training data. The missing value is a numerical value of 0, and if the training data contains the missing value, it may take a long time to train the artificial intelligence model, and the accuracy of the learning result may be lowered.

따라서, 실시예에서, 인공지능 모델 학습에 사용되는 훈련데이터에서 결측치를 제거함으로써, 학습시간을 줄이고, 학습결과의 정확성을 높일 수 있다.Accordingly, in an embodiment, by removing missing values from training data used for learning an artificial intelligence model, it is possible to reduce the learning time and increase the accuracy of the learning result.

작업자는 서포트벡터머신을 이용한 인공지능 모델을 최적화할 수 있다(S240). S240 단계에서는 하이퍼파라미터(hyperparameter)를 선정할 수 있다.The operator can optimize the artificial intelligence model using the support vector machine (S240). In step S240, a hyperparameter may be selected.

하이퍼파라미터는 인공지능 모델 학습을 위해 설정되는 인자들의 초기값일 수 있다. 하이퍼파라미터의 선정에 따라 인공지능 모델 학습에 걸리는 시간, 학습의 결과가 달리질 수 있다.The hyperparameter may be an initial value of factors set for learning an artificial intelligence model. Depending on the selection of hyperparameters, the time it takes to train the artificial intelligence model and the results of the learning may vary.

따라서, 작업자는 인공지능 모델 학습에 걸리는 시간을 되도록 단축하고, 정확도가 높은 비교데이터를 도출하기 위해 적절한 하이퍼파라미터를 선정할 필요가 있다. 예를 들어, 작업자는 레이블링데이터를 참고하여 하이퍼파라미터를 선정할 수 있다.Therefore, the operator needs to select an appropriate hyperparameter in order to shorten the time it takes to learn the artificial intelligence model as much as possible and to derive comparative data with high accuracy. For example, an operator can select a hyperparameter by referring to the labeling data.

인공지능 모델 학습은 프로세서(160)에 의해 진행될 수 있다. 프로세서(160)는 상기 훈련데이터를 사용하여 최적화된 상기 인공지능 모델을 따라 학습을 수행할 수 있다(S250).Learning the artificial intelligence model may be performed by the processor 160. The processor 160 may perform training according to the artificial intelligence model optimized using the training data (S250).

S250 단계에서, 레이블링데이터와 훈련데이터는 하나의 데이터 셋(set)으로 인공지능 모델 학습을 위해 상기 프로세서(160)에 입력될 수 있다. 학습은 서포트벡터머신을 이용한 인공지능 학습 모델에 의해 진행될 수 있다.In step S250, the labeling data and the training data may be input to the processor 160 for learning the artificial intelligence model as one data set. Learning can be performed by an artificial intelligence learning model using a support vector machine.

프로세서(160)는 학습을 수행하여, 상기 레이블링데이터를 기반으로, 상기 훈련데이터에서 정상영역, 서지발생 임박영역 또는 서지발생영역의 경계를 설정할 수 있다.The processor 160 may perform learning and set a boundary of a normal region, an imminent surge occurrence region, or a surge occurrence region in the training data based on the labeling data.

예를 들어, 프로세서(160)는 각 영역에 포함되는 인자의 수치를 벡터로 인식하고, 각 영역에 대하여 마진(margin)을 최대로 하는 경계를 설정할 수 있다. 이때, 마진은 2개의 영역을 구분하는 경계로부터 각각의 영역에 속하는 인자들까지의 거리 중 최단거리를 의미할 수 있다.For example, the processor 160 may recognize a value of a factor included in each region as a vector, and may set a boundary for each region to maximize a margin. In this case, the margin may mean the shortest distance among the distances from the boundary dividing the two regions to factors belonging to each region.

실시예에서, 인자들이 위치하는 영역은 총 3개로 구분되고, 프로세서(160)는 각 영역을 2진화하여 학습을 진행할 수 있다. 따라서, 프로세서(160)는 상기 훈련데이터에서 정상영역, 서지발생 임박영역 또는 서지발생영역 중 어느 하나의 영역의 경계를 설정한 후, 나머지 2개의 영역의 경계를 순차로 설정할 수 있다.In an embodiment, the area where the factors are located is divided into a total of 3, and the processor 160 may perform learning by binarizing each area. Accordingly, the processor 160 may set the boundary of any one of the normal region, the surge generation imminent region, or the surge generation region in the training data, and then sequentially set the boundary of the remaining two regions.

