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JP4136574B2 - Maintenance time determination method, failure diagnosis device, program - Google Patents
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JP4136574B2 - Maintenance time determination method, failure diagnosis device, program - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、冷凍/冷蔵ショーケースの管理・監視を行うシステムに係わり、特に冷凍/冷蔵ショーケースの各部の適切なメンテナンス時期を判定するメンテナンス時期判定方法、この方法を実現する故障診断装置等に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、スーパーマーケットやコンビニエンスストア内に設置される各種機器を管理する店舗内管理システムが普及し始めており、冷凍・冷蔵ショーケース等の庫内温度やその冷凍機等の各種状態データの監視を行っている。
【0003】
このような冷凍・冷蔵ショーケース等を対象とした管理システムに関して、本出願の出願人は、既に、各機器毎の違いや、設置環境の違いがあっても、実際に設置した後に実測したデータに基づいて、各故障(着霜、目詰まり、冷媒漏れ等)毎に適切な閾値を設定できるようにすることで、精度よい故障検出/故障予測を行うことができ、また膨大な量のデータベースを構築する必要なく、処理負荷が小さくて済む管理システム(故障診断装置)を、本出願人により特願2001−380083号で提案している。
尚、低温ショーケース等の機器の故障判定を行うものとしては、他にも例えば特許文献1等に記載の手法等が提案されている。
【0004】
【0005】
【特許文献1】
特開平11−337242号公報
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
上記本出願人が提案している装置では、上記の通り、各故障(着霜、目詰まり、冷媒漏れ等)毎に、精度よい故障検出/故障予測を行うことができるが、着霜、目詰まり等は、“故障”と呼んではいるものの、基本的には掃除等のメンテナンスを行うことで対応できるものであり、適切なメンテナンス時期を自動的に判定することができれば、冷凍・冷蔵ショーケースの運用・管理上、役立つことが期待できる。例えば、省エネ化を図る観点から適切なメンテナンス時期を判断することが考えられる。
【0007】
本発明の課題は、設置環境等に影響されることなく、安価なシステムで、省エネ化の為の適切なメンテナンス時期を自動的に判定できるメンテナンス時期判定方法、該方法を実行する故障診断装置、プログラム等を提供することである。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明によるメンテナンス時期判定方法は、任意の学習期間内において、コンピュータが、ショーケースと冷凍機とより成る冷凍/冷蔵ショーケースの各部分の状態データと、前記冷凍機の消費電力とを、所定周期で収集し、該収集結果に基づいて、前記各部分の状態と前記消費電力との相関関係を求め、該相関関係を用いて、設定された省エネ目標値に対応する閾値を、前記部分毎に決定し、運用中に、該決定された閾値を用いて、前記各部分毎に、メンテナンスを実施すべき時期を判定する。
【0009】
上記手法によれば、冷凍・冷蔵ショーケース等に関して、設置後に実測したデータに基づいて、省エネ目標に対する閾値を決定しているので、設置環境等に影響されることなく、冷凍・冷蔵ショーケースの各部分(メンテナンス対象)毎に、省エネ化の為の適切なメンテナンス時期を自動的に判定できる。
【0010】
更に、単純に消費電力の増加を監視するのではなく、冷凍・冷蔵ショーケースの各部分(メンテナンス対象)毎に、その状態と消費電力との相関関係を、学習により求め、各メンテナンス対象毎に閾値を決定するので、各メンテナンス対象毎に、省エネ化の為の適切なメンテナンス時期を判定することができる。
【0011】
また、例えば、前記各部分の状態データは、前記ショーケースの庫内温度または前記冷凍機の吐出側圧力あるいは前記ショーケースの温調温度のプルダウン時間であり、該吐出側圧力または該温調温度のプルダウン時間に関しては、前記所定周期で収集したデータに対して、データ収集時の周囲環境による影響を除去する補正を行った後、該補正後のデータに基づいて、前記各部分の状態と前記消費電力との相関関係を求めるようにする。
【0012】
このように、吐出側圧力、該温調温度のプルダウン時間に関しては、データ補正を行うことで、データ収集時の周囲環境(特に温度)による影響を除去することができる。
【0013】
また、本発明の故障診断装置は、ショーケースと冷凍機とより成る冷凍/冷蔵ショーケースの各部分の状態データを所定周期で収集する状態データ収集手段と、該状態データ収集手段により状態データを収集するときの前記冷凍機の消費電力を検出する消費電力検出手段と、所定の学習期間中に、前記状態データ収集手段によって収集された各状態データと、該状態データ収集時に前記消費電力検出手段によって検出された各消費電力とに基づいて、前記各部分の状態と前記消費電力との相関関係を求める相関関係学習手段と、該相関関係学習手段により求められた相関関係に基づいて、任意に設定された省エネ目標値に対応する閾値を、前記各部分毎に決定する閾値決定手段と、運用中、該閾値決定手段によって決定された閾値を用いて、前記各部分毎に、メンテナンスを実施すべき時期となったか否かを判定するメンテナンス時期判定手段とを有するように構成する。
【0014】
なお、上述した本発明の各構成により行なわれる機能と同様の制御をコンピュータに行なわせるプログラムを記憶したコンピュータ読み取り可能な記憶媒体から、そのプログラムをコンピュータに読み出させて実行させることによっても、前述した課題を解決することができる。
【0015】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。
図1は、本実施の形態による故障診断装置の機能ブロック図である。
【0016】
図示の故障診断装置70は、状態データ収集部71、消費電力検出部72、相関関係学習部73、閾値決定部74、メンテナンス時期判定部75を有する。尚、これに限らず、例えば後述する図10の処理を実現する機能部が更に備わっていてもよい。また、尚、故障診断装置70は、例えば後述する図3に示す店舗内PC8に実装する。これに限らず、図3のNA3、ショーケースコントローラ9や、外部の他の情報処理装置(例えば図2に示す各種サーバ等)に実装してもよい。
【0017】
状態データ収集部71は、ショーケース80と冷凍機90とより成る、後述する冷凍/冷蔵ショーケースの各部分(メンテナンス対象)の状態データを所定周期で収集する。各部分の状態データとは、例えば、後述するショーケース庫内温度、冷凍機の吐出圧力値、温調温度のプルダウン時間等である。
【0018】
消費電力検出部72は、上記状態データ収集部71が各種状態データを収集するときに、そのときの冷凍機の消費電力を検出する。
相関関係学習部73は、所定の学習期間中に、上記状態データ収集部71によって収集された各種状態データと、上記消費電力検出部72により検出された消費電力とに基づいて、各種状態(故障度合い)と消費電力との相関関係を求める。その際、冷凍機の吐出圧力値、温調温度のプルダウン時間に関しては、収集したデータを、標準温度環境下での値となるように補正し、補正後のデータを用いる。
【0019】
閾値決定部74は、上記相関関係に基づいて、任意に設定された省エネ目標値に対応する各故障度合いの閾値を決定する。
上記状態データ収集部71は、更に、上記学習期間終了後、冷凍/冷蔵ショーケースの運用中も、随時、各種状態データを収集する。
【0020】
そして、メンテナンス時期判定部75は、この運用中に収集される各種状態データと、上記閾値決定部74により決定されている各閾値とを比較して、メンテナンスを実施すべき時期となったか否かを判定する。 その際、比較に用いる状態データは、ショーケース庫内温度は収集値をそのまま用いるが、冷凍機の吐出圧力値、温調温度のプルダウン時間に関しては、収集したデータを、標準温度環境下での値となるように補正し、補正後のデータを用いる。
【0021】
図1に示す故障診断装置70については、後に、図16等を参照して詳細に説明する。
上記故障診断装置70について詳細に説明する前に、まず、当該故障診断装置70に係わるシステム全体や、故障診断に関して前提となる事項の説明について、以下、説明していく。
【0022】
図2は、本故障診断装置に係わる店舗内機器管理システム全体の構成を概略的に示す図である。
図3は、図2に示した店舗100A内のシステム構成を示すブロック図である。
【0023】
尚、ここでは、説明の便宜上、店舗100Aのみ細部構成を示すこととするが、店舗100B、100Cについても店舗100Aと略同様の構成となる。
図2、図3に示す店舗内機器管理システムは、各店舗100A〜100C内のショーケース1(冷凍/冷蔵オープンショーケース)、エアコン2、その他照明等の各種機器に、それぞれ別個のコントローラ(ショーケースコントローラ9、エアコンコントローラ11、蓄熱コントローラ12、照明コントローラ21)を配設して、NA(ネットワークアダプタ)3、ルータ4、ネットワーク5を介して、店舗内PC8や、店舗外の情報処理装置(店舗本部サーバ6、サービス本部サーバ7等々)と接続するように構成したものである。そして、この店舗内機器管理システムでは、各コントローラが、それぞれ管轄する機器からデータを一定時間毎に経時的に集計し、収集したデータを店舗内パソコン(以下、店舗内PCという)8に送信する。具体例としては、ショーケースコントローラ9は、ショーケース1及び冷蔵庫10のデータを収集して、店舗内PC8に送信する。エアコンコントローラ11は、エアコン2のデータを収集して店舗内PC8に送信する。蓄熱コントローラ12は、蓄熱槽13のデータを収集して店舗内PC8に送信する。あるいは、収集したデータは、ネットワーク5を介して、店舗外の情報処理装置に送信するようにしてもよい。尚、一応断っておくが、これらコントローラは、当然、データ収集専用ではない。
【0024】
そして、これらコントローラからデータを受信した店舗内PC8や店舗外の任意の情報処理装置は、受信したデータに基づいて各機器の故障診断/予測を行う。具体的な故障診断/予測方法については、後に詳細に説明する。
【0025】
図2において、店舗100A、店舗100B、及び店舗100Cは、店舗内にショーケース1等を配設した店舗である。また、これら店舗には、エアコン2、自動販売機14、セキュリティシステム15等が配設されていてもよい。尚、ここでは、これら店舗100A〜100Cは、チェーン店化したスーパーマーケットのように、地域的に分散配置された店舗であるものとする。
【0026】
また、店舗本部サーバ6は、各店舗100A〜100Cを統括する本部機構の端末装置であり、提供する商品の種別及び価格等を各店舗に指示すると共に、各店舗100A〜100Cの売上げ状況等を把握する。サービス本部サーバ7は、各店舗100A〜100Cが顧客に提供すべきサービスの内容を集中管理する本部機構の端末装置である。セキュリティ本部サーバ16は、各店舗100A〜100Cにおける入退出管理や火災、防犯に係わるセキュリティ機構を統括する本部機構の端末装置である。
【0027】
このように、本例の店舗内機器管理システムでは、単に店舗ごとにその店舗の商品、サービス、セキュリティ等を管理するのではなく、店舗本部サーバ6、サービス本部サーバ7、セキュリティ本部サーバ16という各店舗100A〜100Cに共通の本部機構を設け、各店舗100A〜100Cを機能ごとに集中管理している。
【0028】
また、店舗オーナー・サーバ17は、各店舗100A〜100Cのオーナーが所有する端末装置である。機器オーナー・サーバ18は、各店舗100A〜100Cに設置されるショーケース等の機器がメーカー等からレンタルしたレンタル機器である場合、このレンタル機器のオーナーが所有する端末装置である。機器メンテナンス業者・サーバ19は、各店舗100A〜100Cに設置されるショーケース1等の機器を維持・管理するメンテナンス業者が所有する端末装置である。尚、ここでは説明の便宜上、各店舗100A〜100Cの店舗オーナー、機器オーナー、及び機器メンテナンス業者は、同一人であるものとする。
【0029】
また、各店舗100A〜100C、店舗本部サーバ6、サービス本部サーバ7、セキュリティ本部サーバ16、店舗オーナー・サーバ17、機器オーナー・サーバ18、機器メンテナンス業者・サーバ19は、それぞれ、ルータ4を介してネットワーク5に接続されている。具体的には、このネットワーク5は、公衆回線網(電話回線、ISDN等)やインターネット、ATMを用いるネットワーク等であり、また各端末装置はTCP/IPプロトコルを用いた通信を行う。よって、各店舗100A〜100Cと各端末装置との間でインターネット上のファイル転送(FTP)や電子メールの転送を行うことも可能である。
【0030】
従って、各店舗100A〜100C内の各機器の故障診断及び予測は、各店舗100A〜100C内の店舗内PC8だけでなく、店舗本部サーバ6、サービス本部サーバ7、セキュリティ本部サーバ16、店舗オーナー・サーバ17、機器オーナー・サーバ18、機器メンテナンス業者・サーバ19等の各端末装置において行わせることもできる。または、後述するNA3に行わせるようにしてもよい。
【0031】
図3に示す各店舗100A〜100C内のシステムは、店舗制御コントローラ20、ショーケース・コントローラ9、エアコン・コントローラ11、蓄熱コントローラ12、照明コントローラ21、自動販売機14、セキュリティシステム15等を、マルチドロップ方式(図示のように、各種コントローラ、自動販売機等を各々経由させて接続させる方式)でNA3に接続した構成を有し、各機器の状態に係わる情報の通知や指示等を行える。
