用于气流故障及成因识别的方法技术

提供了用于检测和识别风冷系统中的故障的方法和系统。系统和方法可使用基于能量平衡关系的预测模型。在特定方法中，可将与风冷系统有关的一个或多个所测量的参数与由预测模型产生的对应参数进行比较。可基于所测量的和所检测的系统参数之间的偏差来检测和识别一个或多个故障。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利说明】 公开的领域 本公开涉及到风冷系统，以及特别地涉及到针对识别风冷系统中的故障的方法和 系统。 公开背景 诸如电源逆变器的风冷电源模块依靠足够的空气流动来移除在正常模式的操作 期间产生的热量。与一个或多个成因有关的故障可能危害在风冷系统中提供充足冷却的能 力。例如，灰尘环境或不充分的维修程序可能使空气过滤器变得阻塞。由于缺乏空气过滤 器或泄露空气过滤器，还可使与特定电源模块有关的散热器变得阻塞或以其他方式将其危 害。此外，实体物件可能堵住气流（例如，当将未设计成墙壁安装的电源模块被物理上安装 在墙上的时候）。可由一个或多个风扇提供空气冷却，且风扇本身可能出故障或以其他方式 不能提供足够的气流。例如，风扇电机可能发生故障，或者可能将风扇放置在其中没有充足 的空气供给的环境中。 在一些实例中，不充分的冷却可能触发导致电源模块被断电的安全措施。因此，在 诉诸关闭模块之前检测和识别与不充分的冷却有关的故障将是有利的。此外，确定是否可 获取足够的冷却并识别与气流有关的故障的一个或多个成因的能力有助于创建自主系统， 自助系统具有快速检测和自我诊断故障的不同来源的能力。检测和识别与气流有关的故障 的成因可以允许现场服务工程师基于故障的特定类型快速响应并解决问题。这将降低一个 或多个系统的停机时间，并且随后增加整体效率。 公开概述 本公开的方面以介绍的方式提供在风冷系统中识别故障的方法。风冷系统可包 含：第一温度传感器，其被配置成检测废热的温度；第二温度传感器，其被配置成检测散热 器的温度；以及气流传感器，其被配置成检测通过空气冷却装置的气流率。方法可包含用 第一温度传感器测量第一系列温度，以产生第一时间序列的第一测量的温度值。在一些方 面，方法还可包含用第二温度传感器测量第二系列温度以产生第二时间序列的第二测量的 温度值。在至少一方面，方法还可包含用气流传感器测量一系列气流率以产生时间序列的 测量的气流率值。在各方面，方法还可包含响应于以下项的至少一个识别故障：第一时间序 列的第一测量的温度值在第一目标值的可接受的范围之外；第二时间序列的第二测量的温 度值在第二目标值的可接受的范围之外；以及时间序列的测量的气流率值在第三目标值的 可接受的范围之外。 根据一个或多个方面，识别故障可包含计算在第一时间序列中的连续的测量值之 间的差以产生与第一所测量温度相关的第一系列的连续差值。在另一方面，识别故障可包 含计算在第二时间序列中的连续的测量值之间的差以产生与第二所测量温度相关的第二 系列的连续差值。在又一方面，识别故障可包含计算在所述时间序列的测量的气流率中的 连续的测量值之间的差以产生与测量的气流率相关的一系列连续的差值。 在某些实施方式中，方法可包含基于以下项确定第一类型的故障：与第一所测量 温度有关的第一系列的连续差值高于第一目标值的可接受范围；与第二所测量温度有关的 第二系列的连续差值高于第二目标值的可接受范围；以及与所测量气流率有关的系列的连 续差值在第三目标值的可接受范围之内。 根据另一个实施方式，方法可包含基于以下项确定第二类型的故障：与第一所测 量温度有关的第一系列的连续差值在第一目标值的可接受范围之内；与第二所测量温度有 关的第二系列的连续差值高于第二目标值的可接受范围；以及与所测量气流率有关的系列 的连续差值在第三目标值的可接受范围之内。 在至少一个实施方式中，方法可包含基于以下项确定第三类型的故障：与第一所 测量温度有关的第一系列的连续差值高于第一目标值的可接受范围；与第二所测量温度有 关的第二系列的连续差值高于第二目标值的可接受范围；以及与所测量气流率有关的系列 的连续差值低于第三目标值的可接受范围。 在某些实施方式中，方法可包含基于以下项确定第四类型的故障：与所测量气流 率有关的至少一个连续差值低于第三目标值的可接受范围。 根据某些实施方式，风冷系统可还包含第三温度传感器，第三温度传感器被配置 成检测环境空气的温度。