用来监测制冷剂装料的方法技术

一种用于加热或冷却系统的制冷剂监测系统，它包括一用来计算所述系统的至少一个制冷回路内的制冷剂装料的神经网络。该神经网络被训练，以在推导模式运算过程中学习所述加热或冷却系统的某些特征。在运行时模式运算过程中，按此训练的神经网络定时计算制冷剂装料。在运行时模式运算过程中，可以获得有关随着额定制冷剂装料变化的计算的制冷剂装料的信息，以供评估（ａｓｓｅｓｓｍｅｎｔ）。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及对一加热或冷却系统的工作的监测，更具体地说，涉及对存在于这种系统的制冷回路内的制冷剂装料水平的监测。很多加热和/或冷却系统都采用了制冷回路。例如热泵采用了一制冷回路，以便从地表下方吸收热量，随后通过一换热器将这些热量发散到需要由该热泵供热的建筑物内的空气中。另一方面，诸冷却器系统可吸收流经一蒸发器的水中的热量，从而使水冷却。冷却的水最终被用来冷却建筑物内的空气，即，利用冷却的水来吸收流经一换热器的空气中的热量。重要的是，热泵和冷却器都应该具有足够或充分的冷却器装料，以便实现它们各自的功能。还有重要的是，应当在加热或制冷系统在装料不足或装料过多的条件下工作较长时间之前，先要检测制冷剂装料的任何变化。如果变化很大，则可能对系统有害。万一制冷剂装料发生变化可归因于致制冷剂泄漏，那么，这种变化还会对大气环境有潜在的危险。迄今为止，加热或冷却系统已配备了多种可检测到制冷剂装料不足的警报器。例如，当制冷剂装料较低时，主要配备在致冷器系统的一个或多个压缩机的入口侧的警报器会被触发而报警。然而，当系统内发生其它问题时，这些警报也可以被触发。例如，当膨胀阀阻塞或风扇失效时，在压缩机入口处用于监测吸入压力或吸入温度的警报器也可以被触发。当失去了相当多的制冷剂时，这些警报器也可以被触发。如果警报器阈值设定得不正确，那么它也可能被触发。例如，可能将用于监测压缩机入口处吸入压力或吸入温度的警报器的阈值设定得过低。应注意的是，已经有人试图为某一被监测的制冷剂状况设定一个触发警报器的可变极限值。例如，在美国专利5,539,385中，对某一特定的载荷情况而言，一冷却器内的冷凝器单元内的制冷剂压力的极限值是可以变化的。然而，这是一个只能用于某一特定的工况的可变的极限值，与监测冷却器系统内的组合工况相反。本专利技术的一个目的在于，无需超过一个或多个警报器的各阈值，即可检测到制冷剂的少量、早期的损失。本专利技术的另一个目的在于，无需依靠因各种可能的原因而触发的一个或多个警报器，即可检测制冷剂装料内的增量变化。本专利技术的上述和其它的目的是这样实现的，即，提供一种制冷剂检测系统，它可对至少有一个制冷回路的加热或冷却系统内检测到的多个工况进行综合地分析。该检测系统先在用于一推导模式运算(development mode operation)过程中的各种检测到的工况的多维空间内限定若干个独特的波形。这些独特的波形最好是由一神经网络来产生，所述神经网络可相对于具有已知数量的制冷剂装料的加热或冷却系统所遇到的各种变化的环境和建筑物载荷的情况而不断地调节多维空间内的波形，在一较佳实施例中，已知的制冷剂装料是用于一冷却器内的某一制冷回路的额定制冷剂装料，该制冷剂装料可以比额定制冷剂装料多30％，也可以比额定制冷剂装料少30％。最好是将各独特的波形投影到神经网络内的一簇阵列中，所述阵列的每一结点均包含存储的权值，这些权值限定了用于某一特定制冷剂装料的、多维空间内的一个波形。在推导模式的过程中，监测系统也是工作的，以便在簇阵列的结点和一内插层的一系列结点之间形成某些特定的加权连接。该监测系统还能在推导模式的阶段于内插层的各结点和一输出结点之间形成特定的加权连接。所述输出结点可产生用于提供给监测系统的各不同训练数据组的制冷剂装料值。簇阵列结点、内插层结点和输出结点之间的加权连接可以被连续地调节，直到在输出结点处产生的制冷剂装料的值大致收敛于已知的用于所提供之训练数据的制冷剂装料值。监测系统在工作的运行时间模式的过程中，将最终调节后的加权连接值储存起来以备用。在本专利技术的一较佳实施例中，一冷却器的某一制冷回路内的制冷剂装料受到监测。在工作的运行时间模式的过程中，所述监测系统可接收来自冷却器内八个传感器的一组数据。每组数据可在八维空间内产生一波形或图案。将该波形与在推导模式过程中形成的一簇阵列的各结点的八维波形作比较。