JP4073390B2 - Operating state management device - Google Patents
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Description
本発明は、食品店舗などに設置されるショーケースや業務用冷蔵庫・冷凍庫などの機器の運転状態を管理する技術に関する。 The present invention relates to a technique for managing the operating state of equipment such as a showcase or a commercial refrigerator / freezer installed in a food store or the like.
スーパーマーケットやコンビニエンスストアなどの食品店舗には、その店舗規模に応じて数台から数十台の食品保存・陳列用の低温ショーケースが設置されている。冷凍機は圧縮機や凝縮器などを備え、各低温ショーケースに設けた蒸発器をこの圧縮機に対して冷媒配管にて並列接続させる。一般に冷凍機は、複数台のショーケースに接続される。ショーケースの庫内温度調節は、冷媒との熱交換により冷却した空気を電磁弁の開閉により庫内に循環させることで行われる。目標となる設定温度は、陳列対象とする食品により異なり、陳列する食品が冷凍食品の場合には−２０℃などの冷凍温度に、また、肉や魚などの生鮮食品の場合には例えば−３℃〜０℃などの氷温に、或いは、野菜などの場合には更に高い温度（＋５℃〜＋１０℃など）が設定温度となる。 Food stores such as supermarkets and convenience stores are equipped with several to tens of low-temperature showcases for storing and displaying food depending on the store size. The refrigerator includes a compressor, a condenser, and the like, and an evaporator provided in each low-temperature showcase is connected in parallel to the compressor through a refrigerant pipe. Generally, a refrigerator is connected to a plurality of showcases. The inside temperature of the showcase is adjusted by circulating air cooled by heat exchange with the refrigerant and opening and closing the solenoid valve. The target set temperature differs depending on the food to be displayed. When the food to be displayed is a frozen food, it is set to a freezing temperature such as −20 ° C., and when the food to be displayed is a fresh food such as meat or fish, for example, −3 The set temperature is an ice temperature such as 0 ° C. to 0 ° C. or a higher temperature (such as + 5 ° C. to + 10 ° C.) in the case of vegetables.
このようなショーケースが何らかの原因で故障し、庫内の食品を適切な温度に保存できなくなると、食品が劣化してしまう。そのため、的確な故障診断または故障予測を行うことが好ましく、例えば従来において機器の運転状態を管理して、現在の運転状態を評価する技術が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
ショーケースや冷凍機に様々なセンサを取り付け、運転状態を把握することは可能であるが、センサ数が増大するため、コスト的に実用化は困難である。また、ショーケースの出荷前、すなわち店舗に設置する前に、ショーケースの製造メーカが実験により故障判定の条件を予め取得し、その判定条件を用いて店舗内設置後の故障診断を行うアプローチも考えられるが、実際の設置環境に即した判定条件を得ることは不可能であるため、実用的ではない。また、近年、複数台のコンプレッサを有し、その幾つかにインバータを設けて、負荷に応じた容量制御を行うことのできるマルチ冷凍機が実用化されている。マルチ冷凍機の場合、コンプレッサが１台のみの場合と比較して、出力量をより広範囲に制御することができるようになっている。そのため、ショーケースの故障判定に関する要因としての影響が大きくなっており、コンプレッサ出力量を考慮した故障予測方法を確立する必要がある。 It is possible to attach various sensors to a showcase or a refrigerator and grasp the operating state, but since the number of sensors increases, practical application is difficult in terms of cost. In addition, before the showcase is shipped, that is, before it is installed in the store, the showcase manufacturer obtains failure determination conditions in advance through experiments, and uses the determination conditions to perform failure diagnosis after installation in the store. Although it is conceivable, it is not practical because it is impossible to obtain a judgment condition in accordance with the actual installation environment. In recent years, multi-refrigerators that have a plurality of compressors, some of which are provided with inverters and can perform capacity control according to the load, have been put into practical use. In the case of a multi refrigerator, the output amount can be controlled in a wider range than in the case of only one compressor. For this reason, the influence as a factor relating to showcase failure determination is increasing, and it is necessary to establish a failure prediction method that takes into account the compressor output.
本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、ショーケースなどの機器の運転状態を的確に管理する技術を提供することにある。 This invention is made | formed in view of such a subject, The objective is to provide the technique which manages exactly the driving | running state of apparatuses, such as a showcase.
上記課題を解決するために、本発明のある態様は、ショーケースと、ショーケースに冷媒を供給する１または複数の冷凍機とを備えたショーケース冷却システムの運転状態管理装置を提供する。この運転状態管理装置は、ショーケースの過去の運転状態に関するデータを所定の運転条件群に応じて分類し、分類したデータと、当該運転条件群とは異なる過去の他の運転条件とを対応付けて記憶したデータベースと、ショーケースの現在の運転条件群の値と同一の運転条件群における前記データベース内の過去のデータとその過去のデータに対応付けられた他の運転条件との組を複数抽出する抽出部と、複数抽出した過去のデータと他の運転条件との組をもとに、現在の運転状態を評価する評価部とを備える。所定の運転条件群は、抽出部におけるデータ組の抽出時に、検索用キーとして利用される。 In order to solve the above-described problems, an aspect of the present invention provides an operating state management device for a showcase cooling system including a showcase and one or more refrigerators that supply a refrigerant to the showcase. This driving state management device classifies data related to past driving states of a showcase according to a predetermined driving condition group, and associates the classified data with other driving conditions in the past that are different from the driving condition group. A plurality of sets of past data in the database and other operating conditions associated with the past data in the same operating condition group as the value of the current operating condition group of the showcase And an evaluation unit that evaluates the current driving state based on a combination of a plurality of past data and other driving conditions. The predetermined operating condition group is used as a search key when the data set is extracted by the extraction unit.
