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KR20180083204A - 공기조화기 시스템 및 그 제어방법 - Google Patents

공기조화기 시스템 및 그 제어방법 Download PDF

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KR20180083204A
KR20180083204A KR1020170005517A KR20170005517A KR20180083204A KR 20180083204 A KR20180083204 A KR 20180083204A KR 1020170005517 A KR1020170005517 A KR 1020170005517A KR 20170005517 A KR20170005517 A KR 20170005517A KR 20180083204 A KR20180083204 A KR 20180083204A
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엘지전자 주식회사
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Abstract

본 발명은 공기조화기 시스템 및 그 제어방법에 관한 것으로, 공기조화기의 데이터를 실시간으로 처리하여 공기조화기를 진단하도록, 복수의 공기조화기로부터 소정시간 간격으로 수신되는 공기조화기 데이터를 분석하여 상기 공기조화기의 상태를 진단하는 관리서버를 포함하고, 상기 관리서버는, 상기 공기조화기로부터 상기 공기조화기 데이터가 수신되면, 구비되는 메모리에 저장한 후, 상기 공기조화기 데이터를 분석하여 상기 공기조화기의 상태를 진단하고, 상기 공기조화기 데이터 중, 이상 또는 고장 상태에 대한 공기조화기 데이터를 선별하여 데이터베이스에 저장함으로써, 데이터를 빠르게 처리하여 공기조화기를 진단할 수 있고, 공기조화기에 구비되는 센서와 부품의 이상 상태를 실시간으로 진단함으로써, 진단결과를 바탕으로 공기조화기를 점검하고 수리하며, 고장 시 즉시 대처할 수 있으므로, 공기조화기의 손상을 예방하고, 일정 성능을 유지할 수 있으며 공기조화기의 효율이 향상되는 효과가 있다.

Description

공기조화기 시스템 및 그 제어방법{Air-conditioner System and Method thereof}
본 발명은 공기조화기 시스템 및 그 제어방법에 관한 것으로, 공기조화기의 데이터를 분석하여 공기조화기를 진단하는 공기조화기 시스템 및 그 제어방법에 관한 것이다.
공기조화기는 쾌적한 실내 환경을 조성하기 위해 실내로 냉온의 공기를 토출하여, 실내 온도를 조절하고, 실내 공기를 정화하도록 함으로서 인간에게 보다 쾌적한 실내 환경을 제공하기 위해 설치된다. 일반적으로 공기조화기는 열교환기로 구성되어 실내에 설치되는 실내기와, 압축기 및 열교환기 등으로 구성되어 실내기로 냉매를 공급하는 실외기를 포함한다.
공기조화기는 열교환기로 구성된 실내기와, 압축기 및 열교환기 등으로 구성된 실외기로 분리되어 제어되며, 실외기 및 실내기가 냉매배관으로 연결되어, 실외기의 압축기로부터 압축된 냉매가 냉매배관을 통해 실내기의 열교환기로 공급되고, 실내기의 열교환기에서 열교환된 냉매는 다시 냉매배관을 통해 실외기의 압축기로 유입된다. 그에 따라 실내기는 냉매를 이용한 열교환을 통해 냉온의 공기를 실내로 토출한다.
공기조화기는 실내기와 실외기의 구성이 상이하고, 그에 따라 측정하거나 제어할 데이터가 상이하므로, 실내기의 데이터와 실외기의 데이터는 상이하게 구성된다. 또한, 복수의 실내기가 실외기에 연결되고, 실외기 또한 복수로 구비되므로 실내기와 실외기에서 전송되는 데이터의 양은 연결된 유닛의 수에 대응하여 증가하게 된다.
공기조화기는 건물단위 또는 소그룹 단위로 상호 연결되어 데이터를 송수신하며 그 상태를 판단하고 고장을 진단하였다. 최근에는 복수의 지역에 분산되어 있는 복수의 공기조화기의 데이터를 수집하고 분석하여 공기조화기의 상태를 판단하고 고장을 진단하는 추세이다.
복수의 공기조화기로부터 전송되는 데이터는 데이터베이스에 저장되고, 데이터를 처리하는 서버는 데이터베이스에 수집되는 데이터를 분석하여 공기조화기의 상태를 판단하고 고장을 진단한다.
그러나 공기조화기의 데이터는 그 구성에 따라 하나의 공기조화기에서 70~150종류가 발생하고, 수 십만대에 달하는 공기조화기와 연결됨에 따라 처리해야하는 데이터의 양이 많고, 데이터를 분석하여 결과를 도출하는데에는 많은 시간이 소요되므로, 공기조화기의 상태를 실시간으로 판단할 수 없다는 문제점이 있다.
공기조화기의 고장에 즉각적으로 대응할 수 없으므로, 공기조화기가 손상되는 문제가 발생하고, 또한 공기조화기가 정상적으로 동작하지 못함에 따라 사용자의 불편을 초래하게 된다. 따라서 복수의 공기조화기의 데이터를 정해진 시간 내에 처리할 수 있는 방안이 필요하다.
본 발명의 목적은 공기조화기 시스템 및 그 제어방법에 있어서, 공기조화기의 데이터를 실시간으로 처리하여 공기조화기를 진단하는 공기조화기 시스템 및 그 제어방법을 제공하는 데 있다.
본 발명에 따른 공기조화기 시스템은, 복수의 공기조화기; 상기 복수의 공기조화기로부터 소정시간 간격으로 수신되는 공기조화기 데이터를 분석하여 상기 공기조화기의 상태를 진단하는 관리서버; 상기 공기조화기 데이터가 저장되는 데이터베이스를 포함하고, 상기 관리서버는, 상기 공기조화기로부터 상기 공기조화기 데이터가 수신되면, 구비되는 메모리에 저장한 후, 상기 공기조화기 데이터를 분석하여 상기 공기조화기의 상태를 진단하고, 진단결과에 대응하여, 상기 공기조화기 데이터 중, 이상 또는 고장 상태에 대한 공기조화기 데이터를 바탕으로 최종 진단결과를 생성하고, 상기 공기조화기 데이터 중, 일부 공기조화기 데이터를 상기 데이터베이스에 저장하는 것을 특징으로 한다.
