DE69833240T2

DE69833240T2 - System zur Überwachung einer Aussen-Wärmetauscherrohrschlange

Info

Publication number: DE69833240T2
Application number: DE69833240T
Authority: DE
Inventors: Sharayu Farmington Tulpule
Original assignee: Carrier Corp
Current assignee: Carrier Corp
Priority date: 1997-06-06
Filing date: 1998-06-03
Publication date: 2006-07-20
Anticipated expiration: 2018-06-04
Also published as: AU724329B2; DE69833240D1; US5860285A; CN1106543C; KR100289167B1; JP2993563B2; CN1201888A; JPH1144449A; EP0882934B1; ES2252815T3; KR19990006754A; EP0882934A2; AU6992798A; EP0882934A3

Description

Hintergrund der Erfindung
Diese Erfindung betrifft die Überwachung des Betriebs eines Heiz- oder Kühlsystems und insbesondere die Überwachung des Zustands einer Außenwärmetauscherrohrschlange für solche Systeme.
Viele Heiz- und/oder Kühlsysteme, z.B. US-A-5 372 015, verwenden Wärmetauscherrohrschlangen, die außerhalb der Gebäude, die durch diese speziellen Systeme zu heizen oder zu kühlen sind, angeordnet sind. Diese Außenwärmetauscherrohrschlangen sind typischerweise einer Vielzahl schwieriger Be- dingungen ausgesetzt. Diese Bedingungen können umfassen, in der Luft enthaltenden Verunreinigungen ausgesetzt zu sein, die zu Mineralienablagerungen führen können, die sich an der Oberfläche der Rohrschlangen bilden. Die Außenwärmetauscherrohrschlangen können auch auf Bodenniveau angeordnet sein, so dass sie dadurch vom Wind verblasenem Staub oder dem Verspritzen von Schmutz während starker Regenfälle ausgesetzt sind. Die Ansammlung von Staub, Schmutz, Mineralienablagerungen und anderen Verunreinigungen an der Oberfläche der Außenwärmetauscherrohrschlange erzeugt letztendlich eine isolierende Wirkung an der Rohrschlange. Dies reduziert die Wärmeübertragungseffizienz der Rohrschlange, was wiederum die Kapazität des Heiz- oder Kühlsystems dahingehend beeinflusst, dass es seine jeweilige Funktion erfüllt.
Es ist wichtig, jede signifikante Degradierung der Oberfläche der Außenwärmetauscherrohrschlange zu detektieren, bevor ihre Wärmetauscherleistung nachteilig beeinflusst wird. Dies wird normalerweise erreicht durch visuelle Inspektion der Außenrohrschlange, die üblicherweise von einer Wartungsperson durchgeführt wird, die das Heiz- oder Kühlsystem instandhalten oder warten kann. Dieses Warten kann nicht immer in einer zeitgerechten Weise erfolgen.
Zusammenfassung der Erfindung
Es ist eine Aufgabe dieser Erfindung, eine frühzeitige Degradierung der Oberfläche einer Außenwärmetauscherrohrschlange eines Heiz- oder Kühlsystems zu detektieren, ohne die Rohrschlange visuell inspizieren zu müssen.
Es ist eine weitere Aufgabe dieser Erfindung, jede frühzeitige Degradierung bei der Oberfläche der Außenwärmetauscherrohrschlange eines Heiz- oder Kühlsystems zu detektieren, bevor eine wesentliche Degradierung in der Leistung der Außenwärmetauscherrohrschlange auftritt.
In Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Überwachen des Zustands einer Außenwärmetauscherrohrschlange vorgesehen, wie es in Anspruch 1 beansprucht ist. Zumindest in einer bevorzugten Ausführungsform ist ein Überwachungssystem mit der Fähigkeit vorgesehen, zuerst eine kollektive Analyse einer Anzahl von Zuständen innerhalb eines Heiz- oder Kühlsystems, die durch eine degradierte Wärmetauscherrohrschlange in diesem System nachteilig beeinflusst werden, durchzuführen. Das Überwachungssystem verwendet ein neuronales Netzwerk, um zu lernen, wie diese Zustände gemeinsam eine angelaufene oder schmutzige Wärmetauscherrohrschlange, die eventuell gereinigt werden sollte, andeuten. Dies wird erreicht, indem das Heiz- oder Kühlsystem mit der Außenwärmetauscherrohrschlange einer Vielzahl von Umgebungs- und Gebäudebelastungsbedingungen ausgesetzt wird. Der Sauberkeitsgrad der Außenwärmetauscherrohrschlange wird auch variiert, während das Heiz- oder Kühlsystem den Umgebungs- und Gebäudebelastungsbedingungen ausgesetzt wird. Durch Sensoren innerhalb des Heiz- oder Kühlsystems erzeugte Daten sowie bestimmte Kontrollinformation wird für eine Vielzahl von Umgebungs- und Gebäudebelastungsbedingungen gesammelt. Datensätze werden für erkannte Sauberkeitsgrade der Außenrohrschlange gesammelt.
Die gesammelten Daten werden dem neuronalen Netzwerk innerhalb des Überwachungssystems in einer Weise zugeführt, die es dem neuronalen Netzwerk ermöglicht zu lernen, den Sauberkeitsgrad der Außenrohrschlange für eine Vielzahl von Umgebungs- und Gebäudebelastungsbedingungen genau zu berechnen. Das neuronale Netzwerk besteht vorzugsweise aus einer Mehrzahl von Eingabe-Knoten, die jeder ein Teil der Daten von einem gesammelten Datensatz erhalten. Jeder Eingabe-Knoten ist über gewichtete Verbindungen mit versteckten Knoten innerhalb des neuronalen Netzwerkes verbunden. Diese Mehrzahl von versteckten Knoten ist weiterhin über gewichtete Verbindungen zu mindestens einem Ausgabe-Knoten verbunden, der eine Angabe über den Sauberkeitsgrad der Außenwärmetauscherrohrschlange erzeugt. Die verschiedenen gewichteten Verbindungen werden während wiederholter Anwendungen der Daten kontinuierlich angepasst bis zu einem solchen Zeitpunkt, zu dem der Ausgabe-Knoten einen Sauberkeitsgrad erzeugt, der auf bekannte Werte von Außenrohrschlangensauberkeit für die bereitgestellten Daten konvergiert. Die letztendlich angepassten gewichteten Verbindungen werden zur Verwendung durch das Überwachungssystem während eines Laufzeitbetriebsmodus gespeichert.
Das Überwachungssystem verwendet das neuronale Netzwerk während eines Laufzeitbetriebsmodus, um Echtzeitdaten zu analysieren, die durch ein funktionierendes Heiz- oder Kühlsystem bereitgestellt werden. Die Echtzeitdaten werden dem neuronalen Netzwerk zugeführt und durch die Knoten mit den verschiedenen gewichteten Verbindungen so verarbeitet, dass eine Angabe über den Sauberkeitsgrad der Außenrohrschlange kontinuierlich berechnet werden kann. Die kontinuierlichen Berechnungen des Sauberkeitsgrads der Außenrohrschlange werden vorzugsweise gespeichert und über eine vorbestimmte Zeitdauer gemittelt. Der resultierende durchschnittliche Sauberkeitsgrad wird als eine Ausgabe des Überwachungssystems angezeigt. Der angezeigte Sauberkeitsgrad kann verwendet werden, um anzugeben, ob das Heiz- oder Kühlsystem für eine geeignete Wartung aufgrund des angezeigten Grades von Außenrohrschlangensauberkeit ausgeschaltet werden sollte oder nicht.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird der Sauberkeitsgrad der Außenrohrschlange einer Kühlanlage überwacht. Das Überwachungssystem empfängt Daten von acht verschiedenen Quellen innerhalb der Kühlanlage während des Laufzeitbetriebsmodus. Das Überwachungssystem empfängt auch die Befehle von der Steuerung der Kühlanlage zu Sätzen von Gebläsen, die Außenwärmetauscherrohrschlangen enthaltenden Kondensoren zugeordnet sind. Die Quellendaten plus die Kühlanlagensteuerungsbefehle zu den Sätzen von Gebläsen werden durch das neuronale Netzwerk innerhalb des Überwachungssystems gemeinsam analysiert, um einen Sauberkeitsgrad für mindestens eine Außenwärmetauscherrohrschlange eines Kondensors innerhalb der Kühlanlage zu erzeugen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die Erfindung wird durch Lesen einer detaillierten Beschreibung davon in Verbindung mit den nachfolgenden Zeichnungen ersichtlicher, wobei:
1 ein schematisches Diagramm einer Kühlanlage, die zwei separate Kondensoren mit Außenwärmetauscherrohrschlangen aufweist, ist;
2 ein Blockdiagramm einer Steuerung für die Kühlanlage aus 1 plus einem Prozessor, der Neuronal-Netzwerk-Software zum Berechnen des Sauberkeitsgrads einer Außenwärmetauscherrohrschlange eines der Kondensoren der Kühlanlage enthält, ist;
3 ein Diagramm ist, das die Verbindungen zwischen Knoten in verschiedenen Lagen der Neuronal-Netzwerk-Software darstellt;
4 ein Blockdiagramm ist, das bestimmte Daten darstellt, die auf die erste Lage von Knoten in 3 angewendet werden;
5 ein Flussdiagramm eines Neuronal-Netzwerk-Prozesses ist, der durch den Prozessor aus 2 während eines Entwicklungsbetriebsmodus ausgeführt wird;
6 ein Flussdiagramm eines Neuronal-Netzwerk-Prozesses ist, der durch den Prozessor aus 2 unter Verwendung der Knoten aus 3 während eines Laufzeitbetriebsmodus durchgeführt wird.
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform
Bezugnehmend auf 1 ist zu sehen, dass eine Kühlanlage zwei separate Kühlkreisläufe "A" und "B" aufweist, von denen jeder einen jeweiligen Kondensor 10 oder 12 hat. Um kaltes Wasser zu erzeugen, wird das Kühlmittel durch Kühl anlagenkomponenten in jedem jeweiligen Kühlkreislauf prozessiert. In dieser Hinsicht wird Kühlmittelgas auf hohen Druck und hohe Temperatur in einem Paar von Kompressoren 14 und 16 in Kreislauf A komprimiert. Dem Kühlmittel wird ermöglicht, durch Abgeben von Wärme an Luft, die durch den Kondensor 10 mittels eines Satzes von Gebläsen 18 geblasen wird, zu einer Flüssigkeit zu kondensieren. Der Kondensor ermöglicht dem flüssigen Kühlmittel vorzugsweise, weiter abzukühlen, um eine unterkühlte Flüssigkeit zu werden. Diese unterkühlte Flüssigkeit strömt durch ein Expansionsventil 20, bevor sie in einen Verdampfer 22 eintritt, der mit dem Kühlkreislauf B gemeinsam geteilt wird. Das Kühlmittel verdampft in dem Verdampfer 22, wobei es Wärme von dem durch den Verdampfer 22 von einem Eingang 24 zu einem Ausgang 26 zirkulierenden Wasser absorbiert. Das Wasser in dem Verdampfer gibt Wärme an das Kühlmittel ab und wird kalt. Das kalte oder gekühlte Wasser sorgt schließlich für die Kühlung eines Gebäudes. Die Kühlung des Gebäudes wird häufig durch einen weiteren Wärmetauscher (nicht gezeigt) erreicht, wobei zirkulierende Luft Wärme an das gekühlte oder kalte Wasser abgibt. Es ist anzumerken, dass Kühlmittel auch auf hohen Druck und Temperatur durch einen Satz von Kompressoren 28 und 30 in Kühlkreislauf B komprimiert wird. Dieses Kühlmittel wird anschließend in dem Kondensor 12 mit einem Satz von Gebläsen 32, die Luft durch den Kondensor strömen lassen, zu Flüssigkeit kondensiert. Das den Kondensor 12 verlassende Kühlmittel strömt durch das Expansionsventil 34, bevor es in den Verdampfer 22 eintritt.
Bezugnehmend auf 2 steuert eine Steuerung 40 die Expansionsventile 20 und 22 sowie die Gebläsesätze 18 und 32, die die Luftmenge steuern, die durch die Kondensoren 10 und 12 zirkulieren. Die Steuerung schaltet die Kompressoren 14, 16, 28 und 30 an und aus, um eine bestimmte erforderliche Kühlung des durch den Verdampfer 22 strömenden Wassers zu erreichen. Ein Satz von an geeigneten Punkten innerhalb der Kühlanlage aus 1 befindlichen Sensoren stellt der Steuerung 40 durch einen I/O-Bus 42 Information zur Verfügung. Acht dieser Sensoren werden auch verwendet, um Information einem mit dem I/O-Bus 42 verbundenen Prozessor 44 zur Verfügung zu stellen. Insbesondere erfasst ein Sensor 46 die Temperatur der in den Kondensor 10 innerhalb des Kühlkreislaufs A eindringenden Luft. Ein Sensor 48 erfasst die Temperatur der diesen Kondensor verlassenden Luft. Diese Temperaturen werden hierin im Anschluss als "CEAT" für Temperatur in den Kondensor eintretender Luft und "CLAT" für Temperatur aus dem Kondensor austretender Luft bezeichnet. Ein Sensor 50 misst die Temperatur des in den Kondensor 10 eintretenden Kühlmittels, wohingegen ein Sensor 52 die Temperatur des den Kondensor 10 verlassenden Kühlmittels misst. Diese Temperaturen werden hierin im Anschluss als "COND_E_T_A" für die Temperatur des in den Kondensor eindringenden Kühlmittels, die durch den Sensor 50 erfasst wird, und "COND_L_T_A" für die Temperatur des den Kondensor verlassenden Kühlmittels, die durch den Sensor 52 erfasst wird, bezeichnet. Es ist anzumerken, dass jede der zuvor genannten Temperaturen auch dahingehend angegeben ist, dass sie von dem Kühlkreislauf A ist. Die unterkühlte Temperatur des Kühlmittels in Kreislauf A wird durch einen Sensor 54, der oberhalb des Expansionsventils 20 angeordnet ist, erfasst. Diese spezielle Temperatur wird hierin im Anschluss als "SUBCA" bezeichnet. Zusätzlich zum Empfangen der erfassten, durch die Sensoren 46 bis 54 erzeugten Zustände empfängt der Prozessor 40 auch die angewiesenen Statuszustände von der Steuerung 40 für die Gebläserelaisschalter 56 und 58, die dem Satz von Gebläsen 18 für den Kondensor 10 zugeordnet sind. Diese angewiesenen Statuszustände werden hierin im Anschluss als "Gebläseschalterstatus "A1"" und "Gebläseschalterstatus "A2"" bezeichnet. Es ist anzumerken, dass diese Statuszustände die Anzahl von Gebläsen in dem Gebläsesatz b₀, die an oder aus sind, gemeinsam angeben.
Der Prozessor 44 empfängt auch bestimmte Werte von dem Kühlkreislauf B. In dieser Hinsicht misst ein Sensor 60 die Temperatur des in den Kondensor 12 eintretenden Kühlmittels, wohingegen ein Sensor 62 die Temperatur des den Kondensor 12 verlassenden Kühlmittels misst. Diese Temperaturen werden hierin im Anschluss als "COND_E_T_B" für die Temperatur des in den Kondensor eintretenden Kühlmittels und "COND_L_T_B" für die Temperatur des den Kondensor verlassenden Kühlmittels bezeichnet. Der Prozessor 40 empfängt auch eine Temperatur des unterkühlten Kühlmittels für das Kühlmittel in Kreislauf B, wie es durch einen Sensor 64 gemessen wird, der sich oberhalb des Expansionsventils 34 befindet. Diese spezielle Temperatur wird hierin im Anschluss als "SUBCB" bezeichnet. Es ist schließlich anzumerken, dass der Prozessor die angewiesenen Statuszustände von der Steuerung 40 für Gebläserelaisschalter 66 und 68, die dem Satz von Gebläsen 32 zugeordnet sind, empfängt. Diese angewiesenen Statuszustände werden hierin im Anschluss als "B1" und "B2" bezeichnet.
Der Prozessor 44 ist als mit einer Anzeige 70 in 2 verbunden zu sehen, die Teil einer Kontrolltafel für die gesamte Kühlanlage sein kann. Die Anzeige wird durch den Prozessor 44 verwendet, um Rohrschlangensauberkeitsinformation für die Außenwärmetauscherrohrschlange des Kondensors 10 bereitzustellen. Diese angezeigte Information steht jedem zur Verfügung, der die Kontrolltafel der Kühlanlage aus 1 betrachtet.