この態様の運転状態管理装置によると、過去の運転状態をもとに現在の運転状態を評価するため、ショーケースの設置環境に即した故障予測を行うことができる。また、データベースにおいて、運転状態に関するデータと、運転条件群とは異なる他の運転条件を対応付けて記憶することで、データのサンプル数が少ない場合であっても、的確に現在の運転状態を判定することが可能となる。 According to the operation state management device of this aspect, since the current operation state is evaluated based on the past operation state, failure prediction can be performed in accordance with the installation environment of the showcase. In addition, in the database, data related to the driving state and other driving conditions different from the driving condition group are stored in association with each other, so that the current driving state can be accurately determined even when the number of data samples is small. It becomes possible to do.
本発明の別の態様は、機器の過去の運転状態に関するデータを所定の運転条件群に応じて分類し、分類したデータと、当該運転条件群とは異なる過去の他の運転条件とを対応付けて記憶したデータベースと、機器の現在の運転条件群の値と同一の運転条件群における前記データベース内の過去のデータと、その過去のデータに対応付けられた他の運転条件の組を複数抽出する抽出部と、複数抽出した過去のデータと他の運転条件との組をもとに、現在の運転状態を評価する評価部とを備える運転状態管理装置を提供する。 According to another aspect of the present invention, data relating to past operating states of equipment is classified according to a predetermined operating condition group, and the classified data is associated with other operating conditions in the past that are different from the operating condition group. A plurality of sets of past data in the database in the same operating condition group as the current operating condition group value of the device and other operating conditions associated with the past data. Provided is an operating state management device including an extracting unit and an evaluating unit that evaluates a current operating state based on a set of a plurality of past data and other operating conditions.
この態様の運転状態管理装置によると、過去の運転状態をもとに現在の運転状態を評価するため、機器の設置環境に即した故障予測を行うことができる。また、データベースにおいて、運転状態に関するデータと、運転条件群とは異なる他の運転条件を対応付けて記憶することで、データのサンプル数が少ない場合であっても、的確に現在の運転状態を判定することが可能となる。 According to the operation state management device of this aspect, since the current operation state is evaluated based on the past operation state, failure prediction can be performed in accordance with the installation environment of the device. In addition, in the database, data related to the driving state and other driving conditions different from the driving condition group are stored in association with each other, so that the current driving state can be accurately determined even when the number of data samples is small. It becomes possible to do.
本発明のさらに別の態様は、複数のショーケースと、複数のショーケースに冷媒を供給する複数のコンプレッサを有する冷凍機とを備えたショーケース冷却システムの運転状態管理装置を提供する。この態様の運転状態管理装置は、ショーケースの運転状態に関するデータを、複数のコンプレッサからの出力を含めた所定の運転条件群に応じて分類して記憶したデータベースと、ショーケースの現在の運転状態に関するデータと、現在の運転条件群の値と同一の運転条件群における前記データベース内の過去のデータとを比較することにより、ショーケースの現在の運転状態を評価する評価部とを備える。 Still another aspect of the present invention provides an operating state management device for a showcase cooling system including a plurality of showcases and a refrigerator having a plurality of compressors that supply refrigerant to the plurality of showcases. The operation state management device of this aspect includes a database in which data relating to the operation state of the showcase is classified and stored according to a predetermined operation condition group including outputs from a plurality of compressors, and the current operation state of the showcase And an evaluation unit that evaluates the current operating state of the showcase by comparing the data related to the past data in the database in the same operating condition group as the value of the current operating condition group.
この態様の運転状態管理装置によると、過去の運転状態をもとに現在の運転状態を評価するため、機器の設置環境に即した故障予測を行うことができる。また、データベースにおいて、複数のコンプレッサからの出力を含めた運転条件群に応じて運転状態に関するデータを記憶させることで、いわゆるマルチ冷凍機のように冷凍機の出力量が可変となるシステムにおいても、的確に現在の運転状態を判定することが可能となる。 According to the operation state management device of this aspect, since the current operation state is evaluated based on the past operation state, failure prediction can be performed in accordance with the installation environment of the device. Also, in the system in which the output amount of the refrigerator is variable like a so-called multi-chiller by storing data on the operation state according to the operation condition group including outputs from a plurality of compressors in the database, It is possible to accurately determine the current operating state.
また本発明のさらに別の態様は、複数のコンプレッサを有する冷凍機と接続するショーケースの故障判定用に用いられるデータを記録したデータベース装置であって、ショーケースの過去の運転状態に関するデータを所定の運転条件群に応じて分類し、分類したデータと、冷凍機出力量とを対応付けて記憶したデータベース装置を提供する。 Still another aspect of the present invention is a database device that records data used for determining a failure of a showcase connected to a refrigerator having a plurality of compressors, and stores data relating to a past operating state of the showcase in a predetermined manner. A database apparatus is provided in which the classified data and the refrigerator output amount are stored in association with each other according to the operating condition group.