상기 관리서버는, 상기 공기조화기 데이터를 수신하는 통신부; 상기 공기조화기 데이터를 상기 메모리에 저장하는 메인제어부; 및 상기 공기조화기 데이터를 분석하여 상기 공기조화기 데이터에 대하여 정상, 이상, 고장 중 어느 하나로 판단하는 진단부;를 포함한다.
상기 메인제어부는, 상기 진단결과에 대응하여, 상기 공기조화기 데이터의 값이 정상 상태로 판단되는 경우, 상기 메모리로부터 삭제하여 폐기하고, 상기 공기조화기의 데이터의 값이, 이상 또는 고장 상태로 판단되는 경우, 상기 데이터 베이스에 저장하는 것을 특징으로 한다.
상기 진단부는, 상기 공기조화기 데이터를, 기 저장된 공기조화기 데이터, 다른 공기조화기의 데이터, 공기조화기 내의 동일한 부품의 데이터와 비교하여 이상 또는 고장을 진단하는 것을 특징으로 한다.
상기 진단부는, 상기 공기조화기 데이터를 분석하여, 상기 공기조화기 내 부품의 이상상태를 진단하고, 상기 공기조화기의 효율과 성능을 예측하여, 상기 공기조화기의 상태를 진단하는 것을 특징으로 한다.
상기 진단부는 상기 공기조화기가, 현재 정상 동작하더라도, 일정 기간 동안의 변화에 대응하여 효율 또는 성능의 저하가 예측되는 경우, 이상상태로 판단하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 공기조화기 시스템의 제어방법은, 복수의 공기조화기로부터 공기조화기 데이터가 수신되는 단계; 수신된 상기 공기조화기 데이터를, 구비되는 메모리에 저장하는 단계; 상기 공기조화기 데이터를 분석하여 상기 공기조화기의 상태를 진단하는 단계; 진단결과에 대응하여, 상기 공기조화기 데이터 중, 이상 또는 고장 상태에 대한 공기조화기 데이터를 바탕으로 최종 진단결과를 생성하는 단계; 및 상기 공기조화기 데이터 중, 일부를 상기 데이터베이스에 저장하는 단계;를 포함한다.
상기 진단결과에 대응하여, 상기 공기조화기 데이터 중 정상 데이터는 상기 메모리로부터 삭제하는 단계; 상기 진단결과에 대응하여, 상기 공기조화기 데이터 중, 이상 또는 고장 상태에 대한 공기조화기 데이터를 데이터베이스에 저장하는 단계;를 더 포함한다.
상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 공기조화기 시스템 및 그 제어방법은, 복수의 공기조화기의 데이터를 메모리에 저장하여 공기조화기를 진단한 후, 필요한 데이터를 선별하여 데이터베이스에 저장함으로써, 데이터를 빠르게 처리하여 공기조화기를 진단할 수 있다.
본 발명은 또한, 복수의 공기조화기에 대한 데이터를 분석하여 처리함에 따라 환경이나 시설 기반에 따른 공기조화기에 대한 통계정보를 확보하고, 공기조화기에 대한 사용패턴을 분석하여 활용할 수 있고, 공기조화기에 구비되는 센서와 부품의 이상 상태를 실시간으로 진단함으로써, 진단결과를 바탕으로 공기조화기를 점검하고 수리하며, 고장 시 즉시 대처할 수 있으므로, 공기조화기의 손상을 예방하고, 일정 성능을 유지할 수 있으며 공기조화기의 효율이 향상되는 효과가 있다.
도 1 은 본 발명의 실시예에 따른 공기조화기 시스템의 구성이 도시된 도이다.
도 2 는 본 발명의 실시예에 따른 공기조화기의 구성이 도시된 도이다.
도 3 은 본 발명의 실시예에 따른 공기조화기 시스템의 관리서버의 제어구성이 간략하게 도시된 블록도이다.
도 4 는 도 3의 관리서버를 기능에 따라 구분한 블록도이다.
도 5 는 본 발명의 실시예에 따른 공기조화기 시스템의 관리서버의 데이터 분산처리를 설명하는데 참조되는 예시도이다.
도 6 은 본 발명의 실시예에 따른 공기조화기의 데이터의 예가 도시된 도이다.
도 7 은 본 발명의 실시예에 따른 공기조화기 시스템의 제어방법이 도시된 순서도이다.
도 8 은 본 발명의 실시예에 따른 공기조화기 시스템의 데이터 처리방법이 도시된 순서도이다.
도 9 는 본 발명의 실시예에 따른 공기조화기 시스템의 데이터 처리 및 고장진단을 설명하는데 참조되는 흐름도이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 공기조화기 시스템의 이상 발생 데이터의 일예가 도시된 예시도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 대해서 구체적으로 설명하기로 한다.
도 1 은 본 발명의 실시예에 따른 공기조화기 시스템의 구성이 도시된 도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 공기조화기 시스템은, 복수의 공기조화기(1 내지 n), 서비스센터(70), 관리서버(100), 데이터베이스(90), 단말(80)을 포함한다.
공기조화기(10)는 복수의 위치에 설치되어 있는 복수의 공기조화기(1 내지 n)가 네트워크(N)를 통해 관리서버(100)와 연결된다.
서비스센터(70)는 공기조화기에 대한 고객지원 및 수리, 점검 서비스를 수행한다. 서비스센터(70)는 인터넷 또는 전화망을 통한 사용자의 불만을 접수하고, 원격으로 상담을 진행하며, 공기조화기의 수리요청에 대응하여 서비스 기사를 공기조화기가 설치된 장소로 파견한다.
서비스센터(70)는 관리서버(100)와 연결되어, 관리서버로의 진단결과, 고장으로 판단되면 해당 공기조화기에 대하여 수리 예약을 설정하고, 그에 따라 서비스 기사를 파견할 수 있다.
