WO2022201393A1 - 診断装置及び診断方法 - Google Patents
診断装置及び診断方法 Download PDFInfo
- Publication number
- WO2022201393A1 WO2022201393A1 PCT/JP2021/012379 JP2021012379W WO2022201393A1 WO 2022201393 A1 WO2022201393 A1 WO 2022201393A1 JP 2021012379 W JP2021012379 W JP 2021012379W WO 2022201393 A1 WO2022201393 A1 WO 2022201393A1
- Authority
- WO
- WIPO (PCT)
- Prior art keywords
- value
- diagnostic
- normalization
- state
- normalized
- Prior art date
Links
- 238000002405 diagnostic procedure Methods 0.000 title claims description 3
- 238000010606 normalization Methods 0.000 claims abstract description 156
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 claims abstract description 62
- 238000012937 correction Methods 0.000 claims description 23
- 238000000034 method Methods 0.000 description 25
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 15
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 13
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 description 13
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 12
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 10
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 9
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 8
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 5
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 5
- 230000006870 function Effects 0.000 description 5
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 5
- 230000005856 abnormality Effects 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 3
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 3
- 238000003491 array Methods 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 2
- 230000001052 transient effect Effects 0.000 description 2
- 238000001134 F-test Methods 0.000 description 1
- 238000000692 Student's t-test Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 238000004781 supercooling Methods 0.000 description 1
- 238000012353 t test Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
- F24F11/00—Control or safety arrangements
- F24F11/30—Control or safety arrangements for purposes related to the operation of the system, e.g. for safety or monitoring
- F24F11/32—Responding to malfunctions or emergencies
- F24F11/38—Failure diagnosis
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
- F24F11/00—Control or safety arrangements
- F24F11/50—Control or safety arrangements characterised by user interfaces or communication
- F24F11/52—Indication arrangements, e.g. displays
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B23/00—Testing or monitoring of control systems or parts thereof
- G05B23/02—Electric testing or monitoring
- G05B23/0205—Electric testing or monitoring by means of a monitoring system capable of detecting and responding to faults
- G05B23/0218—Electric testing or monitoring by means of a monitoring system capable of detecting and responding to faults characterised by the fault detection method dealing with either existing or incipient faults
- G05B23/0221—Preprocessing measurements, e.g. data collection rate adjustment; Standardization of measurements; Time series or signal analysis, e.g. frequency analysis or wavelets; Trustworthiness of measurements; Indexes therefor; Measurements using easily measured parameters to estimate parameters difficult to measure; Virtual sensor creation; De-noising; Sensor fusion; Unconventional preprocessing inherently present in specific fault detection methods like PCA-based methods
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
- F24F2130/00—Control inputs relating to environmental factors not covered by group F24F2110/00
Definitions
- the present disclosure relates to technology for diagnosing the operating state of equipment.
- Patent Literature 1 treats a predetermined period after the installation of the air conditioner as a period in which the air conditioner is normal, and stores a set of state values for that period as a normal operating state.
- the state value is a value relating to the state of the air conditioner, and is, for example, a value indicated by a sensor that detects the state of the air conditioner, or a value that sets the control details for the air conditioner.
- the technique of Patent Literature 1 compares a set of state values of the air conditioner acquired for diagnosis with the normal operating state. Then, the technique of Patent Document 1 performs, for example, an F-test or a t-test, and determines that the air conditioner is abnormal when there is a significant difference between the two.
- Patent Literature 1 can detect that a device is abnormal.
- the operation of the equipment when it is detected that the equipment is abnormal, the operation of the equipment must be stopped for repairing the equipment.
- the device since the device is already abnormal, it may take a long time to repair it.
- it is necessary to prevent equipment from becoming abnormal in the stage before it becomes abnormal, that is, in the transitional stage between normal and abnormal conditions (between normal and abnormal conditions). stage) it is necessary to detect that there is a change in the operating state of the equipment. Then, when there is a change in the operating state of the equipment, it is desirable to avoid shutdown of the equipment by performing appropriate maintenance.
- the technique disclosed in Patent Literature 1 has a problem that it is impossible to detect a change in the operating state of the device before the device becomes abnormal.
- the main object of the present disclosure is to detect a change in the operating state of a device before it becomes abnormal.
- a diagnostic device includes: A value obtained by normalizing a reference value, which is a state value representing the operating state of the device, obtained from the device during an estimated normal period in which the device is estimated to operate normally according to a predetermined normalization rule.
- a normalization reference value acquisition unit that acquires a normalization reference value
- a diagnostic value acquisition unit that acquires the state value as a diagnostic value from the device during a diagnostic period after the normal estimation period in which it is not clear whether the device operates normally
- a diagnostic value normalization unit that normalizes the diagnostic value according to the normalization rule
- a diagnostic unit that diagnoses the operating state of the device during the diagnostic period using the normalized diagnostic value obtained by normalizing the diagnostic value by the diagnostic value normalization unit and the normalized reference value.
- normalization makes it possible to detect a change in the operating state of a device before it becomes abnormal.
- FIG. 1 is a diagram showing a configuration example of a diagnostic system according to Embodiment 1;
- FIG. 2 is a diagram showing a hardware configuration example of a diagnostic device according to Embodiment 1;
- FIG. 4 is a flow chart showing an example of the operation of the diagnostic apparatus according to Embodiment 1 during a normal estimation period; 4 is a flowchart showing an operation example during a diagnosis period of the diagnosis device according to Embodiment 1;
- FIG. 4 shows an example of a histogram of normalized reference values (Pd) and an example of a histogram of normalized diagnostic values (Pd) according to Embodiment 1;
- FIG. 4 shows an example of a diagnostic result notification message according to the first embodiment;
- FIG. 4A and 4B are diagrams for explaining a normalization procedure according to the first embodiment
- FIG. 4A and 4B are diagrams for explaining a normalization procedure according to the first embodiment
- FIG. FIG. 2 is a diagram showing an example of a ph diagram according to the first embodiment
- FIG. 4 is a diagram showing an example of a state value upper limit value and a state value lower limit value according to the first embodiment
- FIG. 4 is a diagram showing an example of a state value upper limit value and a state value lower limit value according to the first embodiment
- FIG. 9 is a flow chart showing an example of the operation of the diagnostic apparatus according to Embodiment 2 during a normal estimation period
- 10 is a flow chart showing an operation example during a diagnostic period of the diagnostic device according to the second embodiment
- FIG. 9 is a flow chart showing an example of the operation of the diagnostic apparatus according to Embodiment 2 during a normal estimation period
- 10 is a flow chart showing an operation example during a diagnostic period of the diagnostic device according to the
- FIG. 10 is a diagram showing an example of a histogram of normalized reference values (Pd) for each operating environment and an example of a normalized diagnostic value (Pd) histogram for which the operating environment is set according to the second embodiment;
- Pd normalized reference values
- Pd normalized diagnostic value
- FIG. 1 shows a configuration example of a diagnostic system 1000 according to this embodiment.
- a diagnostic system 1000 according to the present embodiment includes a diagnostic device 100 and an air conditioner 200 . Diagnostic device 100 and air conditioner 200 are connected by network 300 .
- Network 300 may be a wired network or a wireless network.
- a plurality of types of sensors are arranged in the air conditioner 200 .
- a plurality of types of sensors each measure a state value.
- the state value is a value representing the operating state of air conditioner 200 .
- the operating state of the air conditioner 200 is, for example, a refrigerant state, a load state, and the like.
- the state value is a concept that includes a reference value and a diagnostic value, which will be described later. That is, the state value measured during the normal estimation period, which will be described later, is the reference value, and the state value measured during the diagnosis period, which will be described later, is the diagnostic value.
- the air conditioner 200 transmits multiple types of state values measured by multiple types of sensors to the diagnostic device 100 .
- Pd refrigerant discharge pressure
- Ps refrigerant suction pressure
- Td refrigerant discharge temperature
- Ts refrigerant suction temperature
- Tl condenser outlet liquid temperature
- Ti evaporator suction air temperature
- f compressor frequency shall be measured.
- Pd, Ps, Td, Ts, and Tl are basic physical quantities that make up a ph diagram (FIG. 9) that is often used to represent the refrigerant state.
- Ti, and f are physical quantities representing environmental conditions.
- the air conditioner 200 collectively transmits multiple types of state values measured by multiple types of sensors to the diagnostic device 100 . However, each sensor may individually transmit a state value to diagnostic device 100 .
- the air conditioner 200 is an example of a device.
- the diagnostic apparatus 100 has an acquisition unit 101, a normalization unit 102, a storage unit 103, a diagnosis unit 104, and a display unit 105 as functional configurations. Details of the acquisition unit 101, the normalization unit 102, the storage unit 103, the diagnosis unit 104, and the display unit 105 will be described later.