도 4는 일 실시예에 따른 인공지능 모델 학습에서 압축기(110)의 서지와 관련된 인자들의 분포를 나타낸 그래프이다. 도 4에서는 예를 들어 2개의 인자들의 수치를 사용하여 그래프를 도시하였으나, 1개 또는 3개 이상의 인자들에 대하여 경계를 정할 수 있다.4 is a graph showing the distribution of factors related to surges of the compressor 110 in learning an artificial intelligence model according to an embodiment. In FIG. 4, for example, a graph is shown using values of two factors, but a boundary may be defined for one or three or more factors.

도 4에 도시된 인자들의 분포에 대하여 프로세서(160)는 학습을 진행하여 각 영역을 구분하는 경계를 선정할 수 있다. 각 영역을 2진화하여 학습을 진행하므로, 예를 들어 프로세서(160)는 서지발생영역을 구분하는 경계, 서지발생 임박영역을 구분하는 경계 및 정상영역을 구분하는 경계를 순차적으로 설정할 수 있다.With respect to the distribution of factors illustrated in FIG. 4, the processor 160 may perform learning to select a boundary for dividing each region. Since each region is binary-coded to perform learning, for example, the processor 160 may sequentially set a boundary for dividing a surge occurrence region, a boundary for dividing an impending surge region, and a boundary for dividing a normal region.

도 5는 도 4의 그래프에서 서지발생영역과 나머지 영역을 구분하는 경계를 도시한 것이다.FIG. 5 is a diagram illustrating a boundary for dividing a surge generation region and a remaining region in the graph of FIG. 4.

도 6은 도 4의 그래프에서 서지발생 임박영역과 나머지 영역을 구분하는 경계를 도시한 것이다.6 is a diagram illustrating a boundary for dividing an area that is about to generate a surge and the remaining areas in the graph of FIG.

도 7은 도 4의 그래프에서 정상영역과 나머지 영역을 구분하는 경계를 도시한 것이다.7 is a diagram illustrating a boundary dividing a normal region from a remaining region in the graph of FIG. 4.

도 5에 도시된 바와 같이, 프로세서(160)는 학습을 진행하여 각 인자들에 대하여 서지발생영역과 나머지 영역을 구분하는 경계를 설정할 수 있다.As shown in FIG. 5, the processor 160 may perform learning to set a boundary for dividing the surge generation region and the remaining regions for each factor.

다음으로, 도 6에 도시된 바와 같이, 프로세서(160)는 학습을 진행하여 각 인자들에 대하여 서지발생 임박영역과 나머지 영역을 구분하는 경계를 설정할 수 있다.Next, as shown in FIG. 6, the processor 160 may perform learning to set a boundary for dividing the region of imminent surge occurrence and the remaining region for each factor.

다음으로, 도 7에 도시된 바와 같이, 프로세서(160)는 학습을 진행하여 각 인자들에 대하여 정상영역과 나머지 영역을 구분하는 경계를 설정할 수 있다.Next, as shown in FIG. 7, the processor 160 may perform learning to set a boundary for dividing the normal region and the remaining region for each factor.

상기의 과정을 통하여, 프로세서(160)는 훈련데이터의 인자들이 위치한 영역을 정상영역, 서지발생 임박영역 및 서지발생영역으로 구분하는 경계를 설정할 수 있다.Through the above process, the processor 160 may set a boundary for dividing an area in which factors of the training data are located into a normal area, an impending surge area, and a surge generation area.

프로세서(160)는 입력된 훈련데이터를 가지고 학습을 진행하여, 학습의 결과로 비교데이터를 도출할 수 있다. 상기 상기 비교데이터는 상기 훈련데이터에서 정상영역, 서지발생 임박영역 또는 서지발생영역의 경계가 설정된 상태로 도출될 수 있다.The processor 160 may perform learning with the input training data and derive comparison data as a result of the learning. The comparison data may be derived from the training data in a state in which a boundary of a normal region, an imminent surge occurrence region, or a surge occurrence region is set.