단말(80)은 네트워크(N)를 통해 공기조화기와 연결되어, 공기조화기의 상태를 모니터링하고, 동작을 제어한다. 또한, 단말(80)은 네트워크를 통해 서비스센터(70)에 접속하여 서비스를 요청할 수 있다. 단말(80)은 통신모듈이 탑재되어 네트워크 접속이 가능하고 공기조화기 제어용 어플리케이션이 설치된 기기로, 컴퓨터, 랩톱, 스마트폰, PDA, 태블릿PC 등의 기기가 사용될 수 있다.
관리서버(100)는 복수의 공기조화기(1 내지 n)(10)로부터 수신되는 데이터를 분석하여 공기조화기의 상태를 판단하고, 고장을 진단한다. 관리서버(100)는 복수의 공기조화기에 대한 데이터를 데이터베이스(90)에 저장하고, 저장된 데이터를 관리한다. 관리서버(100)는 하나의 서버로 구축될 뿐 아니라, 후술하는 도 5와 같이, 복수의 서버가 상호 연결되어 데이터를 분산처리하도록 구성될 수 있다.
관리서버(100)는 지역 단위 또는 나라 단위로 구축되어, 공기조화기에 대한 데이터를 관리하고 공기조화기 운전을 분석할 수 있다.
또한, 관리서버(100)는 복수의 공기조화기에 대한 데이터를 분석하여 처리함에 따라 환경이나 시설 기반에 따른 공기조화기의 고장이력, 전력사용 등에 대한 통계정보를 확보하고, 공기조화기에 대한 사용패턴을 분석할 수 있다.
도 2 는 본 발명의 실시예에 따른 공기조화기의 구성이 도시된 도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 공기조화기(10)는, 실외기(11), 실내기(12), 제어기(14)를 포함한다.
또한, 공기조화기(10)는 칠러(13), 공조유닛(미도시), 환기장치 등을 포함할 수 있고, 공기청정장치, 가습장치, 히터 중 적어도 하나의 유닛을 더 포함할 수 있다. 공기조화기는 각 유닛이 상호 연결되어 실내기 및 실외기의 동작에 연동하여 동작할 수 있다. 또한, 공기조화기(10)는 건물 내, 이동장치, 보안장치, 경보장치 등과 연결되어 연동하여 동작할 수 있다.
제어기(14)는 입력되는 사용자 명령에 대응하여 실내기(12) 및 실외기(11)의 동작을 제어하고, 그에 대응하는 실내기 및 실외기의 동작상태에 대한 데이터를 주기적으로 수신하여 저장하며, 모니터링화면을 통해 동작상태를 출력한다. 제어기는 실내기(12)에 연결되어 실내기에 대한 운전설정, 잠금설정, 스케줄제어, 그룹제어, 전력사용에 대한 피크제어, 디멘드제어 등을 수행할 수 있다.
실외기(11)는 각각 실내기(12)에 냉매배관으로 연결되어, 실내기로 냉매를 공급한다. 또한, 실외기(11)는 복수의 실내기와 주기적으로 통신하여 상호 데이터를 송수신하고, 실내기로부터 변경되는 운전설정에 따라 동작을 변경한다.
실내기(12)는 실외기(11)로부터 공급되는 냉매를 팽창시키는 전자팽창밸브(미도시), 냉매의 열교환시키는 실내열교환기(미도시), 실내공기가 실내열교환기로 유입되도록 하고, 열교환된 공기가 실내로 노출되도록 하는 실내기팬(미도시), 다수의 센서(미도시), 실내기의 동작을 제어하는 제어수단(미도시)을 포함한다.
또한, 실내기(12)는 열교환된 공기를 토출하는 토출구(미도시)를 포함하고, 토출구에는 토출구를 여닫고, 토출되는 공기의 방향을 제어하는 풍향조절수단(미도시)이 구비된다. 실내기는 실내기팬의 회전속도를 제어함으로써 흡입되는 공기 및 토출되는 공기를 제어하며, 풍량을 조절한다. 실내기(12)는 실내기의 운전상태 및 설정정보가 표시되는 출력부 및 설정 데이터 입력을 위한 입력부를 더 포함할 수 있다. 이때 실내기(12)는 공기조화기 운전에 대한 설정정보를 연결되는 리모컨(미도시)으로 전송하여 리모컨을 통해 출력하고, 데이터를 입력받을 수 있다.
실외기(11)는 연결된 실내기(12)로부터 수신되는 데이터 또는 제어기의 제어명령에 대응하여, 냉방모드 또는 난방모드로 동작하며, 연결된 실내기로 냉매를 공급한다.
복수의 실외기가 연결되는 경우, 각 실외기는 복수의 실내기에 연결될 수 있고, 또한, 분배기를 통해 복수의 실내기로 냉매를 공급할 수 있다.
실외기(11)는 냉매를 압축하여 고압의 기체 냉매를 토출하는 적어도 하나의 압축기, 냉매로부터 기체 냉매와 액체냉매를 분리하여 기화되지 않은 액체냉매가 압축기로 유입되는 것을 방지하는 어큐뮬레이터, 압축기에서 토출된 냉매 중 오일을 회수하는 오일회수기, 외기와의 열교환에 의하여 냉매를 응축하거나 증발되도록 하는 실외열교환기, 실외열교환기의 열교환을 보다 원활하게 하기 위하여 실외 열교환기로 공기를 유입하고 열교환된 공기를 외부로 토출하는 실외기팬, 실외기의 운전모드에 따라 냉매의 유로를 변경하는 사방밸브, 압력을 측정하는 적어도 하나의 압력센서, 온도를 측정하는 적어도 하나의 온도센서, 실외기의 동작을 제어하고 다른 유닛과의 통신을 수행하는 제어구성을 포함한다. 실외기(11)는 그 외 다수의 센서, 밸브, 과냉각기 등을 더 포함하나, 그에 대한 설명은 하기에서 생략하기로 한다.