在至少一个方面，方法可包含用第三温度传感器测量第三系列的 温度以产生第三时间序列的第三测量的温度值。 在各方面，可以通过计算预测的废热温度来创建第一目标值。在另一方面，可以通 过计算预测的散热器温度来创建第二目标值。在至少一方面，可以通过预测模型来计算预 测的废热温度和预测的散热器温度。在一些实施方式中，预测模型可被配置成基于时间序 列的测量的气流率值、第三时间序列的第三测量的温度值、系统负载值和风冷系统的设计 参数来产生所预测的废热温度和预测的散热器温度。在各个实施方式中，预测模型可基于 根据方程Q = cm Δ T的能量平衡关系。 根据一个或多个实施方式，提供了用于识别在风冷系统中的故障的检测系统。在 特定实施方式中，风冷系统可能属于被用于冷却风冷设备的类型。根据各方面，风冷系统可 包含散热器。在各个实施方式中，检测系统可包含空气冷却装置，其被配置为将空气导引到 散热器上。在特定实施方式中，检测系统可包含第一温度传感器，其被配置成检测与风冷设 备有关的废热的温度。在另一个实施方式中，检测系统可包含第二温度传感器，其被配置成 检测散热器的温度。在另一个实施方式中，检测系统可包含气流传感器，其被配置成检测通 过空气冷却装置的气流率。在各个方面，检测系统可包含控制器，控制器与第一温度传感 器、第二温度传感器和气流传感器进行通信。根据至少一个方面，控制器可被配置成用第一 温度传感器测量第一系列温度以产生第一时间序列的第一测量的温度值。在另一个方面， 控制器可被配置成用第二温度传感器测量第二系列温度，以产生第二时间序列的第二测量 的温度值。在一些方面，控制器可被配置成用气流传感器测量一系列气流率以产生时间序 列的测量的气流率值。根据各个方面，控制器可被配置成响应于以下项的至少一个识别故 障：第一时间序列的第一测量的温度值在第一目标值的可接受的范围之外；第二时间序列 的第二测量的温度值在第二目标值的可接受的范围之外；以及时间序列的测量的气流率值 在第三目标值的可接受的范围之外。 根据至少一个实施方式，控制器可被配置成通过以下项识别故障：计算在第一时 间序列中的连续的测量值之间的差以产生与第一所测量温度相关的第一系列的连续差值； 计算在第二时间序列中的连续的测量值之间的差以产生与第二所测量温度相关的第二系 列的连续差值；以及计算在所述时间序列的所测量的气流率值中的连续的测量值之间的差 以产生与所测量气流率相关的一系列连续差值。 根据另一个方面，控制器可被配置成基于以下项确定第一类型的故障：与第一所 测量温度有关的第一系列的连续差值高于第一目标值的可接受范围；与第二所测量温度有 关的第二系列的连续差值高于第二目标值的可接受范围；以及与所测量气流率有关的系列 的连续差值在第三目标值的可接受范围之内。 根据另一个方面，控制器可被配置成基于以下项确定第二类型的故障：与第一所 测量温度有关的第一系列的连续差值在第一目标值的可接受范围之内；与第二所测量温度 有关的第二系列的连续差值高于第二目标值的可接受范围；以及与所测量气流率有关的系 列的连续差值在第三目标值的可接受范围之内。 在至少一个方面，控制器可被配置成基于以下项确定第三类型的故障：与第一所 测量温度有关的第一系列的连续差值本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种识别在风冷系统中的故障的方法，所述风冷系统包含：第一温度传感器、第二温度传感器和气流传感器，所述第一温度传感器被配置成检测废热的温度，所述第二温度传感器被配置成检测散热器的温度，所述气流传感器被配置成检测通过空气冷却装置的气流率，所述方法包括：用所述第一温度传感器测量第一系列的温度，以产生第一时间序列的第一所测量的温度值；用所述第二温度传感器测量第二系列的温度，以产生第二时间序列的第二所测量的温度值；用所述气流传感器测量一系列气流率以产生一时间序列的所测量的气流率值；以及响应于以下项中的至少一个来识别故障：所述第一时间序列的第一所测量的温度值在第一目标值的可接受范围之外，所述第二时间序列的第二所测量的温度值在第二目标值的可接受范围之外，以及所述时间序列的所测量的气流率值在第三目标值的可接受范围之外。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：克里斯蒂安·布德，
申请(专利权)人：施耐德电气IT公司，
类型：发明
国别省市：美国;US