비교데이터는 제어부(150)로 전송되고, 제어부(150)는 비교데이터와 현재 입력되는 운전데이터를 대조하여, 압축기(110)의 서지발생여부를 판단할 수 있다.The comparison data is transmitted to the control unit 150, and the control unit 150 may determine whether a surge is generated by the compressor 110 by comparing the comparison data with the currently input operation data.

다시 도 1을 참조하면, 냉동기는 비교데이터를 저장하는 메모리(170)를 더 포함할 수 있다. 제어부(150)는 메모리(170)에 저장된 비교데이터를 기반으로 압축기(110)의 서지발생여부를 판단할 수 있다.Referring back to FIG. 1, the refrigerator may further include a memory 170 for storing comparison data. The controller 150 may determine whether a surge is generated by the compressor 110 based on the comparison data stored in the memory 170.

실시예에서, 프로세서(160)는 냉동기 작동시 수시로 인공지능 모델 학습을 진행할 수 있고, 학습결과에 따라 달라진 비교데이터는 상기 메모리(170)에 업데이트될 수 있다.In an embodiment, the processor 160 may perform artificial intelligence model training at any time when the refrigerator is operated, and comparison data changed according to the learning result may be updated in the memory 170.

도 8은 일 실시예에 따른 냉동기에서 압축기(110)의 서지에 관한 판단을 나타낸 순서도이다.8 is a flow chart showing the determination of the surge of the compressor 110 in the refrigerator according to an embodiment.

도 2 및 도 8을 참조하면, 제어부(150)는 입력되는 현재의 운전데이터와 메모리(170)에 저장된 비교데이터를 서로 대조하여 압축기(110)의 서지에 관한 판단을 할 수 있다. 즉, 제어부(150)는 상기 운전데이터에 포함되는 적어도 하나의 인자가 비교데이터의 정상영역, 서지발생 임박영역 또는 서지발생영역 중 어느 영역에 위치하는지를 판단할 수 있다.2 and 8, the control unit 150 may determine the surge of the compressor 110 by comparing the input current operation data and the comparison data stored in the memory 170 with each other. That is, the control unit 150 may determine in which region of the comparison data at least one factor included in the driving data is located in a normal region, an imminent surge occurrence region, or a surge occurrence region.

먼저, 제어부(150)는 운전데이터가 서지발생영역에 있는지를 판단할 수 있다. 만약 운전데이터가 서지발생영역에 있다면 제어부(150)는 압축기(110)에 대하여 서지발생으로 판단할 수 있다.First, the control unit 150 may determine whether the driving data is in the surge generation region. If the operation data is in the surge generation region, the control unit 150 may determine that the compressor 110 has a surge occurrence.

운전데이터가 서지발생영역에 있지 않다면, 다음으로 제어부(150)는 운전데이터가 서지발생 임박영역에 있는지를 판단할 수 있다. 만약 운전데이터가 서지발생 임박영역에 있다면 제어부(150)는 압축기(110)에 대하여 서지발생 임박으로 판단할 수 있다.If the driving data is not in the surge generation area, then the controller 150 may determine whether the driving data is in the surge generation imminent area. If the operation data is in a surge generation imminent region, the controller 150 may determine that the surge generation is imminent with respect to the compressor 110.

운전데이터가 서지발생 임박영역에 있지 않다면, 제어부(150)는 압축기(110)가 정상적으로 운전되고 있는 것으로 판단할 수 있다.If the operation data is not in the region where the surge generation is imminent, the controller 150 may determine that the compressor 110 is operating normally.

서지발생여부의 판단은 설정된 시간내에 설정된 횟수로 수행될 수 있다. 예를 들어, 제어부(150)는 10초동안 10번 서지발생여부를 판단할 수 있다.The determination of whether or not a surge is generated may be performed at a set number of times within a set time. For example, the control unit 150 may determine whether or not a surge is generated 10 times for 10 seconds.

10번의 판단 중 가장 빈도가 많은 상태를 제어부(150)는 선택할 수 있다. 예를 들어, 10번의 판단 중 정상상태가 2번, 서지발생상태가 3번, 서지발생 임박상태가 5번으로 판단된 경우, 제어부(150)는 서지발생 임박상태로 판단할 수 있다.The control unit 150 may select a state with the highest frequency among the 10 determinations. For example, if it is determined that the normal state is 2, the surge generation state is 3, and the surge generation impending state is 5 among the 10 determinations, the controller 150 may determine that the surge generation is imminent.