도 3 은 본 발명의 실시예에 따른 공기조화기 시스템의 관리서버의 제어구성이 간략하게 도시된 블록도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 관리서버(100)는 통신부(170), 메모리(150), 필터링부(120), 진단부(130), 메시지생성부(160), 데이터관리부(140), 그리고 동작 전반을 제어하는 메인제어부(110)를 포함한다.
메모리(150)는 관리서버 내부의 저장장치로써, 관리서버의 데이터를 저장한다. 메모리(150)는 관리서버의 동작 및 데이터 처리를 위한 제어데이터, 고장진단을 위한 데이터, 송수신되는 데이터가 저장된다. 메모리(150)는 하드웨어적으로, ROM, RAM, EPROM, 플래시 드라이브, 하드 드라이브 등과 같은 다양한 저장기기가 사용될 수 있다.
메모리(150)는 통신부(170)로부터 수신되는 공기조화기 데이터를 저장하고, 진단부(130)에 의한 진단결과를 저장하며, 메시지생성부(160)에 의해 생성된 메시지를 저장한다.
메모리(150)는 저장되는 공기조화기 데이터를 임시 저장한다. 메모리는 공기조화기 데이터가 데이터베이스에 저장되기 전, 데이터 분석을 위해 임시저장한다. 메모리에 저장되는 공기조화 데이터는, 필터링부에 의해 데이터의 일부는 폐기되고, 일부 데이터만으로 진단이 수행되며, 남은 데이터 중, 진단부의 진단결과에 대응하여 일부 데이터만이 데이터베이스(90)에 저장되고 나머지 데이터는 폐기된다.
통신부(170)는 네트워크(N)를 통해 공기조화기(10)로부터 공기조화기 데이터를 수신한다. 통신부(170)는 복수의 공기조화기(1 내지 n)로부터 데이터를 수신하면, 메모리(150)에 저장한다. 이때, 통신부(170)는 운전 정지된 공기조화기와 통신하여 공기조화기 데이터를 수신한다. 즉 공기조화기는 운전 중, 일정시간 운전을 정지하는 경우, 목표온도에 도달하여 운전을 정지하는 경우, 지정된 스케줄에 따라 동작 후 운전을 정지하는 경우 운전중 발생 또는 감지된 데이터를 관리서버로 전송한다. 공기조화기가 운전중인 경우 데이터의 변화가 크므로, 공기조화기는 운전 정지된 때에, 공기조화기 데이터를 전송한다.
또한, 통신부(170)는 서비스센터(70), 단말(80)과 네트워크를 통해 연결되어 데이터를 송수신한다. 통신부(170)는 메인제어부의 제어명령에 따라 진단부(130)의 진단결과 또는 메시지생성부(160)로부터 생성된 메시지를 서비스센터(70), 단말(80), 공기조화기(10) 중 적어도 하나로 전송한다.
필터링부(120)는 메모리(150)에 저장되는 공기조화기 데이터를 필터링한다. 필터링부(120)는 메모리에 저장되는 공기조화기 데이터를 판독 가능한 데이터 인지 여부를 판단하여 판독이 불가능한 경우 폐기하거나, 재전송되도록 요청한다.
진단부는 공기조화기 데이터를 분석하여, 공기조화기에 대하여 부품진단, 운전상태, 성능진단을 수행한다.
진단부(130)는 공기조화기 데이터를 분석하여, 공기조화기가 정상상태인지 이상상태인지 판단한다. 진단부(130)는 공기조화기가 정상상태인 경우, 정상상태를 나타내는 데이터는 진단결과를 도출하지 않는다.
진단부(130)는 이상상태를 나타내는 공기조화기 데이터를 분석하여 이상상태, 이상의 원인, 이상을 해결하기 위한 대응안을 포함하는 진단결과를 생성한다.
또한, 진단부(130)는 공기조화기 데이터를 분석하여 이상상태와 고장상태를 구분하고, 고장상태인 경우 고장의 원인과 고장해결을 위한 대응안을 포함하는 진단결과를 생성한다.
진단부(130)는 공기조화기 데이터에 포함되는 정보를 각각 기준값과 비교하여 이상 여부를 판단하고, 동일한 기기 간의 비교, 외부 환경에 따른 요인 검토, 기기 설치 환경을 고려하여 공기조화기 데이터를 분석하고, 그에 따른 고장을 진단한다.
이때 이상상태는 공기조화기에 문제가 있으나 공기조화기가 동작 가능한 상태, 성능이나 효율이 저하된 상태, 현재는 동작하기는 하나 소정 시간 내에 고장이 발생할 가능성이 있는 상태를 나타낸다. 한편, 고장상태는 이미 고장이 발생하여 운전할 수 없는 상태이다.
메시지생성부(160)는 진단결과에 대응하는 메시지를 생성하여 공기조화기(10) 또는 단말(80)로 전송한다. 이때 메시지는 공기조화기 또는 단말에서 판독 가능한 형태로 생성된다. 단말로 전송하는 경우, 메시지는, 단문메시지, 멀티미디어 메시지뿐 아니라, 모바일 웹페이지로 구성될 수 있다.
메인제어부(110)는 통신부를 제어하여 데이터가 송수신 되도록 하고, 메모리의 데이터 입출력을 제어한다.
메인제어부(110)는 진단부의 진단결과에 따라 이상상태의 공기조화기에 대한 공기조화기 데이터는 진단결과와 함께 데이터베이스(90)에 저장되도록 한다. 메인제어부(110)는 진단부에 의해 정상상태로 판단된 공기조화기에 대한 공기조화기 데이터는 메모리에서 삭제하여 폐기한다.
메인제어부(110)는 진단된 공기조화기 데이터는 앞서 설명한 바와 같이 폐기하거나 데이터베이스에 저장하고, 메모리에서는 삭제하여 새로운 데이터가 저장되도록 한다.
또한, 메인제어부(110)는 진단부(130)는 이상상태 또는 고장상태인 경우, 서비스 기사의 파견이 필요한 경우 통신부(170)를 통해 서비스센터로 진단결과를 전송하여 서비스 예약이 수행되도록 한다.
또한, 메인제어부(110)는 메시지생성부에 의해 생성된 메시지가 통신부(170)를 통해 전송되도록 한다.