また本発明のさらに別の態様は、ショーケースと、ショーケースに冷媒を供給する１または複数の冷凍機とを備えたショーケース冷却システムの運転状態管理装置を提供する。この態様の運転状態管理装置は、ショーケースの過去の運転状態に関するデータを、前記冷凍機からの出力を含む第１運転条件群に応じて分類して記憶した第１データベースと、ショーケースの現在の運転状態に関するデータと、現在の第１運転条件群の値と同一の過去の第１運転条件群における前記第１データベース内のデータとを比較することにより、ショーケースの現在の運転状態を評価する第１評価部と、ショーケースの過去の運転状態に関するデータを第２運転条件群に応じて分類し、分類したデータと、当該第２運転条件群とは異なる過去の他の運転条件とを対応付けて記憶した第２データベースと、前記第１データベースにショーケースの現在の第１運転条件群の値と同一の第１運転条件群が存在しない場合に、ショーケースの現在の第２運転条件群の値と同一の過去の第２運転条件群における前記第２データベース内のデータと当該データに対応付けられた他の運転条件との組を複数抽出する抽出部と、複数抽出した前記第２データベース内のデータと前記他の運転条件との組をもとに、現在の運転状態を評価する第２評価部とを備える。 Still another aspect of the present invention provides an operating state management device for a showcase cooling system including a showcase and one or more refrigerators that supply refrigerant to the showcase. The operating state management device according to this aspect includes a first database that stores and stores data relating to a past operating state of a showcase according to a first operating condition group including an output from the refrigerator, and a current state of the showcase. The present driving state of the showcase is evaluated by comparing the data relating to the driving state of the present and the data in the first database in the past first driving condition group that is the same as the value of the current first driving condition group. The first evaluation unit, the data related to the past driving state of the showcase are classified according to the second driving condition group, and the classified data and other past driving conditions different from the second driving condition group When the second database stored in association with the first database and the first operating condition group identical to the current value of the first operating condition group of the showcase does not exist in the first database, the showcase An extraction unit that extracts a plurality of sets of data in the second database in the second operation condition group in the past that is the same as the current second operation condition group and other operation conditions associated with the data; And a second evaluation unit that evaluates a current operation state based on a set of a plurality of extracted data in the second database and the other operation conditions.
この態様の運転状態管理装置によると、２つのデータベースが存在しており、運転条件群ごとのサンプル数に応じた運転状態の評価を行うことが可能となる。第１運転条件群は、第２運転条件群の要素を全て含んでよい。これにより、データのサンプル量が少ない場合には、第２運転条件群に関する第２データベースを構成し、サンプル数が増えていくと、第１運転条件群に関する第１データベースとして移行させてもよい。これにより、少ないデータ量を有効に利用し、またデータ量の増加にともなって、運転状態の評価が容易となるデータベース装置を実現することもできる。 According to the operation state management apparatus of this aspect, there are two databases, and it is possible to evaluate the operation state according to the number of samples for each operation condition group. The first operating condition group may include all elements of the second operating condition group. Thereby, when the sample amount of data is small, a second database relating to the second operating condition group may be configured, and when the number of samples increases, the second database may be transferred as the first database relating to the first operating condition group. Accordingly, it is possible to realize a database device that can effectively use a small amount of data and that can easily evaluate the operating state as the amount of data increases.
なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法、装置、システム、記録媒体、コンピュータプログラムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。 It should be noted that any combination of the above-described constituent elements and a conversion of the expression of the present invention between a method, an apparatus, a system, a recording medium, a computer program, etc. are also effective as an aspect of the present invention.
本発明によれば、出力量が可変となる冷凍機を備えたシステムにおいてショーケースの故障予測を的確に行う技術を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a technique for accurately predicting a showcase failure in a system including a refrigerator whose output amount is variable.
図１は、ショーケース１および冷凍機２からなる冷設機器の構造を示す。このショーケース１は、縦型オープンショーケースであり、食品を並べるための貯蔵室３内には複数段の棚が架設されている。貯蔵室３の背方に位置する内層ダクト７内の下部には蒸発器４が縦設されている。貯蔵室３の上方には、外層吐出口５と内層吐出口６が前後に並設されており、外層吐出口５は外層ダクト８に、内層吐出口６は内層ダクト７にそれぞれ連通している。また、貯蔵室３の下方には吸込口９が形成され、底部ダクトに連通している。
FIG. 1 shows the structure of a cooling device composed of a
底部ダクト内には送風機（図示せず）が設けられており、送風機が運転されると、底部ダクト内の空気は内層ダクト７および外層ダクト８に向けて吹き出される。外層ダクト８においてはそのまま吹き上げられると共に、内層ダクト７においては蒸発器４と熱交換した後吹き上げられ、外層吐出口５および内層吐出口６から、下方の吸込口９に向けてそれぞれ吹き出される。これによって、貯蔵室３の開口部には内側の冷気エアーカーテンとそれを保護する外側のエアーカーテンとが形成され、貯蔵室３への外気の侵入が阻止若しくは抑制されると共に、内側の冷気エアーカーテンの一部が貯蔵室３内に循環して貯蔵室３内が冷却される。制御温度センサ１３は、内層ダクト７から吐出される空気の温度を検出する。
A blower (not shown) is provided in the bottom duct, and when the blower is operated, air in the bottom duct is blown out toward the
冷却空気は吸込口９から底部ダクトに帰還し、送風機に再び吸い込まれる。また、蒸発器４には霜取りヒータ１０が取り付けられており、発熱して蒸発器４の着霜を融解する。なお、ここでは、１台の冷凍機２に対して１台のショーケース１のみを示すが、実際の店舗内での設置環境では、複数台のショーケース１が冷凍機２に接続される。
The cooling air returns to the bottom duct from the suction port 9 and is sucked into the blower again. In addition, a
図２は、実施例に係るショーケース冷却システム２０の機能ブロック図を示す。ショーケース冷却システム２０は、複数のショーケース１ａ、１ｂ、１ｃと冷凍機２を備える。ショーケース１ａ、１ｂ、１ｃ（以下、総称する場合は「ショーケース１」と呼ぶ）は、電磁弁１１ａ、１１ｂ、１１ｃ（以下、総称する場合は「電磁弁１１」と呼ぶ）をそれぞれ備えており、冷凍機２から供給される冷媒は、共通配管１２を通じて電磁弁１１から各ショーケース１に導入される。なお、図示の例では、便宜上、ショーケース１と電磁弁１１とが分離されているように示されているが、実際には一体として構成されている。ショーケース１は、空気温度値と設定温度値との差に基づいて電磁弁１１の開閉を制御する機能をもつ。冷凍機２は、電磁弁１１の開弁動作による冷媒圧力の変化を検出すると、コンプレッサを駆動して、開弁したショーケース１に冷媒を供給する。
FIG. 2 is a functional block diagram of the
ショーケース冷却システム２０は、さらに、ショーケース１の運転状態を管理する運転状態管理装置５０を備える。運転状態管理装置５０は、ショーケース１および冷凍機２と電気的に接続されている。運転状態管理装置５０と、ショーケース１および冷凍機２とは、ＬＡＮやＷＡＮなどのネットワークで接続されてもよく、また接続方式は無線であるか有線であるかを問わない。運転状態管理装置５０とショーケース１および冷凍機２とは、直接ケーブルなどで接続されてもよい。
The
運転状態管理装置５０は、ショーケースなどの機器の運転状態に関するデータを機器の運転条件ごとに分類して、過去の運転状態を記憶したデータベースを構築する機能をもつ。また、運転状態管理装置５０は、過去の運転状態についてのデータベースの内容をもとに、現在の運転状態を評価し、現在の運転状態が故障であるか、または故障になる可能性が高いかを判定する故障判定機能をもつ。このように、運転状態管理装置５０は、ショーケースなどの機器の運転状態を運転条件に応じてデータベース化し、またこのデータベースを利用して、現在の運転状態を評価する管理機能を実現する。
The operating
運転状態管理装置５０による運転状態管理機能は、ＣＰＵ、メモリ、メモリにロードされたプログラムなどによって実現される。プログラムは、運転状態管理装置５０に内蔵されていてもよく、また記録媒体に格納された形態で外部から供給されるものであってもよい。したがって運転状態管理装置５０による機能がハードウエアのみ、ソフトウエアのみ、またはそれらの組合せによっていろいろな形で実現できることは、当業者に理解されるところである。運転状態管理装置５０は、専用の端末機として存在してもよく、また所期のプログラムをダウンロードすることで機能するパーソナルコンピュータなどの汎用機として存在してもよい。また、運転状態管理装置５０は、冷凍機２と一体として構成されてもよく、またショーケース１の１つが、運転状態管理装置５０としての役割を果たしてもよい。
The operation state management function by the operation