Der Prozessor 44 ist auch direkt mit einer Tastatureingabevorrichtung 72 und mit einer Festplattenspeichervorrichtung 74 verbunden. Die Tastatureingabevorrichtung kann verwendet werden, um dem Prozessor Trainingsdaten einzugeben zur Speicherung in der Speichervorrichtung 74. Wie hierin im Anschluss erklärt wird, können Trainingsdaten auch direkt von der Steuerung 40 zu dem Prozessor zur Speicherung in der Speichervorrichtung 74 heruntergeladen werden. Diese Trainingsdaten werden anschließend durch die Neuronal-Netzwerk-Software, die sich in dem Prozessor 44 befindet, während eines Entwicklungsbetriebsmodus verarbeitet.
Die durch den Prozessor 44 ausgeführte Neuronal-Netzwerk-Software ist ein massiv paralleles, dynamisches System untereinander verbundener Knoten, wie z.B. 76, 78 und 80, veranschaulicht in 3. Die Knoten sind in Lagen organisiert, wie z.B. eine Eingabelage 82, eine versteckte Lage 84 und eine Ausgabelage, die aus dem einen Ausgabe-Knoten 80 besteht. Die Eingabelage weist vorzugsweise zwölf Knoten, wie z.B. 70, auf, von denen jeder einen erfassten oder notierten Wert von der Kühlanlage empfängt. Die versteckte Lage weist vorzugsweise zehn Knoten auf. Die Knoten haben vollständige oder zufällige Verbindungen zwischen den aufeinander folgenden Lagen. Diese Verbindungen haben gewichtete Werte, die während des Entwicklungsbetriebsmodus definiert werden.
Bezugnehmend auf 4 sind die verschiedenen Eingaben zu der Eingabelage 82 gezeigt. Diese Eingaben sind die acht Sensormessungen von Sensoren 46, 48, 50, 52, 54, 60, 62 und 64. Diese Eingaben umfassen auch die Statusniveaus der Relaisschalter 56, 58, 66 und 68. Jede dieser Eingaben wird ein Wert aus einem der Eingabe-Knoten, wie z.B. Eingabe-Knoten 76.
Bezugnehmend nun auf 5 ist ein Flussdiagramm des Prozessors 44, der die Neuronal-Netzwerk-Trainingssoftware während des Entwicklungsbetriebsmodus ausführt, veranschaulicht. Der Prozessor beginnt durch Zuordnen anfänglicher Werte an die Verbindungsgewichte "w_km" und "w_k" in einem Schritt 90. Der Prozessor schreitet zu einem Schritt 92 fort, um anfängliche Werte zu Bias-Werten "b_k" und "b₀" zuzuordnen. Diese Bias-Werte werden beim Berechnen jeweiliger Ausgabewerte von Knoten in der versteckten Lage und dem Ausgabe-Knoten verwendet. Die Anfangswerte für diese Bias-Werte sind gebrochene Zahlen zwischen null und eins. Der Prozessor ordnet auch einen Anfangswert zu einer Variablen Θ in Schritt 92 zu. Dieser Anfangswert ist vorzugsweise ein Dezimalwert, der näher an null als an eins ist. Weitere Werte werden für b_k, b₀ und Θ während des Entwicklungsmodus berechnet. Der Prozessor schreitet als Nächstes zu einem Schritt 94 fort und ordnet Anfangswerte zu Lernraten γ und Γ zu. Die Lernraten werden jeweils in Berechnungen der versteckten Lage und des Ausgabe-Knotens verwendet, wie hierin im Anschluss erklärt wird. Die Anfangswerte für die Lernraten sind Dezimalzahlen größer als null und kleiner als eins.
Der Prozessor schreitet zu einem Schritt 96 fort und liest einen Satz von Eingabetrainingsdaten von der Speichervorrichtung 74 ein. Der Satz von Eingabetrainingsdaten besteht aus den acht Werten, die vorhergehend von jedem der acht Sensoren 46, 48, 50, 52, 54, 60, 62 und 64 erhalten wurden, sowie den angewiesenen Statuszuständen von der Steuerung für die Relaisschalter 56, 58, 66 und 68. Dieser Satz von Eingabetrainingsdaten wird dem Prozessor 44 zur Verfügung gestellt worden sein, wenn die Kühlanlage einem speziellen Umgebungs- und einem speziellen Belastungszustand ausgesetzt wurde, wobei die Außenrohrschlange des Kondensors 10 einen speziellen Sauberkeitsgrad hat. In dieser Hinsicht wird die Außenrohrschlange des Kondensors 10 vorzugsweise nachteiligen Freiluftbedingungen für eine beträchtliche Zeitdauer ausgesetzt, um dadurch die Oberfläche der Rohrschlange anlaufen oder verschmutzen zu lassen. Bei der bevorzugten Ausführungsform wurde eine solche Kondensorrohrschlange nachteiligen Freiluftbedingungen für eine Dauer von fünf Jahren ausgesetzt. Es ist anzuerkennen, dass die Kühlanlage mit der derart angelaufenen oder verschmutzten Rohrschlange einer beträchtlichen Anzahl anderer Umgebungs- und Belastungsbedingungen ausgesetzt worden ist. Um die Kühlanlage unterschiedlichen Belastungsbedingungen auszusetzen, kann heißes Wasser durch den Verdampfer 22 zirkuliert werden, um so die verschiedenen Gebäudebelastungsbedingungen zu simulieren. Die Kühlanlage wird auch einer beträchtlichen Anzahl von Umgebungs- und Belastungsbedingungen für eine vollständig saubere Außenrohrschlange in dem Kondensor 10 ausgesetzt worden sein. In dieser Hinsicht könnte die Außenrohrschlange, die zuvor strengen Freiluftbedingungen über eine ausgedehnte Zeitdauer ausgesetzt wurde, zu einem Zustand gereinigt werden, in dem sie war, bevor sie den nachteiligen Freiluftbedingungen ausgesetzt wurde. Andererseits könnte eine vollständig neue Rohrschlange in dem Kondensor 10 verwendet werden. Die Kühlanlage mit der derart instandgesetzten Rohrschlange oder der neuen Rohrschlange würde den zuvor genannten Umgebungs- und Belastungsbedingungen ausgesetzt.
Der Prozessor 44 hat vorzugsweise Werte von den verschiedenen Sensoren und Werte der angewiesenen Relaisschalterstatuszustände von der Steuerung 40 für jeden notierten Satz von Trainingsdaten empfangen. In dieser Hinsicht liest die Steuerung 40 vorzugsweise Werte von acht der Sensoren 46, 48, 50, 52, 54, 62 und 64 und den Statuszustand der Relaisschalter aus, wenn die Kühlanlage den speziellen Umgebungs- und Gebäudebelastungsbedingungen ausgesetzt wird für einen speziellen Sauberkeitsgrad der Außenrohrschlange für den Kondensor 10. Die Steuerung 40 hat auch eine Aufzeichnung der Werte der Relaisschaltersta- tusanweisungen, die sie an die jeweiligen Relaisschalter ausgegeben hat, wenn die Sensoren ausgelesen sind. Diese zwölf Werte wurden in der Speichervorrichtung 74 als die zwölf jeweiligen Werte eines Satzes von Trainingsdaten gespeichert. Der Prozessor hat auch eine eingetippte Eingabe des bekannten Sauberkeitsgrads der Außenrohrschlange von der Tastaturvorrichtung 72 empfangen. Der Sauberkeitsgrad in der bevorzugten Ausführungsform war "0,1" für eine schmutzige oder angelaufene Rohrschlange und "0,9" für eine vollständig wiederinstandgesetzte oder neue Rohrschlange. Dieser Sauberkeitsgrad ist vorzugsweise zusammen mit dem Satz von Trainingsdaten gespeichert, so dass auf ihn zugegriffen werden kann, wenn der spezielle Satz von Trainingsdaten verarbeitet wird.
Der Prozessor schreitet von Schritt 96 zu einem Schritt 98 fort und speichert die zwölf jeweiligen Werte des Satzes von in Schritt 96 ausgelesenen Trainingsdaten. Diese Werte werden als Werte "x_m" gespeichert, wobei "m" gleich einem von zwölf ist und jeden Einzelnen der jeweiligen zwölf Knoten der Eingabelage 82 identifiziert. Ein Indexzähler der Anzahl von Sätzen von Trainingsdaten, die ausgelesen und gespeichert wurden, wird durch den Prozessor in einem Schritt 100 erhalten.
Der Prozessor schreitet zu einem Schritt 102 fort und berechnet den Ausgabewert z_k für jeden Knoten in der versteckten Lage 84. Der Ausgabewert z_k wird vorzugsweise als die Tangens-Hyperbolicus-Funktion der Variablen "t" ausgedrückt als: zk = (et – e–t)/(et + e–t)