도 4 는 도 3의 관리서버를 기능에 따라 구분한 블록도이고, 도 5 는 본 발명의 실시예에 따른 공기조화기 시스템의 관리서버의 데이터 분산처리를 설명하는데 참조되는 예시도이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 관리서버는 하나의 복수의 서버에서 데이터를 분산하여 처리할 수 있다. 관리서버(100)는 진단서버(100a), 데이터서버(100b), 메인서버(100c), 분산관리서버(100d)를 포함할 수 있다. 각각의 서버들 또한 하나의 서버가 아니라 복수의 서버가 상호 연결되어 데이터는 분산처리하도록 구성될 수 있다.
진단서버(100a)는 메모리의 공기조화기 데이터를 분석하여 필터링하고, 공기조화기 데이터를 분석하고 이상 또는 고장을 진단하고 그에 따른 대응안을 도출한다. 진단서버(100a)는 공기조화기 데이터 중, 동일한 공기조화기의 데이터와 비교하고, 해당 공기조화기의 과거데이터와 비교하며, 외부 환경 또는 설치 환경에 대한 데이터를 바탕으로 공기조화기를 진단할 수 있다.
데이터서버(100b)는 연결되는 데이터베이스(90)에 데이터를 저장하고, 요청에 따라 특정데이터를 호출하여 전송한다. 데이터서버(100b)는 고장진단에 따른 진단결과를 바탕으로 공기조화기 데이터가 저장되도록 한다.
메인서버(100c)는 관리서버의 데이터 송수신 및, 데이터의 입출력을 제어한다. 분산관리서버(100d)는 관리서버가 복수의 서버의 연결에 의해 데이터를 처리하는 경우, 각 데이터의 흐름 및 공기조화기 데이터를 분산하여 처리하도록 각 서버에 데이터를 할당한다. 또한, 진단서버가 복수의 서버로 구성되는 경우 분산관리서버는 각 진단서버에 공기조화기 데이터를 할당하여 각각 동작하도록 한다.
도 5에 도시된 바와 같이, 관리서버(100)는 복수의 서버(111 내지 114)로 구성되어, 공기조화기 데이터를 처리할 수 있다.
또한, 도 4의 관리서버의 각 기능별 서버 중, 어느 하나, 예를 들어, 진단서버가 도 5와 같이 복수의 서버로 구성되어 공기조화기 데이터를 분석하여 공기조화기를 진단할 수 있다.
예를 들어, 복수의 서버(111 내지 114)는 분산관리서버에 의해 데이터가 할당되며, 제1 공기조화기(1)의 데이터는 제 2 서버(112)에, 제 2 공기조화기(2)의 데이터는 제 1 서버(111)에서 처리되고, 또는 제 4 서버(114)에서 처리되고, 제 n 공기조화기(n)의 데이터는 제 3 서버(113)에서 처리되고, 각 서버 간에 데이터 송수신을 통해 공기조화기 데이터를 상호 비교하여 이상 또는 고장을 진단할 수 있다.
각 서버는 처리되는 공기조화기 데이터에 대하여, 이상 또는 고장상태의 공기조화기 데이터를 각 데이터베이스(91 내지 94)에 저장할 수 있다. 이때 데이터베이스는 데이터서버에 의해 관리된다.
도 6 은 본 발명의 실시예에 따른 공기조화기의 데이터의 예가 도시된 도이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 공기조화기(10)는 복수의 공기조화기 데이터(200)를 관리서버(100)로 전송한다.
공기조화기(10)는 실외기(11) 및 실내기(12) 등의 각 유닛으로부터 발생하거나 측정되는 데이터를 수집하여 관리서버(100)로 전송한다.
관리서버(100)는 공기조화기 데이터를 분석하여, 공기조화기에 대하여 부품진단, 운전상태, 성능진단을 수행한다.
이때, 공기조화기(10)는 운전중 발생 또는 측정되는 복수의 정보, 예를 들어, 실내온도, 실외 온도, 냉매 온도 등의 온도센서의 측정값, 압축기 압력, 배관 압력 등의 압력센서의 측정값, 밸브의 동작 및 밸브 소모 전압 또는 전류값, 밸브의 이상 여부, 압축기 이상 여부, 팬모터 이상 여부, 열교환기 오염, 냉매량 부족 여부, 통신상태, 효율 및 성능에 대한 정보 등을 포함하는 공기조화기 데이터(200)로써 관리서버(100)로 전송한다.
관리서버(100)는 네트워크(N)를 통해 전국에 설치된 복수의 공기조화기로부터 공기조화기 데이터(200)를 수신하여 데이터베이스가 아닌 메모리에 임시 저장하여 분석하고, 공기조화기의 고장을 진단한 후, 공기조화기 데이터가 데이터베이스(90)에 저장되도록 한다.
관리서버(100)의 진단부(130)는 공기조화기 데이터로부터, 센서와 부품의 이상 상태를 진단하고 설비의 효율과 성능을 예측하여, 해당 공기조화기에 대하여 정상상태, 이상상태 고장상태 중 어느 하나의 상태인 것으로 판단하여 진단결과를 생성한다.
관리서버(100)는 공기조화기가 현재 정상 동작하더라도, 즉 데이터값이 정상범위에 포함되더라도 일정 기간 동안의 변화에 대응하여, 그 성능이 저하되는 추세로, 효율과 성능의 저하가 예측되는 경우, 이상상태로 판단할 수 있다. 관리서버(100)는 현재 데이터뿐 아니라, 데이터베이스에 기 저장된 데이터, 또는 동일한 모델의 다른 공기조화기, 유사한 성능의 다른 공기조화기 데이터와 비교하여 이상 여부를 판단하고, 성능 저하를 예측할 수 있다.
예를 들어 관리서버(100)는 공기조화기의 제품연식, 설치위치, 모델, 구조, 용량, 기간별 과거데이터, 기상청 온도, 습도, 날씨 및 계절정보를 바탕으로, 공기조화기의 데이터를 상호 비교함으로써, 공기조화기를 진단한다.