- the operation procedure of diagnostic device 100 corresponds to a diagnostic method.
- FIG. 2 shows a hardware configuration example of the diagnostic device 100 shown in FIG.
- Diagnostic device 100 is a computer.
- the diagnostic device 100 includes a processor 901, a main storage device 902, an auxiliary storage device 903, a communication device 904, and an input/output device 905 as hardware.
- the auxiliary storage device 903 stores a program that implements the functions of the acquisition unit 101, the normalization unit 102, the diagnosis unit 104, and the display unit 105 shown in FIG. These programs are loaded from the auxiliary storage device 903 to the main storage device 902 . Then, the processor 901 executes these programs to operate the acquisition unit 101, the normalization unit 102, the diagnosis unit 104, and the display unit 105, which will be described later.
- FIG. 3 schematically shows a state in which the processor 901 is executing a program that implements the functions of the acquisition unit 101 , the normalization unit 102 , the diagnosis unit 104 and the display unit 105 .
- the normalization unit 102 shown in FIG. 1 is implemented by the main storage device 902 or the auxiliary storage device 903 .
- Communication device 904 communicates with air conditioner 200 via network 300 .
- the input/output device 905 is, for example, a keyboard, mouse and display device.
- the acquisition unit 101 acquires (receives) multiple types of state values using the communication device 904 . More specifically, the acquisition unit 101 acquires multiple types of state values of the air conditioner 200 as multiple types of reference values during the normal estimation period.
- the estimated normal period is a period during which air conditioner 200 is estimated to operate normally.
- the acquiring unit 101 acquires multiple types of state values from the air conditioner 200 as multiple types of diagnostic values during the diagnostic period.
- the diagnosis period is a period after the normality estimation period during which it is not clear whether the air conditioner 200 operates normally.
- the acquisition unit 101 corresponds to a diagnostic value acquisition unit.
- the normalization unit 102 normalizes the multiple types of reference values acquired during the normal estimation period according to a predetermined normalization rule. A value obtained by normalizing the reference value is called a normalized reference value. In addition, the normalization unit 102 normalizes the multiple types of diagnostic values acquired during the diagnostic period according to the normalization rule. A value obtained by normalizing the diagnostic value is called a normalized diagnostic value.
- the normalization unit 102 corresponds to a normalization reference value acquisition unit and a diagnostic value normalization unit.
- the storage unit 103 stores multiple types of normalized reference values and multiple types of normalized diagnostic values.
- the storage unit 103 also stores normalization rules.
- the diagnosis unit 104 diagnoses the operating state of the air conditioner 200 during the diagnosis period using the normalized reference value and the normalized diagnosis value.
- the display unit 105 displays a diagnosis result notification message for notifying the diagnosis result of the diagnosis unit 104 on the display device.
- FIG. 3 shows an example of the operation of diagnostic device 100 according to the present embodiment during the normal estimation period.
- FIG. 4 shows an example of the operation of diagnostic device 100 according to the present embodiment during a diagnostic period.
- the flow of FIG. 3 is repeated at a predetermined execution cycle.
- the execution cycle is, for example, one minute.
- the acquisition unit 101 acquires (receives) a plurality of types of state values as reference values from the air conditioner 200 within a normal estimation period (step S101).
- Acquisition section 101 outputs the acquired reference value to normalization section 102 .
- the air conditioner 200 is in a transient state as the state of the refrigerant and/or the state of the actuator fluctuate greatly. It is desirable to avoid including such transient periods in the estimated normal period. In other words, it is desirable to set the estimated normal period only to the stable period in which the air conditioner 200 is stable.
- the stable period can be determined, for example, based on the elapsed time from the startup of the air conditioner 200, or the time during which the actuator state remains unchanged.
- step S101 the acquisition unit 101 acquires Pd, Ps, Td, Ts, T, To, Ti, and f as reference values.
- Pd will be mainly described for the sake of simplification of description. The following discussion also applies to state values other than Pd.
- the normalization unit 102 normalizes each reference value acquired in step S101 according to the normalization rule (step S102). As described above, the reference value normalized by the normalization unit 102 is the normalized reference value. Details of normalization will be described later.
- the normalization unit 102 stores the normalization reference value obtained in step S102 in the storage unit 103 (step S103).
- step S104 determines whether or not the normal estimation period has ended.
- the flow of FIG. 3 ends.
- step S101 is performed again in the next execution cycle (for example, after one minute has elapsed).
- the estimated normal period is, for example, one month from installation of the air conditioner 200 .
- the estimated normal period may be any period during which air conditioner 200 is estimated to operate normally.
- the operational flow of FIG. 4 begins with the start of the diagnostic period.
- the diagnostic period is designated by the user of the diagnostic device 100 through the input/output device 905, for example.
- the acquisition unit 101 acquires (receives) a plurality of types of state values as diagnostic values from the air conditioner 200 (step S201). Acquisition unit 101 outputs the acquired diagnostic value to normalization unit 102 .
- the normalization unit 102 normalizes each diagnostic value acquired in step S201 according to the normalization rule (step S202). As described above, the diagnostic value normalized by the normalization unit 102 is the normalized diagnostic value. Details of normalization will be described later.
- the normalization unit 102 stores the normalized diagnostic value obtained in step S202 in the storage unit 103 (step S203).
- the normalization unit 102 determines whether or not the target number of normalized diagnostic values has been obtained (step S204). If the target number of normalized diagnostic values is obtained, the process proceeds to step S205. On the other hand, if the target number of normalized diagnostic values has not been obtained, step S201 is performed again in the next execution cycle (for example, after one minute has elapsed).
- the target number can be arbitrarily determined by the user of diagnostic device 100 .
- the diagnostic unit 104 extracts an intermediate value of the normalized diagnostic values (step S205). Specifically, the diagnostic unit 104 reads from the storage unit 103 a target number of normalized diagnostic values for the state value Pd. Then, the diagnostic unit 104 extracts an intermediate value of the target number of normalized diagnostic values for the read state value Pd. Diagnosis unit 104 performs the same operation for other state values.
- diagnosis unit 104 extracts an intermediate value of the normalized reference values (step S206). Specifically, diagnosis unit 104 reads out a plurality of normalization reference values for state value Pd from storage unit 103 . Then, the diagnosis unit 104 extracts an intermediate value among the plurality of normalized reference values for the read state value Pd. Diagnosis unit 104 performs the same operation for other state values.
- the diagnosis unit 104 compares the intermediate value of the normalized diagnostic values extracted in step S205 and the intermediate value of the normalized reference values extracted in step S206 (step S207). For example, as shown in FIG. 5, the diagnosis unit 104 generates a histogram of the normalized diagnostic values of the state values Pd and a histogram of the normalized reference values of the state values Pd, and compares the median values of the respective histograms. good. Moreover, the diagnosis unit 104 may compare the normalized diagnostic value and the normalized reference value by a method other than the median comparison.
- the diagnostic unit 104 displays the diagnostic result notification message selected in step S208 on, for example, a display device via the display unit 105 (step S209).
- the “reference value upper limit value” is the upper limit value that the reference value Pd can take in each execution cycle.
- the reference value upper limit of the reference value Pd is written as Pdmax.
- the subscripts of Pdmax correspond to the number of execution cycles.
- the “lower limit of reference value” is the lower limit of the reference value Pd in each execution cycle.
- the reference value lower limit value of the reference value Pd is written as Pdmin.
- the subscript of Pdmin corresponds to the number of execution cycles.
- Normalization section 102 obtains reference upper limit value Pdmax and reference lower limit value Pdmin at the time when reference value Pd is obtained from air conditioner 200 . Details of the reference upper limit Pdmax and the reference lower limit Pdmin will be described later.
- the normalization rule is defined as the difference between the state value (Pd n ) and the state value upper limit (Pdmax n ) in the n (n ⁇ 1)th execution cycle, the state value (Pdn), and the state value lower limit value (Pdmin n ) with a normalized range ("1" to "-1" range in the example of FIG. 7), which is a numerical range from a predetermined upper limit to a predetermined lower limit.
- the rule is to determine the position of the state values (Pd n ) of and normalize the state values (Pd n ).
- the normalization unit 102 determines the upper limit value and lower limit value that the reference value Pd1 can take when the reference value Pd1 of the first execution cycle is obtained as a reference upper limit value Pdmax1 and a reference lower limit value Pdmin1 . to get as Then , normalization section 102 calculates “ 1 ” and “ ⁇ 1 ” to normalize the reference value Pd1 by determining the position of the reference value Pd1 in the numerical range (normalization range). Note that the normalized reference value of the reference value Pd 1 is expressed as “Pd 1 *”. Similarly, the normalized reference value of the reference value Pd2 is written as " Pd2 * ".