図３は、冷凍機２のコンプレッサを模式的に示す。冷凍機２は、複数のコンプレッサ１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄ（以下、総称する場合は「コンプレッサ１５」と呼ぶ）を備えた、いわゆる「マルチ冷凍機」と呼ばれるタイプであり、その運転台数を負荷に応じて容量制御することができる。コンプレッサ１５ａにはインバータが設けられ、０から４ｋＷの範囲で出力容量を可変とする。このコンプレッサ１５ａには、回転数を計測する回転数センサ１６が設けられる。マルチ冷凍機において、通常、インバータは、複数のコンプレッサのうちの１つに設けられるが、複数のコンプレッサに設けられてもよい。通信部１７は、各コンプレッサ１５の状態、すなわちコンプレッサ１５のオンオフ情報と、回転数センサ１６により計測される回転数を、運転状態管理装置５０に送信する。
FIG. 3 schematically shows the compressor of the
図４は、ショーケース１の電磁弁制御機能を実現する機能ブロック図である。ショーケース１の制御部２１は、汎用マイクロコンピュータにて構成されている。制御温度センサ１３は、ショーケース１の内層吐出口６からの空気温度を測定し、測定値を制御部２１に送出する。制御部２１は、内層吐出口６から吹き出される空気温度の設定値を保持している。制御部２１は、この設定値と、制御温度センサ１３で測定された空気温度値に基づき、電磁弁開閉部２２を通じて電磁弁の開閉制御を行う。例えば、制御部２１は、測定温度値が設定値よりも所定値以上高くなれば電磁弁１１を開放して冷却空気を貯蔵室３に導入し、測定温度値が設定値以下に低下すれば電磁弁１１を閉じる。制御部２１は、通信部２３を介して、電磁弁の開閉に関するデータ、すなわちオンオフ情報を運転状態管理装置５０に送信する。具体的に、オンオフ情報は、電磁弁１１の開放時間および閉鎖時間を示すものである。
FIG. 4 is a functional block diagram for realizing the solenoid valve control function of the
図５は、運転状態管理装置５０の機能ブロック図である。運転状態管理装置５０は、制御部５２、評価部５４、報知部５６、登録部５８、データベース６０、通信部６２およびデータ抽出部６４を備える。外気温センサ６６は外気温度を測定し、室温センサ６８は店内温度を測定する。外気温センサ６６は店舗外に、また室温センサ６８は店舗内に設けられ、店舗内外に存在する機器の熱的影響を受けない場所に配置されるのが好ましい。外気温センサ６６および室温センサ６８の測定結果は制御部５２に送られる。なお制御部５２は時計機能を備えている。
FIG. 5 is a functional block diagram of the operation
既述したように、本実施例における運転状態管理装置５０は、データベース６０の構築機能と故障判定機能をもつ。以下では１つのショーケース１を例にとるが、運転状態管理装置５０は、複数のショーケース１に対して、同様の手順でデータベースの構築および故障の判定を行うことができる。
As described above, the operating
ショーケース１が店舗内にはじめて設置された後、データベース６０を構築していく手順を示す。運転状態管理装置５０の通信部６２は、ショーケース１から送られてくる電磁弁１１の開閉（オンオフ）に関する情報を受信する。制御部５２は、電磁弁１１のオンオフ情報からショーケース１の所定時間における運転率を算出する。尚、この場合の運転率とは、電磁弁１１の開放時間と閉鎖時間との和で開放時間を割った値となる。
A procedure for constructing the
また通信部６２は、冷凍機２からコンプレッサの運転情報を受け取る。コンプレッサの運転情報は、各コンプレッサ１５のオンオフ情報と、回転数センサ１６による回転情報を含む。制御部５２は、コンプレッサの運転情報から、冷凍機２の出力量を算出する。図３を参照して、コンプレッサ１５ａの出力量をＡout、コンブレッサ１５ｂの出力量をＢout、コンプレッサ１５ｃの出力量をＣout、コンプレッサ１５ｄの出力量をＤoutと呼ぶと、マルチ冷凍機全体の出力量Ｗoutは、
Ｗout＝Ａout＋Ｂout＋Ｃout＋Ｄout
と計算することができる。コンプレッサ１５ｂ、１５ｃ、１５ｄの出力量は、オンの場合は最大出力量、オフの場合はゼロとして求めることができる。なお、コンプレッサ１５ａの出力量Ａoutは、以下のように求められる。
Ａout＝（コンプレッサ１５ａの最大出力）×（現在の回転数／最大出力時の回転数）
現在の回転数は、回転数センサ１６による測定結果である。
The communication unit 62 receives compressor operation information from the
Wout = Aout + Bout + Cout + Dout
And can be calculated. The output amounts of the
Aout = (maximum output of
The current rotational speed is a measurement result by the
なお、インバータが他のコンプレッサ１５にも設けられる場合、そのコンプレッサの出力量は、上記したＡoutの式により求められる。制御部５２は、冷凍機の出力量Ｗoutをサンプリング時間ごとに計測して、例えば１時間分の平均値を求める。
When the inverter is also provided in the other compressor 15, the output amount of the compressor can be obtained by the above-described Aout equation. The
制御部５２は、時刻、外気温センサ６６で測定される外気温度、室温センサ６８で測定される店内温度、計算したショーケース１の運転率、および冷凍機２の出力量を登録部５８に送出する。
The
登録部５８は、ショーケース１の運転状態に関するデータを所定の運転条件群に応じて分類し、データベース６０に記憶させる。運転条件とは、ショーケース１の運転における外部条件であり、この例では時刻、外気温度、店内温度および冷凍機出力量が該当し、運転状態に関するデータは、ショーケース１の電磁弁１１の運転に関するデータ、すなわち運転率が該当する。本実施例において、運転条件として用いる時刻、外気温度および店内温度は店舗において通常測定されるものであり、特別なセンサを要しない。
The registration unit 58 classifies data relating to the operating state of the
登録部５８は、時刻、外気温度、店内温度および冷凍機出力量を所定の運転条件群と設定し、この運転条件群に応じて運転率を分類し、データベース６０に記憶させる。登録部５８は、ショーケース１の設置当初からの運転率を所定時間毎に算出し、運転条件に応じて分類して記憶させていく。同一の運転条件下で複数の運転率が算出された場合は、それらの平均値を該当する運転条件下での運転率としてもよいし、その他統計的な手法により適切な値を採用することにしてもよい。このように、運転率を算出する期間を長く設定することで、データの信頼性を上げることができる。