관리서버(100)는 공기조화기 데이터로부터, 기기별 사이클 정보에 나타나는 수치들을 비교 분석하여 현장 평균 센서 값, 비정상 값, 기기 사용 패턴 등을 도출하고, 외부 온도, 습도 등 기상 정보 데이터와 사이클에 나타난 센서 값들을 연계하여 분석함으로써 외부 환경에 따른 센서 값 변동 추이를 확인하며, 사이클 정보를 실제 기기 설치 환경과 비교하여 설치 환경에 따른 사이클 운영 추이를 도출함으로써 공기조화기를 진단한다.
관리서버(100)는 이상상태 판단 시, 고장상태는 아니지만, 고장이 발생하기 전에 해당 공기조화기를 점검하여 이상을 해소하도록 진단결과를 생성한다.
관리서버(100)는 이상 또는 고장으로 판단되는 경우 공기조화기에 대한, 진단결과를 공기조화기 또는 단말로 전송하고, 서비스센터로 진단결과 및 고장이력을 전송할 수 있다. 관리서버(100)는 이상 또는 고장에 대한 메시지를 생성하여 전송한다. 관리서버(100)는 텍스트 기반의 에러알림, 또는 사용자가 진단결과를 확인할 수 있도록 GUI기반의 진단결과를 리포트로 생성하여 전송할 수 있다.
도 7 은 본 발명의 실시예에 따른 공기조화기 시스템의 제어방법이 도시된 순서도이다.
도 7에 도시된 바와 같이, 관리서버(100)는 네트워크(N)를 통해 연결되는 복수의 공기조화기(1 내지 n)로부터, 통신부(170)를 통해 공기조화기 데이터를 수신한다(S310).
메인제어부(110)는 수신되는 공기조화기 데이터를 데이터베이스가 아닌 메모리(150)에 저정한다(S320).
필터링부(120)는 메모리의 공기조화기 데이터를 분류하여 분석 가능한 데이터인지 또는 데이터 자체에 오류가 있는지 여부를 판단하여 필터링한다(S330).
필터링부(120)는 공기조화기 데이터를 분석하여 필요데이터인지 여부를 판단한다(S340). 필터링부는 공기조화기의 이상 또는 고장을 판단하기 위한 데이터가 아닌 경우에는 데이터를 분류하여 진단에서 제외한다.
메인제어부(110)는 제외된 데이터에 대하여, 해당 동작이 수행되도록 한다. 예를 들어 메인제어부(110)는 공기조화기 데이터가 사이클정보가 포함된 데이터가 아니라, 특정 데이터를 요청하는 경우에는 데이터베이스로부터 요구된 데이터를 호출하여 전송한다. 또한, 메인제어부(110)는 요구된 동작이 처리되면, 폐기하여 메모리로부터 삭제한다(S360).
한편, 필요데이터인 경우, 즉 공기조화기의 이상 또는 고장을 진단하기 위한 사이클데이터인 경우, 진단부(130)는 공기조화기 데이터를 분석하여 진단부(130)는 정상상태를 나타내는 데이터인지, 이상 또는 고장상태의 데이터인지 여부를 판단한다(S350).
진단부(130)는 정상상태를 나타내는 데이터, 즉 정상데이터인 경우 고장진단에서 제외한다. 메인제어부(110)는 제외된 정상데이터를 폐기하여 메모리로부터 삭제한다(S360).
진단부(130)는 정상데이터가 아닌 경우, 데이터를 분석하여(S370), 공기조화기의 이상 또는 고장 여부를 판단하고, 이상 또는 고장의 원인을 분석하여 대응안을 도출함으로써, 공기조화기의 상태를 진단한다(S380).
진단부(130)는 이상 또는 고장에 대한 진단결과를 생성한다.
메인제어부(110)는 진단결과에 대응하여, 서비스센터로 진단결과를 전송하거나, 또는 공기조화기, 공기조화기에 대한 제어권한을 갖는 단말(80)로 진단결과가 전송되도록 한다.
메인제어부(110)는 진단결과를 메시지생성부(160)로 인가하고, 메시지생성부(160)는 진단결과를 수신하는 수신처에 따라 상이한 형태로 메시지를 생성한다.
예를 들어, 데이터를 출력할 수 있는 스마트폰, 컴퓨터 등의 단말로 진단결과를 전송하는 경우 GUI기반의 진단결과 리포트를 생성하거나 또는 웹페이지를 생성한다. 또한, 단문메시지만을 출력할 수 있는 2G 단말인 경우, 단문메시지를 생성하고, 서비스센터로 전송하는 경우 진단결과, 고장이력, 및 수리요청을 생성한다.
메인제어부(110)는 메시지생성부로부터 생성된 메시지를 통신부(170)를 통해 전송한다.
도 8 은 본 발명의 실시예에 따른 공기조화기 시스템의 데이터 처리방법이 도시된 순서도이다.
도 8 에 도시된 바와 같이, 관리서버(100)는 공기조화기 데이터를 분석하여 공기조화기의 상태를 진단한다(S410).
메인제어부(110)는 진단된 공기조화기 데이터와, 진단결과를 데이터베이스(90)에 저장한다(S420).
또한, 메인제어부(110)는 진단결과에 대응하여, 공기조화기가 고장인지 여부를 판단하고(S430), 고장인 경우 메시지생성부(160)를 통해 고장정보를 생성한다(S440).
메인제어부(110)는 생성된 고장정보를 통신부(170)를 통해 서비스센터(70)로 전송하고(S450), 공기조화기 수리를 요청한다. 또한, 메인제어부는 고장정보를 공기조화기 및 공기조화기에 대하여 제어권한을 갖는, 기 등록된 단말로 전송할 수 있다.
한편, 진단결과에 대응하여 고장이 아닌, 이상인 경우, 메인제어부(110)는 메시지생성부(160)를 통해 이상상태 알림을 위한 메시지를 생성한다(S460).