z_k: = Ausgabe des k-ten Knotens in der versteckten Lage, k = 1 ... 10,
x_m: = m-ter Eingabe-Knoten-Wert, wobei m = 1 ... 12,
w_km: = Verbindungsgewicht für den k-ten Interpolationslagen-Knoten, verbunden mit dem m-ten Eingabe-Knoten; und
b_k: = Bias-Wert für k-ten Versteckte-Lage-Knoten.

Der Prozessor schreitet nun zu einem Schritt 104 fort und berechnet einen lokalen Fehler θ_k für jede Versteckte-Lage-Knoten-Verbindung zu dem m-ten Eingabe-Knoten gemäß der Formel: θk = (1 + zk)·(1 – zk)·(Θ·wk),wobei

Θ: entweder ein anfänglich zugeordneter Wert aus Schritt 92 oder ein aus einer vorangehenden Verarbeitung der Trainingsdaten berechneter Wert ist; und
w_k: = Verbindungsgewicht für k-te Versteckter-Knoten-Verbindung zu dem m-ten Eingabe-Knoten.

Der Prozessor schreitet zu einem Schritt 106 fort und aktualisiert die Gewichte der Verbindungen zwischen den Eingabe-Knoten und den Versteckte-Lage-Knoten wie folgt: wkm,new = wkm,old + Δwkm,old, Δwkm.old = γθk,new xm wobei

γ: der skalare Lernratenfaktor ist, der entweder anfänglich in Schritt 94 zugeordnet wurde oder ferner nach bestimmter weiterer Verarbeitung der Trainingsdaten zugeordnet wurde;
θ_k,new: ist der skalierte lokale Fehler für den in Schritt 104 berechneten k-ten versteckten Knoten; und
x_m: ist der m-te Eingabe-Knoten-Wert.

Der Prozessor schreitet dann zu Schritt 108 fort und aktualisiert jeden Bias-Wert b_k wie folgt: bk,new = bk,old + γθk,new.
Der Prozessor schreitet dann zu einem Schritt 110 fort, um die Ausgabe von dem einzelnen Ausgabe-Knoten 80 zu berechnen. Dieser Ausgabe-Knoten-Wert y wird als eine Tangens-Hyperbolicus-Funktion der Variablen "v" berechnet, ausgedrückt wie folgt: y = (ev – e–v)/(ev + e–v)
wobei

z_k: = Versteckter-Knoten-Wert, k = 1, 2, ... 10;
w_k: = Verbindungsgewicht für die Verbindung des Ausgabe-Knotens zu dem k-ten versteckten Knoten; und
b₀: = Bias-Wert für Ausgabe-Knoten.

Der berechnete Wert von "y" wird als die "n-te" berechnete Ausgabe des Ausgabe-Knotens für den "n-ten" Satz von prozessierten Trainingsdaten gespeichert. Dieser Wert wird hierin im Anschluss als "y_n" bezeichnet. Es ist anzumerken, dass der Wert von Rohrschlangensauberkeit für den "n-ten" Satz von Trainingsdaten auch als "Y_n" gespeichert wird, so dass es sowohl eine berechnete Ausgabe "y_n" als auch eine bekannte Ausgabe "Y_n" für jeden Satz von Trainingsdaten, der prozessiert wurde, gibt. Wie zuvor diskutiert, ist der bekannte Wert von Sauberkeit vorzugsweise zusammen mit dem speziellen Satz von Trainingsdaten in der Scheibenspeichervorrichtung 74 gespeichert. Dies ermöglicht dem bekannten Wert der Rohrschlangensauberkeit, dass auf ihn zugegriffen wird und dass er als "Y_n" gespeichert wird, wenn der spezielle Satz von Trainingsdaten prozessiert wird.
Der Prozessor schreitet in einem Schritt 112 fort, um den lokalen Fehler Θ an der Ausgabelage wie folgt zu berechnen: Θ =(y – Y)·(1 + y)·(1 – y)
Der Prozessor schreitet zu Schritt 114 fort und aktualisiert das Gewicht der Versteckter-Knoten-Verbindungen w_k zu dem Ausgabe-Knoten mittels der Back-Pro- pagation-Lernregel wie folgt: wk,new = wk,old + Δwk,old, Δwk,old = ΓΘnew zk,wobei

Γ: der skalare Lernfaktor ist, der entweder anfänglich in Schritt 94 zugeordnet wurde oder ferner nach bestimmter weiterer Verarbeitung der Triningsdaten zugeordnet wurde,
Θ_new: der in Schritt 112 berechnete lokale Fehler ist,
z_k: der Versteckter-Knoten-Wert des k-ten Knotens ist.