The registration unit 58 sets the time, the outside air temperature, the in-store temperature, and the refrigerator output amount as a predetermined operation condition group, classifies the operation rate according to the operation condition group, and stores the operation rate in the
図６は、データベース６０の内容を示す。この例では、１２時から１３時の時刻、２８℃から３０℃の外気温度、２４℃から２６℃の店内温度、８ｋＷから１０ｋＷの冷凍機出力量である４つの運転条件をキーとして、運転率を算出した結果を示す。なお、温度に２℃の範囲をもたせ、また冷凍機出力量にも２ｋＷの範囲をもたせているが、この範囲は任意であってよい。この４つの運転条件が成立するときの運転率の平均値は０．６である。すなわち、１２時から１３時の間で、２８℃から３０℃の外気温度、２４℃から２６℃の店内温度、８ｋＷから１０ｋＷの冷凍機出力量の運転条件が成立する場合、過去の経験から、運転率は大体０．６程度となることが示される。
FIG. 6 shows the contents of the
設置当初から１年間経過するまで運転率のデータをとることで、店舗の設置環境に応じたデータベース６０を構築することができる。データベース６０は、ショーケース１が店舗に設置されている間、常に更新されていてもよく、また設置から１年などの所定期間内で構築を完了されてもよい。以上により、４つの運転条件を運転条件群とする場合のデータベース６０が構築される。
The
次に、図６に示すデータベースを用いた運転状態管理装置５０のショーケース故障予測方法を示す。制御部５２は、ショーケース１から随時送られてくる電磁弁１１のオンオフ情報により運転率を算出する。算出した運転率は、評価部５４に送られる。また、現時点の時刻、外気温度、店内温度および冷凍機出力量も、評価部５４に送られる。評価部５４は、現在の運転条件の値である現時刻、外気温度、店内温度および冷凍機出力量を、データ抽出部６４に送る。
Next, a showcase failure prediction method for the operation
データ抽出部６４は、ショーケース１の現在の運転条件の値と同一の運転条件群におけるデータベース６０内の過去のデータを抽出する。例えば、現在の運転条件の値が、時刻１２時３０分、外気温度２８℃、店内温度２５℃、冷凍機出力量９ｋＷである場合、データ抽出部６４は、図６に示される運転率をデータベース６０から抽出する。これは、図６に示す運転条件群の範囲内に、現在の運転条件の値が含まれているためである。なお、現在の運転条件のうち、どれか１つでも図６に示す条件と合致しなければ、全ての条件を満足する運転条件群を参照して、運転率を取得する。取得した運転率は、評価部５４に送られる。
The
評価部５４は、現時点の運転率（運転状態）と、データベース６０に記憶されているショーケース１の過去の運転状態に関するデータすなわち運転率とを比較し、現在の運転状態を評価する。このとき、現時点の運転率と、過去の運転率が著しく異なる場合、例えば過去の運転率が０．６であるのに対して、現時点の運転率が１．０であるような場合は、評価部５４は、ショーケース１に故障が発生しているか、または発生する可能性が高いことを判定する。故障予測は、例えば現時点の運転率と過去の運転率の差分をもとに定められてもよく、その場合は、その差分が閾値を超えるか否かで判定することができる。また、運転率の異常が数日続いたことを条件として、評価部５４は、故障の予測を判定してもよい。これにより、一時的な異常動作により故障予測を行う可能性を低減し、故障予測の信頼性を向上することができる。
The
運転状態管理装置５０によると、現時点の運転状態と過去の運転状態とを比較しているので、運転状態の推移を検出でき、故障の発生を事前に予測することができる。故障状態に至っていなくとも、同一の運転条件下での運転率が悪化している場合には、何らかの原因でそのような状態に陥ったものと推測することができ、そのまま放置すればいずれ故障状態になると判断することができるからである。その予測結果は、モニタやスピーカなどから構成される報知部５６より、オペレータに報告される。また、メンテナンス業者に自動的に連絡がなされてもよい。
According to the operation
このように、運転条件としてコンプレッサの出力量を考慮することで、故障予測の信頼性を向上することができる。例えば、同一運転条件下でコンプレッサの出力量が異なる状態を比較すると、コンプレッサの出力量が大きければそれだけ冷却能力が大きく、ショーケースの運転率を低くすることができると考えられる。また逆の場合、運転率は高くなると考えられる。従来の方法では、これらの運転率が同一の運転条件下にあるとみなされるため、運転率の値にばらつきが生じてしまう。本手法によれば、これらの運転率は異なる運転条件下にあるとみなすことができ、運転率の平均値の精度を向上させることができる。 Thus, the reliability of failure prediction can be improved by considering the output amount of the compressor as the operating condition. For example, when comparing the state in which the output amount of the compressor is different under the same operation condition, it is considered that the larger the output amount of the compressor, the greater the cooling capacity and the lower the operation rate of the showcase. In the opposite case, the operation rate is considered to be high. In the conventional method, since these operating rates are considered to be under the same operating conditions, the values of the operating rates vary. According to this method, these operating rates can be regarded as being under different operating conditions, and the accuracy of the average value of the operating rates can be improved.