- the normalized reference value Pd 1 * is within a numerical range between “1” and “ ⁇ 1”. (normalization range) (in the example of FIG. 7, the normalization reference value Pd 1 * is "0.4").
- the normalization unit 102 normalizes the reference value Pd 1 by using equations (1), (2), and (3) shown in FIG.
- FIG. 7 explains the normalization procedure by the normalization unit 102, and the normalization unit 102 need not use the table shown in FIG. 7 for normalization.
- the normalization in step S202 is also performed according to the procedures shown in FIGS. That is, the normalization unit 102 determines the upper limit value that the diagnostic value Pd i can take when the diagnostic value Pd i is acquired in the i-th (i ⁇ 1) execution cycle in the diagnostic period based on the normalization rule described above. and the lower limit values are obtained as the upper limit diagnostic value Pdmax i and the lower limit diagnostic value Pdmin i . Then , normalization unit 102 determines “1” and “ ⁇ 1” to normalize the diagnostic value Pd i by determining the position of the diagnostic value Pd i in the numerical range (normalization range).
- the normalized diagnostic value Pd i is a numerical value between “1” and “ ⁇ 1”. It becomes a numerical value within the range (normalized range).
- Pdmax is the upper limit value of the discharge pressure Pd within a range in which the air conditioner 200 does not abnormally stop.
- the air conditioner 200 normally forcibly stops operation when the discharge pressure Pd exceeds a predetermined value in order to prevent damage due to an excessive increase in the discharge pressure Pd.
- Pdmax is such a default value.
- Pdmax is usually described in the specifications, service manual, etc. of the air conditioner 200 as an explanation of an abnormal stop. Therefore, for example, the user of the diagnostic device 100 sets Pdmax in the normalization unit 102 in advance.
- Pdmin is the lower limit value of the discharge pressure Pd within a range in which the air conditioner 200 does not abnormally stop.
- Psmax is the upper limit value of the suction pressure Ps within a range in which the air conditioner 200 does not abnormally stop.
- the normalization unit 102 acquires the saturation pressure conversion value of the evaporator intake air temperature Ti as Psmax. This is because the evaporation temperature is lower than the evaporator intake air temperature Ti.
- Psmin is the lower limit value of the suction pressure Ps within a range in which the air conditioner 200 does not abnormally stop.
- the air conditioner 200 normally forcibly stops operation when the suction pressure Ps falls below a predetermined value in order to prevent damage due to an excessive drop in the suction pressure Ps.
- Psmin is such a default value.
- Psmin is usually described in the specifications, service manual, etc. of the air conditioner 200 as an explanation of an abnormal stop. Therefore, for example, the user of the diagnostic device 100 sets Psmin in the normalization unit 102 in advance.
- Tdmax is the upper limit value of the discharge temperature Td within a range in which the air conditioner 200 does not abnormally stop.
- the air conditioner 200 normally forcibly stops operation when the discharge temperature Td exceeds a predetermined value in order to prevent damage due to an excessive rise in the discharge temperature Td.
- Tdmax is such a default value.
- Tdmax is usually described in the specifications, service manual, etc. of the air conditioner 200 as an explanation of an abnormal stop. Therefore, for example, the user of the diagnostic device 100 sets Tdmax in the normalization unit 102 in advance.
- Tdmin is the lower limit value of the discharge temperature Td within a range in which the air conditioner 200 does not abnormally stop.
- the normalization unit 102 acquires the condensation temperature as Tdmin. This is because the air conditioner 200 normally has a degree of discharge superheat>0.
- the condensation temperature is a value obtained by converting the discharge pressure Pd into the saturation temperature.
- Tsmax is the upper limit value of the refrigerant suction temperature Ts within a range in which the air conditioner 200 does not abnormally stop.
- Tsmin is the lower limit value of the refrigerant suction temperature Ts within a range in which the air conditioner 200 does not abnormally stop.
- the normalization unit 102 acquires the evaporation temperature as Tsmin. This is because the air conditioner 200 normally satisfies the degree of suction superheat>0.
- the evaporation temperature is a value obtained by converting the suction pressure Ps into the saturation temperature.
- Tlmax is the upper limit value of the condenser outlet liquid temperature Tl within a range in which the air conditioner 200 does not abnormally stop.
- the normalization unit 102 acquires the condensation temperature as Tlmax. This is because the air conditioner 200 normally has a degree of supercooling>0.
- the condensation temperature is a value obtained by converting the discharge pressure Pd into the saturation temperature.
- Tlmin is the lower limit value of the condenser outlet liquid temperature Tl within a range in which the air conditioner 200 does not abnormally stop.
- the normalization unit 102 acquires the condenser intake air temperature To as Tlmin. This is because the condenser outlet liquid temperature Tl is higher than the condenser intake air temperature To.
- Tdmax, Tdmin, Tsmax, Tsmin, Tlmax and Tlmin are added to the Ph diagram shown in FIG.
- the air conditioner 200 is used as an example of the device.
- the device is not limited to air conditioner 200 .
- This embodiment can be applied to any device as long as the device can change its operating state with the passage of time.
- the configuration in which the normalization unit 102 normalizes the reference value to obtain the normalized reference value has been described.
- the external device may normalize the reference value, and the normalization unit 102 may acquire the normalized reference value from the external device.
- Embodiment 2 In the present embodiment, an example will be described in which diagnosis accuracy is improved by performing diagnosis in consideration of the operating environment of air conditioner 200 when the diagnostic value is measured.
- FIG. 2 shows an example of the hardware configuration of the diagnosis device 100 according to this embodiment.
- FIG. 12 shows an example of the operation of diagnostic apparatus 100 according to the present embodiment during the normal estimation period.
- FIG. 13 shows an operation example of diagnostic apparatus 100 according to the present embodiment during a diagnostic period.
- the acquisition unit 101 acquires (receives) the reference value and the operating environment information from the air conditioner 200 within the normal estimation period (step S111).
- the operating environment information is information indicating the operating environment of the air conditioner 200 when the reference value is measured.
- the operating environment is, for example, the outside air temperature, the room temperature, or the like.
- the acquisition unit 101 may acquire any state value as the operating environment information.
- the acquisition unit 101 may acquire, for example, the compressor frequency f as the operating environment information. Acquisition unit 101 outputs the acquired reference value and operating environment information to normalization unit 102 .
- Step S102 the normalization unit 102 normalizes each reference value acquired in step S101 according to the normalization rule. Step S102 is the same as that shown in FIG.
- the normalization unit 102 associates the normalization reference value and the operating environment information with each other and stores them in the storage unit 103 (step S113).
- Step S104 is the same as that shown in FIG.
- the acquiring unit 101 acquires (receives) diagnostic values and operating environment information from the air conditioner 200 (step S211).
- the operating environment information acquired in step S211 is also information indicating the operating environment of the air conditioner 200 at the time when the diagnostic value was measured, like the operating environment information acquired in step S111.
- Step S202 the normalization unit 102 normalizes each diagnostic value acquired in step S201 according to the normalization rule. Step S202 is the same as that shown in FIG.
- the normalization unit 102 associates the normalized diagnostic value and the operating environment information with each other and stores them in the storage unit 103 (step S213).
- Step S204 the normalization unit 102 determines whether or not the target number of normalized diagnostic values has been obtained (step S204). Step S204 is the same as that shown in FIG.
- Step S205 is the same as that shown in FIG.
- the diagnostic unit 104 extracts an intermediate value between the normalized diagnostic value and the normalized reference value having a common operating environment (step S216).
- “Common operating environment” means that the operating environment is the same or similar.
- the diagnostic unit 104 identifies the operating environment indicated by the operating environment information associated with the normalized diagnostic value from which the intermediate value was extracted in step S205.
- a plurality of normalized reference values associated with operating environment information indicating an operating environment identical or similar to the identified operating environment are read from the storage unit 103 .
- the diagnosis unit 104 extracts an intermediate value among the plurality of read normalization reference values.
- Step S207 is the same as that shown in FIG.
- Step S208 is the same as shown in FIG.
- Step S208 displays the diagnostic result notification message selected in step S208 on, for example, a display device via the display unit 105 (step S209).
- Step S209 is the same as that shown in FIG.
- FIG. 14 shows an example of steps S216 and S207 in FIG.
- the diagnostic apparatus 100 when there are a plurality of normalized reference values for different operating environments, the diagnostic apparatus 100 detects the normalized reference values for the same or similar operating environment as the operating environment of the normalized diagnostic value. to select. Therefore, according to the present embodiment, the diagnostic apparatus 100 can perform diagnosis using the normalized diagnostic value and the normalized reference value that approximates the operating environment. As a result, diagnostic accuracy can be improved. .