Der Prozessor aktualisiert als Nächstes den Bias-Wert b₀ in einem Schritt 116 wie folgt: b0,new = b0,old + ΓΘnew.
Der Prozessor schreitet nun fort, um in einem Schritt 118 zu untersuchen, ob "N" Sätze von Trainingsdaten verarbeitet wurden. Es handelt sich dabei um das Überprüfen des Indexzählers der ausgelesenen Sätze von Trainingsdaten, der in Schritt 100 eingerichtet wurde. Für den Fall, dass weitere Sätze von Trainingsdaten prozessiert werden müssen, schreitet der Prozessor zurück zu Schritt 96 und liest erneut einen Satz von Trainingsdaten aus und speichert denselben als die aktuellen "x_m" Eingabe-Knoten-Werte. Der Indexzähler des derart ausgelesenen Satzes von Daten wird in Schritt 100 inkrementiert. Es ist anzumerken, dass der Prozessor die Schritte 96 bis 118 wiederholt ausführt, bis alle "N" Sätze von Trainingsdaten verarbeitet wurden. Dies wird bestimmt durch Überprüfen des Indexzählers der Trainingsdatensätze, die in den Schritten 98 ausgelesen wurden. Es ist auch anzumerken, dass die "N" Sätze von Trainingsdaten, die hierin als prozessiert bezeichnet werden, entweder alle oder ein großer Teil der Gesamtzahl von Sätzen von Trainingsdaten, die ursprünglich in der Speichervorrichtung 74 gespeichert wurden, sind. Diese "N" Sätze von Trainingsdaten werden geeignet in adressierbaren Speicherstellen in der Speichervorrichtung gespeichert, so dass jedes Mal, wenn der Indexzähler von Trainingsdatensätzen inkrementiert wird, auf den nächsten Satz zugegriffen werden kann, von dem ersten Zähler zu dem "N-ten" Zähler. Wenn alle "N" Trainingsdatensätze prozessiert wurden, setzt der Prozessor den Indexzähler der gelesenen Sätze von Trainingsdaten in Schritt 120 zurück. Der Prozessor schreitet anschließend zu einem Schritt 122 fort und berechnet den RMS-Fehler zwischen den Sauberkeitsrohrschlangenwerten "y_n", die in Schritt 110 berechnet und gespeichert wurden, und den entsprechenden bekannten Werten "Y_n" der Rohrschlangensauberkeit für den Satz prozessierter Trainingsdaten, die solche berechnete Rohrschlangensauberkeit erzeugen, wie folgt:
Eine Abfrage wird in Schritt 124 dahingehend durchgeführt, ob der berechnete RMS-Fehler-Wert, der in Schritt 122 berechnet wurde, geringer ist als ein Grenzwert von vorzugsweise 0,001. Wenn der RMS-Fehler nicht geringer ist als dieser spezielle Grenzwert, schreitet der Prozessor entlang dem Nein-Pfad zu einem Schritt 126 fort und verringert die jeweiligen Werte der Lernraten γ und Γ. Diese Werte können in Inkrementen von einem Zehntel ihrer vorangehend zugeordneten Werte verringert werden.
Der Prozessor schreitet fort, um wieder die "N" Sätze von Trainingsdaten zu prozessieren, wobei die Berechnungen der Schritte 96 bis 126 durchgeführt werden, bevor wieder abgefragt wird, ob der neu berechnete RMS-Zähler geringer ist als der Grenzwert von "0,001 ". Es ist anzumerken, dass an irgendeinem Punkt der berechnete RMS-Fehler geringer sein wird als dieser Grenzwert. Dies wird den Prozessor dazu veranlassen, zu einem Schritt 128 fortzuschreiten und alle gespeicherten Verbindungsgewichtungen und alle endgültigen Bias-Werte für jeden Knoten in der versteckten Lage 84 und den einzelnen Ausgabeknoten 80 zu speichern. Wie nun erklärt wird, sind diese gespeicherten Werte während eines Laufzeitbetriebsmodus des Prozessors zu verwenden, um Rohrschlangensauberkeitswerte für die Außenwärmetauscherrohrschlange des Kondensors 10 innerhalb des Kühlkreislaufs "A" zu berechnen.
Bezugnehmend auf 6 beginnt der Laufzeitbetriebsmodus des Prozessors 44 mit einem Schritt 130, wobei Sensorwerte und Relaisschalterstatuswerte ausgelesen werden. Diesbezüglich wird der Prozessor eine Angabe von der Steuerung 40 der Kühlanlage abwarten, dass ein neuer Satz von Sensorwerten durch die Steuerung 40 ausgelesen wurde und zur Verwendung durch sowohl die Steuerung als auch den Prozessor gespeichert wurde. Dies tritt periodisch auf als Ergebnis davon, dass die Steuerung die Information von diesen Sensoren jedes Mal, wenn eine vorbestimmte Zeitdauer abläuft, sammelt und speichert. Die Zeitdauer ist vorzugsweise auf 3 min eingestellt. Der Prozessor liest diese Sensorwerte und die angewiesenen Statuszustände an die Relaisschalter von der Steuerung aus und speichert diese Werte als Eingabe-Knoten-Werte "x₁ ... x₁₂" in Schritt 132.
Der Prozessor schreitet zu Schritt 134 fort und berechnet die Ausgabewerte z_k für die zehn jeweiligen Knoten in der versteckten Lage 84. Jeder Ausgabewert z_k wird als die Tangens-Hyperbolicus-Funktion der Variablen "t" wie folgt berechnet: zk = (et – e–t)/(et + e–t)

x_m: = m-ter Eingabe-Knoten-Wert, wobei m = 1 ... 12,
w_km: = Verbindungsgewichtung für den k-ten Interpolations-Lage-Knoten, verbunden mit dem m-ten Eingabe-Knoten; und
b_k: = Bias-Wert für den k-ten Versteckte-Lage-Knoten.

Der Prozessor schreitet von Schritt 134 zu Schritt 136 fort, wobei ein Ausgabe-Knoten-Wert "y" berechnet wird als eine Tangens-Hyperbolicus-Funktion der Variablen "v", ausgedrückt wie folgt: y = (ev – e–v)/(ev + e–v)
wobei

z_k: = Versteckter-Knoten-Wert, k = 1, 2m ... 10;
w_k: = Verbindungsgewichtung für den Ausgabe-Knoten, verbunden mit dem k-ten versteckten Knoten; und
b₀: = Bias-Wert für den Ausgabe-Knoten.

Der Prozessor schreitet nun zu einem Schritt 138 fort und speichert den berechneten Wert "y" des Ausgabe-Knotens als einen Kondensorrohrschlangensauberkeitswert. Eine Abfrage wird als Nächstes in Schritt 140 dahingehend gemacht, ob 20 separate Kondensorrohrschlangensauberkeitswerte in Schritt 138 gespeichert wurden. Für den Fall, dass keine 20 Werte gespeichert wurden, schreitet der Prozessor zurück zu Schritt 130 und liest den nächsten Satz von Sensorwerten und angewiesenen Relaisschalterstatuszustandswerten aus. Wie zuvor angemerkt wurde, wird der nächste Satz von Sensorwerten und angewiesenen Relaisschalterstatuszustandswerten dem Prozessor nachfolgend einer zeitlich periodischen Auslesung des Sensors durch die Steuerung 40 bereitgestellt. Diese zeitlich periodische Auslesung durch die Steuerung ist vorzugsweise alle 3 min. Diese neuen Auslesewerte werden sofort durch den Prozessor 44 ausgelesen, und die Berechnungsschritte 132 bis 136 werden erneut durchgeführt, wodurch es dem Prozessor ermöglicht wird, wiederum einen weiteren Wert berechneter Rohrschlangensauberkeit in Schritt 138 zu speichern. Es ist anzumerken, dass der Prozessor zu irgendeinem Zeitpunkt in Schritt 140 feststellen wird, dass 20 separate Sätze von Sensorwerten und Relaisschalterstatuszustandswerten prozessiert worden sind. Dies wird den Prozessor veranlassen, zu Schritt 142 fortzuschreiten, wo der Durchschnitt aller in Schritt 138 gespeicherter, abgeschätzter Rohrschlangensauberkeitswerte berechnet wird. Der Prozessor schreitet zu Schritt 144 fort, um den berechneten durchschnittlichen Rohrschlangensauberkeitswert mit einem Rohrschlangensauberkeitswert von "0,3" zu vergleichen. Für den Fall, dass der durchschnittliche Rohrschlangensauberkeitswert geringer als "0,3" ist, schreitet der Prozessor zu einem Schritt 146 fort und zeigt eine Mitteilung an, die vorzugsweise angibt, dass die Außenrohrschlange des Kondensors 10 eine Reinigung benötigt. Diese Anzeige erscheint vorzugsweise an der Anzeige 70 der Kontrolltafel. Für den Fall, dass der durchschnittliche Sauberkeitswert gleich oder größer als "0,3" ist, schreitet der Prozessor zu einem Schritt 148 fort. Eine Abfrage wird in Schritt 148 dahingehend gemacht, ob der durchschnittliche Sauberkeitswert größer ist als "0,7". Für den Fall, dass die Antwort auf diese Abfrage Ja ist, schreitet der Prozessor zu einem Schritt 150 fort und zeigt eine Mitteilung an, die vorzugsweise angibt, dass die Kondensorrohrschlange in Ordnung ist. Der Prozessor schreitet ansonsten zu einem Schritt 142 fort für den Fall, dass der durchschnittliche berechnete Sauberkeitswert gleich oder kleiner als 0,7 ist und zeigt eine Mitteilung an, die angibt, dass die Rohrschlange des Kondensors 10 bei der nächsten Wartung inspiziert werden sollte.
Bezugnehmend auf die Schritte 146, 150 oder 152 verlässt der Prozessor die Anzeige einer der angemerkten Mitteilungen und kehrt zu Schritt 130 zurück. Der Prozessor liest erneut einen neuen Satz von Sensor- und angewiesenen Relaisschalterstatuszustandswerten in Schritt 130 aus. Diese Werte werden in dem Speicher des Prozessors 44 gespeichert, wenn sie als von der Steuerung 40 verfügbar angegeben werden. Der Prozessor berechnet schließlich 20 neue Rohrschlangensauberkeitswerte. Jeder dieser neu berechneten Werte ersetzt einen vorangehend gespeicherten Rohrschlangensauberkeitswert in dem Speicher des Prozessors, der für die vorangehende Durchschnittsbildung gespeicherter Rohrschlangensauberkeitswerte berechnet wurde. Der Prozessor berechnet anschließend einen neuen durchschnittlichen Rohrschlangensauberkeitswert 60 min nach dem vorangehend berechneten Rohrschlangensauberkeitswert. Diesbezüglich hat der Prozessor sukzessiv 20 neue Sätze von Sensor- und Relaisschalterinformation ausgelesen und berechnet, wobei jeder Satz sukzessive in 3 min-Intervallen ausgelesen wurde. Der neu angezeigte durchschnittliche Rohr schlangensauberkeitswert führt zu einer der drei Mitteilungen der Schritte 146, 150 und 152, die an der Anzeige 70 angezeigt werden.
Aus dem Obigen ist zu erkennen, dass eine angezeigte Mitteilung von Rohrschlangensauberkeit auf einer fortlaufenden Basis durchgeführt wird. Diese Mitteilungen basieren auf einem Mitteln der berechneten Sauberkeitsniveaus der Außenrohrschlange des Kondensors 10 in dem Kühlanlagensystem in 1. Diese berechneten Niveaus von Rohrschlangensauberkeit liegen im Bereich von "0,1" bis "0,9" und werden in Inkremente von mindestens "0,1" unterteilt. Als Ergebnis dieser Berechnung und der resultierenden visuellen Anzeigen von Sauberkeitsinformation kann jeder Betreiber des Kühlanlagensystems feststellen, wenn ein Problem in Bezug auf das Niveau von Rohrschlangensauberkeit auftritt und geeignete Maßnahmen treffen.
Es ist anzumerken, dass eine spezielle Ausführungsform der Erfindung beschrieben wurde. Änderungen, Modifikationen und Verbesserungen können den mit dem Stand der Technik vertrauten Fachleuten einfach ersichtlich werden. Zum Beispiel kann der Prozessor dazu programmiert sein, zeitmäßig Eingabedaten auszulesen, ohne sich auf die Steuerung zu verlassen. Die erfassten Zustände innerhalb der Kühlanlage können auch variiert werden mit potenzielle weniger oder mehr Werten, die verwendet werden, um die Neuronal-Netzwerk-Werte während der Entwicklung zu definieren. Diese selben Werte würden schließlich verwendet werden, um Rohrschlangensauberkeitswerte während des Laufzeitbetriebsmodus zu berechnen. Dementsprechend ist die vorangehende Beschreibung lediglich beispielhaft, und die Erfindung ist durch die nachfolgenden Ansprüche eingegrenzt.