메시지생성부(160)는 전송할 대상에 대응하여 이상상태 알림을 위한 메시지를 생성하는데 있어서, 텍스트 형식의 문서, 웹페이지, 단문메시지, 멀티미디어메시지, 일반알림 중 어느 하나의 형태로 생성한다.
메인제어부(110)는 생성된 이상상태 알림을 위한 메시지를, 통신부(170)를 통해 공기조화기(10)로 전송한다(S470). 또한, 메인제어부(110)는 공기조화기에 제어권한을 갖는, 등록된 단말(80)로 이상상태 알림을 위한 메시지를 전송한다.
메인제어부(110)는 공기조화기에 대한 진단결과에 따라 진단 이력을 저장한다(S480).
도 9 는 본 발명의 실시예에 따른 공기조화기 시스템의 데이터 처리 및 고장진단을 설명하는데 참조되는 흐름도이다.
도 9에 도시된 바와 같이, 공기조화기(10)는 사이클정보를 포함하는 복수의 정보가 포함된 공기조화기 데이터를 네트워크(N)를 통해 관리서버(100)로 전송한다(S1). 예를 들어 공기조화기(10)는 실외기(11)의 냉매배관온도, 압력, 압축기의 운전주파수 등의 데이터가 포함된 사이클 정보를 공기조화기 데이터로써 전송할 수 있다. 공기조화기(10)는 온도, 압력 등의 데이터가 급격하게 증가 또는 하락하는 경우(201), 이상이 있는 것으로 판단하여 공기조화기 데이터를 관리서버로 전송한다.
관리서버(100)는, 수신되는 공기조화기 데이터를 메모리(150)에 저장하고(S2), 공기조화기 데이터를 분석하여 진단로직에 따라 공기조화기의 상태를 진단한다(S3).
관리서버(100)는 수신되는 공기조화기 데이터를 데이터베이스(90)에 저장한 후, 진단하는 것이 아니라, 수신되는 공기조화기 데이터를 메모리에 저장한 후 공기조화기 데이터를 분석하여 진단한 후, 진단결과에 따라 공기조화 데이터를 데이터베이스에 저장한다.
진단로직에 따라 진단하여(S4), 메모리에 저장된 공기조화기 데이터에 대하여, 이상, 정상, 고장 중 어느 하나로 각각 판단하고, 정상상태에 대한 공기조화기 데이터(S5)는 메모리로부터 삭제하여 폐기한다.
또한, 진단 결과 이상 또는 고장상태로 판단된 공기조화기 데이터를 바탕으로 최종 판단을 한다. 경우에 따라, 이상 또는 고장상태와 관련된, 정상상태에 대한 데이터는, 폐기되지 않고 진단결과에 포함될 수 있다.
관리서버(100)는 이상 또는 고장상태로 판단된 공기조화기 데이터를 바탕으로 최종 진단결과를 생성한다(S7).
하나의 공기조화기에 대하여 복수의 공기조화기 데이터가 발생하므로, 관리서버(100)는 복수의 공기조화 데이터에 대한 결과를 조합하여 진단결과(S8)를 생성한다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 공기조화기 시스템의 이상 발생 데이터의 일예가 도시된 예시도이다.
도 10에 도시된 바와 같이, 관리서버(100)는, 공기조화기의 온도에 대한 데이터를 분석하여, 측정된 온도(S12)를 정상상태의 온도정보(S11)와 비교하여 고장을 판단한다.
관리서버(100)는 측정된 온도(S12)를 정상상태의 다른 공기조화기의 온도 정보, 공기조화기 내의 다른 온도센서의 온도정보, 과거의 온도정보와 비교하여 이상 또는 고장을 판단할 수 있다.
운전 상태에 온도정보에 이상이 있는 경우, 관리서버는 고장을 판단하여, 진단결과를 생성하여 공기조화기로 전송한다. 그에 따라 공기조화기는 진단결과에 따라, 온도센서가 동작 정지하도록 할 수 있다(P1).
따라서 본 발명은 수신되는 공기조화기 데이터를 메모리에 저장하여 즉시 처리한 후, 선별된 공기조화기 데이터를 데이터베이스에 저장함으로써, 공기조화기 데이터를 소정 시간 내에 처리하여 공기조화기의 상태를 진단할 수 있어, 이상 또는 고장발생 시 빠르게 대처할 수 있고, 발생 가능한 고장을 예방할 수 있다. 또한, 서비스센터와 연결하여 공기조화기를 수리하도록 하고, 이상 또는 고장에 대한 공기조화기 데이터를 선별하여 데이터베이스에 저장함으로써 데이터 관리가 용이하고 데이터 베이스를 보다 효율적으로 사용할 수 있다.
본 발명의 실시예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합되어 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 실시예에 따라서는 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다.
1 내지 n, 10: 공기조화기
11: 실외기 12: 실내기
14: 제어기
70: 서비스센터 80: 단말
90: 데이터베이스 100: 관리서버
110: 메인제어부 130: 진단부
150: 메모리

Claims (19)

  1. 복수의 공기조화기;
    상기 복수의 공기조화기로부터 소정시간 간격으로 수신되는 공기조화기 데이터를 분석하여 상기 공기조화기의 상태를 진단하는 관리서버;
    상기 공기조화기 데이터가 저장되는 데이터베이스를 포함하고,
    상기 관리서버는, 상기 공기조화기로부터 상기 공기조화기 데이터가 수신되면, 구비되는 메모리에 저장한 후, 상기 공기조화기 데이터를 분석하여 상기 공기조화기의 상태를 진단하고,
    진단결과에 대응하여, 상기 공기조화기 데이터 중, 이상 또는 고장 상태에 대한 공기조화기 데이터를 바탕으로 최종 진단결과를 생성하고, 상기 공기조화기 데이터 중, 일부 공기조화기 데이터를 상기 데이터베이스에 저장하는 것을 특징으로 하는 공기조화기 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 관리서버는,
    상기 공기조화기 데이터를 수신하는 통신부;
    상기 공기조화기 데이터를 상기 메모리에 저장하는 메인제어부; 및
    상기 공기조화기 데이터를 분석하여 상기 공기조화기 데이터에 대하여 정상, 이상, 고장 중 어느 하나로 판단하는 진단부;를 포함하는 공기조화기 시스템.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 메인제어부는, 상기 진단결과에 대응하여, 상기 공기조화기 데이터의 값이 정상 상태로 판단되는 경우, 상기 메모리로부터 삭제하여 폐기하는 것을 특징으로 하는 공기조화기 시스템.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 메인제어부는, 상기 진단결과에 대응하여, 상기 공기조화기의 데이터의 값이, 이상 또는 고장 상태로 판단되는 경우, 상기 데이터베이스에 저장하는 것을 특징으로 하는 공기조화기 시스템.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 진단부는, 상기 공기조화기 데이터를, 기 저장된 공기조화기 데이터, 다른 공기조화기의 데이터, 공기조화기 내의 동일한 부품의 데이터와 비교하여 이상 또는 고장을 진단하는 것을 특징으로 하는 공기조화기 시스템.