- Embodiment 3 Even if the model is the same, the installation conditions are usually different for each air conditioner 200 .
- the installation conditions include the length of the refrigerant pipe, the amount of additional refrigerant charged, and the state of the air flow around the suction port. If the installation conditions are different, each air conditioner 200 will have a different operating state even if the outside air temperature, room temperature, load, etc. are the same. Therefore, even during the normal estimation period, the reference value may be close to the reference upper limit value or the reference lower limit value depending on the installation conditions. Similarly, depending on the installation conditions, even if the air conditioner 200 is normal, the diagnostic value may be close to the upper diagnostic value or the lower diagnostic value.
- the normalization unit 102 corrects the reference value or the upper limit reference value and the lower limit reference value according to the correction rule. Further, in the present embodiment, the normalization unit 102 corrects the diagnostic value or the upper diagnostic value and the lower diagnostic value according to the correction rule. For example, the normalization unit 102 performs correction based on the standard state value, the standard state value upper limit, and the standard state value lower limit.
- the standard state value, the standard state value upper limit, and the standard state value lower limit are hereinafter referred to as the standard state value, the standard upper limit, and the standard lower limit, respectively.
- the standard state value, the standard upper limit value and the standard lower limit value are collectively referred to as the standard value.
- the standard value is, for example, a value measured at factory shipment, a value described in catalog specifications or a service handbook, or the like.
- FIG. 15 shows a configuration example of a diagnostic system 1000 according to this embodiment.
- a database 106 has been added as compared to FIG.
- the database 106 stores standard state values, standard upper limit values, and standard lower limit values.
- the database 106 is realized by the main storage device 902 or the auxiliary storage device 903 .
- the normalization unit 102 corrects the reference value or the upper limit reference value and the lower limit reference value using the standard value according to the correction rule. Then, the normalization unit 102 performs normalization using the corrected reference value or the corrected upper limit reference value and the corrected lower limit reference value to obtain a normalized reference value.
- the normalization unit 102 corrects the diagnostic value or the upper diagnostic value and the lower diagnostic value using the standard value according to the correction rule. Then, the normalization unit 102 performs normalization using the corrected diagnostic value or the corrected upper limit diagnostic value and the corrected lower limit diagnostic value to obtain a normalized diagnostic value.
- storage unit 103 also stores correction rules in addition to normalization rules. Since the acquisition unit 101, the diagnosis unit 104, and the display unit 105 in FIG. 15 are the same as those shown in FIG. 1, the description thereof is omitted.
- a hardware configuration example of the diagnostic device 100 according to the present embodiment is as shown in FIG.
- step S102 the normalization unit 102 normalizes each reference value according to the normalization rule. It is stipulated that Therefore, in the present embodiment, in step S102, the normalization unit 102 corrects the reference value or the upper limit reference value and the lower limit reference value using the standard value. Then, the normalization unit 102 performs normalization using the corrected reference value or the corrected upper limit reference value and the corrected lower limit reference value to obtain a normalized reference value.
- the processes other than step S102 are the same as those described in the first embodiment, so the description is omitted.
- diagnostic device 100 The operation of diagnostic device 100 according to the present embodiment during the diagnostic period is as shown in FIG.
- step S202 the normalization unit 102 normalizes each diagnostic value according to the normalization rule.
- the normalization rule specifies that the state value is to be corrected according to the correction rule. It is Therefore, in the present embodiment, normalization section 102 corrects the diagnostic value using the standard value in step S202. Then, the normalization unit 102 performs normalization using the corrected diagnostic value to obtain a normalized diagnostic value.
- the processes other than step S202 are the same as those described in the first embodiment, so the description is omitted.
- FIG. 16 shows the correction procedure in steps S102 and S202.
- FIG. 16 shows an example of correction of the state value Pd1 .
- An example in which the normalization unit 102 corrects the reference value Pd1 in step S102 will be described below, but the normalization unit 102 can correct the diagnostic value Pd i in step S202 in the same procedure as described below.
- the reference value Pd1 before correction is a value close to the reference upper limit value Pdmax1.
- the standard state value Pd is positioned approximately midway between the standard lower limit value Pdmin and the standard upper limit value Pdmax.
- Normalization section 102 calculates corrected reference value Pd 1 # according to equation (1). Note that the midpoint m1 included in the formula ( 1 ) is calculated by the formula (2), and the midpoint m is calculated by the formula (3).
- the reference value Pd 1 # after correction becomes the reference lower limit value Pdmin 1 and the reference upper limit value Pdmax 1 as shown in “after correction” in FIG. It will be located approximately halfway between
- the diagnostic device 100 corrects the reference value and the diagnostic value according to the installation conditions. Therefore, according to the present embodiment, differences in installation conditions can be absorbed, and diagnostic accuracy can be improved.
- first to third embodiments have been described above, two or more of these embodiments may be combined for implementation. Alternatively, one of these embodiments may be partially implemented. Alternatively, two or more of these embodiments may be partially combined for implementation. Also, the configurations and procedures described in these embodiments may be changed as necessary.
- a processor 901 shown in FIG. 2 is an IC (Integrated Circuit) that performs processing.
- the processor 901 is a CPU (Central Processing Unit), a DSP (Digital Signal Processor), or the like.
- the main memory device 902 shown in FIG. 2 is a RAM (Random Access Memory).
- the auxiliary storage device 903 shown in FIG. 2 is a ROM (Read Only Memory), flash memory, HDD (Hard Disk Drive), or the like.
- the communication device 904 shown in FIG. 2 is an electronic circuit that performs data communication processing.
- the communication device 904 is, for example, a communication chip or a NIC (Network Interface Card).
- the input/output device 905 is, for example, a mouse, keyboard and display device, as previously described.
- the auxiliary storage device 903 also stores an OS (Operating System). At least part of the OS is executed by the processor 901 .
- the processor 901 executes programs that implement the functions of the acquisition unit 101 , the normalization unit 102 , the diagnosis unit 104 and the display unit 105 while executing at least part of the OS. Task management, memory management, file management, communication control, and the like are performed by the processor 901 executing the OS.
- at least one of information, data, signal values, and variable values indicating the processing results of the acquisition unit 101, the normalization unit 102, the diagnosis unit 104, and the display unit 105 is stored in the main storage device 902, the auxiliary storage device 903, and the processor. 901 in registers and/or cache memory.
- a program that realizes the functions of the acquisition unit 101, the normalization unit 102, the diagnosis unit 104, and the display unit 105 can be stored in portable recording media such as magnetic discs, flexible discs, optical discs, compact discs, Blu-ray (registered trademark) discs, and DVDs. It may be stored on a medium. Then, a portable recording medium storing a program for realizing the functions of the acquisition unit 101, the normalization unit 102, the diagnosis unit 104, and the display unit 105 may be distributed.
- the “units” of the acquisition unit 101, the normalization unit 102, the diagnosis unit 104, and the display unit 105 may be read as “circuit”, “process”, “procedure”, “processing”, or “circuitry”.
- the diagnostic device 100 may be realized by a processing circuit.
- the processing circuits are, for example, logic ICs (Integrated Circuits), GAs (Gate Arrays), ASICs (Application Specific Integrated Circuits), and FPGAs (Field-Programmable Gate Arrays).
- the acquisition unit 101, the normalization unit 102, the diagnosis unit 104, and the display unit 105 are each realized as part of the processing circuit.
- the general concept of processors and processing circuits is referred to as "processing circuitry.”
- processors and processing circuitry are each examples of "processing circuitry.”
- diagnostic device 101 acquisition unit, 102 normalization unit, 103 storage unit, 104 diagnosis unit, 105 display unit, 106 database, 200 air conditioner, 300 network, 901 processor, 902 main storage device, 903 auxiliary storage device, 904 Communication device, 905 input/output device, 1000 diagnosis system.