Claims

Verfahren zum Überwachen des Zustands einer Außenwärmetauscherrohrschlange in einem Heiz- oder Kühlsystem, aufweisend die folgenden Schritte: Auslesen von Informationswerten betreffend bestimmte Betriebszustände des Heiz- oder Kühlsystems, wobei mindestens einige der Werte durch Informationsquellen, die sich innerhalb des Heiz- oder Kühlsystems befinden, erzeugt sind; Verarbeiten der ausgelesenen Informationswerte betreffend die Betriebszustände des Heiz- oder Kühlsystems durch ein neuronales Netzwerk, um so eine berechnete Angabe des Zustands der Außenwärmetauscherrohrschlange zu erzeugen, die darauf basiert, dass die ausgelesenen Werte durch das neuronale Netzwerk prozessiert wurden; Vergleichen der berechneten Angabe des Zustands der Außenwärmetauscherrohrschlange mit mindestens einem vorbestimmten Wert für den Zustand der Außenwärmetauscherrohrschlange des Heiz- oder Kühlsystems; und Übermitteln einer Statusmitteilung hinsichtlich des Zustands der Außenwärmetauscherrohrschlange in Reaktion auf den Schritt des Vergleichens der berechneten Angabe des Zustands der Außenwärmetauscherrohrschlange mit mindestens einem vorbestimmten Wert für den Zustand der Außenwärmetauscherrohrschlange.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das neuronale Netzwerk eine Lage von Eingabe-Knoten aufweist, wobei jeder Eingabe-Knoten einen Informationswert betreffend einen bestimmten Betriebszustand des Heiz- oder Kühlsystems empfängt, und wobei das neuronale Netzwerk ferner eine Lage von ver steckten Knoten aufweist, wobei jeder versteckte Knoten mit den Eingabe-Knoten durch gewichtete Verbindungen verbunden ist, die vorangehend durch das neuronale Netzwerk angelernt wurden, wobei das Verfahren ferner den Schritt aufweist: Berechnen von Werten an jedem versteckten Knoten, basierend auf den Werten der gewichteten Verbindungen jedes versteckten Knotens zu den Eingabe-Knoten in der Eingabelage.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei das neuronale Netzwerk ferner mindestens einen Ausgabe-Knoten aufweist, der mit jedem versteckten Knoten durch gewichtete Verbindungen verbunden ist, die vorangehend durch das neuronale Netzwerk angelernt wurden, wobei das Verfahren ferner den Schritt aufweist: Berechnen einer Angabe des Zustands der Außenwärmetauscherrohrschlange, basierend auf sowohl den Werten der gewichteten Verbindungen des Ausgabe-Knotens zu jedem versteckten Knoten als auch den berechneten Werten jedes versteckten Knotens.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der mindestens eine vorbestimmte Wert für den Zustand der Außenwärmetauscherrohrschlange einen Wert aufweist, oberhalb dessen von jeder berechneten Angabe des Zustands der Wärmetauscherrohrschlange angenommen wird, dass sie eine saubere Wärmetauscherrohrschlange in der übermittelten Statusmitteilung angibt.
Verfahren nach Anspruch 4, wobei es mindestens einen zweiten vorbestimmten Wert für den Zustand der Außenwärmetauscherrohrschlange gibt, unterhalb dessen von jeder berechneten Angabe des Zustands des Wärmetauschers angenommen wird, dass sie eine schmutzige Wärmetauscherrohrschlange in der übermittelten Statusmitteilung ist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das neuronale Netzwerk zuvor angelernte Neuronal-Netzwerk-Werte für mindestens zwei Zustände der Außenwärmetauscherrohrschlange hat, wobei einer der Zustände für eine im Wesentlichen saubere Rohrschlange ist und der zweite Zustand für eine im Wesentlichen schmutzige Rohrschlange mit degradierter Wärmetauscherleistung ist und wobei der Schritt des Prozessierens der ausgelesenen Informationswerte betreffend die Betriebszustände des Heiz- oder Kühlsystems den folgenden Schritt aufweist: Interpolieren zwischen den zuvor angelernten Neuronal-Netzwerk-Werten für die zwei Zustände der Außenwärmetauscherrohrschlange, um so eine Angabe des Zustands der Außenwärmetauscherrohrschlange für die ausgelesenen Werte der erfassten Zustände, die in dem Heiz- oder Kühlsystem auftreten, zu erzeugen.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Heiz- oder Kühlsystem einen Kühlkreis mit mindestens einem Wärmetauscher in dem Kühlkreis aufweist, wobei der Wärmetauscher eine Außenwärmetauscherrohrschlange hat, die überwacht wird und wobei der Schritt des Auslesens von Informationswerten betreffend bestimmte Betriebsbedingungen des Heiz- oder Kühlsystems die folgenden Schritte aufweist: Auslesen des Werts mindestens eines Informationsteils betreffend den Betrieb des Wärmetauschers in dem Kühlkreislauf des Heiz- oder Kühlsystems.
Verfahren nach Anspruch 7, wobei der Schritt des Auslesens des Werts des mindestens einen Informationsteils betreffend den Betrieb des Wärmetauschers in dem Kühlkreislauf des Heiz- oder Kühlsystems die folgenden Schritte aufweist: Auslesen der Temperatur von Luft vor dem Eintreten in den Wärmetauscher; und Auslesen der Temperatur von Luft, die den Wärmetauscher verlässt.
Verfahren nach Anspruch 7, wobei der Schritt des Auslesens des Werts von mindestens einem erfassten Informationsteil betreffend den Betrieb des Wärmetauschers in dem Heiz- oder Kühlsystem die folgenden Schritte aufweist: Auslesen der Temperatur des Kühlmittels vor dem Eintreten in den Wärmetauscher; und Auslesen der Temperatur des Kühlmittels, das den Wärmetauscher verlässt.
Verfahren nach Anspruch 7, wobei der Schritt des Auslesens des Werts mindestens eines Informationsteils betreffend den Betrieb des Wärmetauschers in dem Heiz- oder Kühlsystem den folgenden Schritt aufweist: Auslesen des Statuszustands eines Satzes von dem Wärmetauscher zugeordneten Gebläsen.
Verfahren nach Anspruch 10, wobei der Schritt des Auslesens von Informationswerten betreffend bestimmte Betriebszustände des Heiz- oder Kühlsystems den folgenden Schritt aufweist: Auslesen des Werts mindestens eines erfassten Temperaturzustands des Kühlmittels stromabwärts des Wärmetauschers und stromaufwärts eines Expansionsventils in dem Kühlkreislauf des Heiz- oder Kühlsystems.
Verfahren nach Anspruch 7, wobei das Heiz- oder Kühlsystem mindestens zwei Kühlkreisläufe aufweist, von denen jeder einen jeweiligen Wärmetauscher aufweist und wobei der Schritt des Auslesens von Werten von bestimmten Zuständen, die in dem Heiz- oder Kühlsystem auftreten, den Schritt aufweist: Auslesen der Werte einer Mehrzahl von Betriebszuständen für den zweiten Wärmetauscher in dem zweiten Kühlkreislauf in dem Heiz- oder Kühlsystem.