なお、図６に示すデータベース６０では、４つの運転条件に対応付けて運転率を記憶しているが、運転条件の個数が多いと、サンプル値である運転率のデータの数が多くとれないことになる。サンプル数が少ない場合は、故障予測判定の信頼性に問題があり、好ましくない。長期間のデータ取得を行える場合は、図６に示すデータベース６０を作成できるが、データ取得からまだ時間がそれほど経過していない場合には、少ないサンプル結果を有効に利用する必要がある。そのような観点から、以下ではデータベースの別の構築例を示す。なお、運転状態管理装置５０において、以下で説明するデータベース６０は、図６に示すデータベースを構築するまでの間に暫定的に利用されるものとして扱われてもよい。
In addition, in the
登録部５８は、時刻、外気温度および店内温度を所定の運転条件群と設定し、この運転条件群に応じて運転率を分類し、分類した運転率と、所定の運転条件群とは異なる運転条件、すなわち冷凍機出力量とを対応付けてデータベース６０を構築する。すなわち、この例では、冷凍機出力量を、運転率を分類するためのキー情報としては利用せず、運転率と対応付けてデータベース６０に記録する対象として扱っている。
The registration unit 58 sets the time, the outside air temperature, and the in-store temperature as a predetermined operating condition group, classifies the operating rate according to the operating condition group, and operates with the classified operating rate different from the predetermined operating condition group. The
図７は、運転条件群の個数を減らしたデータベース６０の内容を示す。この例では、１２時から１３時の時刻、２８℃から３０℃の外気温度、２４℃から２６℃の店内温度の運転条件のもとで過去に測定された運転率、およびそのときの冷凍機出力量とが対応付けて記憶されている。インバータ付きコンプレッサを備えた冷凍機２の場合、容量を可変とすることができるため、冷凍機出力量を運転条件群に含めると、運転条件の組合せによっては適当数のサンプルが得られないことが考えられる。そのため、運転条件群を、時刻、外気温度および店内温度の３種類として設定し、この運転条件群をキーとして運転率を分類することで、同一条件下のサンプル値を多くとることができる。なお、運転率と冷凍機出力量の対応は、１回のサンプリングにおいて取得されてもよく、また複数回のサンプリングを平均した結果として取得されてもよい。
FIG. 7 shows the contents of the
以下では、図７に示すデータベースを用いた運転状態管理装置５０のショーケース故障予測方法を示す。制御部５２は、ショーケース１から随時送られてくる電磁弁１１のオンオフ情報により運転率を算出する。算出した運転率は、評価部５４に送られる。また、現時点の時刻、外気温度、店内温度および冷凍機出力量も、評価部５４に送られる。評価部５４は、現在の運転条件の値である現時刻、外気温度および店内温度を、データ抽出部６４に送る。
Below, the showcase failure prediction method of the driving | running
データ抽出部６４は、ショーケース１の現在の運転条件の値と同一の運転条件群におけるデータベース６０内の過去のデータと、その過去のデータに対応づけられた運転条件の組を複数抽出する。例えば、現在の運転条件の値が、時刻１２時３０分、外気温度２８℃、店内温度２５℃である場合、データ抽出部６４は、図７に示される運転率と冷凍機出力量の組をデータベース６０から複数抽出する。これは、図７に示す運転条件群の範囲内に、現在の運転条件の値が含まれているためである。なお、現在の運転条件のうち、どれか１つでも図７に示す条件と合致しなければ、全ての条件を満足する運転条件群を参照して、運転率および冷凍機出力量を取得する。取得した運転率および冷凍機出力量は、評価部５４に送られる。
The
評価部５４は、過去にサンプリングされた運転率と冷凍機出力量の複数組から、例えば最小２乗法などを用いて評価式を生成する。評価式を作成するタイミングは、サンプル値が追加された時点で新たに評価式を作成してもよいし、評価式の作成に計算量を要するようであれば、例えば１日１回のように頻度を決めて更新してもよい。評価部５４は、このようにして事前に作成された評価式をもとに、現在の運転状態を評価する。
The
図８は、図７に示すデータベースの内容を、グラフ上にプロットし、評価式を生成した例を示す。縦軸は運転率、横軸は冷凍機出力量を示す。評価部５４は、これらのプロット点をもとに、最小２乗法などを利用して、評価式を生成する。評価式は、グラフ上に直線で示されている。現時点の運転率と冷凍機出力量がこの評価式から大きく外れていれば、評価部５４は、ショーケース１に故障が発生しているか、または発生する可能性が高いことを判定する。評価式をもとに、測定値がエラーであるか否かを判定する方法は既知の方法を用いてよい。評価式をもとに、測定値がエラーであるか否かを判定する方法は、例えば現時点の運転率と冷凍機出力量のプロット点と、評価式との距離を測定し、その値と事前にあらかじめ設定された閾値との比較を行うようにする方法がある。なお、判定方法はこれに限らず、例えば統計学の棄却検定手法などのような既知である他の方法を用いてもよい。
FIG. 8 shows an example in which the contents of the database shown in FIG. 7 are plotted on a graph to generate an evaluation formula. The vertical axis represents the operating rate, and the horizontal axis represents the refrigerator output. Based on these plotted points, the
このように、データベース６０の分類要素を少なくすることで、少ないサンプル数であってもデータベース６０を効果的に構築することができる。また、評価式を利用することで、ショーケース１の故障予測の機能も実現することができる。
Thus, by reducing the number of classification elements in the
以上、実施例をもとに本発明を説明した。なお本発明はこの実施例に限定されることなく、そのさまざまな変形例もまた、本発明の態様として有効である。 In the above, this invention was demonstrated based on the Example. The present invention is not limited to this embodiment, and various modifications thereof are also effective as an embodiment of the present invention.