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Human Computer Interaction (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Air Conditioning Control Device (AREA)
Abstract
Description
そして、特許文献1の技術は、診断のために取得された空気調和機器の状態値の集合と、正常動作状態とを比較する。そして、特許文献1の技術は、例えばF検定又はt検定を行い、両者の間に有意差がある場合に、空気調和機器が異常であると判定する。
機器のユーザに安全、安心、快適性、利便性等を提供し続けるためには、機器が異常に至る前の段階、すなわち、正常から異常に移行する間の過渡的段階(正常と異常の中間の段階)で機器の動作状態に変化が生じていることを検知することが必要である。そして、機器の動作状態に変化が生じている場合には、適切なメンテナンスを行うことで、機器の運転停止を回避することが望ましい。
特許文献1の技術では、機器が異常に至る前の段階で機器の動作状態の変化を検知することはできないという課題がある。
機器が正常に動作すると推定される正常推定期間に前記機器から取得された、前記機器の動作状態を表す状態値である基準値が既定の正規化ルールに従って正規化されて得られた値である正規化基準値を取得する正規化基準値取得部と、
前記機器が正常に動作するか否かが明らかではない前記正常推定期間の後の診断期間に、前記機器から前記状態値を診断値として取得する診断値取得部と、
前記診断値を前記正規化ルールに従って正規化する診断値正規化部と、
前記診断値正規化部による前記診断値の正規化により得られた正規化診断値と前記正規化基準値とを用いて、前記診断期間の前記機器の動作状態を診断する診断部とを有する。
***構成の説明***
図1は、本実施の形態に係る診断システム1000の構成例を示す。
本実施の形態に係る診断システム1000は、診断装置100と空気調和機200で構成される。診断装置100と空気調和機200はネットワーク300で接続されている。ネットワーク300は有線ネットワークでも無線ネットワークでもよい。
複数種類のセンサは、それぞれ、状態値を計測する。状態値は、空気調和機200の動作状態を表す値である。空気調和機200の動作状態は、例えば、冷媒状態、負荷状態等である。
なお、状態値は、後述する基準値及び診断値を包含する概念である。つまり、後述する正常推定期間に計測された状態値が基準値であり、後述する診断期間に計測された状態値が診断値である。
本実施の形態では、状態値として、例えば、Pd:冷媒の吐出圧力、Ps:冷媒の吸入圧力、Td:冷媒の吐出温度、Ts:冷媒の吸入温度、Tl:凝縮器出口液温度、To:凝縮器吸込空気温度、Ti:蒸発器吸込空気温度、及びf:圧縮機周波数が計測されるものとする。
Pd、Ps、Td、Ts及びTlは、冷媒状態を表すためによく用いられるp-h線図(図9)を構成する基本物理量である。また、To、Ti及びf(負荷に相当)は、環境条件を表す物理量である。
本実施の形態では、空気調和機200が複数種類のセンサにより計測された複数種類の状態値をまとめて診断装置100に送信するものとして説明する。しかし、各センサが個別に状態値を診断装置100に送信してもよい。
なお、空気調和機200は、機器の例である。
なお、「空気調和機200から複数種類の状態値を取得する」には、診断装置100が各センサから状態値を取得する場合も含まれる。
取得部101、正規化部102、記憶部103、診断部104及び表示部105の詳細は後述する。
なお、診断装置100の動作手順は、診断方法に相当する。
診断装置100は、ハードウェアとして、プロセッサ901、主記憶装置902、補助記憶装置903、通信装置904及び入出力装置905を備える。
補助記憶装置903には、図1に示す取得部101、正規化部102、診断部104及び表示部105の機能を実現するプログラムが記憶されている。
これらプログラムは、補助記憶装置903から主記憶装置902にロードされる。そして、プロセッサ901がこれらプログラムを実行して、後述する取得部101、正規化部102、診断部104及び表示部105の動作を行う。
図3では、プロセッサ901が取得部101、正規化部102、診断部104及び表示部105の機能を実現するプログラムを実行している状態を模式的に表している。
なお、図1に示す正規化部102は、主記憶装置902又は補助記憶装置903により実現される。
通信装置904は、ネットワーク300を介して空気調和機200と通信を行う。
入出力装置905は、例えば、キーボード、マウス及びディスプレイ装置である。
より具体的には、取得部101は、正常推定期間に空気調和機200の複数種類の状態値を複数種類の基準値として取得する。正常推定期間は、空気調和機200が正常に動作すると推定される期間である。
また、取得部101は、診断期間に、空気調和機200から複数種類の状態値を複数種類の診断値として取得する。診断期間とは、空気調和機200が正常に動作するか否かが明らかではない、正常推定期間の後の期間である。
取得部101は、診断値取得部に相当する。
また、正規化部102は、診断期間に取得された複数種類の診断値を正規化ルールに従って正規化する。診断値を正規化して得られた値を正規化診断値という。
正規化部102は、正規化基準値取得部と診断値正規化部に相当する。
また、記憶部103は、正規化ルールを記憶する。
図3は、本実施の形態に係る診断装置100の正常推定期間における動作例を示す。
図4は、本実施の形態に係る診断装置100の診断期間における動作例を示す。
図3のフローは、既定の実行周期で繰り返される。実行周期は、例えば、1分である。
なお、空気調和機200は起動直後及び/又は負荷変化時には、冷媒状態及び/又はアクチュエータ状態が大きく変動し、過渡状態となる。正常推定期間に、このような過渡状態の期間が含まれないようにすることが望ましい。つまり、正常推定期間を空気調和機200が安定している安定期間のみとすることが望ましい。安定期間は、例えば、空気調和機200の起動からの経過時間、継続してアクチュエータ状態に変化がない時間に基づいて判定することができる。
また、ステップS101では、前述したように、取得部101は、基準値として、Pd、Ps、Td、Ts、T、To、Ti、及びfを取得する。しかし、以下では、説明の簡明化のために、主にPdについて説明を行う。以下の説明は、Pd以外の状態値にも適用される。
前述したように、正規化部102により正規化された後の基準値は正規化基準値である。
正規化の詳細は後述する。
正常推定期間が終了した場合は、図3のフローは終了する。
一方、正常推定期間が終了していない場合は、次の実行周期(例えば1分経過後)に再度ステップS101が行われる。
正常推定期間は、例えば、空気調和機200の設置から1ヶ月間である。正常推定期間は、空気調和機200が正常に動作すると推定される期間であれば、どのような期間でもよい。
図4の動作フローは診断期間の開始とともに開始する。診断期間は、例えば、診断装置100のユーザが入出力装置905を介して指定する。
前述したように、正規化部102により正規化された後の診断値は正規化診断値である。
正規化の詳細は後述する。
目標数の正規化診断値が得られた場合は、処理がステップS205に進む。
一方、目標数の正規化診断値が得られていない場合は、次の実行周期(例えば1分経過後)に再度ステップS201が行われる。
目標数は、例えば、1日分の正規化診断値の数(60×24=1,440)でもよいし、30日分の正規化診断値の数(60×24×30=43,200)でもよい。目標数は、診断装置100のユーザが任意に決定することができる。
具体的には、診断部104は、状態値Pdについての目標数分の正規化診断値を記憶部103から読み出す。そして、診断部104は、読み出した状態値Pdについての目標数分の正規化診断値における中間値を抽出する。診断部104は、他の状態値についても、同様の動作を行う。
具体的には、診断部104は、状態値Pdについての複数の正規化基準値を記憶部103から読み出す。そして、診断部104は、読み出した状態値Pdについての複数の正規化基準値における中間値を抽出する。診断部104は、他の状態値についても、同様の動作を行う。
診断部104は、例えば、図5に示すように、状態値Pdの正規化診断値のヒストグラムと状態値Pdの正規化基準値のヒストグラムを生成し、それぞれのヒストグラムの中央値を比較してもよい。
また、診断部104は、中央値の比較以外の方法で、正規化診断値と正規化基準値を比較してもよい。
本実施の形態では、図6に示すように、中間値の差のレベルごとに診断結果通知メッセージが用意されているものとする。
診断部104は、ステップS207の比較より得られた中間値の差のレベルに対応する診断結果通知メッセージを選択する。
以下では、図7及び図8を参照して、ステップS102の正規化の手順を説明する。
また、「基準値」の欄には、それぞれの実行周期で取得された基準値が示される。基準値の添え字は、実行周期の回数に対応している。
また、「Pd」の欄には、それぞれの実行周期での「基準値上限値」と、「基準値下限値」と、「正規化基準値」が示される。図7では、作図上の理由により「Pd」の欄のみが示されるが、Ps等の他の基準値についても同様に「基準値上限値」と、「基準値下限値」と、「正規化基準値」が存在しているものとする。
「基準値上限値」は、それぞれの実行周期での基準値Pdが取り得る上限値である。基準値Pdの基準値上限値はPdmaxと表記する。Pdmaxの添え字は、実行周期の回数に対応している。
「基準値下限値」は、それぞれの実行周期での基準値Pdが取り得る下限値である。基準値Pdの基準値下限値はPdminと表記する。Pdminの添え字は、実行周期の回数に対応している。
このように、基準値Pdが取り得る上限値及び下限値は時刻ごとに変動する。
正規化部102は、空気調和機200から基準値Pdが取得された時点での基準値上限値Pdmaxと基準値下限値Pdminを取得する。
基準値上限値Pdmaxと基準値下限値Pdminの詳細は後述する。
例えば、正規化部102は、1回目の実行周期の基準値Pd1が取得された時点で基準値Pd1が取り得る上限値及び下限値を基準値上限値Pdmax1及び基準値下限値Pdmin1として取得する。そして、正規化部102は、基準値Pd1と基準値上限値Pdmax1との差と、基準値Pd1と基準値下限値Pdmin1との差との比に基づき、「1」と「-1」との間の数値範囲(正規化範囲)での基準値Pd1の位置を決定して基準値Pd1を正規化する。なお、基準値Pd1の正規化基準値を「Pd1*」と表記する。同様に、基準値Pd2の正規化基準値を「Pd2*」と表記する。