만약, 각 상태의 횟수가 동일한 경우, 제어부(150)는 냉동기의 운전을 중단하지 않은 상태에서 서지발생을 차단할 수 있는 상태로 판단할 수 있다. 서지발생 상태라면 운전을 중단해야 하는 경우도 있으므로, 서지발생 임박상태를 우선순위에 둘 수 있다. 또한, 서지발생을 차단하는 것이 유리하므로, 정상상태 보다 서지발생 임박상태 또는 서지발생 상태를 우선순위에 둘 수 있다.If the number of times of each state is the same, the control unit 150 may determine a state capable of blocking the occurrence of a surge without stopping the operation of the refrigerator. If there is a surge occurrence, the operation may need to be stopped, so the impending surge condition can be prioritized. In addition, since it is advantageous to block the occurrence of a surge, a surge occurrence impending state or a surge occurrence state can be prioritized over a normal state.

다시 도 2를 참조하면, 제어부(150)는 상기 압축기(110)가 서지발생 임박상태 또는 서지발생 상태가 아닌경우, S110 단계를 다시 진행할 수 있다.Referring back to FIG. 2, the controller 150 may perform step S110 again when the compressor 110 is in a surge impending state or is not in a surge generating state.

상기 압축기(110)가 서지발생 임박상태 또는 서지발생 상태인 경우, 제어부(150)는 서지발생을 차단하는 제어를 할 수 있다(S130).When the compressor 110 is in a surge occurrence state or a surge occurrence state, the controller 150 may control to block the surge generation (S130).

서지발생 임박상태 또는 서지발생 상태인 경우, 예를 들어 제어부(150)는 핫가스밸브(181)를 개방하고 그 개도를 높여 압축기(110)에 유입되는 냉매의 유량을 증가시키거나, 또는 압축기(110)를 제어하여 압축기(110)의 압력비를 낮추어 서지발생을 차단할 수 있다.When a surge is imminent or a surge is generated, for example, the controller 150 opens the hot gas valve 181 and increases the opening degree to increase the flow rate of the refrigerant flowing into the compressor 110, or the compressor ( 110) to reduce the pressure ratio of the compressor 110, it is possible to block the generation of the surge.

한편, 서지발생 상태인 경우, 서지로 인한 압축기(110)의 손상을 막기위해 제어부(150)는 압축기(110)의 운전을 정지할 수도 있다.Meanwhile, in the case of a surge occurrence state, the controller 150 may stop the operation of the compressor 110 in order to prevent damage to the compressor 110 due to the surge.

상기 압축기(110)가 서지발생 임박상태 또는 서지발생 상태인 경우, 냉동기에 구비되는 제어부(150)는 알림정보를 출력할 수 있다(S140).When the compressor 110 is in a surge occurrence state or a surge occurrence state, the control unit 150 provided in the refrigerator may output notification information (S140).

알림정보는 냉동기에 구비된 사용자인터페이스 또는 냉동기와 통신가능하도록 연결된 각종의 디바이스 예를 들어, 사용자의 컴퓨터, 모바일 디바이스 등을 통해 출력되어 사용자에게 전달될 수 있다. 이때, 제어부(150)는 서지발생 임박상태와 서지발생 상태를 구분하여 출력할 수도 있다.The notification information may be output through a user interface provided in the refrigerator or various devices connected to communicate with the refrigerator, for example, a user's computer, a mobile device, and the like and transmitted to the user. In this case, the control unit 150 may divide and output a surge generation impending state and a surge generation state.

사용자는 문자, 소리, 점멸등의 점멸 등 시각적 또는 청각적으로 알림정보를 전달받을 수 있다. 사용자는 냉동기로부터 알림정보를 전달받아 서지발생 임박상태 또는 서지발생 상태에 대하여 신속하고 효과적인 조치를 취할 수 있다.The user can receive notification information visually or aurally, such as blinking of text, sound, and blinking. Users can receive notification information from the freezer and take quick and effective measures for the impending surge or surge occurrence condition.