Verfahren nach Anspruch 12, wobei der Schritt des Auslesens einer Mehrzahl von Betriebszuständen für den zweiten Wärmetauscher ferner die folgenden Schritte aufweist: Auslesen der Temperatur des Kühlmittels in dem zweiten Kühlkreislauf vor dem Eintreten in den zweiten Wärmetauscher; und Auslesen der Temperatur des Kühlmittels in dem zweiten Kühlkreislauf, welches den zweiten Wärmetauscher verlässt.
Verfahren nach Anspruch 13, wobei der Schritt des Auslesens einer Mehrzahl von Zuständen, die in Bezug auf den zweiten Wärmetauscher auftreten, ferner den folgenden Schritt aufweist: Auslesen des Statuszustands eines Satzes von dem zweiten Wärmetauscher zugeordneten Gebläsen.
Verfahren nach Anspruch 11, wobei der Schritt des Auslesens von Werten von bestimmten Betriebsbedingungen des Heiz- oder Kühlsystems den folgenden Schritt aufweist: Auslesen des Werts mindestens eines erfassten Temperaturzustands des Kühlmittels stromabwärts des zweiten Wärmetauschers und stromaufwärts eines Expansionsventils in dem zweiten Kühlkreis des Heiz- oder Kühlsystems.
Verfahren zum Erlernen der Eigenschaften eines Heiz- oder Kühlsystems, um so den Zustand einer Außenwärmetauscherrohrschlange in dem Heiz- oder Kühlsystem vorherzusagen, wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist: Speichern einer Mehrzahl von Datensätzen in einer Speichervorrichtung für bestimmte Betriebsbedingungen des Heiz- oder Kühlsystems, wenn das Kühlsystem verschiedenen Belastungs- und Umgebungsbedingungen ausgesetzt ist für verschiedene bekannte Zustände der Außenwärmetauscherrohrschlange; und wiederholtes Prozessieren einer Anzahl der gespeicherten Datensätze durch ein neuronales Netzwerk, das sich in einem Prozessor befindet, der mit der Speichervorrichtung verbunden ist, um so das neuronale Netzwerk zu lehren, Angaben für mindestens zwei bekannte Zustände der Außenwärmetauscherrohrschlange für den speziellen Datensatz genau zu berechnen, wobei das neuronale Netzwerk anschließend verwendet wird, um Daten für Betriebszustände des Heiz- oder Kühlsystem zu prozessieren, wobei der Zustand der Außenwärmetauscherrohrschlange unbekannt ist, um so eine berechnete Angabe des Zustands der Wärmetauscherrohrschlange zu erzeugen.
Verfahren nach Anspruch 16, wobei das neuronale Netzwerk eine Mehrzahl von Eingabeknoten in einer ersten Lage, eine Mehrzahl von versteckten Knoten in einer zweiten Lage, wobei die versteckten Knoten in der zweiten Lage gewichtete Verbindungen zu den Eingabeknoten in der ersten Lage haben, und mindestens einen Ausgabeknoten zum Berechnen der Angabe des Zustands der Außenwärmetauscherrohrschlange aufweist, wobei der Ausgabeknoten gewichtete Verbindungen zu den versteckten Knoten in der zweiten Lage hat.
Verfahren nach Anspruch 17, ferner aufweisend die folgenden Schritte: Anpassen der gewichteten Verbindungen zwischen den Eingabeknoten der ersten Lage und den versteckten Knoten in der zweiten Lage in Reaktion auf das wiederholte Prozessieren der Anzahl gespeicherter Datensätze; und Anpassen der gewichteten Verbindungen zwischen den versteckten Knoten der zweiten Lage und dem Ausgabeknoten in Reaktion auf das wiederholte Prozessieren der Anzahl gespeicherter Datensätze; und Berechnen von Angaben hinsichtlich des Zustands der Außenwärmetauscherrohrschlange an dem Ausgabeknoten basierend auf den angepassten gewichteten Verbindungen zwischen Eingabeknoten und versteckten Knoten und angepassten gewichteten Verbindungen zwischen versteckten Knoten und Ausgabeknoten, wobei die angepassten gewichteten Verbindungen zwischen allen Knoten schließlich berechnete Angaben hinsichtlich des Zustands der Außenwärmetauscherrohrschlange erzeugen, die zu den Angaben für die bekannten Zustände der Außenwärmetauscherrohrschlange für die Datensätze, die jeweils durch das neuronale Netzwerk prozessiert sind, konvergieren.
Verfahren nach Anspruch 16, wobei die zwei bekannten Zustände der Außenwärmetauscherrohrschlange einen ersten Zustand, in dem die Wärmetauscherrohrschlange im Wesentlichen sauber ist, und einen zweiten Zustand, in dem die Wärmetauscherrohrschlange im Wesentlichen schmutzig ist, mit einer degradierten Wärmetauscherleistung relativ zu der Wärmetauscherrohrschlange in dem im Wesentliche sauberen Zustand, aufweist, wobei jeder bekannte Zustand einen zugeordneten mathematischen Wert hat.
Verfahren nach Anspruch 17, wobei der Schritt des Speicherns einer Mehrzahl von Datensätzen für bestimmte Betriebszustände des Heiz- oder Kühlsystems die folgenden Schritte aufweist: Speichern mindestens eines Teils jedes Datensatzes als eine Mehrzahl von Werten, die durch Sensoren innerhalb des Heiz- oder Kühlsystems erfasste Werte wiedergeben, für einen bekannten Zustand der Außenwärmetauscherrohrschlange; und Speichern eines Werts, der indikativ für den bekannten Zustand der Außenwärmetauscherrohrschlange in Verbindung mit dem Datensatz, der diese speziell erfassten Werte enthält, ist, wobei der Wert, der indikativ für den bekannten Zustand der Außenwärmetauscherrohrschlange ist, später dem Datensatz zugeordnet werden kann.
Verfahren nach Anspruch 20, wobei der Schritt des wiederholten Prozessierens einer Anzahl der gespeicherten Datensätze die folgenden Schritte aufweist: Auslesen eines Datensatzes; Anpassen der gewichteten Verbindungen zwischen den Eingabeknoten der ersten Lage und den versteckten Knoten in der zweiten Lage in Reaktion auf den ausgelesenen Datensatz; und Anpassen der gewichteten Verbindungen zwischen den versteckten Knoten der zweiten Lage und den Ausgabeknoten in Reaktion auf den ausgelesenen Datensatz, wobei die angepassten Verbindungen zwischen allen Knoten schließlich eine berechnete Angabe des Zustands der Außenwärmetauscherrohrschlange erzeugen, die zu den bekannten Werten konvergiert, die indikativ für den Zustand der Außenwärmetauscherrohrschlange für die wiederholt prozessierten Datensätze sind.
Verfahren nach Anspruch 16, wobei der Schritt des Speicherns einer Mehrzahl von Datensätzen für bestimmte Zustände, die innerhalb des Heiz- oder Kühlsystems auftreten, die folgenden Schritte aufweist: Speichern mindestens eines Teils jedes Datensatzes als eine Mehrzahl von Werten, die erfasste Werte, die durch Sensoren innerhalb des Heiz- oder Kühlsystems erzeugt sind, wiedergeben, für einen bekannten Zustand der Außenwärmetauscherrohrschlange; und Speichern einer Angabe hinsichtlich des bekannten Zustands der Außenwärmetauscherrohrschlange, der in dem Heiz- oder Kühlsystem vorlag, als die Sensoren den speziellen Satz von Werten erzeugten in Verbindung mit dem jeweiligen Satz von gespeicherten Daten, wobei die Angaben über den bekannten Zustand der Außenwärmetauscherrohrschlange den jeweiligen gespeicherten Datensätzen zugeordnet werden können.
Verfahren nach Anspruch 22, wobei der Schritt des Speicherns mindestens eines Teils jedes Datensatzes als eine Mehrzahl von Werten, die Werte, die durch Sensoren innerhalb des Heiz- oder Kühlsystems erzeugt sind, wiedergeben, die folgenden Schritte aufweist: Speichern mindestens eines erfassten Werts, der durch einen Sensor erzeugt ist, der die Temperatur von Luft vor dem Eintreten in die Wärmetauscherrohrschlange innerhalb des Heiz- oder Kühlsystems misst; und Speichern mindestens eines erfassten Werts, der durch einen Sensor erzeugt ist, der die Temperatur von Luft, die die Wärmetauscherrohrschlange innerhalb des Heiz- oder Kühlsystems verlässt, misst.
Verfahren nach Anspruch 22, wobei der Schritt des Speicherns mindestens eines Teils jedes Datensatzes als eine Mehrzahl von Werten, die Werte, die durch Sensoren innerhalb des Heiz- oder Kühlsystems erzeugt sind, wiedergeben, die folgenden Schritte aufweist: Speichern mindestens eines Werts, der durch einen Sensor erzeugt ist, der die Temperatur eines Kühlmittels, das in die Wärmetauscherrohrschlange innerhalb des Heiz- oder Kühlsystems eintritt, misst; und Speichern mindestens eines Werts, der durch einen Sensor erzeugt ist, der die Temperatur des Kühlmittels, das die Wärmetauscherrohrschlange innerhalb des Heiz- oder Kühlsystems verlässt, misst.
Verfahren nach Anspruch 24, wobei der Schritt des Speicherns einer Mehrzahl von Datensätzen für bestimmte Betriebszustände des Heiz- oder Kühlsystems die folgenden Schritte aufweist: Speichern mindestens eines Werts innerhalb jedes Datensatzes, der den Statuszustand eines Satzes von Gebläsen, die der Wärmetauscherrohrschlange innerhalb des Heiz- oder Kühlsystems zugeordnet sind, angibt.
Verfahren nach Anspruch 1, ferner aufweisend die folgenden Schritte: wiederholtes Auslesen der Informationswerte, die durch die Mehrzahl von Informationsquellen innerhalb des Heiz- oder Kühlsystems erzeugt sind; Speichern jedes Satzes ausgelesener Werte in einer Mehrzahl von Eingabe-Knoten in dem neuronalen Netzwerk; Verarbeiten jedes gespeicherten Satzes ausgelesener Werte durch eine versteckte Lage von Knoten und eine Ausgabelage, die aus mindestens einem Ausgabe-Knoten besteht, wobei ein berechneter Wert hinsichtlich des Zustands der Außenwärmetauscherrohrschlange an dem Ausgabe-Knoten für jeden gespeicherten Satz ausgelesener Werte erzeugt wird; Speichern jedes berechneten Werts hinsichtlich des Zustands der Außenwärmetauscherrohrschlange, der durch den Ausgabe-Knoten für jeden Satz von durch das neuronale Netzwerk prozessierten Werten erzeugt ist; Berechnen eines Durchschnitts der gespeicherten berechneten Werte hinsichtlich des Zustands der Außenwärmetauscherrohrschlange als die berechnete Angabe, nachdem eine vorbestimmte Anzahl berechneter Werte hinsichtlich des Zustands der Außenwärmetauscherrohrschlange an dem Ausgabe-Knoten erzeugt wurde; und Erzeugen der Statuszustandsmitteilung zur Übermittlung, wenn der berechnete Durchschnitt der gespeicherten berechneten Werte hinsichtlich des Zustands der Außenwärmetauscherrohrschlange unterhalb des mindestens einen vorbestimmten Werts für den Zustand der Außenwärmetauscherrohrschlange ist.
Verfahren nach Anspruch 26, ferner aufweisend die folgenden Schritte: Vergleichen des berechneten Durchschnitts der gespeicherten berechneten Werte hinsichtlich des Zustands der Außenwärmetauscherrohrschlange mit mindestens einem zweiten vorbestimmten Wert des Zustands der Außenwärmetauscherrohrschlange; und Erzeugen einer Mitteilung, wenn der berechnete Durchschnitt der gespeicherten berechneten Werte hinsichtlich des Zustands der Außenwärmetauscherrohrschlange oberhalb des zweiten vorbestimmten Werts des Zustands der Außenwärmetauscherrohrschlange ist.
Verfahren nach Anspruch 26, ferner aufweisend die folgenden Schritte: Wiederholen der Schritte des wiederholten Auslesens von Werten bestimmter Zustände, des Speicherns jedes Satzes ausgelesener Werte und des Prozessierens jedes gespeicherten Satzes ausgelesener Werte durch das neuronale Netzwerk, wobei ein neuer berechneter Wert hinsichtlich des Zustands der Außenwärmetauscherrohrschlange für jeden prozessierten Satz ausgelesener Werte produziert wird; und Speichern jedes neuen berechneten Werts hinsichtlich des Zustands der Außenwärmetauscherrohrschlange für jeden prozessierten Satz von Werten; und Berechnen eines Durchschnitts der gespeicherten neuen berechneten Werte hinsichtlich des Zustands der Außenwärmetauscherrohrschlange.
Verfahren nach Anspruch 28, wobei jeder versteckte Knoten des neuronalen Netzwerkes mit den Eingabe-Knoten durch gewichtete Verbindungen verbunden ist, die vorangehend durch das neuronale Netzwerk angelernt wurden, und wobei jeder versteckte Knoten mit mindestens einer Ausgabe durch gewichtete Verbindungen verbunden ist, die vorangehend durch das neuronale Netzwerk angelernt wurden, wobei das Verfahren ferner die folgenden Schritte aufweist: Berechnen von Werten an jedem versteckten Knoten basierend auf den Werten der gewichteten Verbindungen jedes versteckten Knotens zu den Eingabe-Knoten; und Berechnen eines Ausgabe-Werts des Zustands der Außenwärmetauscherrohrschlange an dem Ausgabe-Knoten basierend auf den Werten der gewichteten Verbindungen des Ausgabe-Knotens zu jedem versteckten Knoten und den berechneten Werten jedes der versteckten Knoten.
Verfahren nach Anspruch 29, wobei die gewichteten Verbindungen zwischen den versteckten Knoten und den Eingabe-Knoten und die gewichteten Verbindungen zwischen den versteckten Knoten und den Ausgabe-Knoten durch das neuronale Netzwerk während einer Entwicklungsphase angelernt wurden, in der Trainingsdaten für spezielle bekannte Zustände der Außenwärmetauscherrohrschlange durch das neuronale Netzwerk prozessiert wurden.
Verfahren nach Anspruch 30, wobei die speziellen bekannten Zustände der Außenwärmetauscherrohrschlange ein Zustand, in dem die Wärmetauscher rohrschlange im Wesentlichen sauber ist, und ein Zustand, in dem die Wärmetauscherrohrschlange im Wesentliche schmutzig ist, so dass sie eine im Wesentliche degradierte Wärmetauschfähigkeit relativ zu der im Wesentlichen sauberen Rohrschlange hat, sind.