実施例では、２種類のデータベースの構築方法を示したが、運転条件群ごとのサンプル数に応じて、両者を併用することも可能である。例えば、時刻、外気温度、店内温度および冷凍機出力量の４つの運転条件における運転率のデータ量が多くとれる場合には、その４つの運転条件を、データベース６０における運転条件群として設定する。一方で、運転率のデータ量が多くとれない場合には、時刻、外気温度および店内温度の３つの運転条件を運転条件群として設定する。なお、データ量が増加していけば、４つの運転条件をキーとしたデータベース６０に順次移行していく。評価部５４は、データベース６０において現在の運転条件群の値と同一の４つの運転条件群に対応付けられた運転率のデータが記憶されている場合は、この運転率のデータをもとに運転状態を評価する。また、データベース６０において、現在の運転条件群の値と同一の４つの運転条件群に対応付けられた運転率のデータが記憶されておらず、冷凍機出力量を除いた運転条件群の値と同一の３つの運転条件群に対応付けられた運転率のデータが記憶されている場合には、そのデータと、そのデータに対応付けられた冷凍機出力量の複数組から、運転状態を評価する。これにより、少ないデータ量を有効に利用し、またデータ量の増加にともなって、故障判定の評価が容易となるデータベース装置を実現することもできる。
In the embodiment, two types of database construction methods have been shown, but both can be used in accordance with the number of samples for each operating condition group. For example, when a large amount of operation rate data can be obtained under four operating conditions of time, outside air temperature, in-store temperature, and refrigerator output, these four operating conditions are set as operating condition groups in the
１・・・ショーケース、２・・・冷凍機、１１・・・電磁弁、１３・・・制御温度センサ、２０・・・ショーケース冷却システム、５０・・・運転状態管理装置、５２・・・制御部、５４・・・評価部、５６・・・報知部、５８・・・登録部、６０・・・データベース、６２・・・通信部、６４・・・データ抽出部、６６・・・外気温センサ、６８・・・室温センサ。
DESCRIPTION OF
Claims (7)
ショーケースの過去の運転状態に関するデータを所定の運転条件群に応じて分類し、分類したデータと、当該運転条件群とは異なる過去の他の運転条件であって、冷凍機の運転条件のデータとを対応付けて記憶したデータベースと、
ショーケースの現在の運転条件群の値と同一の運転条件群における前記データベース内の過去のデータとその過去のデータに対応付けられた他の運転条件のデータとの組を複数抽出する抽出部と、
複数抽出した過去のデータと他の運転条件のデータとの組をもとに、現在の運転状態を評価する評価部と、
を備えることを特徴とする運転状態管理装置。 An operating state management device for a showcase cooling system comprising a showcase and one or more refrigerators for supplying refrigerant to the showcase,
Data on the past operating state of the showcase is classified according to a predetermined operating condition group, and the classified data and other operating conditions in the past that are different from the operating condition group, and data on operating conditions of the refrigerator A database in which
An extraction unit for extracting a plurality of sets of past data in the database in the same operating condition group as the current operating condition group value of the showcase and other operating condition data associated with the past data; ,
An evaluation unit that evaluates the current driving state based on a combination of a plurality of past data and other driving condition data;
An operating state management device comprising:
所定の運転条件群と異なる他の運転条件は、冷凍機の出力量であることを特徴とする請求項１に記載の運転状態管理装置。 The refrigerator is configured with a plurality of compressors,
The operation state management apparatus according to claim 1, wherein another operation condition different from the predetermined operation condition group is an output amount of the refrigerator.
ショーケースの過去の運転状態に関するデータを、前記冷凍機からの出力を含む第１運転条件群に応じて分類して記憶した第１データベースと、
ショーケースの現在の運転状態に関するデータと、現在の第１運転条件群の値と同一の過去の第１運転条件群における前記第１データベース内のデータとを比較することにより、ショーケースの現在の運転状態を評価する第１評価部と、
ショーケースの過去の運転状態に関するデータを第２運転条件群に応じて分類し、分類したデータと、当該第２運転条件群とは異なる過去の他の運転条件のデータとを対応付けて記憶した第２データベースと、
前記第１データベースにショーケースの現在の第１運転条件群の値と同一の第１運転条件群が存在しない場合に、
ショーケースの現在の第２運転条件群の値と同一の過去の第２運転条件群における前記第２データベース内のデータと当該データに対応付けられた他の運転条件のデータとの組を複数抽出する抽出部と、
複数抽出した前記第２データベース内のデータと前記他の運転条件のデータとの組をもとに、現在の運転状態を評価する第２評価部と、
を備えることを特徴とする運転状態管理装置。 An operating state management device for a showcase cooling system comprising a showcase and one or more refrigerators for supplying refrigerant to the showcase,
A first database that stores data relating to the past operating state of the showcase according to a first operating condition group including the output from the refrigerator;
By comparing the data about the current operating state of the showcase with the data in the first database in the previous first operating condition group that is the same as the current first operating condition group value, A first evaluation unit for evaluating the driving state;
The data on the past driving state of the showcase is classified according to the second driving condition group, and the classified data and the other driving condition data different from the second driving condition group are stored in association with each other. A second database;
When there is no first operating condition group identical to the current first operating condition group value of the showcase in the first database,
A plurality of sets of data in the second database in the past second operating condition group that is the same as the current second operating condition group value of the showcase and data of other operating conditions associated with the data are extracted. An extractor to perform,
A second evaluation unit that evaluates a current driving state based on a set of a plurality of extracted data in the second database and data of the other driving conditions;
An operating state management device comprising:
前記第２運転条件群と異なる他の運転条件は、冷凍機の出力量であることを特徴とする請求項４または５に記載の運転状態管理装置。 The refrigerator is configured with a plurality of compressors,
The operating state management device according to claim 4 or 5 , wherein another operating condition different from the second operating condition group is an output amount of a refrigerator.
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