基準値Pd1が、基準値上限値Pdmax1と基準値下限値Pdmin1との範囲内にあれば、正規化基準値Pd1*は、「1」と「-1」との間の数値範囲(正規化範囲)内の数値となる(図7の例では、正規化基準値Pd1*は「0.4」)。
具体的には、正規化部102は、図8に示す式(1)、式(2)及び式(3)により、基準値Pd1を正規化する。
つまり、正規化部102は、前述した正規化ルールに基づき、診断期間でのi(i≧1)回目の実行周期で診断値Pdiが取得された時点で診断値Pdiが取り得る上限値及び下限値を診断値上限値Pdmaxi及び診断値下限値Pdminiとして取得する。そして、正規化部102は、診断値Pdiと診断値上限値Pdmaxiとの差と、診断値Pdiと診断値下限値Pdminiとの差との比に基づき、「1」と「-1」との間の数値範囲(正規化範囲)での診断値Pdiの位置を決定して診断値Pdiを正規化する。
診断値Pdiが、診断値上限値Pdmaxiと診断値下限値Pdminiとの範囲内にあれば、正規化後の診断値Pdiは、「1」と「-1」との間の数値範囲(正規化範囲)内の数値となる。
Pdmaxは通常、空気調和機200の仕様書、サービスマニュアル等に異常停止の説明として記載されている。このため、例えば、診断装置100のユーザが予めPdmaxを正規化部102に設定しておく。
Pdminは、空気調和機200が異常停止しない範囲での吐出圧力Pdの下限値である。具体的には、正規化部102は、凝縮器吸込空気温度Toの飽和圧力換算値をPdminとして取得する。なぜなら、凝縮温度は凝縮器吸込空気温度To(=外気温度)より高いためである。
また、Psminは、空気調和機200が異常停止しない範囲での吸入圧力Psの下限値である。空気調和機200は、通常、吸入圧力Psの過度な低下による破損を防ぐために、吸入圧力Psが既定値を下回ると、強制的に運転を停止する。Psminは、このような既定値である。
Psminは通常、空気調和機200の仕様書、サービスマニュアル等に異常停止の説明として記載されている。このため、例えば、診断装置100のユーザが予めPsminを正規化部102に設定しておく。
Tdmaxは通常、空気調和機200の仕様書、サービスマニュアル等に異常停止の説明として記載されている。このため、例えば、診断装置100のユーザが予めTdmaxを正規化部102に設定しておく。
また、Tdminは、空気調和機200が異常停止しない範囲での吐出温度Tdの下限値である。具体的には、正規化部102は、凝縮温度をTdminとして取得する。なぜなら、空気調和機200は、通常、吐出過熱度>0となるためである。ここで、凝縮温度は、吐出圧力Pdを飽和温度に換算した値である。
Tsminは、空気調和機200が異常停止しない範囲での冷媒の吸入温度Tsの下限値である。具体的には、正規化部102は、蒸発温度をTsminとして取得する。なぜなら、空気調和機200は、通常、吸入過熱度>0となるためである。ここで、蒸発温度は吸入圧力Psを飽和温度に換算した値である。
Tlminは、空気調和機200が異常停止しない範囲での凝縮器出口液温度Tlの下限値である。具体的には、正規化部102は、凝縮器吸込空気温度ToをTlminとして取得する。なぜなら、凝縮器出口液温度Tlは凝縮器吸込空気温度Toより高いためである。
このように、本実施の形態では、診断装置100が、正規化診断値と正規化基準値とを比較する。つまり、診断装置100が基準値と診断値の正規化を行うことで、空気調和機200の設置初期と診断時とで環境条件が変化しても、空気調和機200の動作状態を診断することができる。このため、本実施の形態によれば、空気調和機200が異常に近づいているのか、空気調和機200の動作状態に変化がないのかといった診断ができる。つまり、本実施の形態によれば、空気調和機200が異常に至る前の過渡的段階で空気調和機200の動作状態の変化を検知することができる。
空気調和機200のサービスマンは、空気調和機200が異常に近づいている場合に、現地調査など、異常を未然に防ぐための対策を取ることができる。この結果、空気調和機200の運転を継続することができる。
本実施の形態では、診断値が計測された際の空気調和機200の動作環境を考慮した診断を行うことで、診断精度を向上させる例を説明する。
なお、以下で説明していない事項は、実施の形態1と同様である。
本実施の形態に係る診断システム1000の構成は図1に示す通りである。
また、本実施の形態に係る診断装置100のハードウェア構成例は図2に示す通りでる。
図12は、本実施の形態に係る診断装置100の正常推定期間における動作例を示す。
図13は、本実施の形態に係る診断装置100の診断期間における動作例を示す。
動作環境情報は、基準値が計測された時点での空気調和機200の動作環境を示す情報である。動作環境は、例えば、外気温度、室内温度等である。また、取得部101は、いずれかの状態値を動作環境情報として取得してもよい。取得部101は、例えば、圧縮機周波数fを動作環境情報として取得してもよい。
取得部101は、取得した基準値と動作環境情報を正規化部102に出力する。
また、ステップS211で取得する動作環境情報も、ステップS111で取得する動作環境情報と同様に、診断値が計測された時点での空気調和機200の動作環境を示す情報である。
診断部104は、具体的には、ステップS205で中間値が抽出された正規化診断値に関連付けられている動作環境情報に示される動作環境を識別する。そして、識別した動作環境と同一又は類似の動作環境が示される動作環境情報が関連付けられている複数の正規化基準値を記憶部103から読み出す。そして、診断部104は、読み出した複数の正規化基準値における中間値を抽出する。
図14の例では、状態値Pdの正規化診断値の動作環境は「To=26℃」である。すなわち、状態値Pdの正規化診断値に関連付けられている動作環境情報に示される動作環境は「To=26℃」である。Toは、凝縮器吸込空気温度(=外気温度)である。
図14の例では、状態値Pdの正規化基準値の動作環境として「To=20℃」、「To=25℃」及び「To=30℃」が存在する。すなわち、動作環境として「To=20℃」が示される動作環境情報に関連付けられている正規化基準値と、動作環境として「To=25℃」が示される動作環境情報に関連付けられている正規化基準値と、動作環境として「To=30℃」が示される動作環境情報に関連付けられている正規化基準値とが存在する。
正規化診断値の動作環境である「To=26℃」に類似する動作環境は「To=25℃」である。このため、診断部104は、「To=25℃」が示される動作環境情報に関連付けられている複数の正規化基準値を記憶部103から読み出す。
そして、診断部104は、読み出した複数の正規化基準値における中間値を抽出する(ステップS216)。
その後、診断部104は、動作環境が「To=26℃」である正規化診断値の中間値と動作環境が「To=25℃」である正規化基準値の中間値とを比較する(ステップS207)。
なお、図14は、診断部104が、動作環境が「To=26℃」である正規化診断値のヒストグラムの中間値と動作環境が「To=25℃」である正規化基準値のヒストグラムの中間値とを比較している例を示している。
このように、本実施の形態では、動作環境が異なる複数の正規化基準値が存在する場合に、診断装置100が、正規化診断値の動作環境と同一又は類似の動作環境の正規化基準値を選択する。このため、本実施の形態によれば、診断装置100は、正規化診断値と動作環境が近似する正規化基準値を用いて診断することができ、この結果、診断精度を向上させることができる。
同一の機種であっても、通常、空気調和機200ごとに設置条件が異なる。設置条件は、冷媒配管長、冷媒追加充填量、吸い込み口周囲の気流状態等である。設置条件が異なると、外気温、室内温度、負荷等が同じであっても、空気調和機200ごとに動作状態が異なる。
このため、正常推定期間であっても、設置条件によっては、基準値が基準値上限値又は基準値下限値に近い場合がある。また、同様に、設置条件によっては、空気調和機200が正常であっても、診断値が診断値上限値又は診断値下限値に近い場合がある。
本実施の形態では、正規化部102は、補正ルールに従い、基準値又は基準値上限値及び基準値下限値を補正する。また、本実施の形態では、正規化部102は、補正ルールに従い、診断値又は診断値上限値及び診断値下限値を補正する。例えば、正規化部102は、標準的な状態値、標準的な状態値上限値及び標準的な状態値下限値に基づき、補正を行う。
標準的な状態値、標準的な状態値上限値及び標準的な状態値下限値を、以下では、それぞれ、標準状態値、標準上限値及び標準下限値という。また、標準状態値、標準上限値及び標準下限値を、まとめて標準値という。
標準値は、例えば、工場出荷時に計測された値、カタログスペック又はサービスハンドブックに記載の値等である。
なお、以下で説明していない事項は、実施の形態1と同様である。
図15は、本実施の形態に係る診断システム1000の構成例を示す。
図15では、図1と比較してデータベース106が追加されている。
データベース106は、標準状態値、標準上限値及び標準下限値を記憶している。データベース106は、主記憶装置902又は補助記憶装置903により実現される。
本実施の形態では、正規化部102は、補正ルールに従い、標準値を用いて、基準値又は基準値上限値及び基準値下限値を補正する。そして、正規化部102は、補正後の基準値又は補正後の基準値上限値及び補正後の基準値下限値を用いた正規化を行って、正規化基準値を得る。
また、正規化部102は、補正ルールに従い、標準値を用いて、診断値又は診断値上限値及び診断値下限値を補正する。そして、正規化部102は、補正後の診断値又は補正後の診断値上限値及び補正後の診断値下限値を用いた正規化を行って、正規化診断値を得る。
また、本実施の形態では、記憶部103は、正規化ルールに加えて、補正ルールも記憶している。
図15の取得部101、診断部104及び表示部105は、図1に示すものと同じであるため、説明を省略する。
本実施の形態に係る診断装置100の正常推定期間における動作は図3に示す通りである。
このため、本実施の形態では、ステップS102において、正規化部102が、標準値を用いて、基準値又は基準値上限値及び基準値下限値を補正する。そして、正規化部102は、補正後の基準値又は補正後の基準値上限値及び補正後の基準値下限値を用いた正規化を行って、正規化基準値を得る。
ステップS102以外の処理は、実施の形態1で説明した通りなので、説明を省略する。
このため、本実施の形態では、ステップS202において、正規化部102が、標準値を用いて、診断値を補正する。そして、正規化部102は、補正後の診断値を用いた正規化を行って、正規化診断値を得る。
ステップS202以外の処理は、実施の形態1で説明した通りなので、説明を省略する。
図16は、状態値Pd1の補正の例を示す。
以下では、正規化部102がステップS102において基準値Pd1を補正する例を説明するが、以下と同様の手順にて正規化部102はステップS202において診断値Pdiを補正することができる。
一方、図16の「標準値」に示すように、標準状態値Pdは、標準下限値Pdminと標準上限値Pdmaxとのほぼ中間に位置している。
正規化部102は、式(1)に従って、補正後の基準値Pd1#を算出する。なお、式(1)に含まれる中点m1は式(2)により算出され、中点mは式(3)により算出される。
正規化部102が基準値Pd1を補正することにより、図16の「補正後」に示すように、補正後の基準値Pd1#は、基準値下限値Pdmin1と基準値上限値Pdmax1とのほぼ中間に位置することになる。
このように、本実施の形態では、診断装置100は、設置条件に応じて基準値を補正し、また、診断値を補正する。このため、本実施の形態によれば、設置条件の違いを吸収することができ、診断精度を向上させることができる。
あるいは、これらの実施の形態のうち、1つを部分的に実施しても構わない。
あるいは、これらの実施の形態のうち、2つ以上を部分的に組み合わせて実施しても構わない。
また、これらの実施の形態に記載された構成及び手順を必要に応じて変更してもよい。
最後に、診断装置100のハードウェア構成の補足説明を行う。
図2に示すプロセッサ901は、プロセッシングを行うIC(Integrated Circuit)である。
プロセッサ901は、CPU(Central Processing Unit)、DSP(Digital Signal Processor)等である。
図2に示す主記憶装置902は、RAM(Random Access Memory)である。
図2に示す補助記憶装置903は、ROM(Read Only Memory)、フラッシュメモリ、HDD(Hard Disk Drive)等である。
図2に示す通信装置904は、データの通信処理を実行する電子回路である。
通信装置904は、例えば、通信チップ又はNIC(Network Interface Card)である。
入出力装置905は、前述したように、例えば、マウス、キーボード及びディスプレイ装置である。
そして、OSの少なくとも一部がプロセッサ901により実行される。
プロセッサ901はOSの少なくとも一部を実行しながら、取得部101、正規化部102、診断部104及び表示部105の機能を実現するプログラムを実行する。
プロセッサ901がOSを実行することで、タスク管理、メモリ管理、ファイル管理、通信制御等が行われる。
また、取得部101、正規化部102、診断部104及び表示部105の処理の結果を示す情報、データ、信号値及び変数値の少なくともいずれかが、主記憶装置902、補助記憶装置903、プロセッサ901内のレジスタ及びキャッシュメモリの少なくともいずれかに記憶される。
また、取得部101、正規化部102、診断部104及び表示部105の機能を実現するプログラムは、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ブルーレイ(登録商標)ディスク、DVD等の可搬記録媒体に格納されていてもよい。そして、取得部101、正規化部102、診断部104及び表示部105の機能を実現するプログラムが格納された可搬記録媒体を流通させてもよい。
また、診断装置100は、処理回路により実現されてもよい。処理回路は、例えば、ロジックIC(Integrated Circuit)、GA(Gate Array)、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)、FPGA(Field-Programmable Gate Array)である。
この場合は、取得部101、正規化部102、診断部104及び表示部105は、それぞれ処理回路の一部として実現される。
なお、本明細書では、プロセッサと処理回路との上位概念を、「プロセッシングサーキットリー」という。
つまり、プロセッサと処理回路とは、それぞれ「プロセッシングサーキットリー」の具体例である。
Claims (8)
- 機器が正常に動作すると推定される正常推定期間に前記機器から取得された、前記機器の動作状態を表す状態値である基準値が既定の正規化ルールに従って正規化されて得られた値である正規化基準値を取得する正規化基準値取得部と、
前記機器が正常に動作するか否かが明らかではない前記正常推定期間の後の診断期間に、前記機器から前記状態値を診断値として取得する診断値取得部と、
前記診断値を前記正規化ルールに従って正規化する診断値正規化部と、
前記診断値正規化部による前記診断値の正規化により得られた正規化診断値と前記正規化基準値とを用いて、前記診断期間の前記機器の動作状態を診断する診断部とを有する診断装置。 - 前記正規化基準値取得部は、
前記正常推定期間内の複数の時刻で前記機器から取得された複数の基準値が前記正規化ルールに従って正規化されて得られた複数の正規化基準値を取得し、
前記診断値取得部は、
前記診断期間内の複数の時刻で前記機器から複数の診断値を取得し、
前記診断値正規化部は、
前記複数の診断値を前記正規化ルールに従って正規化し、
前記診断部は、
前記診断値正規化部による正規化により得られた複数の正規化診断値と、前記複数の正規化基準値とを用いて、前記診断期間の前記機器の動作状態を診断する請求項1に記載の診断装置。 - 前記診断部は、
前記複数の正規化診断値の中央値と、前記複数の正規化基準値の中央値とを比較して、前記診断期間の前記機器の動作状態を診断する請求項2に記載の診断装置。 - 前記診断部は、
各々が診断結果を通知する複数の診断結果通知メッセージの中から、前記複数の正規化診断値の中央値と前記複数の正規化基準値の中央値との差に応じて、いずれかの診断結果通知メッセージを選択し、選択した診断結果通知メッセージを出力する請求項3に記載の診断装置。 - 前記正規化基準値取得部は、
前記複数の正規化基準値の各々に対応する基準値が前記機器から取得された時点での前記機器の動作環境が示される動作環境情報を取得し、
前記診断値取得部は、
前記複数の診断値の各々が前記機器から取得された時点での前記機器の動作環境が示される動作環境情報を取得し、
前記診断部は、
各々の動作環境情報に共通する動作環境が示される正規化診断値と正規化基準値とを用いて、前記診断期間の前記機器の動作状態を診断する請求項2に記載の診断装置。 - 前記正規化ルールは、
前記機器から前記状態値が取得された時点で前記状態値が取り得る上限値及び下限値である状態値上限値及び状態値下限値を取得し、前記状態値と前記状態値上限値との差と前記状態値と前記状態値下限値との差との比に基づき、既定の上限値から既定の下限値までの数値範囲である正規化範囲での前記状態値の位置を決定して前記状態値を正規化することが定められたルールであり、
前記正規化基準値取得部は、
前記正規化ルールに従い、前記機器から前記基準値が取得された時点で前記基準値が取り得る上限値及び下限値である基準値上限値及び基準値下限値を取得し、前記基準値と前記基準値上限値との差と前記基準値と前記基準値下限値との差との比に基づき、前記正規化範囲での前記基準値の位置を決定して得られた正規化基準値を取得し、
前記診断値正規化部は、
前記正規化ルールに従い、前記機器から前記診断値が取得された時点で前記診断値が取り得る上限値及び下限値である診断値上限値及び診断値下限値を取得し、前記診断値と前記診断値上限値との差と前記診断値と前記診断値下限値との差との比に基づき、前記正規化範囲での前記診断値の位置を決定して前記診断値を正規化する請求項1に記載の診断装置。 - 前記正規化ルールは、
前記機器から前記状態値が取得された時点で前記状態値が取り得る上限値及び下限値である状態値上限値及び状態値下限値を取得し、既定の補正ルールに従い前記状態値を補正し、補正後の前記状態値と前記状態値上限値との差と補正後の前記状態値と前記状態値下限値との差との比に基づき、既定の上限値から既定の下限値までの数値範囲である正規化範囲での前記状態値の位置を決定して前記状態値を正規化することが定められたルールであり、
前記正規化基準値取得部は、
前記正規化ルールに従い、前記機器から前記基準値が取得された時点で前記基準値が取り得る上限値及び下限値である基準値上限値及び基準値下限値を取得し、前記補正ルールに従い前記基準値を補正し、補正後の前記基準値と前記基準値上限値との差と補正後の前記基準値と前記基準値下限値との差との比に基づき、前記正規化範囲での補正後の前記基準値の位置を決定して得られた正規化基準値を取得し、
前記診断値正規化部は、
前記正規化ルールに従い、前記機器から前記診断値が取得された時点で前記診断値が取り得る上限値及び下限値である診断値上限値及び診断値下限値を取得し、前記補正ルールに従い前記診断値を補正し、補正後の前記診断値と前記診断値上限値との差と補正後の前記診断値と前記診断値下限値との差との比に基づき、前記正規化範囲での補正後の前記診断値の位置を決定して前記診断値を正規化する請求項1に記載の診断装置。 - コンピュータが、機器が正常に動作すると推定される正常推定期間に前記機器から取得された、前記機器の動作状態を表す状態値である基準値が既定の正規化ルールに従って正規化されて得られた値である正規化基準値を取得し、
前記コンピュータが、前記機器が正常に動作するか否かが明らかではない前記正常推定期間の後の診断期間に、前記機器から前記状態値を診断値として取得し、
前記コンピュータが、前記診断値を前記正規化ルールに従って正規化し、
前記コンピュータが、前記診断値の正規化により得られた正規化診断値と前記正規化基準値とを用いて、前記診断期間の前記機器の動作状態を診断する診断方法。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US18/262,308 US20240125499A1 (en) | 2021-03-24 | 2021-03-24 | Diagnosis apparatus and diagnosis method |
JP2023508285A JP7395055B2 (ja) | 2021-03-24 | 2021-03-24 | 診断装置及び診断方法 |
PCT/JP2021/012379 WO2022201393A1 (ja) | 2021-03-24 | 2021-03-24 | 診断装置及び診断方法 |
EP21933003.2A EP4318154A4 (en) | 2021-03-24 | 2021-03-24 | DIAGNOSTIC DEVICE AND DIAGNOSTIC METHOD |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PCT/JP2021/012379 WO2022201393A1 (ja) | 2021-03-24 | 2021-03-24 | 診断装置及び診断方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
WO2022201393A1 true WO2022201393A1 (ja) | 2022-09-29 |
Family
ID=83396614
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
PCT/JP2021/012379 WO2022201393A1 (ja) | 2021-03-24 | 2021-03-24 | 診断装置及び診断方法 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20240125499A1 (ja) |
EP (1) | EP4318154A4 (ja) |
JP (1) | JP7395055B2 (ja) |
WO (1) | WO2022201393A1 (ja) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4281334B2 (ja) | 2002-11-20 | 2009-06-17 | ダイキン工業株式会社 | 異常診断システム |
JP2016012263A (ja) * | 2014-06-30 | 2016-01-21 | 株式会社Ihi | 異常診断装置 |
JP2017181297A (ja) * | 2016-03-30 | 2017-10-05 | 株式会社Ihi | 異常診断方法、異常診断装置、及び異常診断プログラム |
JP2018529470A (ja) * | 2015-09-30 | 2018-10-11 | ハート テスト ラボラトリーズ,インコーポレイテッド | 定量的心臓検査 |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2017184073A1 (en) * | 2016-04-18 | 2017-10-26 | Sembcorp Industries Ltd | System and method for wastewater treatment process control |
-
2021
- 2021-03-24 JP JP2023508285A patent/JP7395055B2/ja active Active
- 2021-03-24 EP EP21933003.2A patent/EP4318154A4/en not_active Withdrawn
- 2021-03-24 US US18/262,308 patent/US20240125499A1/en active Pending
- 2021-03-24 WO PCT/JP2021/012379 patent/WO2022201393A1/ja active Application Filing
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4281334B2 (ja) | 2002-11-20 | 2009-06-17 | ダイキン工業株式会社 | 異常診断システム |
JP2016012263A (ja) * | 2014-06-30 | 2016-01-21 | 株式会社Ihi | 異常診断装置 |
JP2018529470A (ja) * | 2015-09-30 | 2018-10-11 | ハート テスト ラボラトリーズ,インコーポレイテッド | 定量的心臓検査 |
JP2017181297A (ja) * | 2016-03-30 | 2017-10-05 | 株式会社Ihi | 異常診断方法、異常診断装置、及び異常診断プログラム |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
See also references of EP4318154A4 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP4318154A1 (en) | 2024-02-07 |
JP7395055B2 (ja) | 2023-12-08 |
JPWO2022201393A1 (ja) | 2022-09-29 |
EP4318154A4 (en) | 2024-04-24 |
US20240125499A1 (en) | 2024-04-18 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US20200049363A1 (en) | Air-conditioning apparatus and air-conditioning system | |
CN111272454B (zh) | 异常诊断装置及异常诊断方法 | |
CN114353854B (zh) | 用于在线定位异常传感器的方法、设备和介质 | |
CN112648710B (zh) | 排气温度传感器故障检测方法、装置及空调设备 | |
US20210318207A1 (en) | System for abnormal condition detection using nearest neighbor | |
US12000604B2 (en) | Failure diagnosis system configured to diagnose a state of an air-conditioning apparatus having a refrigerant circuit | |
KR101995311B1 (ko) | 공조 시스템의 고장 진단 장치 및 진단 방법 | |
US20090120111A1 (en) | Remote Diagnostics and Prognostics for Refrigerant Systems | |
JP6482743B1 (ja) | リスク評価装置、リスク評価システム、リスク評価方法、及び、リスク評価プログラム | |
CN115127194B (zh) | 用于检测中央空调冷水机组故障的方法、设备和介质 | |
US20240142125A1 (en) | Air conditioning system, abnormality estimation method for air conditioning system, air conditioner, and abnormality estimation method for air conditioner | |
WO2020027207A1 (ja) | 異常検出方法、情報処理装置及び異常検出システム | |
WO2022201393A1 (ja) | 診断装置及び診断方法 | |
CN111023418B (zh) | 压力传感器异常的控制方法、装置和空调器 | |
JPWO2019049521A1 (ja) | リスク評価装置、リスク評価システム、リスク評価方法、及び、リスク評価プログラム | |
JP6860304B2 (ja) | 異常診断装置、異常診断方法及び異常診断プログラム | |
CN115307669B (zh) | 用于检测被测系统的异常传感器的方法、设备和介质 | |
JP7437163B2 (ja) | 診断装置、診断方法およびプログラム | |
JP5948998B2 (ja) | 異常診断装置 | |
WO2023175941A1 (ja) | 故障判定システム及び故障判定方法 | |
CN113757915B (zh) | 异常诊断装置和异常诊断方法 | |
JP7427140B2 (ja) | 故障診断装置、故障診断方法、及び故障診断プログラム | |
US20240003584A1 (en) | Compressor staging control architecture for hot gas reheat systems | |
US20240318847A1 (en) | Monitoring device for predictive fault detection | |
US20240044539A1 (en) | Data processing apparatus and data processing method |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 21933003 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
|
ENP | Entry into the national phase |
Ref document number: 2023508285 Country of ref document: JP Kind code of ref document: A |
|
WWE | Wipo information: entry into national phase |
Ref document number: 18262308 Country of ref document: US |
|
WWE | Wipo information: entry into national phase |
Ref document number: 2021933003 Country of ref document: EP |
|
NENP | Non-entry into the national phase |
Ref country code: DE |
|
ENP | Entry into the national phase |
Ref document number: 2021933003 Country of ref document: EP Effective date: 20231024 |