실시예에서, 인공지능 모델 학습으로 압축기(110) 서지발생에 관하여 판단할 수 있으므로, 다른 장치에 의해 서지발생을 판단하는 것과 비교하여, 판단오류 발생을 현저히 줄일 수 있다.In the embodiment, since it is possible to determine the occurrence of the surge in the compressor 110 by learning the artificial intelligence model, it is possible to significantly reduce the occurrence of a judgment error compared to determining the occurrence of a surge by another device.

실시예에서, 별도의 다른 장치를 사용하지 않고, 냉동기에 이미 구비되는 각종 센서로부터 얻은 정보만을 사용하여 압축기(110) 서지발생에 관하여 판단할 수 있으므로, 냉동기의 생산비용을 줄일 수 있는 효과가 있다.In the embodiment, since it is possible to determine about the occurrence of a surge in the compressor 110 using only information obtained from various sensors already provided in the refrigerator without using a separate device, there is an effect of reducing the production cost of the refrigerator. .

실시예와 관련하여 전술한 바와 같이 몇 가지만을 기술하였지만, 이외에도 다양한 형태의 실시가 가능하다. 앞서 설명한 실시예들의 기술적 내용들은 서로 양립할 수 없는 기술이 아닌 이상은 다양한 형태로 조합될 수 있으며, 이를 통해 새로운 실시형태로 구현될 수도 있다.As described above with respect to the embodiments, only a few are described, but other various forms of implementation are possible. The technical contents of the above-described embodiments may be combined in various forms unless they are technologies incompatible with each other, and may be implemented as a new embodiment through this.

110: 압축기
120: 응축기
130: 팽창장치
140: 증발기
150: 제어부
160: 프로세서
170: 메모리
180: 핫가스라인
181: 핫가스밸브
110: compressor
120: condenser
130: expansion device
140: evaporator
150: control unit
160: processor
170: memory
180: hot gas line
181: hot gas valve

Claims (13)