  6. 제 2 항에 있어서,
    상기 진단부는, 상기 공기조화기 데이터를 분석하여, 상기 공기조화기의 부품의 이상상태를 진단하고, 상기 공기조화기의 효율과 성능을 예측하여, 상기 공기조화기의 상태를 진단하는 것을 특징으로 하는 공기조화기 시스템.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 진단부는 상기 공기조화기가, 현재 정상 동작하더라도, 일정 기간 동안의 변화에 대응하여 효율 또는 성능의 저하가 예측되는 경우, 이상상태로 판단하는 것을 특징으로 하는 공기조화기 시스템.
  8. 제 2 항에 있어서,
    상기 진단부는 상기 공기조화기 데이터를 분석하여, 상기 공기조화기에 대하여 부품진단, 운전상태, 성능진단을 수행하는 것을 특징으로 하는 공기조화기 시스템.
  9. 제 2 항에 있어서,
    상기 관리서버는 상기 공기조화기 데이터에 대하여 정상데이터인지 여부를 판단하여 필터링하는 필터링부를 더 포함하고,
    상기 필터링부는 상기 공기조화기 데이터의 오류를 판단하여 오류가 발생된 데이터를 폐기하고,
    상기 공기조화기 데이터가, 진단을 위한 데이터가 아닌 경우, 상기 진단부의 진단에서 제외되도록 하는 것을 특징으로 하는 공기조화기 시스템.
  10. 제 2 항에 있어서,
    상기 진단결과에 따라 메시지를 생성하는 메시지생성부를 더 포함하고,
    상기 메시지생성부는 상기 진단결과를 수신하는 수신처에 대응하여 진단결과 리포트, 웹페이지, 텍스트, 단문메시지, 멀티미디어메시지 중 어느 하나의 형태로 상기 메시지를 생성하는 것을 특징으로 하는 공기조화기 시스템.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 메인제어부는, 상기 이상 또는 고장 상태로 판단되는 경우, 상기 통신부를 통해 서비스센터로 수리요청을 전송하고,
    상기 공기조화기 또는 상기 공기조화기의 제어권한을 갖는 단말로 상기 메시지를 전송하는 것을 특징으로 하는 공기조화기 시스템.
  12. 복수의 공기조화기로부터 공기조화기 데이터가 수신되는 단계;
    수신된 상기 공기조화기 데이터를, 구비되는 메모리에 저장하는 단계;
    상기 공기조화기 데이터를 분석하여 상기 공기조화기의 상태를 진단하는 단계;
    진단결과에 대응하여, 상기 공기조화기 데이터 중, 이상 또는 고장 상태에 대한 공기조화기 데이터를 바탕으로 최종 진단결과를 생성하는 단계; 및
    상기 공기조화기 데이터 중 일부를 데이터베이스에 저장하는 단계;를 포함하는 공기조화기 시스템의 제어방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 진단결과에 대응하여, 상기 공기조화기 데이터 중 정상상태를 나타내는 공기조화기 데이터를 상기 메모리로부터 삭제하는 단계;를 더 포함하는 공기조화기 시스템의 제어방법.
  14. 제 12 항에 있어서,
    상기 진단결과에 대응하여, 상기 공기조화기 데이터 중, 이상 또는 고장 상태에 대한 공기조화기 데이터를 데이터베이스에 저장하는 단계;를 더 포함하는 공기조화기 시스템의 제어방법.
  15. 제 12 항에 있어서,
    상기 진단하는 단계는, 상기 공기조화기 데이터를, 기 저장된 공기조화기 데이터, 다른 공기조화기의 데이터, 공기조화기 내의 동일한 부품의 데이터와 비교하여 이상 또는 고장을 진단하는 것을 특징으로 하는 공기조화기 시스템의 제어방법.
  16. 제 12 항에 있어서,
    상기 진단하는 단계는, 상기 공기조화기 데이터를 분석하여, 상기 공기조화기 내 부품의 이상상태를 진단하고, 상기 공기조화기의 효율과 성능을 예측하여, 상기 공기조화기의 상태를 진단하는 것을 특징으로 하는 공기조화기 시스템의 제어방법.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 진단하는 단계는, 상기 공기조화기가, 현재 정상 동작하더라도, 일정 기간 동안의 변화에 대응하여 효율 또는 성능의 저하가 예측되는 경우, 이상상태로 판단하는 것을 특징으로 하는 공기조화기 시스템의 제어방법.
  18. 제 12 항에 있어서,
    상기 진단하는 단계 전, 상기 공기조화기 데이터에 대하여 정상데이터인지 여부를 판단하여 필터링하는 단계를 더 포함하는 공기조화기 시스템의 제어방법.
  19. 제 12 항에 있어서,
    상기 진단결과에 대응하여, 이상 또는 고장 상태로 판단되는 경우, 상기 공기조화기의 제어권한을 갖는 단말로 이상상태 알림을 위한 메시지를 생성하여 전송하는 단계; 및
    서비스센터로 수리요청을 전송하는 단계;를 더 포함하는 공기조화기 시스템의 제어방법.

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