较佳的是，在具有最接近所产生波形的八维波形的簇阵列内选择三个结点，用于进一步地处理它们的波形。该处理过程是在所产生波形的接近的相对赋值的基础上作出的，而这些相对赋值是对所选的三个结点内的每一个波形而言的。对所选结点波形的处理是在簇阵列结点和在推导模式的过程中学习到的内插层结点之间的加权连接的基础上，在一组内插计算中发生的。这些计算的结果将通过一输出结点而得到最终的处理，所述输出结点可以在来自于插入结点的计算结果以及在推导模式的过程中获得的输出结点和插入结点之间的加权连接的基础上计算出制冷剂装料的值。对来自八个传感器的每一组数据而言，是在输出结点产生一计算值。这些计算值将在一段预定的时间内储存起来，并求得平均数。最终获得的平均制冷剂装料作为监测系统的输出而显示出来。这样显示出来的装料可以被用来表示对显示出来的制冷剂加入状况而言，是否应该关掉冷却器系统，以便进行合适的工作。从以下结合附图所作的具体描述中，本专利技术将变得更为清楚，其中附图说明图1是一冷却器的示意图，所述冷却器包括两个独立的制冷回路；图2是一用于图1所示冷却器的控制器加上一装有神经网络软件的处理器的方框图，所述软件可用来计算在冷却器的一个制冷回路中的制冷剂的装料；图3是说明神经网络软件各层中各结点之间连接情况的示意图；图4是说明图3所示各结点的某些阵列的方框图；图5是在推导模式运行过程中、由图2所示的处理器执行的神经网络处理的流程图；图6是在推导模式运行过程中、由图2所示的处理器执行的另一种神经网络处理的流程图；以及图7是在运行时模式过程中、利用图4所示的阵列、由图2所示的处理器执行的神经网络处理的流程图。请参阅图1，可以看到一冷却器，它包括两个独立的制冷回路“A”和“B”，每一制冷回路都具有各自的冷凝器10或12。为了能制得冷水，对制冷剂进行处理使它通过每一制冷回路内的冷却器构件。为此，在回路A中的一对压缩机14和16中将制冷剂气体压缩成高压和高温状态。借助一组风扇18可以将制冷剂冷凝成液体，从而可以将热量释放给正流过冷凝器10的空气。冷凝器最好可以将液体制冷剂进一步冷却而使它变成过冷却液体。这种过冷却的液体在流入一与制冷回路B共同享用的蒸发器22之前先流过一膨胀阀20。制冷剂在蒸发器22内蒸发，并从由入口4循环流过蒸发器22至出口26的水中吸收热量。蒸发器中的水向制冷剂释放热量并变冷。冷的或经冷却的水最终可以为一建筑物提供冷却作用。建筑物的冷却通常是利用另一个热交换器(未示)来完成的，其中循环空气向经冷却的或冷水释放热量。应予注意的是，制冷剂也在制冷回路B中被一组压缩机28和30压缩成高压高温状态。这种制冷剂随后在具有一组与之相连的风扇32的冷凝器12内被冷凝成液体。冷凝器12最好可以使液体制冷剂进一步冷却，以变成过冷却液体。这种过冷却液体制冷剂通过膨胀阀34而流至蒸发器22。现请参阅图2，一控制器40控制膨胀阀20和22，以及风扇组18和32，以控制循环通过冷凝器10和12的空气的量。所述控制器可以使压缩机14、16、28和30通电或断电，以根据具体要求对流过蒸发器22的水进行冷却。一组设置在图1所示冷却器内部适当位置的传感器可以通过一I/O总线为控制器40提供信息。也可以使用八个这样的传感器，以便为一与I/O总线42相连的处理器44提供信息。具体地说，一传感器46本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用来对一加热或冷却系统的至少一个制冷回路内的制冷剂装料进行监测的方法，它包括以下步骤： 读取发生在所述加热或冷却系统内的检测状况值，其中，各值是藉助多个位于所述加热或冷却系统内部各位置的传感器来产生的； 通过一神经网络对发生在所述加热或冷却系统内的检测状况的读取值进行处理，以根据检测状况的读取值，产生一用于所述加热或冷却系统的至少一个制冷回路的计算的制冷剂装料； 将所计算的制冷剂装料与用于所述加热或冷却系统至少一个制冷回路的额定制冷剂装料相比较；以及 根据将所计算的制冷剂装料与额定制冷剂装料相比较的步骤，传送一有关所述制冷回路的至少一个制冷回路内的制冷剂装料数量的状态信息。

【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：沙拉尤图尔普尔，
申请(专利权)人：运载器有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]