냉동기의 운전상태에 관한 운전데이터를 입력받는 단계;
상기 운전데이터로부터 상기 냉동기에 구비되는 압축기가 정상상태, 서지(surge)발생 임박상태 또는 서지발생 상태에 있는지를 판단하는 서지발생여부를 판단하는 단계;
상기 압축기가 서지발생 임박상태 또는 서지발생 상태인 경우, 서지발생을 차단하는 제어를 하는 단계; 및
상기 압축기가 서지발생 임박상태 또는 서지발생 상태인 경우, 알림정보를 출력하는 단계
를 포함하고,
서지발생여부의 판단은,
상기 운전데이터에 포함되는 적어도 하나의 인자가 비교데이터의 정상영역, 서지발생 임박영역 또는 서지발생영역 중 어느 영역에 위치하는지를 판단하고,
상기 비교데이터는,
서포트벡터머신(Support Vector Machine)을 이용한 인공지능(Artificial Intelligence) 모델에 따라 학습에 의해 도출되고,
상기 서포트벡터머신은,
상기 비교데이터의 정상영역, 서지발생 임박영역 또는 서지발생영역 사이의 경계를 설정하는,
냉동기 운전방법.
Receiving operation data related to an operation state of the refrigerator;
Determining whether a surge is generated from the operation data to determine whether a compressor provided in the refrigerator is in a normal state, an impending surge state, or a surge occurrence state;
When the compressor is in a surge generation impending state or a surge generation state, controlling to block the generation of the surge; And
Outputting notification information when the compressor is in a surge occurrence state or a surge occurrence state
Including,
The judgment of whether a surge has occurred is
It is determined whether at least one factor included in the operation data is located in a normal region, an imminent surge occurrence region, or a surge occurrence region of the comparison data,
The comparison data,
It is derived by learning according to an artificial intelligence model using a support vector machine,
The support vector machine,
Setting a boundary between a normal region, an imminent surge occurrence region, or a surge occurrence region of the comparison data,
How to operate the freezer.
제1항에 있어서,
상기 냉동기는,
상기 압축기;
입구가 상기 압축기의 출구와 연결되는 응축기;
입구가 상기 응축기의 출구와 연결되는 팽창장치;
입구가 상기 팽창장치 출구와 연결되고 출구가 상기 압축기 입구와 연결되는 증발기; 및
상기 냉동기의 작동을 제어하는 제어부
를 포함하는, 냉동기 운전방법.
The method of claim 1,
The freezer,
The compressor;
A condenser whose inlet is connected to the outlet of the compressor;
An expansion device in which an inlet is connected to an outlet of the condenser;
An evaporator having an inlet connected to an outlet of the expansion device and an outlet connected to an inlet of the compressor; And
A control unit that controls the operation of the refrigerator
Containing, the refrigerator operating method.
제2항에 있어서,
상기 제어부는 상기 비교데이터를 도출하는 프로세서와 연결되고,
상기 프로세서는,
상기 운전데이터를 사용하여 인공지능 모델에 따라 학습을 수행하되, 상기 냉동기의 냉동능력(cooling capacity) 각각에 대응하는 상기 비교데이터를 도출하는, 냉동기 운전방법.
The method of claim 2,
The control unit is connected to a processor for deriving the comparison data,
The processor,
A method of operating a refrigerator, wherein the learning is performed according to an artificial intelligence model using the operation data, and the comparison data corresponding to each of the cooling capacity of the refrigerator is derived.
제1항에 있어서,
인공지능 모델 학습은,
상기 운전데이터에서 서지발생여부를 판단하는 기준이 되는 인자들을 선정하는 단계;
선정된 인자들로부터 레이블링데이터를 도출하는 단계;
상기 운전데이터로부터 선정된 인자들로 구비되는 훈련데이터를 정규화하는 과정을 포함하는 데이터 전처리 단계;
서포트벡터머신을 이용한 인공지능 모델을 최적화하는 단계;
상기 훈련데이터를 사용하여 최적화된 상기 인공지능 모델을 따라 학습을 수행하는 단계
를 포함하는, 냉동기 운전방법.
The method of claim 1,
Artificial intelligence model learning,
Selecting factors as a criterion for determining whether a surge has occurred in the operation data;
Deriving labeling data from the selected factors;
A data pre-processing step including normalizing training data provided with factors selected from the driving data;
Optimizing an artificial intelligence model using a support vector machine;
Performing training according to the artificial intelligence model optimized using the training data
Containing, the refrigerator operating method.
제4항에 있어서,
인자들의 선정은,
상기 운전데이터에 포함되는 복수의 인자에 대하여, 수치가 변화함에 따라 서지발생의 빈도가 높은 순서대로 상기 인자들의 순서를 정하고, 최선순위의 인자들로부터 순차적으로 설정된 개수만큼 선정하는, 냉동기 운전방법.
The method of claim 4,
The choice of factors is,
For a plurality of factors included in the operation data, as the numerical value changes, the order of the factors is determined in the order in which the frequency of surge occurrence is high, and the number of factors that are set sequentially from the highest priority factors is selected.
제4항에 있어서,
레이블링데이터의 도출은,
상기 운전데이터의 일부를 선택하고, 선택된 상기 운전데이터를 정상영역, 서지발생 임박영역 또는 서지발생영역 중 어느 하나로 분류하는, 냉동기 운전방법.
The method of claim 4,
The derivation of labeling data is,
Selecting a part of the operation data, and classifying the selected operation data into any one of a normal region, an impending surge region, or a surge generation region.
제6항에 있어서,
학습의 수행은,
상기 레이블링데이터를 기반으로, 상기 훈련데이터에서 정상영역, 서지발생 임박영역 또는 서지발생영역의 경계를 설정하는, 냉동기 운전방법.
The method of claim 6,
The performance of learning is,
Based on the labeling data, setting a boundary between a normal region, an impending surge region, or a surge occurrence region in the training data.
제7항에 있어서,
학습의 수행은,
상기 훈련데이터에서 정상영역, 서지발생 임박영역 또는 서지발생영역 중 어느 하나의 영역의 경계를 설정한 후, 나머지 2개의 영역의 경계를 순차로 설정하는, 냉동기 운전방법.
The method of claim 7,
The performance of learning is,
In the training data, after setting a boundary of any one of a normal region, an impending surge occurrence region, or a surge occurrence region, the boundary of the remaining two regions is sequentially set.
제8항에 있어서,
상기 비교데이터는 상기 훈련데이터에서 정상영역, 서지발생 임박영역 또는 서지발생영역의 경계가 설정된 상태로 도출되고,
서지발생여부의 판단은 설정된 시간내에 설정된 횟수로 수행되는, 냉동기 운전방법.
The method of claim 8,
The comparison data is derived from the training data in a state in which a boundary of a normal region, an imminent surge occurrence region, or a surge occurrence region is set,
A method of operating a refrigerator, wherein the determination of whether or not a surge is generated is performed at a set number of times within a set time.
제4항에 있어서,
데이터 전처리는,
상기 훈련데이터로부터 결측치(missing value)를 삭제하는 것을 포함하는, 냉동기 운전방법.
The method of claim 4,
Data preprocessing is,
And deleting missing values from the training data.
제4항에 있어서,
인공지능 모델의 최적화는,
하이퍼파라미터(hyperparameter)를 선정하는 것을 포함하는, 냉동기 운전방법.
The method of claim 4,
Optimization of the artificial intelligence model,
A method of operating a refrigerator, comprising selecting a hyperparameter.
제1항에 있어서,
상기 서지발생 임박상태는,
상기 압축기의 서지발생 시점으로부터 설정된 시간 이전의 시점에서 상기 서지발생 시점까지의 상태로 정의되는, 냉동기 운전방법.
The method of claim 1,
The state of imminent surge occurrence,
A method of operating a refrigerator, which is defined as a state from a time point before a set time from a time when a surge occurs of the compressor to a time point at which the surge occurs.
제1항에 있어서,
상기 인자는,
상기 압축기에 인가되는 전류 또는 상기 압축기 입구의 냉매온도 중 적어도 하나를 포함하는, 냉동기 운전방법.
The method of claim 1,
The factor is,
A method of operating a refrigerator comprising at least one of a current applied to the compressor or a temperature of a refrigerant at an inlet of the compressor.
KR1020190149836A 2019-11-20 2019-11-20 Refrigerator operating method KR20210061826A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190149836A KR20210061826A (en) 2019-11-20 2019-11-20 Refrigerator operating method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190149836A KR20210061826A (en) 2019-11-20 2019-11-20 Refrigerator operating method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20210061826A true KR20210061826A (en) 2021-05-28