【0032】
具体的には、例えば、蓄熱コントローラ12は、冷凍機22及び冷凍機23の負荷状況を示すデータを、ショーケース・コントローラ9、エアコン・コントローラ11から受け取り、この受信したデータ(冷凍機の負荷状況)に基づいて蓄熱槽13を制御する。
【0033】
NA3は、例えば「機器の状態表示/機器の設定入力」等のホームページを提供し、例えばアクセスを許可されている端末装置の“ブラウザ”画面上で、上記のように接続した機器の状態表示や設定を行うことができるようにする機能(以下、ホームページ機能という)と、接続している機器にトラブル等が発生した場合に自動的に管理者あるいは予め指定/登録されている任意の者に対して、電子メールなどによりトラブル発生を通知する機能(以下、自動メール送信機能という)とを有するネットワークアダプタである(これら機能に関する発明は、既に本発明の出願人が出願している)。
【0034】
このNA3を用いることにより、各店舗100A〜100C内の各種機器の監視や管理等を外部において(例えば店舗本部サーバ6等)集中的に行うことができたり、障害発生等を機器メンテナンス業者・サーバ19等に電子メールにより迅速に通知することができる。尚、このNA3は、シリアル通信ラインを収容するインタフェースを有するオプションボードとして形成し、店舗内PC8等に装着することもできる。また、NA3に代えて、ホームページ機能やメール送信機能を有するパソコン等を配設したり、店舗内の各種機器に直接NA3を装着する構成としてもよい。
【0035】
店舗コントローラ20は、店舗全体の省エネルギー制御を行うコントローラであり、具体的にはパソコン等で構成される。ショーケース・コントローラ9は、ショーケース1、冷蔵庫10の庫内商品に対する温度調整を行う為に冷凍機22を制御するコントローラである。エアコン・コントローラ11は、店舗内を所定の温度に調整する為のエアコン2を冷凍機23を用いて制御するコントローラである。蓄熱コントローラ12は、冷凍機22、冷凍機23の負荷状態に基づいて、氷を蓄熱する蓄熱槽13を制御するコントローラである。
【0036】
照明コントローラ21は、店舗内の天井等に配設された各種照明機器等を制御するコントローラであり、併せて、ショーケース1の蛍光灯調光をも行う。具体的には、例えば、ショーケース1の蛍光灯調光を行うに際しては、特開平6−325874号公報に開示された照明制御システムに対応する調光制御を行う。
【0037】
自動販売機14は、店舗内に設置され、飲料や食品等を販売する、オーナー管理される自動販売機である。尚、かかる自動販売機14は、ショーケース等との関連が薄いため、この自動販売機14用のコントローラは設けていない。
【0038】
セキュリティシステム15は、ドア24に設けられたセンサ、火災報知器25、防犯装置26等からのデータに基づいて店舗全体のセキュリティ管理するシステムである。尚、このセキュリティシステム15は、元々コントローラの機能を有するため、別個にコントローラを設けていない。
【0039】
店舗内PC8は、店舗内に設置されているパソコンであり、店舗で販売する商品の種類、価格等の管理や、売上げの計数の他に、各コントローラから受信した時系列データに基づいて各機器の故障診断を行う。尚、この店舗内PC8に付設されたPHSアダプタ27を介して、店舗オーナー・サーバ17や機器オーナー・サーバ18等に音声メッセージを用いた連絡等を行うこともできる。具体的には、例えば後述する故障の予測情報等を発信する。
【0040】
尚、上述した実施例の説明では、ショーケース・コントローラ9やエアコン・コントローラ11などの各種機器をマルチドロップ方式で接続することとしたが、本発明はこれに限定されるものではなく、リング型等の各種のネットワークトポロジーを用いることもできる。また、ネットワーク5を介して店舗100A〜100Cと店舗本部サーバ6等とが通信可能としたが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば無線通信系、衛星通信等による伝送路を介して、通信可能とする構成であってもよい。
【0041】
次に、ショーケース1の構成について説明する。ここでは、オープンショーケースを例にして、図4を参照して説明する。
図4には、オープンショーケースの一例の側断面図を示す。
【0042】
同図に示すオープンショーケース32は、本体27、陳列棚28、開口部29、冷凍機30、冷媒配管31、蒸発器33、送風機34、ダクト35、吹き出し口36等より成り、外気温度用サーミスタ45、庫内温度用サーミスタ46、温調温度用サーミスタ47、除霜温度用サーミスタ48等が設置されている構成となっている。尚、これらは基本的に室内(店舗内)に設置される構成であり、室外機である冷凍機30と区別する為に、以下、これらをオープンショーケース32の本体側と呼ぶこととする。
【0043】
本体27は、当該オープンショーケース32を形成する基本的な筐体であり、その一方向が開口(開口部29)されて、ここから商品の出し入れを行える形状となっている。陳列棚28は、商品を置くための棚である。
【0044】
冷凍機30は、高温・高圧の液冷媒を生成して、オープンショーケース32の本体側に供給する。すなわち、冷凍機30により生成された高温・高圧の液冷媒は、冷媒配管31を通り、オープンショーケース32本体側に供給される。これは不図示の膨張弁により低温・低圧の液冷媒となり、蒸発器33に送られる。これにより蒸発器33周辺の空気が冷やされる。冷やされた空気は、送風機34によりダクト35に送り込まれ、更に吹き出し口36からオープンショーケース32の庫内37へと送られ、庫内37全体を冷やす。吹き出し口36から庫内37に送られた冷気の一部は、図上に矢印で示すようにエアカーテンを形成しつつ吸込み口38に吸込まれる。これは、再び送風機34により送られ、冷気の循環を作り出す。尚、図4には示していないが、蒸発器33に流れ込む前の配管には電磁弁が設置されており、この電磁弁は、ショーケース庫内温度が設定温度に保たれるように開閉される。
【0045】
また、上記外気温度用サーミスタ45は、オープンショーケース32の周囲の温度を検知する為の温度センサである。庫内温度用サーミスタ46は、オープンショーケース32の庫内37の温度を検知する為の温度センサである。温調温度用サーミスタ47は、送風機34によりダクト35に送り込まれた空気の温度を検知する為の温度センサである。除霜温度用サーミスタ48は、蒸発器33近傍の温度を検知する為の温度センサである。
【0046】
上記冷凍機30について詳細に説明する。
冷凍機30は、同図に示すように、圧縮機39、凝縮器40等を有する構成である。
【0047】
上記蒸発器33に送られた低温・低圧の液冷媒は、低温・低圧のガス冷媒となって、冷媒配管31を通って冷凍機30側に戻される。これは、まず、圧縮機39に送られて圧縮されて高温・高圧のガス冷媒になる。このガス冷媒は、凝縮器40に送られ、凝縮器40により放熱を行うことにより高温・高圧の液冷媒となり、これは再び冷媒配管31を通りオープンショーケース32側に送られる。尚、冷媒配管31はループ状で冷媒を循環させるようになっている。
【0048】
また、圧縮機39は、例えばあるインバータ式冷凍機の場合、負荷に応じて回転数が制御される。
すなわち、負荷が大きいため、より大きい冷却能力が必要なときには、圧縮機39は高速回転するように制御され、多量の冷媒が送り込まれる。この場合、消費電力が増大する。
【0049】
一方、負荷が小さく、それほど冷却能力が必要ではないときには、圧縮機39は低速回転するように制御され、送り込む冷媒量を少なくする。つまり、省エネ運転となる。
【0050】
また、冷凍機30には温度センサと圧力センサが設けられている。すなわち、同図に示すように、吸込(低圧)側温度センサ41、吸込(低圧)側圧力センサ42、吐出(高圧)側温度センサ43、吐出(高圧)側圧力センサ44が設けられている。吸込(低圧)側温度センサ41と吸込(低圧)側圧力センサ42は、圧縮機39に入るまえの低温・低圧のガス冷媒の温度と圧力を測定するために設けられているセンサである。吐出(高圧)側温度センサ43と吐出(高圧)側圧力センサ44は、圧縮機39により圧縮されて成る高温・高圧のガス冷媒の温度と圧力を測定するために設けられているセンサである。
【0051】
ここで、あるインバータ式冷凍機の場合、負荷の増大、過渡的な外乱により冷凍サイクル機器、電気・電子部品の許容範囲を越えると予想された場合、通常運転制御とは異なる保護制御動作に入る。例えば、吐出(高圧)側圧力が高すぎた場合に運転周波数を減らす、等のような保護制御を行う。このような保護制御を行うことにより、冷凍機30自体の故障は防止することが可能となるが、ショーケース庫内温度上昇という問題が生じる場合がある。
【0052】
次に、以下に、各種故障が起きた場合の、オープンショーケース32、冷凍機30に設置した上記各種センサの信号変化特性について説明する。尚、以下に説明する各種故障のうち、着霜故障、目詰り故障は、厳密に言えば故障ではないのかもしれないが、ここでは故障と呼ぶものとする。
【0053】
まず、上記蒸発器33に着霜故障(アイスバンク)が発生した場合について説明する。
図5(a)は霜が完全に除去された状態の蒸発器33の外観図、図5(b)は除霜動作により霜を完全に除去できる限界の量まで霜49が付着した状態の蒸発器33の外観図である。
【0054】
図6には、主に図5(a)の状態から図5(b)の状態になるまでの(更にその後も)外気温度用サーミスタ45、庫内温度用サーミスタ46、及び温調温度用サーミスタ47でそれぞれ計測される温度の経時変化をグラフで示す。同図に示すグラフの縦軸は計測温度、横軸は時間である。
【0055】
図6において、時間t1 は図5(a)の状態のとき、時間t2は図5(b)の状態のときである。外気温度用サーミスタ45は、オープンショーケース32の周囲の温度を測定するので、蒸発器33への霜の付着状態には影響されない。同図に示す例では、周囲温度はほぼ一定であったものとする。一方、蒸発器33への霜の付着量が増すに従って冷気が送風され難くなる為、庫内温度用サーミスタ46及び温調温度用サーミスタ47で計測される温度(庫内37、ダクト35の温度)は、同図に示すように徐々に上昇していく。
【0056】
次に、図7(a)、(b)、図8(a)、(b)を参照して、冷凍機30の凝縮器40の目詰り故障時について説明する。
図7(a)はゴミ50が完全に除去された状態の凝縮器40、図7(b)はゴミ50が詰まった状態の凝縮器40の外観図である。
【0057】
図8(a)、(b)には、主に図7(a)の状態から図7(b)の状態になるまでの間(更にその後も)吐出(高圧)側温度センサ43、吐出(高圧)側圧力センサ44でそれぞれ計測される冷媒の温度/圧力の経時変化をグラフで示す。同図(a)、(b)に示すグラフの横軸は時間、縦軸は(a)は温度、(b)は圧力である。
【0058】
図8(a)、(b)において、時間t3 は図7(a)の状態のとき、時間t4は図7(b)の状態のときである。凝縮器40が目詰まりし伝熱面積が小さくなると、ガス冷媒からの放熱が正常に行われなくなるため、吐出(高圧)側のガス冷媒の温度と圧力は、目詰まりの度合いに応じて上昇する。吐出(高圧)側のガス冷媒の温度と圧力が上昇することで、蒸発器33に導かれる冷媒の温度と圧力も上昇する為、ショーケースの庫内37の温度が上昇してしまう。
【0059】
更に、蒸発器37から冷凍機30側へ戻る冷媒、すなわち吸込(低圧)側のガス冷媒の温度と圧力も上昇する。このガス冷媒の圧力が上昇すると、上述したあるインバータ式冷凍機の場合、上記の様に、運転周波数を低くする保護制御動作に入る。保護制御動作に入ることで、冷凍機30は故障を免れるかもしれないが、運転周波数を低くすると、蒸発器33に導かれる冷媒の温度や圧力が更に上昇してしまい、ショーケースの庫内37が全く冷えない状態になってしまう。
【0060】
更に、このまま運転を続けることで凝縮器40の目詰まりが更に酷くなると、最終的には冷凍機30は高圧圧力異常となり停止する。
続いて、以下に、ガス冷媒の漏れまたは不足時の現象について説明する。
【0061】
図9には、除霜動作が入った後の、庫内温度51(庫内温度用サーミスタ46で計測)、温調温度52(温調温度用サーミスタ47で計測)のプルダウン時間を表わしたグラフを示す。
【0062】
同図の左側にはガス冷媒の漏れ/不足がない状態、右側にはガス冷媒の漏れ/不足がある状態における庫内温度51、温調温度52の経時変化を示す。
まず、同図左側に示すように、ガス冷媒の漏れ/不足がない状態では、除霜動作が行われることによって庫内温度51、温調温度52は急激に上昇するが、除霜動作終了後は急激に低下する。一方、ガス冷媒の漏れ/不足がある状態では、蒸発器33における冷却能力が低下する為、同図右側に示すように、除霜動作終了後、庫内温度51、温調温度52が低下するまでのプルダウン時間が掛かるようになる。
【0063】
以上、オープンショーケース32、冷凍機30の状態データを検出する為の各種センサの信号変化特性が、各種故障が起きた場合にそれぞれどの様になるかを説明したが、これらセンサからの信号(計測データ)に基づいて、閾値設定、その後の故障診断/予測処理を行うことになる。
【0064】
以下、図10等を参照して、故障診断/予測手法について説明していく。尚、予測とは、近い将来に故障が発生する可能性が高い、と判断することである。
図10は、故障診断装置によって実行される閾値決定/故障診断/予測処理について説明する為のフローチャート図である。
【0065】
上述してあるように、図2、図3に示す店舗内機器管理システムでは、各コントローラ(ショーケース・コントローラ9等)がそれぞれ管轄する機器(ショーケース1及び冷蔵庫10等)のデータ(各種センサの計測データ等)を、一定時間毎に経時的に集計し、収集した時系列データを店舗内PC8に送信する。
【0066】
本例では、店舗内PC8が、上記のように送信されてきたデータを用いて、以下に説明する処理を実行する例を説明するが、これに限るわけではなく、当該処理はNA3で実行するようにしてもよいし、ネットワーク5を介して店舗外の任意の情報処理装置(例えば図2の各サーバ(サービス本部サーバ7等々))に上記データを転送して処理を行わせるようにしてもよい。本例による故障診断装置としての機能を、店舗内PC8で実現させるようにすると、機能のバージョンアップ等が容易になり、またNA3または店舗外の任意の情報処理装置で実現させるようにすると店舗内PC8を設ける必要がなくなる。
【0067】
店舗内PC8は、正常なデータ収集ができると考えられる特定の期間内(例えばショーケースと冷凍機が納入され、店舗内に設置され、電源が入ってから機器の動作が安定するまでの一定時間経過後からスタートし、任意の期間経過するまでの間)に、上記時系列データに基づいて、学習処理(データベース化)を行う(ステップS1)。
【0068】
すなわち、非除霜区間では(つまり、除霜が行われていないとき;ショーケース庫内温度等は、除霜中は、一時的に温度上昇するので、学習に利用できない為)、ショーケース庫内温度の平均値と瞬時値、冷凍機の吐出圧力の平均値、及び店舗外の温度の平均値を求めて、これを格納する。また、庫内温度プルダウン時間のデータは、当然、除霜区間(除霜動作後等)において収集し、またそのときの店舗内の温度の平均値を求めて、これらデータを格納する(ステップS2)。
【0069】
所定期間内、上記データ収集を行った後、このデータに基づいて、後述する正規分布曲線を用いた閾値の決定処理を行うが(または特に図示/説明はしないが、例えば学習データの量が不十分であり分布の分散が不明確な場合には、正規分布曲線の代わりに、t分布曲線を用いてもよい)、その前に、冷凍機の吐出圧力、及び庫内温度プルダウン時間について補正処理を行う。
【0070】
すなわち、上記データのうち、冷凍機の吐出圧力、及び庫内温度プルダウン時間は、季節の変動等(主に、温度変化)の影響を受けて、故障を生じてなくても変動していく。
【0071】
よって、上記収集した冷凍機の吐出圧力の平均値、庫内温度プルダウン時間の各々と、各影響因子(主に上記店舗内/店舗外温度)との関係を求めることで、これらデータを、温度の影響を受けないものに補正する必要がある。冷凍機の吐出圧力は主に店舗外温度に影響され、庫内温度プルダウン時間は主に店舗内温度に影響されるので、これらの関係を求め、上記収集したデータを補正する(ステップS3)。
【0072】
ここでは、図11を参照して、冷凍機の吐出圧力と店舗外温度との関係の一例を示して説明するが、庫内温度プルダウン時間と店舗内温度との関係についても、同様にして求める。
【0073】
図11は、上記ステップS2で収集したデータを元に作成した、吐出圧力−店舗外温度の関係図である。図示の例は、約15個分のデータに基づいて作成したものであり、これにより図示の回帰直線(y=0.2x+9.7)を作成する(相関係数;0.76)。図示の通り、吐出圧力のデータは、店舗外温度に影響された一定の傾向でその値が変動しているので、これら収集した各データは、店舗外温度が同じであったとした場合に得られるべき値へと補正しなければならない。よって、予め任意の温度(以下、標準温度という)を決めておき、上記関係式(回帰直線)を用いて、吐出圧力の各データを、標準温度のときの値となるように補正する。
【0074】
庫内温度プルダウン時間についても、店舗内温度との関係式を求めて、同様にして補正を行う。
そして、次に、閾値を決定する処理を行う(ステップS4)。閾値は、正規分布曲線を用いて求める。正規分布曲線は、ショーケース庫内温度については収集したデータをそのまま用いて作成し、冷凍機の吐出圧力、庫内温度プルダウン時間についてはステップS3で補正したデータを用いて作成する。
【0075】
まず、ショーケース庫内温度を例にして説明する。
図12は、実際にスーパーマーケットに設置されたショーケース庫内温度データ(約40個)を収集して作成したヒストグラムと正規分布曲線を示す図である。
【0076】
図示の通り、庫内温度データは、特に補正しなくても、−1〜−0.5°Cあたりを中心とする正規分布曲線53を描けるようなデータが得られている。この正規分布曲線53を用いて閾値を求める方法を、以下に説明する。
【0077】
まず、一般に、統計学的にみて、ある測定データの分布が、学習した分布と同じであるか否かを検定する場合、学習データの正規分布の基準化(正規分布曲線に囲まれた面積を1とする)を行い、これに対して、測定したデータが位置する確率が何%であるかを判断する。一般には5%、1%といった値を用いる。すなわち、図12に示す例では、正規分布曲線53に囲まれた全面積に対して、閾値の右側のエリア54(斜線で示す)の面積が1%や5%程度になるように、閾値の値を決定する。その際、更に、ある程度のマージンを見込んで、最終的な閾値を決定してもよい。
【0078】
冷凍機の吐出圧力、及び庫内温度プルダウン時間についても、上記と同様に、ステップS3で補正したデータを用いて、正規分布曲線を得て、閾値を決定する。
【0079】
ここで、上記補正を行ったことにより、正しい閾値が得られるようになることについて、図11で説明した冷凍機の吐出圧力を例にして説明する。
図13(a)は補正前のデータを用いて作成したヒストグラムとその正規分布曲線、図13(b)は補正後のデータを用いて作成したヒストグラムとその正規分布曲線の一例、図13(c)は図13(a)と図13(b)の関係を示す図である。
【0080】
図13(a)、(b)を比較すれば明らかなように、補正前は店舗外温度により影響を受けてデータのバラツキが大きいのに対して、補正後は、店舗外温度の影響を除去しているので、データの分布の幅がかなり小さくなっている。図13(c)は、この事を、更に視覚的に分かり易く示している図である。
【0081】
この補正後のデータにより得られる正規分布曲線56を用いることで、より適切な閾値を決定することができる。庫内温度プルダウン時間についても同様である。
【0082】
以上、機器を設置後に所定期間、実際にその場でデータ収集して、このデータに基づいて閾値を決定するので、各機器毎に設置した環境に応じた(実際に設置しないと、環境等による影響が分からない部分があるので)閾値の決定を行うことができ、本例では更に必要に応じて収集したデータを補正し、正規分布曲線を用いた閾値の決定を行うことで、より適切な閾値が設定されるようになる。
【0083】
上記のように閾値を決定した後は、この閾値を用いて機器の異常(故障)判定を行っていく。基本的には、随時または所定時間毎に、データ収集して、このデータと閾値とを比較することにより、異常か正常かを判定する。データ収集方法は、上記ステップS2と同様であり、非除霜区間では、ショーケース庫内温度の平均値と瞬時値、冷凍機の吐出圧力の平均値、及び店舗外の温度の平均値を求める。除霜区間においては、庫内温度プルダウン時間のデータと、店舗内の温度の平均値を求める。そして、これらデータから、各々、蒸発器の着霜(アイスバンク)、凝縮器の目詰まりに代表される凝縮器の熱交換性能低下、冷媒漏れに代表される冷却性能低下を判定する。尚、ここでは、ショーケース庫内温度に関する閾値を閾値A、冷凍機の吐出圧力に関する閾値を閾値B、庫内温度プルダウン時間に関する閾値を閾値Cとして、以下の説明を行う。
【0084】
まず、蒸発器の着霜(アイスバンク)の異常判定について説明する。
まず、上記データ収集して求めたショーケース庫内温度の平均値が、閾値A以上であるか否かを判定する(ステップS6)。
【0085】
閾値A以上であった場合(n回連続して閾値A以上であった場合としてもよい)(ステップS6,YES)、原因は不確かだが、何等かの異常が生じたものと判定して、「異常」信号を発報する(ステップS7)。本例では、誤報となる可能性を考慮して、「異常」信号が1回程度発報されても直ちに故障とは判定せず、「異常」信号がm回連続して発報された場合に(ステップS8,YES)、確実にショーケース庫内温度の上昇が起こっているものとし、「蒸発器の着霜(アイスバンク)」信号を発報する(ステップS9)。
【0086】
一方、ショーケース庫内温度の平均値が、閾値A未満であった場合でも(ステップS6,NO)、上記ショーケース庫内温度の瞬時値(複数の時系列データであり、これに基づき上記平均値が求められている)より、庫内温度の変化率を求め(ステップS10)、この変化率が予め設定してある閾値を越えた場合(異常なほど急激な変化が起こっていると見做せる場合)にも(ステップS11,YES)、「蒸発器の着霜(アイスバンク)」信号を発報する(ステップS9)。
【0087】
また、「蒸発器の着霜(アイスバンク)」信号を発報する様な状態ではない(閾値を越えていない)場合でも、庫内温度が上昇傾向にある場合には、庫内温度が上昇速度(1日当たり、1週間当たり等の単位での上昇速度)を算出して、これに基づいて閾値まで到着するのに掛かる時間を計算することで、故障発生時期を予測して、予測結果を表示/通知等するようにしてもよい。このように故障時期を予測することで、メンテナンス計画を精度良く構築することができるようになる。
【0088】
次に、凝縮器の熱交換性能低下の異常判定について説明する。
この場合は、まず、ステップS3で求めた関係式を用いて、収集したデータ(冷凍機の吐出圧力の平均値)を、標準温度環境下での値となるように補正する必要がある(ステップS12)。
【0089】
そして、補正後の吐出圧力データが、閾値B以上であるか否かを判定する(ステップS13)。
閾値B以上であった場合(n回連続して閾値B以上であった場合としてもよい)(ステップS13,YES)、原因は不確かだが、何等かの異常が生じたものと判定して、「異常」信号を発報する(ステップS14)。本例では、誤報となる可能性を考慮して、「異常」信号が1回程度発報されても直ちに故障とは判定せず、「異常」信号がm回連続して発報された場合に(ステップS15,YES)、確実に冷凍機の吐出圧力の上昇が起こっていると判定して、「凝縮器の熱交換性能低下(目詰り)」信号を発報する(ステップS16)。
【0090】
一方、ショーケース庫内温度の平均値が、閾値B未満であった場合には(ステップS13,NO)、ステップS5の処理に戻る。
最後に、冷却性能低下の異常判定について説明する。これは、上記凝縮器の熱交換性能低下(目詰り)と略同様に、まず、収集したデータ(庫内温度プルダウン時間)を、ステップS3で求めた関係式を用いて補正し(ステップS17)、補正後のデータが閾値C以上であるか否かを判定し(ステップS18)、閾値C以上である場合(ステップS18,YES)、「異常」信号を発報し(ステップS19)、これがm回連続したとき(ステップS20,YES)「冷却性能低下(冷媒漏れ)」と判定する(ステップS21)。
【0091】
尚、上記「蒸発器の着霜(アイスバンク)」信号等の警報が1回発報されても、保守員等が確認した結果、何等異常が無かった場合(誤報であった場合)であって、学習が不十分であることが誤報の原因であると判断された場合には、そのとき収集されたデータ(閾値との比較/判定に用いられたデータ)もデータベース(学習期間に収集したデータのデータベース)に追加して、再度閾値を設定し直すようにしてもよい。
【0092】
図14(a)〜図14(d)は、上述した学習から判定までの様子を、同じグラフ形式で視覚的に表した図である。ここでは、一例として、冷凍機の吐出圧力について示す。
【0093】
図14(a)には、学習段階(上記ステップS3)を示している。既に説明してあるように、ここでは、初めに、収集したデータより、店舗外温度と吐出圧力との相関関係を求めて補正式を作成する為に、回帰直線を作成する。次に、この回帰直線に沿って、各データの店舗外温度を、予め設定した標準温度になるように収束させる。これは、既に図21で説明したことであるが、図14(a)には、この収束させる様子をグラフ上で視覚的に表わしている。
【0094】
図14(b)には、閾値設定段階(上記ステップS4)を示している。
ここでは、上記学習段階により収束された、標準温度における吐出圧力のデータ幅から、閾値を決定する。図14(b)には、この閾値決定の様子をグラフ上で視覚的に表わしている。
【0095】
図14(c)には、測定段階(上記ステップS5以降;実際の運用中)を示しており、吐出圧力データ取得時の店舗外温度を測定した一例を示してある。
図14(d)には、判定段階(この例では上記ステップS12、S13;その他ステップS17、18も)を示している。
【0096】
つまり、上記測定段階で測定した吐出圧力データを、予め設定した標準温度における値に補正(回帰直線に沿って補正)する様子、及び補正後の値を設定した閾値と比較する様子を、グラフ上で視覚的に表わしている。
【0097】
以下、図1に示した故障診断装置70に関する説明を行う。
まず最初に、各故障と、ショーケース/冷凍機の消費電力との関係について、図15(a)〜(d)を参照して説明する。
【0098】
まず、ショーケースの蒸発器33の着霜故障(アイスバンク)と消費電力との関係について説明する。
図5(a)、(b)、図6で説明したように、蒸発器33に付着する霜の量が増加していくに従って、冷気が通風され難くなっていく為、庫内温度用サーミスタ46及び温調温度用サーミスタ47で計測される温度(庫内37、ダクト35の温度)は、徐々に上昇していく。
【0099】
一方、冷凍機30の運転制御は、基本的に、ショーケース庫内温度が設定温度を保つように行われる為、ショーケース庫内温度が設定温度より高い場合は、冷凍機30側から見ると負荷が大きいと見なし、圧縮機の回転数を上げる制御を行うようになる。この為、図15(a)に示すように、蒸発器33に付着する霜の量が増加していくに従って、圧縮機の回転数が大きくなっていき、これに伴って、図15(b)に示すように、電流値が増大していく。つまり、消費電力が増大していく。
【0100】
次に、冷凍機30の凝縮器40の目詰り故障と消費電力との関係について説明する。
上記図7(a)、(b)、図8(a)、(b)で説明したように、例えばゴミ等によって凝縮器40が目詰まりし、伝熱面積が小さくなると、ガス冷媒からの放熱が正常に行われなくなるため、吐出(高圧)側のガス冷媒の温度と圧力は、目詰まりの度合いに応じて上昇する。すると、所定のガス冷媒温度/圧力となるようにする為に、凝縮器40に設置されている冷却用ファンの回転数を上げて放熱量を増やそうとする制御が行われる。この為、例えば、図15(c)に示すように、凝縮器40の目詰まりの度合いに応じて、冷却用ファンの回転数が大きくなっていき、これに伴って、図15(d)に示すように、電流値が増大していく。つまり、消費電力が増大していく。
【0101】
最後に、ガス冷媒の漏れまたは不足と、消費電力との関係について説明する。
図9で説明したように、ガス冷媒の漏れまたは不足が発生すると、蒸発器33における冷却能力が低下する為、相対的に冷凍機側30からみると負荷が大きいと見なされる。よって、この場合も、上記着霜故障と同様に、圧縮機の回転数が上がり、その結果、消費電力が増大する。
【0102】
図16は、図1に示す故障診断装置70により実行される、省エネ目標値からメンテナンス実施時期を判定する処理を説明する為のフローチャート図である。
図16において、まず最初に、省エネ目標値を設定する(ステップS31)。これは、例えば、ユーザが任意に設定する消費電力値である。
【0103】
その後、図10で説明した所定の学習期間内において、例えば図10の処理と共に、あるいは図10の処理は行わずに単独で、各故障度合と消費電力との相関関係を学習する(ステップS32)。故障度合は、図10で説明した、蒸発器33の着霜、凝縮器40の目詰まり、ガス冷媒の漏れ/不足の度合いであり、蒸発器33の着霜については、図10と同様、収集したショーケース庫内温度のデータ値をそのまま用いる。凝縮器40の目詰まり、ガス冷媒の漏れ/不足の度合いについては、収集したデータ値を、ステップS3と同様の処理によって補正し、補正後の吐出圧力、補正後のプルダウン時間の値を用いる。また、各データ値を収集したときの冷凍機30の消費電力を、消費電力検出部71により検出する。消費電力も、基本的には、吐出圧力、プルダウン時間と同様に補正を行うが、補正を行わなくても良い。
【0104】
そして、上記学習期間内に、所定周期毎に、データ収集を行っていくことで、学習期間終了時には、ショーケース庫内温度と消費電力との相関関係、補正後の吐出圧力値と消費電力との相関関係、補正後のプルダウン時間値と消費電力との相関関係が求められる。例えば図17に示すような、ショーケース庫内温度(蒸発器33の着霜度合い)と消費電力との相関関係が求められる。尚、図17に示す相関関係は、着霜故障が発生する(多量の霜が付着する)状態になるまで学習期間を延長して求めてもよいし、着霜故障が発生していない正常な状態で求められた相関関係に基づいて推定してもよい。吐出圧力、プルダウン時間についても同様である。
【0105】
このようにして求めた相関関係に基づいて、ステップS1で設定した省エネ目標値に対応する故障度合いを、閾値として決定する(ステップS33)。例えば、図17には、ショーケース庫内温度(蒸発器33の着霜度合い)と消費電力との相関関係に基づいて、蒸発器33の着霜故障に関する閾値(ショーケース庫内温度に関する閾値)が決まる様子を示してある。他の故障(凝縮器40の目詰まり、ガス冷媒の漏れ/不足)についても同様にして、省エネ目標値に対応する吐出圧力値(補正値)、省エネ目標値に対応するプルダウン時間値(補正値)を、閾値として決定する。
【0106】
これら各閾値は、図10の処理において決定している各閾値とは異なる。図10の各閾値は、故障発生を検出する為、または故障発生時期を予測する為の閾値であるが、ステップS33で求めた各閾値は、効率的な運転持続による省エネ化を図るうえで、最適なメンテナンス時期を判定する為の閾値である。よって、図16のステップS34〜S36の処理は、図10のステップS5以降の処理と並行して行ってもよい。つまり、故障発生の検出、故障発生時期の予測、及び最適なメンテナンス時期の判定・通知を行う故障診断装置として構成してもよい。勿論、図10の処理は行わずに、図16の処理、すなわち最適なメンテナンス時期の判定・通知のみを実行する故障診断装置として構成してもよい。
【0107】
図16のステップS34〜S36の処理は、上記学習期間終了後、運用中に、繰り返し実行する。すなわち、図10のステップS5の処理と同様、随時、ショーケース庫内温度、冷凍機の吐出圧力値、温調温度52のプルダウン時間の各種データを収集する(ステップS34)。そして、ショーケース庫内温度については、そのまま、対応する閾値と比較して(ステップS35)、閾値を越えた場合には(ステップS35、YES)、メンテナンスを実施すべき時期になったものと判定し(ステップS36)、表示・通知等を行う。吐出圧力値、プルダウン時間については、各々、収集したデータを、標準温度環境下での値となるように補正した後、この補正後の値と閾値とを比較して(ステップS35)、閾値を越えた場合には(ステップS35、YES)、メンテナンスを実施すべき時期になったものと判定し(ステップS36)、表示・通知等を行う。
【0108】
以上説明したように、本例の故障診断装置70によれば、特に冷凍・冷蔵ショーケース等に関して、設置環境等に影響されることなく、適切なメンテナンス時期を自動的に判定でき、以って効率的な運転を持続させて省エネ化を図ることができる。
【0109】
また、単純に消費電力の増加を監視するのではなく、冷凍・冷蔵ショーケースの各部分(メンテナンス対象)毎に、その状態と消費電力との相関関係を、学習により求め、各メンテナンス対象毎に閾値を決定するので、各メンテナンス対象毎に、メンテナンス時期を判定することができる。
【0110】
更に、吐出側圧力、温調温度のプルダウン時間に関しては、上記の通り補正後のデータを用いているので、データ収集時の周囲環境による影響を除去することができる。
【0111】
更に、どのメンテナンス対象が最も消費電力に影響を与えるかということも明確になるので、メンテナンスの優先順位を判定することもできる。
図18は、上記学習処理、閾値設定/故障診断/予測/警報通知処理等を実行する情報処理装置のハードウェア構成図、及びこれら処理を実行させるプログラムを記憶した記憶媒体の一例を示す図である。
【0112】
図18において、情報処理装置60は、CPU61、記憶部62(可搬記憶媒体62aを含む)、メモリ63、表示部64、操作部65、入出力インタフェース部66、通信部67等より構成される。尚、情報処理装置60は、上記店舗内PC8、NA(ネットワークアダプタ)3、機器メンテナンス業者・サーバ19等である。
【0113】
CPU61は、情報処理装置60全体を制御する中央処理装置である。
記憶部62は、少なくとも、上述した学習処理、故障診断/予測処理を実現するためのプログラムが記憶されているHDD等の記憶装置である。または記憶部62は可搬記憶媒体62aとその駆動読み取り装置の組合せ(例えば、フロッピディスク(FD)とフレキシブルディスクドライブ(FDD))であってもよい。可搬記憶媒体62aには上記FDの他にCD−ROM、メモリカード、DVD、MO等がある。
【0114】
メモリ63は、記憶部62に格納されているプログラムを一時的に記憶し当該プログラムをCPU61に実行させる為のRAM等である。
表示部64は、ディスプレイ等であり、例えば図25、図26のような表示を行う。
【0115】
操作部65は、キーボード、マウス等であり、これを用いてユーザ等は所望の操作を行う。
入出力インタフェース部66は、例えば上記マルチドロップ方式やリング型等の何等かの通信線を介して、各種機器(ショーケースや冷凍機等)の状態データを入力する為のインタフェースである。
【0116】
通信部67は、例えば上記ルータ(ダイヤルアップルータ)、ネットワーク8を介して他の情報処理装置と通信可能とする一般的に良く知られている構成である。
【0117】
ここで、本発明は、情報処理装置といった装置それ自体に限らず、コンピュータにより使用されたときに、本発明に係わる各種機能を実現させる為のプログラムが格納されたコンピュータ読出し可能な記録媒体(記憶媒体)自体として構成することもできる。
【0118】
この場合、「記録媒体」には、例えば図18で可搬記憶媒体62aの一例として示しているCD−ROM68、フロッピィーディスク69等の可搬記憶媒体や(勿論、これら一例に限らず、MO、DVD、リムーバブルハードディスク等、「可搬記憶媒体」の範疇に入るものであれば何であってもよい)だけでなく、ネットワーク8を介して通信可能な外部の任意の情報処理装置(不図示)の「記録媒体」も含まれる。また、当然、上記情報処理装置60内の記憶装置(RAM/ROM又はハードディスク等)も含まれる。
【0119】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように、本発明のメンテナンス時期判定方法、故障診断装置、プログラム等によれば、特に冷凍・冷蔵ショーケース等に関して、設置環境等に影響されることなく、安価なシステムで、冷凍・冷蔵ショーケースの各部分(メンテナンス対象)毎に、省エネ化の為の適切なメンテナンス時期を自動的に判定できる。
【0120】
更に、どのメンテナンス対象が最も消費電力に影響を与えるかということも明確になるので、メンテナンスの優先順位を判定することもできる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本実施の形態による故障診断装置の機能ブロック図である。
【図2】本故障診断装置に関連する店舗内機器管理システム全体の構成を概略的に示す図である。
【図3】図2に示した店舗内のシステム構成を示すブロック図である。
【図4】オープンショーケースの一例の側断面図を示す。
【図5】(a)は霜が完全に除去された状態の蒸発器の外観図、(b)は除霜動作により霜を完全に除去できる限界の量まで霜が付着した状態の蒸発器の外観図である。
【図6】外気温度用サーミスタ、庫内温度用サーミスタ、及び温調温度用サーミスタでそれぞれ計測される温度の経時変化をグラフで示す。
【図7】(a)はゴミが完全に除去された状態、(b)はゴミが詰まった状態の凝縮器の外観図である。
【図8】(a)、(b)は、吐出(高圧)側温度センサ、吐出(高圧)側圧力センサでそれぞれ計測される冷媒の温度/圧力の経時変化をグラフで示す。
【図9】除霜動作が入った後の、庫内温度、温調温度のプルダウン時間を表わしたグラフを示す。
【図10】故障診断装置によって実行される閾値決定/故障診断/予測処理について説明する為のフローチャート図である。
【図11】吐出圧力−店舗外温度の関係図である。
【図12】ショーケース庫内温度のヒストグラムと正規分布曲線を示す図である。
【図13】(a)は補正前、(b)は補正後のデータを用いて作成したヒストグラムとその正規分布曲線の一例、(c)は(a)と(b)の関係を示す図である。
【図14】(a)〜(d)は、学習から判定までの様子を、同じグラフ形式で視覚的に表した図である。
【図15】(a)〜(d)は、各故障と、ショーケース/冷凍機の消費電力との関係について説明する為の図である。
【図16】メンテナンス実施時期を判定する為の処理を説明するフローチャート図である。
【図17】ショーケース庫内温度(蒸発器の着霜度合い)と消費電力との相関関係の一例を示す図である。
【図18】故障診断装置を実現するコンピュータのハードウェア構成図である。
【符号の説明】
1 ショーケース
2 エアコン
3 NA(ネットワークアダプタ)
4 ルーター
5 ネットワーク
6 店舗本部サーバ
7 サービス本部サーバ
8 店舗内PC
9 ショーケース・コントローラ
10 冷蔵庫
11 エアコン・コントローラ
12 蓄熱コントローラ
13 蓄熱槽
14 自動販売機
15 セキュリティシステム
16 セキュリティ本部サーバ
17 店舗オーナー・サーバ
18 機器オーナー・サーバ
19 機器メンテナンス業者・サーバ
20 店舗制御コントローラ
21 照明コントローラ
22 冷凍機
23 冷凍機
24 ドア
25 火災報知機
26 防犯装置
27 本体
28 陳列棚
29 開口部
30 冷凍機
31 冷媒配管
32 オープンショーケース
33 蒸発器
34 送風機
35 ダクト
36 吹き出し口(ハニカム)
37 庫内
38 吸い込み口
39 圧縮機
40 凝縮器
41 吸込(低圧)側温度センサ
42 吸込(低圧)側圧力センサ
43 吐出(高圧)側温度センサ
44 吐出(高圧)側圧力センサ
45 外気温度用サーミスタ
46 庫内温度用サーミスタ
47 温調温度用サーミスタ
48 除霜温度用サーミスタ
49 霜
50 ゴミ
51 庫内温度
52 温調温度
53 正規分布曲線
54 エリア
55 正規分布曲線
56 正規分布曲線
60 情報処理装置
61 CPU
62 記憶部
62a 可搬記憶媒体
63 メモリ
64 表示部
65 操作部
66 入出力インタフェース部
67 通信部
68 CD−ROM
69 フロッピィーディスク
70 故障診断装置
71 状態データ収集部
72 消費電力検出部
73 相関関係学習部
74 閾値決定部
75 メンテナンス時期判定部
80 ショーケース
90 冷凍機
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a system for managing and monitoring a refrigerated / refrigerated showcase, and more particularly to a maintenance timing determination method for determining an appropriate maintenance timing for each part of a refrigerated / refrigerated showcase, a failure diagnosis apparatus that implements this method, and the like. .
[0002]
[Prior art]
In recent years, in-store management systems that manage various devices installed in supermarkets and convenience stores have begun to spread, monitoring the internal temperature of freezer and refrigerated showcases and various state data such as refrigerators. Yes.
[0003]
Regarding the management system for such refrigerated / refrigerated showcases, etc., the applicant of the present application has already measured data after actual installation even if there is a difference for each device or a difference in installation environment. Based on the above, by setting an appropriate threshold value for each failure (frosting, clogging, refrigerant leakage, etc.), accurate failure detection / failure prediction can be performed, and a huge amount of database No. 2001-380083 has been proposed by the present applicant in Japanese Patent Application No. 2001-380083, which requires no processing load and requires only a small processing load.
In addition, as a method for determining a failure of a device such as a low-temperature showcase, a method described in, for example, Patent Document 1 has been proposed.
[0004]
[0005]
[Patent Document 1]
JP 11-337242 A
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
In the apparatus proposed by the applicant, as described above, accurate failure detection / failure prediction can be performed for each failure (frosting, clogging, refrigerant leakage, etc.). Although clogging, etc., is called a “failure”, basically it can be dealt with by performing maintenance such as cleaning. If the appropriate maintenance time can be automatically determined, a freezing / refrigerated showcase can be used. Can be expected to be useful in the operation and management of For example, it is conceivable to determine an appropriate maintenance time from the viewpoint of energy saving.
[0007]
An object of the present invention is a maintenance timing determination method capable of automatically determining an appropriate maintenance timing for energy saving in an inexpensive system without being affected by an installation environment or the like, a failure diagnosis device for executing the method, To provide programs.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In the maintenance time determination method according to the present invention, within an arbitrary learning period, the computer predetermines state data of each part of the freezer / refrigerator showcase including the showcase and the refrigerator and the power consumption of the refrigerator. Based on the collection result, the correlation between the state of each part and the power consumption is obtained, and the threshold corresponding to the set energy saving target value is determined for each part using the correlation. During operation, the determined threshold value is used to determine the time when maintenance should be performed for each part.
[0009]
According to the above method, the threshold value for the energy saving target is determined based on the data measured after the installation for the refrigerated / refrigerated showcase, etc. An appropriate maintenance time for energy saving can be automatically determined for each part (maintenance target).
[0010]
Furthermore, instead of simply monitoring the increase in power consumption, for each part (maintenance target) of the refrigeration / refrigeration showcase, the correlation between the state and power consumption is obtained by learning, and for each maintenance target Since the threshold value is determined, an appropriate maintenance time for energy saving can be determined for each maintenance target.
[0011]
Further, for example, the state data of each part is a pull-down time of the inside temperature of the showcase or the discharge side pressure of the refrigerator or the temperature adjustment temperature of the showcase, and the discharge side pressure or the temperature adjustment temperature. With respect to the pull-down time, after correcting the data collected at the predetermined period to remove the influence of the surrounding environment at the time of data collection, the state of each part and the A correlation with power consumption is obtained.
[0012]
As described above, with respect to the discharge side pressure and the pull-down time of the temperature control temperature, by performing data correction, it is possible to remove the influence of the ambient environment (particularly temperature) at the time of data collection.
[0013]
Further, the failure diagnosis apparatus of the present invention comprises state data collecting means for collecting state data of each part of a freezer / refrigerated showcase comprising a showcase and a refrigerator, and state data collected by the state data collecting means. Power consumption detecting means for detecting the power consumption of the refrigerator when collecting, each state data collected by the state data collecting means during a predetermined learning period, and the power consumption detecting means when collecting the state data Correlation learning means for obtaining a correlation between the state of each part and the power consumption based on the respective power consumption detected by the method, and arbitrarily based on the correlation obtained by the correlation learning means Using the threshold value determining means for determining the threshold value corresponding to the set energy saving target value for each part, and the threshold value determined by the threshold value determining means during operation, Serial to each portion configured to have a maintenance timing determination means determines whether or not a time to be performed maintenance.
[0014]
It is noted that the program may be read out and executed by a computer from a computer-readable storage medium storing a program for causing the computer to perform the same control as the function performed by each configuration of the present invention described above. Can solve the problem.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a functional block diagram of a failure diagnosis apparatus according to the present embodiment.
[0016]
The illustrated failure diagnosis apparatus 70 includes a state data collection unit 71, a power consumption detection unit 72, a correlation learning unit 73, a threshold value determination unit 74, and a maintenance time determination unit 75. However, the present invention is not limited to this, and for example, a functional unit that realizes the processing of FIG. The failure diagnosis device 70 is mounted on, for example, the in-store PC 8 shown in FIG. However, the present invention is not limited to this, and may be implemented in the NA 3 in FIG.
[0017]
The state data collection unit 71 collects state data of each part (maintenance target) of a refrigeration / refrigeration showcase, which will be described later, composed of the showcase 80 and the refrigerator 90 at a predetermined cycle. The state data of each part is, for example, a showcase cabinet temperature, a refrigerator discharge pressure value, a temperature control temperature pull-down time, and the like, which will be described later.
[0018]
When the state data collection unit 71 collects various state data, the power consumption detection unit 72 detects the power consumption of the refrigerator at that time.
The correlation learning unit 73 performs various states (failures) based on the various state data collected by the state data collection unit 71 and the power consumption detected by the power consumption detection unit 72 during a predetermined learning period. Degree) and power consumption. At that time, regarding the discharge pressure value of the refrigerator and the pull-down time of the temperature control temperature, the collected data is corrected to be a value under the standard temperature environment, and the corrected data is used.
[0019]
The threshold value determination unit 74 determines a threshold value of each failure degree corresponding to an arbitrarily set energy saving target value based on the correlation.
The state data collection unit 71 further collects various state data at any time during the operation of the freezing / refrigeration showcase after the learning period.
[0020]
Then, the maintenance time determination unit 75 compares the various state data collected during the operation with the respective threshold values determined by the threshold value determination unit 74, and determines whether or not the maintenance time has come. Determine. At that time, the state data used for comparison uses the collected values for the showcase chamber temperature as they are, but the collected data is used under the standard temperature environment for the refrigerator discharge pressure value and the temperature control temperature pull-down time. It corrects so that it may become a value, and uses data after amendment.
[0021]
The failure diagnosis apparatus 70 shown in FIG. 1 will be described in detail later with reference to FIG.
Before describing the failure diagnosis apparatus 70 in detail, first, the entire system related to the failure diagnosis apparatus 70 and the description of the preconditions for failure diagnosis will be described below.
[0022]
FIG. 2 is a diagram schematically showing the overall configuration of the in-store device management system related to the failure diagnosis apparatus.
FIG. 3 is a block diagram showing a system configuration in the store 100A shown in FIG.
[0023]
Here, for convenience of explanation, the detailed configuration is shown only for the store 100A, but the stores 100B and 100C have substantially the same configuration as the store 100A.
The in-store equipment management system shown in FIGS. 2 and 3 has separate controllers (shows) for various equipment such as a showcase 1 (freezer / refrigerated open showcase), an air conditioner 2 and other lighting in each store 100A to 100C. A case controller 9, an air conditioner controller 11, a heat storage controller 12, and a lighting controller 21) are arranged, and an in-store PC 8 or an information processing device outside the store (NA) via a network adapter (NA) 3, a router 4, and a network 5. The store headquarters server 6, the service headquarters server 7, etc.). In this in-store device management system, each controller aggregates data from the devices under its jurisdiction over time, and transmits the collected data to an in-store PC (hereinafter referred to as in-store PC) 8. . As a specific example, the showcase controller 9 collects data of the showcase 1 and the refrigerator 10 and transmits it to the in-store PC 8. The air conditioner controller 11 collects data of the air conditioner 2 and transmits it to the in-store PC 8. The heat storage controller 12 collects data of the heat storage tank 13 and transmits it to the in-store PC 8. Alternatively, the collected data may be transmitted to the information processing apparatus outside the store via the network 5. It should be noted that these controllers are of course not dedicated to data collection.
[0024]
Then, the in-store PC 8 or any information processing apparatus outside the store that has received data from these controllers performs failure diagnosis / prediction of each device based on the received data. A specific failure diagnosis / prediction method will be described in detail later.
[0025]
In FIG. 2, a store 100A, a store 100B, and a store 100C are stores in which a showcase 1 and the like are arranged in the store. Moreover, the air conditioner 2, the vending machine 14, the security system 15, etc. may be arrange | positioned in these stores. Here, it is assumed that these stores 100A to 100C are stores that are dispersedly arranged in a region like a supermarket that has become a chain store.
[0026]
The store headquarter server 6 is a terminal device of the headquarters mechanism that controls the stores 100A to 100C. The store headquarters server 6 instructs each store on the type and price of the product to be provided, and the sales status of each store 100A to 100C. To grasp. The service headquarter server 7 is a terminal device of the headquarters mechanism that centrally manages the contents of services that the stores 100A to 100C should provide to customers. The security headquarter server 16 is a terminal device of the headquarters mechanism that supervises security mechanisms related to entrance / exit management, fire, and crime prevention in the stores 100A to 100C.
[0027]
As described above, in the in-store device management system of this example, the store headquarter server 6, the service headquarter server 7, and the security headquarter server 16 are not simply managed for each store, but for each store. The headquarters mechanism common to the stores 100A to 100C is provided, and the stores 100A to 100C are centrally managed for each function.
[0028]
The store owner server 17 is a terminal device owned by the owners of the stores 100A to 100C. The device owner server 18 is a terminal device owned by the owner of the rental device when the device such as a showcase installed in each store 100A to 100C is a rental device rented from a manufacturer or the like. The equipment maintenance contractor / server 19 is a terminal device owned by a maintenance contractor that maintains and manages equipment such as the showcase 1 installed in each of the stores 100A to 100C. Here, for convenience of explanation, it is assumed that the store owner, the device owner, and the device maintenance contractor of each of the stores 100A to 100C are the same person.
[0029]
Further, each of the stores 100A to 100C, the store headquarter server 6, the service headquarter server 7, the security headquarter server 16, the store owner / server 17, the device owner / server 18, and the device maintenance contractor / server 19 are respectively connected via the router 4. Connected to the network 5. Specifically, the network 5 is a public line network (telephone line, ISDN, etc.), the Internet, a network using ATM, and the like, and each terminal device performs communication using the TCP / IP protocol. Therefore, it is also possible to perform Internet file transfer (FTP) and e-mail transfer between the stores 100A to 100C and each terminal device.
[0030]
Therefore, failure diagnosis and prediction of each device in each store 100A to 100C is performed not only in the store PC 8 in each store 100A to 100C, but also in the store headquarter server 6, the service headquarter server 7, the security headquarter server 16, the store owner, It can also be performed in each terminal device such as the server 17, device owner / server 18, device maintenance contractor / server 19. Or you may make it make NA3 mentioned later perform.
[0031]
The system in each store 100A to 100C shown in FIG. 3 includes a store control controller 20, a showcase controller 9, an air conditioner controller 11, a heat storage controller 12, a lighting controller 21, a vending machine 14, a security system 15, and the like. It has a configuration in which it is connected to the NA 3 by a drop method (a method of connecting via various controllers, vending machines, etc. as shown in the figure), and can perform notification and instruction of information related to the status of each device.
[0032]
Specifically, for example, the heat storage controller 12 receives data indicating the load status of the refrigerator 22 and the refrigerator 23 from the showcase controller 9 and the air conditioner controller 11, and receives the received data (load status of the refrigerator). ) To control the heat storage tank 13.
[0033]
NA3 provides a homepage such as “apparatus status display / apparatus setting input”, for example. On the “browser” screen of a terminal device that is allowed access, for example, the status display of the connected apparatus as described above A function that allows you to make settings (hereinafter referred to as the homepage function) and for any administrator who is automatically designated or registered in advance if a problem occurs in the connected device. The network adapter has a function of notifying trouble occurrence by e-mail or the like (hereinafter referred to as automatic mail transmission function) (the invention relating to these functions has already been filed by the applicant of the present invention).
[0034]
By using the NA3, various devices in the stores 100A to 100C can be intensively monitored outside (for example, the store headquarters server 6), or the occurrence of troubles can be managed by a device maintenance company / server. 19 or the like can be quickly notified by e-mail. The NA3 can be formed as an option board having an interface for accommodating a serial communication line, and can be attached to the in-store PC 8 or the like. Moreover, it is good also as a structure which replaces NA3 with the personal computer etc. which have a homepage function and a mail transmission function, or attach NA3 directly to various apparatuses in a store.
[0035]
The store controller 20 is a controller that performs energy saving control of the entire store, and specifically includes a personal computer or the like. The showcase controller 9 is a controller that controls the refrigerator 22 in order to adjust the temperature of the goods in the store of the showcase 1 and the refrigerator 10. The air conditioner controller 11 is a controller that controls the air conditioner 2 for adjusting the inside of the store to a predetermined temperature using the refrigerator 23. The heat storage controller 12 is a controller that controls the heat storage tank 13 that stores ice based on the load state of the refrigerator 22 and the refrigerator 23.
[0036]
The lighting controller 21 is a controller that controls various lighting devices and the like disposed on the ceiling or the like in the store, and also performs fluorescent lamp dimming of the showcase 1. Specifically, for example, when performing fluorescent lamp dimming of the showcase 1, dimming control corresponding to the illumination control system disclosed in JP-A-6-325874 is performed.
[0037]
The vending machine 14 is an owner-managed vending machine that is installed in a store and sells beverages and foods. Since the vending machine 14 is not related to a showcase or the like, a controller for the vending machine 14 is not provided.
[0038]
The security system 15 is a system for managing the security of the entire store based on data from a sensor provided on the door 24, a fire alarm 25, a security device 26, and the like. Since the security system 15 originally has a controller function, no separate controller is provided.
[0039]
The in-store PC 8 is a personal computer installed in the store. In addition to managing the type and price of products sold in the store and counting sales, each device is based on time-series data received from each controller. Perform a fault diagnosis of. Note that it is also possible to communicate with the store owner / server 17 or the device owner / server 18 using a voice message via the PHS adapter 27 attached to the in-store PC 8. Specifically, for example, failure prediction information described later is transmitted.
[0040]
In the above description of the embodiment, various devices such as the showcase controller 9 and the air conditioner controller 11 are connected by the multi-drop method. However, the present invention is not limited to this, and the ring type is used. Various network topologies such as can also be used. Further, the stores 100A to 100C and the store headquarter server 6 and the like can communicate with each other via the network 5, but the present invention is not limited to this. Thus, the communication may be configured.
[0041]
Next, the configuration of the showcase 1 will be described. Here, an open showcase will be described as an example with reference to FIG.
FIG. 4 shows a side sectional view of an example of an open showcase.
[0042]
An open showcase 32 shown in FIG. 1 includes a main body 27, a display shelf 28, an opening 29, a refrigerator 30, a refrigerant pipe 31, an evaporator 33, a blower 34, a duct 35, a blowout port 36, and the like. 45, the internal temperature thermistor 46, the temperature control thermistor 47, the defrost temperature thermistor 48, etc. are installed. These are basically installed in the room (inside the store), and are hereinafter referred to as the main body side of the open showcase 32 in order to be distinguished from the refrigerator 30 that is an outdoor unit.
[0043]
The main body 27 is a basic housing forming the open showcase 32, and has a shape in which one direction is opened (opening 29) so that a product can be taken in and out. The display shelf 28 is a shelf for placing products.
[0044]
The refrigerator 30 generates a high-temperature and high-pressure liquid refrigerant and supplies it to the main body side of the open showcase 32. That is, the high-temperature and high-pressure liquid refrigerant generated by the refrigerator 30 passes through the refrigerant pipe 31 and is supplied to the open showcase 32 main body side. This is converted into a low-temperature and low-pressure liquid refrigerant by an expansion valve (not shown) and sent to the evaporator 33. Thereby, the air around the evaporator 33 is cooled. The cooled air is sent into the duct 35 by the blower 34 and further sent from the blowout port 36 to the interior 37 of the open showcase 32 to cool the entire interior 37. A part of the cool air sent from the blow-out port 36 to the interior 37 is sucked into the suction port 38 while forming an air curtain as shown by an arrow in the figure. This is again sent by the blower 34 to create a cold air circulation. Although not shown in FIG. 4, an electromagnetic valve is installed in the pipe before flowing into the evaporator 33, and this electromagnetic valve is opened and closed so that the temperature in the showcase chamber is maintained at the set temperature. The
[0045]
The outside temperature thermistor 45 is a temperature sensor for detecting the temperature around the open showcase 32. The inside temperature thermistor 46 is a temperature sensor for detecting the temperature inside the inside 37 of the open showcase 32. The temperature control temperature thermistor 47 is a temperature sensor for detecting the temperature of the air sent into the duct 35 by the blower 34. The defrosting temperature thermistor 48 is a temperature sensor for detecting the temperature in the vicinity of the evaporator 33.
[0046]
The refrigerator 30 will be described in detail.
As shown in the figure, the refrigerator 30 has a configuration including a compressor 39, a condenser 40, and the like.
[0047]
The low-temperature and low-pressure liquid refrigerant sent to the evaporator 33 becomes a low-temperature and low-pressure gas refrigerant and returns to the refrigerator 30 side through the refrigerant pipe 31. This is first sent to the compressor 39 and compressed to become a high-temperature / high-pressure gas refrigerant. This gas refrigerant is sent to the condenser 40 and becomes a high-temperature / high-pressure liquid refrigerant by dissipating heat by the condenser 40, and is again sent to the open showcase 32 side through the refrigerant pipe 31. The refrigerant pipe 31 is configured to circulate the refrigerant in a loop shape.
[0048]
For example, in the case of a certain inverter type refrigerator, the compressor 39 is controlled in rotation speed according to the load.
That is, since the load is large, when a larger cooling capacity is required, the compressor 39 is controlled to rotate at a high speed, and a large amount of refrigerant is fed. In this case, power consumption increases.
[0049]
On the other hand, when the load is small and the cooling capacity is not so necessary, the compressor 39 is controlled to rotate at a low speed, and the amount of refrigerant to be fed is reduced. That is, energy saving operation is performed.
[0050]
The refrigerator 30 is provided with a temperature sensor and a pressure sensor. That is, as shown in the figure, a suction (low pressure) side temperature sensor 41, a suction (low pressure) side pressure sensor 42, a discharge (high pressure) side temperature sensor 43, and a discharge (high pressure) side pressure sensor 44 are provided. The suction (low pressure) side temperature sensor 41 and the suction (low pressure) side pressure sensor 42 are sensors that are provided for measuring the temperature and pressure of the low-temperature and low-pressure gas refrigerant before entering the compressor 39. The discharge (high pressure) side temperature sensor 43 and the discharge (high pressure) side pressure sensor 44 are sensors that are provided to measure the temperature and pressure of the high-temperature and high-pressure gas refrigerant that is compressed by the compressor 39.
[0051]
Here, in the case of a certain inverter type refrigerator, when it is predicted that the allowable range of refrigeration cycle equipment and electric / electronic parts will be exceeded due to increased load and transient disturbance, protection control operation different from normal operation control is entered. . For example, protection control such as reducing the operating frequency when the discharge (high pressure) side pressure is too high is performed. By performing such protection control, it is possible to prevent a failure of the refrigerator 30 itself, but there may be a problem that the temperature in the showcase chamber rises.
[0052]
Next, signal change characteristics of the various sensors installed in the open showcase 32 and the refrigerator 30 when various failures occur will be described below. Of the various failures described below, a frost failure and a clogging failure may not be strictly speaking, but are referred to as failures here.
[0053]
First, a case where a frost failure (ice bank) occurs in the evaporator 33 will be described.
FIG. 5A is an external view of the evaporator 33 in a state in which frost is completely removed, and FIG. 5B is an evaporation in a state in which frost 49 is adhered to a limit amount that can completely remove frost by the defrosting operation. FIG.
[0054]
FIG. 6 mainly shows the thermistor 45 for the outside air temperature, the thermistor 46 for the internal temperature, and the thermistor for the temperature control temperature from the state of FIG. 5A to the state of FIG. 5B (and thereafter). The graph shows the change over time in the temperature measured at 47. The vertical axis of the graph shown in the figure is measured temperature, and the horizontal axis is time.
[0055]
In FIG. 6, time t1 is in the state of FIG. 5 (a), and time t2 is in the state of FIG. 5 (b). The outside temperature thermistor 45 measures the temperature around the open showcase 32 and is not affected by the state of frost adhesion to the evaporator 33. In the example shown in the figure, it is assumed that the ambient temperature is substantially constant. On the other hand, as the amount of frost adhering to the evaporator 33 increases, it becomes difficult for the cool air to be blown. Gradually rises as shown in the figure.
[0056]
Next, with reference to FIGS. 7A, 7 </ b> B, 8 </ b> A, and 8 </ b> B, a description will be given of the case where the condenser 40 of the refrigerator 30 is clogged.
7A is an external view of the condenser 40 in a state where the dust 50 is completely removed, and FIG. 7B is an external view of the condenser 40 in a state where the dust 50 is clogged.
[0057]
8 (a) and 8 (b) mainly show the discharge (high pressure) side temperature sensor 43 from the state of FIG. 7 (a) to the state of FIG. 7 (b) (and thereafter). The graph shows the change over time in the temperature / pressure of the refrigerant measured by the high pressure side sensor 44. In the graphs shown in FIGS. 4A and 4B, the horizontal axis represents time, the vertical axis represents (a) temperature, and (b) pressure.
[0058]
8A and 8B, time t3 is the state shown in FIG. 7A, and time t4 is the state shown in FIG. 7B. When the condenser 40 is clogged and the heat transfer area is reduced, the heat radiation from the gas refrigerant is not normally performed. Therefore, the temperature and pressure of the gas refrigerant on the discharge (high pressure) side increase according to the degree of clogging. . As the temperature and pressure of the gas refrigerant on the discharge (high pressure) side rise, the temperature and pressure of the refrigerant guided to the evaporator 33 also rise, and the temperature of the inside 37 of the showcase will rise.
[0059]
Furthermore, the temperature and pressure of the refrigerant returning from the evaporator 37 to the refrigerator 30 side, that is, the gas refrigerant on the suction (low pressure) side also rises. When the pressure of the gas refrigerant rises, in the case of the above-described inverter type refrigerator, the protection control operation for lowering the operation frequency is started as described above. By entering the protection control operation, the refrigerator 30 may be free from failure. However, if the operation frequency is lowered, the temperature and pressure of the refrigerant led to the evaporator 33 further increase, and the inside of the showcase chamber 37 is increased. Will not cool down at all.
[0060]
Furthermore, if the clogging of the condenser 40 becomes more severe by continuing the operation as it is, the refrigerator 30 eventually stops due to an abnormal high pressure.
Subsequently, the phenomenon at the time of leakage or shortage of the gas refrigerant will be described.
[0061]
FIG. 9 is a graph showing the pull-down time of the internal temperature 51 (measured by the internal temperature thermistor 46) and the temperature adjustment temperature 52 (measured by the internal temperature thermistor 47) after the defrosting operation is performed. Indicates.
[0062]
The left side of the figure shows the time-dependent changes in the internal temperature 51 and the temperature control temperature 52 in the state where there is no leakage / insufficiency of the gas refrigerant, and on the right side in the state where there is leakage / insufficiency of the gas refrigerant.
First, as shown on the left side of the figure, in a state where there is no leakage / insufficiency of the gas refrigerant, the internal defrosting operation causes the internal temperature 51 and the temperature adjustment temperature 52 to rise sharply. Drops rapidly. On the other hand, in the state where there is leakage / insufficiency of the gas refrigerant, the cooling capacity in the evaporator 33 is reduced, so that the internal temperature 51 and the temperature adjustment temperature 52 are reduced after the defrosting operation is completed, as shown on the right side of the figure. It will take a pull-down time.
[0063]
As described above, the signal change characteristics of the various sensors for detecting the state data of the open showcase 32 and the refrigerator 30 have been described when various failures occur. Based on the measurement data), threshold setting and subsequent failure diagnosis / prediction processing are performed.
[0064]
Hereinafter, the failure diagnosis / prediction method will be described with reference to FIG. Note that the prediction means that it is highly likely that a failure will occur in the near future.
FIG. 10 is a flowchart for explaining threshold determination / fault diagnosis / prediction processing executed by the fault diagnosis apparatus.
[0065]
As described above, in the in-store equipment management system shown in FIG. 2 and FIG. 3, data (various sensors) of equipment (showcase 1 and refrigerator 10 etc.) that each controller (showcase controller 9 etc.) has jurisdiction over. And the like are measured over time at regular intervals, and the collected time series data is transmitted to the in-store PC 8.
[0066]
In this example, an example in which the in-store PC 8 executes the process described below using the data transmitted as described above is not limited to this, and the process is executed by the NA 3. Alternatively, the above data may be transferred to an arbitrary information processing apparatus outside the store (for example, each server (service headquarter server 7 etc. in FIG. 2)) via the network 5 for processing. Good. If the function as a failure diagnosis apparatus according to this example is realized by the in-store PC 8, the function version can be easily upgraded, and if it is realized by the NA3 or any information processing apparatus outside the store, the inside of the store There is no need to provide PC8.
[0067]
The in-store PC 8 has a certain period of time from when a showcase and a refrigerator are delivered and installed in the store and the operation of the device is stabilized after the power is turned on within a specific period during which normal data can be collected. The learning process (in the form of a database) is performed based on the time-series data (starting after the elapse of time until the arbitrary period elapses) (step S1).
[0068]
That is, in the non-defrosting section (that is, when the defrosting is not performed; the temperature in the showcase chamber etc. temporarily increases during the defrosting and cannot be used for learning). The average value and instantaneous value of the internal temperature, the average value of the discharge pressure of the refrigerator, and the average value of the temperature outside the store are obtained and stored. Further, the data of the internal temperature pull-down time is naturally collected in the defrosting section (after the defrosting operation, etc.), and the average value of the temperature in the store at that time is obtained and stored (step S2). ).
[0069]
After collecting the above data within a predetermined period, based on this data, threshold value determination processing using a normal distribution curve described later is performed (or although not specifically shown / explained, for example, the amount of learning data is low). If the distribution is sufficient and the distribution of the distribution is unclear, a t distribution curve may be used instead of the normal distribution curve). Before that, correction processing is performed for the discharge pressure of the refrigerator and the internal temperature pull-down time. I do.
[0070]
That is, among the above data, the discharge pressure of the refrigerator and the internal temperature pull-down time are affected by seasonal fluctuations (mainly temperature changes) and change even if no failure occurs.
[0071]
Therefore, by obtaining the relationship between each of the collected average values of the discharge pressure of the refrigerator and the temperature pull-down time inside the warehouse and each influencing factor (mainly the temperature inside / outside the store), these data are It is necessary to correct it so that it is not affected by. Since the discharge pressure of the refrigerator is mainly influenced by the store outside temperature and the internal temperature pull-down time is mainly influenced by the store temperature, these relationships are obtained and the collected data is corrected (step S3).
[0072]
Here, an example of the relationship between the discharge pressure of the refrigerator and the store outside temperature will be described with reference to FIG. 11, but the relationship between the in-store temperature pull-down time and the store temperature will be similarly determined. .
[0073]
FIG. 11 is a diagram showing the relationship between the discharge pressure and the store outside temperature, created based on the data collected in step S2. The illustrated example is created based on about 15 pieces of data, and thereby the illustrated regression line (y = 0.2x + 9.7) is created (correlation coefficient; 0.76). As shown in the figure, the value of the discharge pressure data fluctuates with a certain tendency influenced by the store outside temperature, so each of these collected data is obtained when the store outside temperature is the same. It must be corrected to a power value. Therefore, an arbitrary temperature (hereinafter referred to as a standard temperature) is determined in advance, and each data of the discharge pressure is corrected to be a value at the standard temperature using the above relational expression (regression line).
[0074]
For the internal temperature pull-down time, a relational expression with the in-store temperature is obtained and corrected in the same manner.
Next, a process for determining a threshold value is performed (step S4). The threshold value is obtained using a normal distribution curve. The normal distribution curve is created using the collected data as it is for the showcase chamber temperature, and the refrigerator discharge pressure and the chamber temperature pull-down time are created using the data corrected in step S3.
[0075]
First, the case temperature in the showcase will be described as an example.
FIG. 12 is a diagram showing a histogram and a normal distribution curve created by collecting temperature data (about 40 pieces) in the showcase cabinet actually installed in the supermarket.
[0076]
As shown in the figure, the internal temperature data is such that the normal distribution curve 53 centered around −1 to −0.5 ° C. can be drawn without any particular correction. A method for obtaining the threshold using the normal distribution curve 53 will be described below.
[0077]
First, in general, from a statistical viewpoint, when testing whether the distribution of certain measurement data is the same as the learned distribution, normalization of the normal distribution of the learning data (the area surrounded by the normal distribution curve is 1) to determine what percentage of the probability that the measured data is located. Generally, values such as 5% and 1% are used. That is, in the example shown in FIG. 12, the threshold value is set so that the area 54 (shown by hatching) on the right side of the threshold is about 1% or 5% with respect to the total area surrounded by the normal distribution curve 53. Determine the value. At that time, the final threshold value may be determined in consideration of a certain margin.
[0078]
As for the discharge pressure of the refrigerator and the internal temperature pull-down time, similarly to the above, a normal distribution curve is obtained using the data corrected in step S3, and the threshold value is determined.
[0079]
Here, the fact that the correct threshold value can be obtained by performing the above correction will be described with reference to the discharge pressure of the refrigerator described in FIG. 11 as an example.
FIG. 13A is a histogram created using data before correction and its normal distribution curve, FIG. 13B is an example of a histogram created using data after correction and its normal distribution curve, and FIG. ) Is a diagram showing the relationship between FIG. 13 (a) and FIG. 13 (b).
[0080]
As apparent from comparing FIGS. 13A and 13B, the data variation is large due to the influence of the outside temperature before the correction, but after the correction, the influence of the outside temperature is removed. As a result, the width of the data distribution is considerably reduced. FIG. 13 (c) is a diagram showing this fact more visually.
[0081]
By using the normal distribution curve 56 obtained from the corrected data, a more appropriate threshold value can be determined. The same applies to the internal temperature pull-down time.
[0082]
As described above, data is actually collected on the spot for a predetermined period after installation, and the threshold value is determined based on this data. Therefore, according to the environment installed for each device (if it is not actually installed, it depends on the environment, etc. The threshold can be determined (because there is a part where the influence is not known). In this example, the collected data is further corrected as necessary, and the threshold is determined using a normal distribution curve. A threshold is set.
[0083]
After the threshold value is determined as described above, device abnormality (failure) determination is performed using this threshold value. Basically, it is determined whether it is abnormal or normal by collecting data at any time or every predetermined time and comparing this data with a threshold value. The data collection method is the same as in step S2, and in the non-defrosting section, the average value and instantaneous value of the showcase chamber internal temperature, the average value of the discharge pressure of the refrigerator, and the average value of the temperature outside the store are obtained. . In the defrosting section, the internal temperature pull-down time data and the average temperature in the store are obtained. And from these data, the frost formation (ice bank) of an evaporator, the heat exchange performance fall of the condenser represented by the clogging of a condenser, and the cooling performance fall represented by the refrigerant | coolant leakage are determined, respectively. Here, the following description will be made assuming that the threshold relating to the showcase cabinet temperature is threshold A, the threshold relating to the discharge pressure of the refrigerator is threshold B, and the threshold relating to the cabinet temperature pull-down time is threshold C.
[0084]
First, abnormality determination of frost formation (ice bank) of the evaporator will be described.
First, it is determined whether or not the average value of the showcase cabinet temperature obtained by collecting the data is equal to or higher than the threshold value A (step S6).
[0085]
If it is equal to or greater than the threshold A (may be equal to or greater than the threshold A n times in succession) (step S6, YES), the cause is uncertain but it is determined that some abnormality has occurred, An "abnormal" signal is issued (step S7). In this example, in consideration of the possibility of false alarms, even if an “abnormal” signal is issued about once, it is not immediately judged as a failure, but an “abnormal” signal is issued m times consecutively. (Step S8, YES), it is assumed that the temperature in the showcase chamber has surely increased, and an “evaporator frost (ice bank)” signal is issued (step S9).
[0086]
On the other hand, even when the average value of the temperature in the showcase chamber is less than the threshold A (step S6, NO), the instantaneous value of the temperature in the showcase chamber (a plurality of time series data, based on the above average value) The rate of change of the internal temperature is obtained (step S10), and if this rate of change exceeds a preset threshold value (it is considered that an abnormally rapid change has occurred). (Step S11, YES), an “evaporator frosting (ice bank)” signal is issued (step S9).
[0087]
In addition, even if it is not in a state where an “evaporator frost (ice bank)” signal is issued (threshold is not exceeded), if the internal temperature tends to increase, the internal temperature will rise. By calculating the speed (rising speed in units such as per day, per week, etc.) and calculating the time it takes to reach the threshold based on this, the failure occurrence time is predicted, and the prediction result is You may make it display / notify. By predicting the failure time in this way, a maintenance plan can be constructed with high accuracy.
[0088]
Next, the abnormality determination of the heat exchange performance deterioration of the condenser will be described.
In this case, first, it is necessary to correct the collected data (average value of the discharge pressure of the refrigerator) to be a value under the standard temperature environment using the relational expression obtained in step S3 (step S3). S12).
[0089]
Then, it is determined whether or not the corrected discharge pressure data is greater than or equal to the threshold value B (step S13).
If it is greater than or equal to the threshold B (may be greater than or equal to the threshold B consecutively n times) (step S13, YES), the cause is uncertain but it is determined that some abnormality has occurred, An “abnormal” signal is issued (step S14). In this example, in consideration of the possibility of false alarms, even if an “abnormal” signal is issued about once, it is not immediately judged as a failure, but an “abnormal” signal is issued m times consecutively. (Step S15, YES), it is determined that the discharge pressure of the refrigerator is surely increasing, and a “decrease in heat exchange performance of the condenser (clogging)” signal is issued (step S16).
[0090]
On the other hand, when the average value of the showcase chamber temperature is less than the threshold value B (NO in step S13), the process returns to step S5.
Finally, abnormality determination for cooling performance degradation will be described. This is similar to the deterioration of the heat exchange performance (clogging) of the condenser. First, the collected data (internal temperature pull-down time) is corrected using the relational expression obtained in step S3 (step S17). Then, it is determined whether or not the corrected data is equal to or greater than the threshold value C (step S18). If the corrected data is equal to or greater than the threshold value C (step S18, YES), an “abnormal” signal is issued (step S19). When it has continued for a number of times (step S20, YES), it is determined that the cooling performance has been lowered (refrigerant leakage) (step S21).
[0091]
In addition, even if the alarm such as the “evaporator frost (ice bank)” signal is issued once, there is no abnormality as a result of confirmation by the maintenance staff etc. If it is determined that insufficient learning is the cause of false alarms, the data collected at that time (data used for comparison / determination with threshold values) is also collected in the database (learning period). The threshold value may be set again in addition to the data database.
[0092]
FIG. 14A to FIG. 14D are diagrams visually representing the above-described learning to determination in the same graph format. Here, the discharge pressure of the refrigerator is shown as an example.
[0093]
FIG. 14A shows the learning stage (step S3). As described above, here, first, a regression line is created in order to obtain a correlation between the store outside temperature and the discharge pressure from the collected data and create a correction equation. Next, along the regression line, the outside-store temperature of each data is converged so as to become a preset standard temperature. This has already been described with reference to FIG. 21, but FIG. 14 (a) visually shows the state of convergence on the graph.
[0094]
FIG. 14B shows the threshold setting stage (step S4 above).
Here, the threshold value is determined from the data width of the discharge pressure at the standard temperature converged in the learning step. FIG. 14B visually shows how the threshold is determined on a graph.
[0095]
FIG. 14 (c) shows the measurement stage (after step S <b>5; during actual operation), and shows an example of measuring the temperature outside the store when the discharge pressure data is acquired.
FIG. 14D shows a determination stage (in this example, the above steps S12 and S13; and other steps S17 and S18).
[0096]
That is, on the graph, the discharge pressure data measured in the above measurement stage is corrected to a value at a preset standard temperature (corrected along the regression line) and compared with a threshold value after setting the corrected value. It is expressed visually.
[0097]
Hereinafter, the failure diagnosis apparatus 70 shown in FIG. 1 will be described.
First, the relationship between each failure and the power consumption of the showcase / refrigerator will be described with reference to FIGS.
[0098]
First, the relationship between the frosting failure (ice bank) of the evaporator 33 of a showcase and power consumption is demonstrated.
As described with reference to FIGS. 5A, 5 </ b> B, and 6, as the amount of frost adhering to the evaporator 33 increases, it becomes difficult for the cool air to be ventilated. And the temperature (the temperature of the inside 37 and the duct 35) measured by the temperature control temperature thermistor 47 gradually increases.
[0099]
On the other hand, since the operation control of the refrigerator 30 is basically performed so that the temperature in the showcase chamber is maintained at the set temperature, when the temperature in the showcase chamber is higher than the set temperature, when viewed from the refrigerator 30 side, Assuming that the load is large, control is performed to increase the rotational speed of the compressor. For this reason, as shown in FIG. 15 (a), as the amount of frost adhering to the evaporator 33 increases, the rotational speed of the compressor increases, and accordingly, FIG. 15 (b). As shown, the current value increases. That is, power consumption increases.
[0100]
Next, the relationship between the clogging failure of the condenser 40 of the refrigerator 30 and the power consumption will be described.
As described with reference to FIGS. 7A, 7B, 8A, and 8B, when the condenser 40 is clogged with, for example, dust and the heat transfer area is reduced, heat is released from the gas refrigerant. Therefore, the temperature and pressure of the gas refrigerant on the discharge (high pressure) side rise according to the degree of clogging. Then, in order to achieve a predetermined gas refrigerant temperature / pressure, control is performed to increase the heat radiation amount by increasing the number of rotations of the cooling fan installed in the condenser 40. For this reason, for example, as shown in FIG. 15 (c), the number of rotations of the cooling fan increases in accordance with the degree of clogging of the condenser 40, and accordingly, in FIG. 15 (d). As shown, the current value increases. That is, power consumption increases.
[0101]
Finally, the relationship between leakage or shortage of gas refrigerant and power consumption will be described.
As described with reference to FIG. 9, when the leakage or shortage of the gas refrigerant occurs, the cooling capacity in the evaporator 33 decreases, so that it is considered that the load is relatively large when viewed from the refrigerator side 30. Therefore, also in this case, like the frosting failure, the rotation speed of the compressor increases, and as a result, power consumption increases.
[0102]
FIG. 16 is a flowchart for explaining a process of determining the maintenance execution time from the energy saving target value, which is executed by the failure diagnosis apparatus 70 shown in FIG.
In FIG. 16, first, an energy saving target value is set (step S31). This is, for example, a power consumption value arbitrarily set by the user.
[0103]
Thereafter, within the predetermined learning period described with reference to FIG. 10, for example, the correlation between each failure degree and the power consumption is learned together with the processing of FIG. 10 or without performing the processing of FIG. 10 (step S32). . The degree of failure is the degree of frost formation of the evaporator 33, clogging of the condenser 40, or leakage / insufficiency of the gas refrigerant described with reference to FIG. 10, and the frost formation of the evaporator 33 is collected as in FIG. The data value of the showcase chamber temperature is used as it is. For the degree of clogging of the condenser 40 and the leakage / deficiency of the gas refrigerant, the collected data values are corrected by the same processing as in step S3, and the corrected discharge pressure and the corrected pull-down time values are used. Further, the power consumption detector 71 detects the power consumption of the refrigerator 30 when each data value is collected. The power consumption is basically corrected in the same manner as the discharge pressure and the pull-down time, but it is not necessary to perform the correction.
[0104]
Then, by collecting data at predetermined intervals within the learning period, at the end of the learning period, the correlation between the showcase chamber temperature and power consumption, the corrected discharge pressure value and power consumption And the correlation between the corrected pull-down time value and the power consumption is obtained. For example, as shown in FIG. 17, the correlation between the temperature in the showcase chamber (the degree of frost formation on the evaporator 33) and the power consumption is obtained. Note that the correlation shown in FIG. 17 may be obtained by extending the learning period until a frost failure occurs (a large amount of frost is attached), or a normal state in which no frost failure has occurred. You may estimate based on the correlation calculated | required by the state. The same applies to the discharge pressure and the pull-down time.
[0105]
Based on the correlation thus obtained, the failure degree corresponding to the energy saving target value set in step S1 is determined as a threshold (step S33). For example, FIG. 17 shows a threshold value related to a frost failure in the evaporator 33 (threshold value related to the temperature in the showcase chamber) based on the correlation between the temperature in the showcase chamber (the degree of frost formation in the evaporator 33) and the power consumption. It shows how it is determined. Similarly, for other failures (clogging of the condenser 40, leakage / insufficiency of gas refrigerant), the discharge pressure value (correction value) corresponding to the energy saving target value and the pull-down time value (correction value) corresponding to the energy saving target value ) Is determined as a threshold value.
[0106]
Each of these threshold values is different from each threshold value determined in the processing of FIG. Each threshold value in FIG. 10 is a threshold value for detecting the occurrence of a failure or predicting the occurrence time of a failure, but each threshold value obtained in step S33 is used in order to save energy through efficient operation. This is a threshold value for determining the optimal maintenance time. Therefore, the processes in steps S34 to S36 in FIG. 16 may be performed in parallel with the processes in and after step S5 in FIG. That is, it may be configured as a failure diagnosis device that detects failure occurrence, predicts failure occurrence time, and determines / notifies optimal maintenance time. Of course, the apparatus may be configured as a failure diagnosis apparatus that performs only the process of FIG. 16, that is, the determination / notification of the optimal maintenance time without performing the process of FIG.
[0107]
The processes in steps S34 to S36 in FIG. 16 are repeatedly performed during operation after the learning period. That is, as in the process of step S5 of FIG. 10, various data on the showcase cabinet temperature, the refrigerator discharge pressure value, and the pull-down time of the temperature adjustment temperature 52 are collected at any time (step S34). Then, the temperature in the showcase chamber is compared with the corresponding threshold value as it is (step S35), and when the threshold value is exceeded (step S35, YES), it is determined that it is time to perform maintenance. (Step S36), display / notification and the like are performed. As for the discharge pressure value and the pull-down time, the collected data is corrected to be a value under the standard temperature environment, and then the corrected value is compared with the threshold value (step S35). If it has exceeded (YES in step S35), it is determined that it is time to perform maintenance (step S36), and display / notification is performed.
[0108]
As described above, according to the failure diagnosis apparatus 70 of the present example, it is possible to automatically determine an appropriate maintenance time without being affected by the installation environment or the like, particularly with respect to a refrigeration / refrigeration showcase, etc. It is possible to save energy by maintaining efficient operation.
[0109]
Also, instead of simply monitoring the increase in power consumption, for each part of the refrigerated / refrigerated showcase (maintenance target), the correlation between the state and power consumption is obtained by learning, and for each maintenance target Since the threshold is determined, the maintenance time can be determined for each maintenance target.
[0110]
Furthermore, regarding the discharge side pressure and the temperature control temperature pull-down time, since the corrected data is used as described above, the influence of the surrounding environment at the time of data collection can be eliminated.
[0111]
Furthermore, since it becomes clear which maintenance object has the most influence on power consumption, the priority of maintenance can be determined.
FIG. 18 is a hardware configuration diagram of an information processing apparatus that performs the learning process, threshold setting / failure diagnosis / prediction / alarm notification process, and the like, and a diagram illustrating an example of a storage medium that stores a program that executes these processes. is there.
[0112]
In FIG. 18, the information processing apparatus 60 includes a CPU 61, a storage unit 62 (including a portable storage medium 62a), a memory 63, a display unit 64, an operation unit 65, an input / output interface unit 66, a communication unit 67, and the like. . The information processing device 60 is the in-store PC 8, NA (network adapter) 3, device maintenance company / server 19, or the like.
[0113]
The CPU 61 is a central processing unit that controls the entire information processing apparatus 60.
The storage unit 62 is a storage device such as an HDD in which a program for realizing at least the learning process and the failure diagnosis / prediction process described above is stored. Alternatively, the storage unit 62 may be a combination of a portable storage medium 62a and its drive reading device (for example, a floppy disk (FD) and a flexible disk drive (FDD)). In addition to the FD, the portable storage medium 62a includes a CD-ROM, a memory card, a DVD, an MO, and the like.
[0114]
The memory 63 is a RAM or the like for temporarily storing the program stored in the storage unit 62 and causing the CPU 61 to execute the program.
The display unit 64 is a display or the like, and performs display as shown in FIGS. 25 and 26, for example.
[0115]
The operation unit 65 is a keyboard, a mouse, or the like, and a user performs a desired operation using the operation unit 65.
The input / output interface unit 66 is an interface for inputting state data of various devices (showcase, refrigerator, etc.) via any communication line such as the multi-drop method or ring type.
[0116]
The communication unit 67 has a generally well-known configuration that enables communication with other information processing apparatuses via the router (dial-up router) and the network 8, for example.
[0117]
Here, the present invention is not limited to an apparatus such as an information processing apparatus itself, and when used by a computer, a computer-readable recording medium (storage) storing programs for realizing various functions according to the present invention. (Medium) itself can also be configured.
[0118]
In this case, the “recording medium” includes, for example, a portable storage medium such as a CD-ROM 68 and a floppy disk 69 shown as an example of the portable storage medium 62a in FIG. 18 (not limited to these examples, MO, Any information processing apparatus (not shown) that can communicate via the network 8 as well as DVDs, removable hard disks, and the like that fall within the category of “portable storage media”. A “recording medium” is also included. Of course, a storage device (RAM / ROM, hard disk or the like) in the information processing apparatus 60 is also included.
[0119]
【The invention's effect】
As described above in detail, according to the maintenance time determination method, the failure diagnosis apparatus, the program, etc. of the present invention, particularly with respect to the freezing / refrigeration showcase, etc., it is an inexpensive system without being affected by the installation environment. The appropriate maintenance time for energy saving can be automatically determined for each part (maintenance target) of the refrigerated / refrigerated showcase.
[0120]
Furthermore, since it becomes clear which maintenance object has the most influence on power consumption, the priority of maintenance can be determined.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a functional block diagram of a failure diagnosis apparatus according to an embodiment.
FIG. 2 is a diagram schematically showing the overall configuration of an in-store device management system related to the fault diagnosis apparatus.
FIG. 3 is a block diagram showing a system configuration in the store shown in FIG. 2;
FIG. 4 shows a side sectional view of an example of an open showcase.
5A is an external view of an evaporator in a state in which frost is completely removed, and FIG. 5B is an evaporator in a state in which frost is attached to a limit amount that can completely remove frost by a defrosting operation. It is an external view.
FIG. 6 is a graph showing changes over time in temperatures measured by an outside temperature thermistor, an internal temperature thermistor, and a temperature control thermistor.
7A is an external view of a condenser in which dust is completely removed, and FIG. 7B is an external view of the condenser in a state where dust is clogged.
FIGS. 8A and 8B are graphs showing changes in refrigerant temperature / pressure with time measured by a discharge (high pressure) side temperature sensor and a discharge (high pressure) side pressure sensor, respectively.
FIG. 9 is a graph showing a pull-down time of the inside temperature and the temperature adjustment temperature after the defrosting operation is performed.
FIG. 10 is a flowchart for explaining threshold determination / fault diagnosis / prediction processing executed by the fault diagnosis apparatus.
FIG. 11 is a relationship diagram of discharge pressure and store outside temperature.
FIG. 12 is a diagram showing a histogram of the temperature in the showcase cabinet and a normal distribution curve.
FIGS. 13A and 13B show an example of a histogram and its normal distribution curve created using data after correction, FIG. 13B shows the relationship between (a) and (b), and FIG. is there.
FIGS. 14A to 14D are diagrams visually showing the state from learning to determination in the same graph format.
FIGS. 15A to 15D are diagrams for explaining the relationship between each failure and the power consumption of the showcase / refrigerator. FIGS.
FIG. 16 is a flowchart illustrating a process for determining a maintenance execution time.
FIG. 17 is a diagram showing an example of the correlation between the temperature in the showcase cabinet (degree of frost formation on the evaporator) and the power consumption.
FIG. 18 is a hardware configuration diagram of a computer that realizes a failure diagnosis apparatus.
[Explanation of symbols]
1 showcase
2 Air conditioner
3 NA (network adapter)
4 routers
5 network
6 store headquarters server
7 Service Headquarters Server
8 In-store PC
9 Showcase controller
10 Refrigerator
11 Air conditioner controller
12 Heat storage controller
13 Thermal storage tank
14 Vending machines
15 Security system
16 Security Headquarters Server
17 Store owner / server
18 Equipment owner / server
19 Equipment Maintenance Contractor / Server
20 Store controller
21 Lighting controller
22 Refrigerator
23 Refrigerator
24 door
25 Fire alarm
26 Security device
27 Body
28 display shelf
29 opening
30 refrigerator
31 Refrigerant piping
32 open showcase
33 Evaporator
34 Blower
35 Duct
36 Outlet (Honeycomb)
37 Inside
38 Suction mouth
39 Compressor
40 Condenser
41 Suction (low pressure) side temperature sensor
42 Suction (low pressure) side pressure sensor
43 Discharge (high pressure) temperature sensor
44 Discharge (high pressure) pressure sensor
45 Thermistor for outside temperature
46 Thermistor for internal temperature
47 Thermistor for temperature control
48 Thermistor for defrosting temperature
49 Frost
50 garbage
51 Internal temperature
52 Temperature control temperature
53 Normal distribution curve
54 areas
55 Normal distribution curve
56 Normal distribution curve
60 Information processing device
61 CPU
62 Memory unit
62a Portable storage medium
63 memory
64 display
65 Operation unit
66 I / O interface section
67 Communication Department
68 CD-ROM
69 floppy disk
70 Fault diagnosis device
71 State data collection unit
72 Power consumption detector
73 correlation learning unit
74 Threshold determination unit
75 Maintenance time determination unit
80 showcase
90 refrigerator

Claims (2)

任意の学習期間内において、コンピュータが、
ショーケースと冷凍機とより成る冷凍/冷蔵ショーケースの各部分の状態データと、前記冷凍機の消費電力とを、所定周期で収集し、
該収集結果に基づいて、前記各部分の状態と前記消費電力との相関関係を求め、
該相関関係を用いて、設定された省エネ目標値に対応する閾値を、前記部分毎に決定し、
運用中に、該決定された閾値を用いて、前記各部分毎に、メンテナンスを実施すべき時期を判定し、
前記各部分の状態データは、前記ショーケースの庫内温度または前記冷凍機の吐出側圧力あるいは前記ショーケースの温調温度のプルダウン時間であり、
該吐出側圧力または該温調温度のプルダウン時間に関しては、前記所定周期で収集したデータに対して、データ収集時の周囲環境による影響を除去する補正を行った後、該補正後のデータに基づいて、前記各部分の状態と前記消費電力との相関関係を求めることを特徴とするメンテナンス時期判定方法。
Within any learning period, the computer
Collecting the state data of each part of the refrigeration / refrigeration showcase consisting of the showcase and the refrigerator and the power consumption of the refrigerator at a predetermined cycle,
Based on the collection result, obtain a correlation between the state of each part and the power consumption,
Using the correlation, a threshold corresponding to the set energy saving target value is determined for each part,
During operation, using the determined threshold, for each part, determine when to perform maintenance,
The state data of each part is a pull-down time of the temperature in the showcase or the discharge side pressure of the refrigerator or the temperature control temperature of the showcase,
Regarding the pull-down time of the discharge side pressure or the temperature control temperature, the data collected at the predetermined period is corrected to remove the influence of the surrounding environment at the time of data collection, and then based on the corrected data. And determining a correlation between the state of each part and the power consumption .
ショーケースと冷凍機とより成る冷凍/冷蔵ショーケースの各部分の状態データを所定周期で収集する状態データ収集手段と、
該状態データ収集手段により状態データを収集するときの前記冷凍機の消費電力を検出する消費電力検出手段と、
所定の学習期間中に、前記状態データ収集手段によって収集された各状態データと、該状態データ収集時に前記消費電力検出手段によって検出された各消費電力とに基づいて、前記各部分の状態と前記消費電力との相関関係を求める相関関係学習手段と、
該相関関係学習手段により求められた相関関係に基づいて、任意に設定された省エネ目標値に対応する閾値を、前記各部分毎に決定する閾値決定手段と、
運用中、該閾値決定手段によって決定された閾値を用いて、前記各部分毎に、メンテナンスを実施すべき時期となったか否かを判定するメンテナンス時期判定手段とを有し、
前記各部分の状態データは、前記ショーケースの庫内温度または前記冷凍機の吐出側圧力あるいは前記ショーケースの温調温度のプルダウン時間であり、
前記相関関係学習手段は、該吐出側圧力または該温調温度のプルダウン時間に関しては、前記所定周期で収集したデータに対して、データ収集時の周囲環境による影響を除去する補正を行った後、該補正後のデータに基づいて、前記各部分の状態と前記消費電力との相関関係を求めることを特徴とする故障診断装置。
State data collecting means for collecting state data of each part of a freezer / refrigerated showcase comprising a showcase and a refrigerator in a predetermined cycle;
Power consumption detecting means for detecting the power consumption of the refrigerator when collecting state data by the state data collecting means;
Based on each state data collected by the state data collection means and each power consumption detected by the power consumption detection means at the time of state data collection during a predetermined learning period, Correlation learning means for obtaining a correlation with power consumption;
Based on the correlation obtained by the correlation learning means, a threshold value determining means for determining a threshold value corresponding to an arbitrarily set energy saving target value for each part;
During operation, using the threshold value determined by the threshold value determination means, for each of the parts, having a maintenance time determination means for determining whether it is time to perform maintenance,
The state data of each part is a pull-down time of the temperature in the showcase or the discharge side pressure of the refrigerator or the temperature control temperature of the showcase,
The correlation learning means performs correction for removing the influence of the surrounding environment at the time of data collection on the data collected at the predetermined period with respect to the discharge side pressure or the temperature control pull-down time, A failure diagnosis apparatus characterized in that a correlation between a state of each part and the power consumption is obtained based on the corrected data .
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