Family

ID=76140558

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020190149836A KR20210061826A (en) 2019-11-20 2019-11-20 Refrigerator operating method

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20210061826A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Kim et al. Machine learning for advanced wireless sensor networks: A review
EP3763273B1 (en) A cleaner capable of controlling motor power and control method thereof
US20210182667A1 (en) Cooking apparatus and control method thereof
Zhang et al. Novel application of multi-model ensemble learning for fault diagnosis in refrigeration systems
US11274865B2 (en) Refrigerator diagnostic method and refrigerator
Mulvey et al. Cell fault management using machine learning techniques
CN109491850A (en) A kind of disk failure prediction technique and device
KR20190098106A (en) Batch normalization layer training method
KR102645574B1 (en) Brake control system used in a vehicle and control method thereof
KR20190092333A (en) Apparatus for communicating with voice recognition device, apparatus with voice recognition capability and controlling method thereof
KR102658112B1 (en) Artificial intelligence apparatus for controlling auto stop system based on driving information and method for the same
Anagnostopoulos et al. Predictive intelligence to the edge through approximate collaborative context reasoning
KR20220024579A (en) artificial intelligence server
KR102207489B1 (en) Data generation method
US11645728B2 (en) Method and apparatus for control energy management system based on reinforcement learning
Song et al. An improvement growing neural gas method for online anomaly detection of aerospace payloads
KR20210061826A (en) Refrigerator operating method
KR20210063968A (en) Refrigerator operating method
CN113271631A (en) Novel content cache deployment scheme based on user request possibility and space-time characteristics
Anto et al. An expert system based on SVM and hybrid GA-SA optimization for hepatitis diagnosis
US20210102328A1 (en) Washing apparatus and control method thereof
US20210103811A1 (en) Apparatus and method for suggesting action item based on speech
KR20230069010A (en) Apparatus and method for performing statistical-based regularization of deep neural network training
US20230006761A1 (en) Method for reducing false detection of successful decoding of cyclic redundancy check codes
KR20210051612A (en) Refrigerator operating method and refrigerator

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination