(57)【要約】      （修正有）【課題】エネルギー効率性を目的としてチラーを制御しかつサージ状態を回避するシステム及び方法を提供する。【解決手段】チラー用コントローラは複数のチラーサージ事象を検出する処理エレクトロニクスを含む。処理エレクトロニクスは、検出された各サージ事象に対して、少なくとも３次元の座標系におけるポイントを計算する。３次元の座標系は、サージ事象が検出されたときのチラーの少なくとも３つの状態を記述する。処理エレクトロニクスは、計算されたポイントを使用して少なくとも３次元の座標系のための表面マップを計算する。処理エレクトロニクスはさらに、計算された表面マップを使用してチラーのための少なくとも１つの設定ポイントを制御する。【選択図】図２
2011122812.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
チラーのためのコントローラであって、
複数のサージ事象を検出して、検出された各サージ事象に対して、前記サージ事象が検出されたときの前記チラーの少なくとも３つの状態を記述する少なくとも３次元の座標系におけるポイントを計算する処理エレクトロニクスを含み、
前記処理エレクトロニクスは前記計算されたポイントを使用して、前記少なくとも３次元の座標系に対する表面マップを計算し、
前記処理エレクトロニクスは前記計算された表面マップを使用して、前記チラーのための少なくとも１つの設定ポイントを制御するコントローラ。
【請求項２】
前記コントローラは電子ディスプレイシステムに接続され、
前記コントローラは、前記電子ディスプレイシステムに前記表面マップのレンダリングを表示させる、請求項１に記載のコントローラ。
【請求項３】
前記少なくとも３つの状態は、（ａ）コンプレッサモータ可変速度駆動（ＶＳＤ）周波数及び（ｂ）コンプレッサモータＶＳＤ速度の少なくとも１つを含む、請求項１に記載のコントローラ。
【請求項４】
前記少なくとも３つの状態は、
コンプレッサ予備回転ベーン位置又はコンプレッサ可変幾何形状ディフューザ位置と、
（ｃ）凝縮器圧力（ＣＰ）、
（ｄ）気化器圧力（ＥＰ）、並びに
（ｅ）凝縮器圧力と気化器圧力との差（ＣＰ−ＥＰ）及びＣＰ−ＥＰをＥＰで割ったものを含む差圧の少なくとも１つと
を含む、請求項３に記載のコントローラ。
【請求項５】
前記処理エレクトロニクスは、前記３次元の座標系のサージ領域を画定し、
前記処理エレクトロニクスは、前記チラーの現行動作状態が前記サージ領域に到達することを防ぐ１以上の制御アクションを行う、請求項１に記載のコントローラ。
【請求項６】
前記処理エレクトロニクスは、潜在的サージポイントを推定して前記推定された潜在的サージポイントを前記表面マップに追加し、
前記処理エレクトロニクスは、前記潜在的サージポイントを生成サージポイントとして分類し、検出されたサージポイントに基づいて計算されたポイントを現実サージポイントとして分類する、請求項１に記載のコントローラ。
【請求項７】
前記処理エレクトロニクスはさらに、生成サージポイントに接近している場合と現実サージポイントに接近している場合とで異なるように前記チラーを制御する、請求項６に記載のコントローラ。
【請求項８】
前記処理エレクトロニクスはさらに、前記生成サージポイントを試験するべく周期的に前記チラーを制御し、
前記処理回路は、前記コンプレッサが前記生成サージポイントにおける試験でサージを生じる場合に前記生成サージポイントを現実サージポイントで置換する、請求項６に記載のコントローラ。
【請求項９】
前記処理エレクトロニクスはさらに、新規の現実サージポイントが検出されたときに前記表面マップ及び前記生成サージポイントを更新する、請求項６に記載のコントローラ。
【請求項１０】
前記処理エレクトロニクスは、前記表面マップに対してサージマージンを画定して、前記制御される少なくとも１つの設定ポイントの制御中に前記チラーが前記サージマージン内で動作することを防ぐ、請求項１に記載のコントローラ。
【請求項１１】
前記処理エレクトロニクスはさらに、多項式曲線フィッティング、及びリニア回帰に基づく計算の少なくとも１つを使用して前記表面マップを更新する、請求項１に記載のコントローラ。
【請求項１２】
前記処理エレクトロニクスは、各現実サージポイントに日付を関連付け、
前記処理回路は、前記現実サージに関連付けられた前記日付を現行日付と比較して所定期間後に現実サージポイントを除去する、請求項１に記載のコントローラ。
【請求項１３】
前記処理エレクトロニクスは、
（ａ）パワーサイクル、
（ｂ）ローカルユーザインターフェイスからのコマンド、
（ｃ）有意なパラメータ変化、
（ｄ）サービスが行われたとの指示、
（ｅ）新規部品が本システム内に配置されたとの指示、及び
（ｆ）遠隔システムからのコマンド
の少なくとも１つに応答してチューニングプロシージャを開始する、請求項１に記載のコントローラ。
【請求項１４】
前記処理エレクトロニクスは、前記チラーのスタートアップ後所定期間が経過するまで前記検出及び表面マップ作成アクティビティを遅らせる、請求項１に記載のコントローラ。
【請求項１５】
前記処理エレクトロニクスは、前記表面マップの画定されたエネルギー効率領域を使用して前記画定されたエネルギー効率領域に基づいて前記チラーを制御する、請求項１に記載のコントローラ。
【請求項１６】
前記処理エレクトロニクスはさらに、ユーザ入力デバイスからユーザ入力信号を受信し、
前記ユーザ入力信号は、前記少なくとも３次元の座標系及び前記表面マップのグラフィカル表現を操作するべく使用される、請求項１に記載のコントローラ。
【請求項１７】
チラーを制御するコンピュータ化された方法であって、
前記チラーのためのコントローラの処理エレクトロニクスを使用して複数のチラーサージ事象を検出することと、
前記処理エレクトロニクスを使用して、検出された各サージ事象に対して、前記検出されたサージ事象に関連付けられた前記チラーの少なくとも３つの状態を記述する少なくとも３次元の座標系におけるポイントを計算することと、
前記処理エレクトロニクスを使用して、前記少なくとも３次元の座標系に対する表面マップを前記計算されたポイントによって計算することと、
前記処理エレクトロニクスを使用して、前記チラーの少なくとも１つの設定ポイントを前記計算された表面マップによって計算することと
を含むコンピュータ化された方法。
【請求項１８】
前記チラーの現行状態を計算することと、
前記現行状態及び前記表面マップに基づいてサージ状態を予測することと、
前記予測されたサージ状態を回避するべく推定された制御方策を実行することと
をさらに含む、請求項１７に記載のコンピュータ化された方法。
【請求項１９】
潜在的サージポイントを推定して前記表面マップに前記推定されたサージポイントを追加することと、
前記潜在的サージポイントを生成サージポイントとして分類し、検出されたサージポイントに基づいて計算されたポイントを現実サージポイントとして分類することと、
チラー状態が現実サージポイントに接近している場合と、チラー状態が生成サージポイントに接近している場合とで異なるように前記チラーを制御することと、
前記生成サージポイントを試験するべく前記チラーを周期的に制御することと、
前記コンプレッサが前記生成サージポイントに対する試験でサージを生じる場合に前記生成サージポイントを現実サージポイントで置換することと
をさらに含む、請求項１７に記載のコンピュータ化された方法。
【請求項２０】
前記コントローラは電子ディスプレイシステムに接続され、
前記方法はさらに、前記電子ディスプレイシステムに前記表面マップのレンダリングを表示させる、請求項１７に記載のコンピュータ化された方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願発明は一般に冷却流体システムのチラー制御のためのシステム及び方法に関する。
【０００２】
（関連出願の相互参照）
本願は、２００９年１０月２０日出願の米国特許仮出願第６１／２５３，２９１号に係る利益を主張する。これは、本明細書に参照として組み入れられる。
【０００３】
チラーコントローラは典型的に、１以上のパラメータを使用してチラー動作の制御を行う。かかるパラメータは当該チラーが消費するパワーを低減するべく制御され得るが、かかる制御はまたサージ状態を引き起こし得る。エネルギー効率性を目的としてチラーを制御しかつサージ状態を回避するシステム及び方法を開発することは、やりがいのある困難なことである。
【発明の概要】
【０００４】
本願発明の一実施例はチラー用コントローラに関する。本コントローラは複数のサージ事象を検出し、当該検出された各サージ事象のポイントを、当該サージ事象が検出されたときのチラーの少なくとも３つの状態を記述する少なくとも３次元の座標系において計算するべく構成された処理エレクトロニクスを有する。処理エレクトロニクスは、当該計算されたポイントを使用して当該少なくとも３次元の座標系のための表面マップを計算するべく構成される。処理エレクトロニクスはさらに、当該計算された表面マップを使用してチラーのための少なくとも１つの設定ポイントを制御するべく構成される。
【０００５】
本願発明の他実施例は、チラーのためのコントローラに関する。当該コントローラは、表面マップを３次元座標系でグラフィカルレンダリングを表示するべく構成された処理エレクトロニクスを含む。３次元座標系は、チラー差圧、コンプレッサ予備回転ベーン位置、コンプレッサモータ可変速度駆動周波数の軸を有する。表面マップは、現実のコンプレッササージ座標を表す当該３次元座標系のポイントと、サージが発生すると推定される座標を表すポイントとを表示するべく構成される。処理エレクトロニクスは、コンプレッササージが発生する際に当該表面マップのグラフィカル表現を動的に更新するべく構成される。カラーリング、シェーディング、ラベリング等のグラフィカルな目印のうちの少なくとも１つを使用して当該表面マップ上に複数の領域が示される。当該領域は第１領域を含む。チラーが第１領域内で動作する場合に、コンプレッササージが発生すると推定される。当該領域はサージマップマージン領域を含む。サージマップマージン領域では、チラーは、第１領域付近ではあるがサージ事象が現実に発生することなく動作することができると推定される。当該領域は動作領域を含む。動作領域では、チラーは、現行予測に基づいて潜在的サージ事象のリスクなしで動作すると推定される。当該処理エレクトロニクスは、表面マップのための履歴のグラフィカル表現を表示させるべく構成される。当該処理エレクトロニクスは、チラーの現行動作状態を表すポイントをハイライトするべく構成される。当該処理エレクトロニクスは、限られた範囲の予備回転ベーン位置内でコンプレッサモータ可変速度駆動周波数の局所的最小を求めるべく構成される。
【０００６】
本願発明の他実施例は、チラーの制御方法に関する。本方法は、表面マップをメモリに保持することを含む。表面マップを保持することは、当該表面マップを生成することと、チラーからの測定データを使用して当該表面マップを更新することとを含む。本方法はまた、チラーの現行状態を計算又は取得することも含む。本方法はさらに、当該現行状態及び表面マップに基づいてサージ状態を予測することも含む。本方法はまたさらに、当該予測されたサージ状態を回避すると推定される制御方策を実行することも含む。
【０００７】
本願発明の他実施例は、チラー制御のためのコンピュータ化された方法に関する。本方法は、複数のチラーサージ事象を検出するべくチラー用コントローラの処理エレクトロニクスを使用することを含む。本方法はさらに、当該処理エレクトロニクスを使用して、検出されたサージ事象のそれぞれの少なくとも３次元の座標系でのポイントを計算することを含む。当該少なくとも３次元の座標系は、当該検出されたサージ事象に関連する少なくとも３つのチラー状態を記述する。本方法はまた、当該計算されたポイントを使用して当該少なくとも３次元の座標系に対して表面マップを計算するべく当該処理エレクトロニクスを使用することを含む。本方法はさらに、当該計算された表面マップを使用してチラーのための少なくとも１つの設定ポイントを制御するべく当該処理エレクトロニクスを使用することを含む。いくつかの実施例では、本方法はさらに、チラーの現行状態を計算することと、当該現行状態及び表面マップに基づいてサージ状態を予測することとを含む。本方法はまた、当該予測されたサージ状態を回避すると推定される制御方策を実行することを含む。本方法は追加的又は代替的に、潜在的サージポイントを推定することと、当該推定された潜在的サージポイントを表面マップに付加することとを含む。当該潜在的サージポイントは、生成されたサージポイントとして分類することができる。また、検出されたサージポイントに基づいて計算されたポイントは現実のサージポイントとして分類できる。本方法はさらに、チラー状態が現実サージポイントに接近している場合と、チラー状態が生成サージポイントに接近している場合とで異なるように当該チラーを制御することを含む。本方法はまた、当該生成サージポイントを試験するべく当該チラーを周期的に制御することを含む。生成サージポイントは、コンプレッサが当該生成サージポイントへの試験に応答してサージを生じる場合に現実サージポイントで置換することができる。当該コントローラは、電子ディスプレイシステムに接続される。また、本方法はさらに、当該電子ディスプレイシステムに当該表面マップのレンダリングを表示させることを含む。
【０００８】
本願発明の他実施例は、チラー用コントローラに関する。本コントローラは、複数のサージ事象に関する情報を受け取るべく、及び、当該受け取られた情報を使用して各サージ事象のポイントを計算するべく構成された処理エレクトロニクスを含む。当該処理エレクトロニクスは、当該サージ事象が発生したときの少なくとも３つのチラー状態を記述する少なくとも３次元の座標系において各サージ事象のポイントを計算する。当該処理エレクトロニクスは、当該計算されたポイントを使用して当該少なくとも３次元の座標系のための表面マップを計算するべく構成される。当該処理エレクトロニクスはさらに、当該計算された表面マップを使用してチラーのための少なくとも１つの設定ポイントを制御するべく構成される。当該表面マップの結果は、ポイント、表面、又はオブジェクトを３次元座標系で記述することを目的として、表、行列、マークアップ言語等のデータ構造で計算及び格納される。
【０００９】
代替的な実施例は、特許請求の範囲に一般的に記載される他の特徴及び特徴の組み合わせに関する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
本開示は、添付図面とともに考慮することで以下の詳細な説明から十分に理解される。当該図面では、同様の参照番号が同様の要素を参照する。
【００１１】
【図１】一実施例に係るビルディング管理システム（building management system（ＢＭＳ））を有するビルディングの斜視図である。
【図２】一実施例に係る例示的チラーを示す。
【図３】一実施例に係る図２のチラー及びその動作の簡単な破断図である。
【図４】一実施例に係るチラーコントローラのブロック図である。
【図５Ａ】一実施例に係るサージマップのグラフィカル表現である。
【図５Ｂ】一実施例に係る、推定サージポイントを含むサージマップのグラフィカル表現である。
【図６Ａ】一実施例に係るサージ表面マップの構成を示す。
【図６Ｂ】一実施例に係るサージ表面マップの構成を示す。
【図６Ｃ】一実施例に係るサージ表面マップの構成を示す。
【図６Ｄ】一実施例に係る、サージマージンを有するサージ表面マップを示す。
【図６Ｅ】一実施例に係る、例示的サージマップの動作履歴跡、サージマップマージン、現行動作ポイントインジケータ等のグラフィカルユーザインターフェイス機能を示す。
【図７】一実施例に係るチラーサージマップ生成モジュールの詳細図である。
【図８Ａ】一実施例に係るチラーサージマップ生成処理のフローチャートである。
【図８Ｂ】他実施例に係るチラーサージマップ生成処理のフローチャートである。
【図９】一実施例に係る、本明細書に記載のチラーサージマップ変更を使用するチラー制御モジュールの詳細図である。
【図１０】一実施例に係る、生成されたチラーサージマップを使用してチラー内のサージ状態を回避する処理のフローチャートである。
【図１１】一実施例に係る、チラー制御を目的としてチラーサージマップのサージマージンを使用する処理のフローチャートである。
【図１２】一実施例に係る、チラーサージマップ上の推定サージポイントを検証する処理のフローチャートである。
【図１３】一実施例に係る、サージマップを生成及び使用する処理のフローチャートである。
【図１４】一実施例に係る、チラー制御方策を選択及び実行するべくサージポイントの表面マップを使用する処理のフローチャートである。
【図１５】一実施例に係る、サージマージン情報に基づいて制御方策を実行する処理のフローチャートである。
【図１６】一実施例に係る、生成（すなわち仮想、推定、非現実等の）サージポイントを検証する処理のフローチャートである。
【図１７】一実施例に係る、チラーのためのエネルギー効率的な動作ポイントを見つける処理のフローチャートである。
【図１８】一実施例に係る、電子ディスプレイのためのグラフィカルレンダリングとともにサージマージン及びサージ表面マップを使用する処理のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図面を一般的に参照すると、チラー制御を目的として３次元サージマップのコンピュータ化された生成及び使用を与えるコントローラ及び方法が図示かつ記載される。
【００１３】
図１を参照すると、ビルディング１０の斜視図が示される。ビルディング１０の図示は例示的ビルディング管理システムの破断図を含む。当該ビルディング管理システムは、暖房、換気、及び空調設備（heating,ventilation,and air conditioning（ＨＶＡＣ））システムを含む。
【００１４】
一タイプのＨＶＡＣシステムは、ビルディングから熱を除去するべく冷却流体を使用し、典型的には冷却流体システムと称される。当該タイプのシステムでは、ビルディング１０から熱を除去するべく冷却流体が使用される。冷却流体は、ビルディングからの冷却負荷（通常は、複数の空気処理ユニット２２を介しての暖気）との熱交換関係に置かれる。空気処理ユニット２２内の冷却負荷との熱交換中、冷却流体は当該負荷（すなわち暖気）から熱を受けて温度が上昇する。これにより、冷却流体は当該負荷（例えば、冷却流体が流れるファンコイルユニット、空気処理ユニット等の空調ターミナルユニットにおける配管を通過する暖気）から熱を除去する。その結果変化した負荷（例えば冷却器空気）が、空気供給ダクト２０及び空気戻りダクト１８を含む空気分散システムを介して空気処理ユニット２２からビルディング１０へ供給される。
【００１５】
図１に示されるＨＶＡＣシステムは、ビルディング１０の各フロアに別個の空気処理ユニット２２を含むが、空気処理ユニット２２又はダクト２０のような要素は複数フロア間で共有されてよい。ボイラー１６は、加熱が保証される状態が存在する場合、空気処理ユニット２２を通る空気に熱を加えることができる。
【００１６】
冷却流体は、空気処理ユニット２２における負荷から熱を受け取った後はもはや冷却されない。空気処理ユニットに戻して再循環することを目的として当該流体を再冷却するべく、当該流体は配管２５を介してチラー１４に戻される。
【００１７】
図１の実施例では、水（又は他の冷却流体）がチラー１４の凝縮器内の管を通って流れて当該冷媒蒸気から熱を吸収し、当該チラーの冷媒を凝縮させる。当該凝縮器内の管を通って流れる水は、チラー１４から配管２７を介して冷却塔２６までポンプにより引き上げられる。冷却塔２６は、配管２７を介して冷却塔２６まで送られた水から熱を除去するべく、当該水のファン駆動冷却又はファン駆動気化を利用する。冷却塔２６によって冷却された水は、配管２８を介してチラー１４の凝縮器まで戻される。
【００１８】
一実施例に係るチラー及びその動作が図２−３に示される。図示のチラー１４は気化器２１０を含む。気化器２１０は、ＨＶＡＣシステムから戻された流体と冷媒としての他の流体との間の熱交換を与える。チラー１４の気化器２１０の冷媒は、気化プロセス中に当該冷却流体から熱を除去する。これにより、当該流体が冷却される。冷媒は当該冷却流体から熱を吸収し、気化器２１０内部において沸騰気液状態から蒸気に変化する。図１に示されるように、その後冷却流体は、引き続いての当該負荷との熱交換を目的として、循環され配管２４を介して空気処理ユニット２２まで戻される。
【００１９】
部分３０２における吸入により、当該冷媒蒸気はチラー１４のコンプレッサ２０６内へ流れる。ここで、コンプレッサ２０６は、冷媒蒸気の圧力及び温度を増大させて凝縮器２０８内に当該冷媒蒸気を吐出する回転インペラ３０３（又は、スクリューコンプレッサ、スクロールコンプレッサ、往復コンプレッサ、遠心コンプレッサ等のコンプレッサ機構）を有する。インペラ３０３はモータ２０４によって駆動される。モータ２０４は可変速度ドライブ（例えば可変周波数ドライブ）を有する。当該インペラはさらに、コンプレッサ２０６のインペラへの入口にある予備回転ベーン３０４の位置を制御するアクチュエータを含むか又は当該アクチュエータに接続される。
【００２０】
部分３０６におけるコンプレッサ２０６からの吐出は、吐出バッフル３０８を介して凝縮器２０８内へ流れ、サブ冷却器３１０を介して当該吐出は制御可能に液体状態に還元される。その後当該液体はフロー制御オリフィス３１２を通って流れ、オイル冷却器３１４を介して気化器２１０まで戻されて当該サイクルが完了する。
【００２１】
図２に示される実施例では、チラー１４は、ユーザがチラー１４の設定を調整できるタッチスクリーンのような電子ディスプレイ２０３に接続されたコントローラ２０２を含む。コントローラ２０２はまた、当該チラーの要素を、例えば、冷却流体又は冷媒システムのための圧力及び温度設定ポイントに合うように調整するべく構成された処理回路も有する。例えば、ビルディングの熱負荷が変化すると、予備回転ベーン３０４のようなチラー要素及びモータ２０４の可変速度ドライブが当該ビルディングの温度を一定に維持するべく調整される。ビルディングの熱負荷が減少する（例えば当該ビルディングが冷却される）及び／又は当該ビルディングの所望温度設定ポイントが増加する（例えば当該ビルディングの居住者が冷却されないように要求する）と、可変速度ドライブは減速され、及び／又は予備回転ベーン３０４は冷媒流を低減するべくコンプレッサ２０６を介して調整される。
【００２２】
チラー１４におけるエネルギー効率性を達成する一方策は、コンプレッサ２０６のモータ２０４を目標設定ポイントのための低い回転速度で動作させることである。しかしながらコンプレッサ２０６は、当該コンプレッサ出口における背圧がコンプレッサ２０６が生成する（すなわち出力する）ものよりも高くなると、コンプレッサ２０６内の冷媒流の一時的逆転が生じる。これはサージとして知られる事象を定義する。サージは摩耗及び破裂を生じさせ得る。所定の場合には、コンプレッサ２０６及びシステム要素に即時的な損傷を与える。サージを引き起こす状態は（例えば、異なる負荷状態、温度状態、圧力状態、予備回転ベーン位置、可変速度駆動周波数、流量、コンプレッサ特性等に起因して）変化するので、システムがエネルギー効率性を目的として制御されている（例えば、コンプレッサを設定ポイントよりも低い回転速度で運転する等）場合にサージ発生時を予測することは困難である。
【００２３】
本開示に係る様々な実施例によれば、チラー１４は、サージ情報の３次元表面マップに関して制御される。かかる表面マップは「サージマップ」と称する。３次元表面マップとして格納又はレンダリングされたサージマップは、通常動作状態とサージ状態が存在するか又はその存在を招く状態との間のスレショルドとして機能することができる。例えば、計算された表面マップは以下の軸を使用して構築することができる。（１）予備回転ベーン（prerotation vane（ＰＲＶ））位置又は可変幾何形状ディフューザ（variable geometry diffuser（ＶＧＤ））位置、（２）（［（凝縮器圧力−気化器圧力）／気化器圧力］により計算され得る）差圧（differential pressure（ＤＰＰ））、及び（３）可変速度駆動（variable speed drive（ＶＳＤ））速度（例えば周波数）。
【００２４】
本明細書に図示及び記載される多くの実施例がＰＲＶ、ＤＰＰ、及びＶＳＤ速度を説明する一方、他実施例及び他のチラーパラメータの例が、本願に係る３次元表面マップディスプレイ、制御、又はアクティビティにおいて特定、検出、計算、格納、又は使用される。例えばいくつかの実施例では、チラーの電子制御膨張弁を制御可能に調整することができる。また、その位置を、サージ事象を記述する座標系の次元の１つとして追跡することができる。同じ又は他の実施例では、コンプレッサまわりの圧力を逃がすべく構成された高温ガスバイパス弁を制御可能に調整することができる。また、その位置を、サージ事象中のチラー状態を記述する座標系の次元の１つとして追跡することができる。同じ又はさらに他の実施例では、可変幾何形状ディフューザをコンプレッサの出力に従って動作させること、及び制御可能に調整することができる。可変幾何形状ディフューザの設定又は位置を、サージ事象中のチラー状態を記述する座標系の次元の１つとして追跡することができる。チラーの上記操作変数の任意の組み合わせを、本明細書に記載される表面マップ並びに関連制御構成及びアクティビティを生成、更新、及び／又は使用するべく、追跡、検出、特定、計算、又は使用することができる。例えば、本明細書に記載されるサージ表面マップの３次元は、いくつかの実施例において、膨張弁位置、ＶＳＤ周波数、及びＶＧＤ位置である。
【００２５】
サージ事象に関連付けられた３次元系の座標を発生させた後に記録することができる。すなわち、サージ事象が検出されると、当該サージ事象時のチラー状態が３次元座標系におけるポイントとして記録及び格納される。格納されたサージポイントはその後、表面マップを形成するべく連結され得る（例えばグラフィカルに、数学的に、メモリに等）。当該チラーコントローラは、当該形成された表面マップをチラー１４の通常動作状態を分ける境界として、及びサージ状態が存在し得る状態として使用することができる。このように、チラー１４を、最小可変速度駆動周波数（すなわち速度）にて当該チラーを動作させる一方で潜在的な損傷サージ事象を回避することによって、エネルギー効率性を目的として制御することができる。単純な一の又は複数のスレショルドではなく３次元表面マップに関して制御することにより、当該単純なスレショルド計算を使用するシステムよりも大きなエネルギー効率性を達成することが可能となる。
【００２６】
図４は、一実施例に係るチラー制御システム４００の例示的ブロック図を示す。コントローラ２０２は、サージ事象を検出して一般にはメモリ４０６に詳しくはサージ履歴４０８にログ（すなわち格納）するべく構成される。コントローラ２０２は、検出された各サージ事象に対して３次元座標系におけるポイントを計算し、当該サージ事象が検出された場合に当該チラーの少なくとも３つの状態を記述する。その後コントローラ２０２は表面マップ生成モジュール４１０を使用して、３次元座標系に対する表面マップを計算する。当該表面マップは、当該計算されたポイント及び格納されたポイントを使用する。コントローラ２０２は、当該計算された表面マップに基づいて、当該チラーの少なくとも１つの設定ポイント（例えば、予備回転ベーン位置、可変速度駆動速度等）を調整及び制御する。
【００２７】
図示のシステム４００は、可変速度ドライブ（ＶＳＤ）４２０、予備回転ベーン回路４２２、圧力センサ４２４、及びビルディング管理システム（ＢＭＳ）４２５を含む。図示のコントローラ２０２は、ＵＩ要素４２６（例えば、マウス、キーボード、タッチスクリーン領域）及び電子ディスプレイシステム４２８（例えば、ＬＣＤ、ＣＲＴ、タッチスクリーン等）に接続される。コントローラ２０２はまた、接続されたデバイス又はシステムに情報を与えるか又は接続されたデバイス又はシステムから情報を受け取る所定数の入力及び出力（Ｉ／Ｏ）インターフェイス４３０、４３２、４３４、４３６、４３８、及び４４０を含む。Ｉ／Ｏインターフェイス４３０、４３２、４３４、４３６、４３８、及び４４０は、様々なタイプのジャック若しくは端子であるか又はこれを含む。また、Ｉ／Ｏインターフェイスを介して通過する情報をフィルタリング又は変換する回路を含む。Ｉ／Ｏインターフェイス４３０、４３２、４３４、４３６、４３８、及び４４０は、同じ又は異なるプロトコルを介して通信するべく構成される。
【００２８】
なおも図４を参照するとコントローラ２０２は、処理回路４０４（例えば「処理エレクトロニクス」）を含む。図示の処理回路４０４はメモリ４０６及びプロセッサ４１４を含む。プロセッサ４１４は、メモリ４０６に格納されたコンピュータコード又は命令を実行するべく構成された汎用プロセッサ、ＡＳＩＣ等の適切なプロセッサである。メモリ４０６は、ソフトウェアオブジェクト及び／又はコンピュータ命令を格納するためのハードディスクメモリ、フラッシュメモリ、ネットワークストレージ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、コンピュータ可読媒体の組み合わせ等の任意の適切なメモリである。本明細書に記載の様々なアクティビティを遂行するべくプロセッサ４１４がメモリ４０６に格納された命令を実行する場合、プロセッサ４１４は、かかるアクティビティを完了するべく一般にはコントローラ２０２を、詳細には処理回路４０４を設定する。上記他の方法では、メモリ４０６に格納されたコンピュータコードを実行するべく構成されたプロセッサ４１４が、本明細書に記載の当該アクティビティを完了かつ促進する。
【００２９】
一実施例では処理回路４０４は、複数のサージ事象を（例えば圧力センサ４２４からの圧力入力を使用して）検出するべく構成される。また、検出された各サージ事象に対して、当該サージ事象が検出された場合の当該チラーの少なくとも３つの状態（すなわち当該サージ事象に関連付けられた当該チラーの状態）を記述する少なくとも３次元の座標系におけるポイントを計算するべく構成される。処理回路４０４はさらに、当該計算されたポイントを使用して当該少なくとも３次元の座標系に対する表面マップを計算するべく構成される。また、当該計算された表面マップを使用して当該チラーに対する少なくとも１つの設定ポイントを制御するべく構成される。
【００３０】
図示のメモリ４０６は、サージ履歴４０８、表面マップ生成モジュール４１０、及びチラー制御モジュール４１２を含む。サージ履歴４０８は、サージに関する情報を格納するべく構成されたアレイ、リレーショナルデータベース、表、連結リスト等のデータ構造である。表面マップ生成モジュール４１０は、サージ履歴４０８を使用するべく構成されたコンピュータコードモジュール（例えば、ファンクション、クラス、オブジェクト、コードセクション、これらの組み合わせ等）であり、当該履歴に基づいて表面マップを計算する。チラー制御モジュール４１２は、チラーのための１以上の変数（例えば、ＶＳＤ速度設定、予備回転ベーン位置、圧力目標等）を、表面マップ生成モジュール４１０により計算された表面マップを使用して制御するべく構成されたコンピュータコード又はハードウェア回路を含む。チラー制御モジュール４１２はまた、設定ポイント情報（例えば、目標冷却流体温度、チラー要求信号等）を使用して当該１以上のチラー制御変数の制御を行う。例えばいくつかの実施例では、チラー制御モジュール４１２は、ＶＳＤパワーを可能な限り低く駆動しようとする一方で、ＢＭＳ（例えば、ＢＭＳのＨＶＡＣ監視コントローラ）から要求された受け取り済み冷却流体設定ポイントを達成しようとする。チラー制御モジュール４１２は、複数のチラー制御変数（例えば３）を調整できる一方で当該チラー制御モジュールがエネルギー効率性及び設定ポイント性能目標に追従するので、３次元（又はこれ以上）の表面マップを使用してその挙動を拘束（例えば、ＶＳＤ速度設定が降下してサージが生じることを回避）することができる。チラー制御モジュール４１２はまた、当該３次元表面マップを使用してより大きなエネルギー効率性に追従しながら目標冷却流体設定ポイントを達成することもできる。例えば、チラー制御モジュール４１２は、低いエネルギー消費をもたらす一方で目標冷却流体設定ポイントを達成又は保持する（例えば、ＶＳＤ周波数を低減させ得る予備回転ベーン位置及び差圧位置を見出す）３つのチラー制御変数の組み合わせを見出すことができる。
【００３１】
図示の処理回路４０４が、本開示に係るアクティビティを完了する特定のモジュールを含む一方、注目すべきなのは、処理回路４０４は他のモジュールを含むことと、一のモジュール（例えば、表面マップ生成モジュール４１０）に関して記載されるアクティビティが他のモジュールによって又は複数のモジュールの組み合わせによって完了されることである。さらにいくつかの実施例では、本開示にて使用される「処理回路」又は「処理エレクトロニクス」は、分散処理システムまで拡張することができる。当該分散処理システムでは、異なるプロセッサ又はシステム（例えば、ＢＭＳのコンピュータモジュール）によって１以上の処理アクティビティが完了される。
【００３２】
ここで図５Ａを参照すると、本開示のシステム及び方法によって生成された表面マップのグラフィカル表現（すなわち「サージマップ」）が示される。当該表面マップは、各軸がチラーの状態又は操作変数である３次元座標系でプロットされる。当該表面マップ上のポイントは、サージ事象が検出された場合の当該チラーの少なくとも３つの状態（例えば、当該座標系の３軸に対応する）を記述する。例えば、当該軸は、ＶＳＤ周波数５１２、予備回転ベーン位置５１０、及び差圧５１４である。図示の実施例では、表面マップは、サージ事象が発生した３次元座標系上のポイントによりプロットされる。
【００３３】
表面マップが構成されると、「立入禁止領域」５０６がサージ表面５０２内又は下方の領域として展開される。また、動作領域５０４がサージ表面５０２上方に展開される。初期表面マップがチラーシステムの特性（例えば、気化器サイズ、凝縮器サイズ、コンプレッサ特性等）を使用して生成される。当該初期サージマップはまた、サージ事象が生じるまで意図的にチラーを動作させることと、サージが与えられる現実の状態に基づいて当該ポイントをマッピングすることとにより生成される。さらに他の実施例では、コントローラは初期サージマップを含まない。また、サージが自然発生する際に一のサージマップが動的に生成される。しかしながら、上記実施例のいずれにおいても、サージ表面マップ５０２は、サージ事象が発生する際及びチラーが動作する際に動的に更新かつ保持される。
【００３４】
図５Ｂを参照すると、本開示に係るシステム及び方法が、サージマップを生成するべく構成される。ここで、当該マップ上のポイントのいくつかは、マッピングされたポイント（すなわち、現実のコンプレッササージを表すポイント）ではなく生成又は推定されたサージポイントである。かかる生成ポイント（例えば生成ポイント５０８）は、現実サージポイント（例えばマップポイント５０４、５０６）を使用してのみプロットされたマップと比べてサージマップ分解能を増加させることを意図している。生成ポイントは、現実サージポイントの範囲内に新規データポイントを構築するべく１以上の補間処理（例えば、リニア補間、トリリニア補間、多変量補間、多項式補間、スプライン補間等）、曲線フィッティング処理、回帰分析等の方法によって計算することができる。
【００３５】
いくつかの実施例では、サージマップ分解能を、他の技術を使用して、又は生成された（すなわち補間された）サージポイントとともに当該他の技術を作用させて増大させる。例えば一実施例では、ＶＳＤ周波数５１２（又は他の軸）は、当該サージマップの分解能を実質的に２倍にする半ステッププロットポイントを与えるべく構成される。ＶＳＤが半ステップ設定ポイントに対する現実の制御を許容しない事象においても、当該サージマップの生成ポイントを、推定サージに最も近い半ステップ値に配置することができる。一実施例によれば、ＶＳＤ速度を可能な最低動作値まで低減することによりエネルギー最適化制御アルゴリズムを与えるべく構成されたコントローラは、ＶＳＤを低周波数に設定できることを決定する一方で推定（生成）サージポイントを回避することによって、チラー効率をさらに増大させることができる。
【００３６】
図６Ａを参照すると、一実施例に係るサージマップの構造が示される。当該サージマップは最初に、区分的線形表面を計算かつ生成するアルゴリズムを使用して構築される。当該第１の２つのサージポイントをマッピングした後（例えばマップポイント６０２、６０４）、第１ラインを計算して当該ポイント間に引くことができる。第３サージポイントが検出されると（例えばマップポイント６０６）、表面６０８が（例えば三角形を形成することにより）構築される。
【００３７】
図６Ｂ−Ｃでは、引き続いてのマップサージポイントが、距離が最も近い２つのポイントを使用する。その結果、新規の一又は複数の表面が、現行表面に含まれている場合に確立される。新規マップサージポイントが追加されると（例えばマップポイント６２０、６２２）、影響を受けた表面への更新が行われる。現実マップポイントを接続する大表面はまた、生成ポイント（現実サージポイントを表すわけではないが推定サージポイントを表す）を計算して当該表面マップに配置することによって複数の小表面に分割される。いくつかの実施例では、当該表面マップは、曲線をマップサージポイントにフィッティングさせることによって生成することができる。これは、多項式曲線フィッティングアルゴリズム、３次元リニア回帰フィッティングアルゴリズム等の「曲線」生成アルゴリズムにより行われる。
【００３８】
図６Ｄを参照すると、本開示のシステム及び方法が、表面マップ又は当該表面マップ付近の目印を引き上げ又は拡張してチラー動作のサージマージン６４０を特定するべく構成される。サージマージン６４０は例えば、表面マップ（当該表面にてサージが発生すると予測されているか又は過去に発生している）に関するヘッドルームを与えるように推定されたチラー設定ポイント（例えば、ＶＳＤ速度、予備回転ベーン位置、差圧）の値の最小集合を与えるべく計算される。例えば、マップポイント６０２、６０４、及び６０６並びに生成ポイント６３０、６３２、６３４を含む表面マップがＶＳＤ周波数６１２軸に沿ってシフトされ、サージマージン６４０を画定する新規表面マップが生成される。いくつかの実施例では、サージマージン６４０は、安全マージン又は警告マージンとして使用することができる。当該警告マージン内においてコントローラは、チラーの動作を許可するが警戒又は警告状態をもたらす。いくつかの実施例においてチラーコントローラは、パワー要求の抑制又は高価なエネルギー価格への対応をユーティリティが求めるたびに、当該チラーの動作状態をサージマージンよりも下げる。かかる状況では、エネルギー抑制目標を満たすべくサージのリスクにさらされる。他の状況では（例えば、優先順位の高い事象がビルディングにて発生しつつあって、サージマージンよりも下方で動作させることによって得られる予想エネルギー効率性利得が、サージ関連故障事象でのチラー不作動時間のリスクを上回るとはいえない場合）、チラーコントローラは、チラー動作がサージマージンよりも下がることを許可しない。サージマージンは、例えば最新サージポイント、サージ関与傾向等のサージ履歴に基づいて、ユーザ調整可能又はシステム調整可能である。例えば、コントローラは、１以上の最近の現実サージが表面マップよりも上であった（例えば、当該表面マップが更新時に引き上げられた）との認識に応じて、サージマージンを引き上げる。コントローラは、かかる最近のサージ挙動を、環境又は機器の状態に起因してチラーが早めにサージを発生する傾向として解釈する。表面マップが電子ディスプレイを介してユーザに表示されると、ユーザはかかる傾向を認識して調査又は診断アクションをとることができる。他実施例では、コントローラは、表面マップ傾向を自動的に認識して所定アクションをとる（例えば、サージマージンを引き上げる、表面マップの一部をスレショルド上昇量を超えて引き上げる等）場合、ユーザにメッセージを送る（例えば、テキストメッセージ、電子メールを介して、ＢＭＳを介して、電子ディスプレイを介して等）。
【００３９】
いくつかの実施例では、チラーコントローラは、マップ又は生成サージポイントの期限切れによりサージマップ更新を行う。当該期限切れは、時間スレショルドの超過（例えば自動タイムアウト機能）又は他の一連の状態（例えば、サージポイント間の傾きが、近接するシステム状態間の不自然な差異を示唆するスレショルドよりも大きい）に起因して発生する。一実施例では、マップポイントの期限切れは、最も近い生成ポイントの期限切れ又は再計算（例えば、平滑化、検出されるべき新規補間等）を生じさせる。例えば、マップポイント６０４が期限切れとなると、生成ポイント６３２、６３６もまた期限切れとなり、残りの現実サージポイント間を新規補間するべく再計算される。例えば、マップポイント６０４の期限切れの後、マップポイント６０２、６０６及び生成ポイント６３２、６３６を補間して、マップポイント６０４の旧位置又はその近くに生成ポイントを作ることができる。
【００４０】
図６Ｅは、例示的チラーコントローラの付加的制御又はグラフィカルユーザインターフェイス機能を示す。一実施例では、チラーコントローラは、エネルギー効率性目標を有する表面マップの近くに現行動作ポイントを駆動するべく構成される。チラーコントローラは、現実サージポイントが接近している場合は現行動作ポイントを表面マップに向けて第１速度で駆動する。また、生成サージポイントが接近している場合は現行動作ポイントを表面マップに向けて第２速度で駆動する。例えば、現行動作ポイント６５２がサージマップ表面６５０又はサージマップマージン６５８に接近していると、当該コントローラは、チラーの動作設定ポイントを変更して現行動作ポイント６５２のサージマップ表面６５０又はサージマップマージン６５８への下降を減速させる。現行動作ポイント６５２が生成ポイントに向かって下降している場合、当該下降は（例えば、生成ポイントが推定されており現実ではないことに起因して）相当大きく減速される。このようにしてシステムは、未知のサージポイントを有するサージマップの領域まわりにおいて慎重に動作することができる。
【００４１】
変形実施例では、現行動作ポイント６５２の軌跡がチラーコントローラによって計算される。かかる計算を使用してチラーコントローラは減速を始めるか、又はサージを回避するべく表面マップから後退する。一実施例では、チラーコントローラはチラーの現行状態を計算又は決定して、サージ状態が発生するか否かを少なくとも現行動作状態及び表面マップに基づいて予測する。変形実施例では、コントローラは、サージ状態への到達を示唆する動作傾向の存否を決定するべくサージ履歴を使用することができる。チラーコントローラによってサージが予測されると、当該チラーコントローラは、当該予測サージ状態を回避するべく推定された制御方策を実行する。履歴及び現行の動作状態に基づいての将来のサージ予測は、動作履歴６５４及び新規動作ポイントにカルマン推定器を適用することによって計算することができる。
【００４２】
いくつかのチラーコントローラ実施例では、生成ポイントは現実サージよりも急速に接近する。例えば、当該コントローラは、生成ポイントに急速に接近するべく構成されるか、又は表面マップの下方まで入り込んで生成ポイントを「試験」さえするべく構成される。サージマップ表面６５０が横切られる（すなわち入り込まれる）ときにサージが生じない場合、生成ポイントは低下して周期的に再試験される。当該「試験」中にサージが生じる場合、生成ポイントは現実サージポイントに置換される。また、近くの生成ポイント及び／又は表面マップが再計算される。さらなる他実施例では、サージ表面６５０の最小（例えば局所的最小６５６）又は最大が試験される。これにより、これらが実際の最小及び最大又は異常（例えば、スタートアップ挙動に起因、スプリアス環境状態に起因、チラーの一時的故障に起因等）を表すか否かが決定される。
【００４３】
いくつかの実施例ではチラーコントローラは、「自動チューニング」機能を含む。この機能は、サービス事象（例えば、凝縮器管清浄、ドライブ交換等）が発生する場合に手動又は自動で呼び出すことができる。当該チューニング機能はまた、例えばビルディング構成変化、温度／湿度変化、居住人員変化に基づいて当該チューニングを完了しなければならないことを決定するＢＭＳを介して呼び出すこともできる。当該チューニング機能は、サージ（又はセンスされたサージ状態開始）のための表面マップ領域を系統的に又は疑似無作為的に試験することができる。かかるチューニングは、当該座標系全体に分散する最小数のポイント（例えば１０、２０等）を試験するべく構成される。当該チューニングは、初期表面マップを生成するべく使用することができる。初期表面マップはその後、現実サージが発生する際に自動的に更新することができる。
【００４４】
当該コントローラは、チラーの動作パラメータのための「フロア」を決定するべくサージマップ表面６５０を使用する一方、他の制御アクティビティに対してもサージマップを使用する。例えば、ユーザ入力又はコントローラアルゴリズムを介して、サージマップよりも上の所定領域が、効率的な又は望ましい挙動を与えるものとして特定される。かかる領域は、３次元座標系又はマップに関連してメモリに格納される。当該コントローラは、当該座標系のかかる「目標」領域内又はこの領域まで現行動作ポイント６５２を移動させようとする。例えば、最も効率的な動作領域を、サージマップ表面６５０の直上かつ右側の一部の動作領域として特定する。かかる目標領域は、ディスプレイ画面上で緑色でシェーディングされる、そのまわりに丸が引かれる等のグラフィカルな特定を受ける。区域外差圧、高ＶＳＤ周波数、貧弱なエネルギー効率性、高いサージ可能性等に起因する望ましくない他領域（例えば「危険ゾーン」）は、異なる色（例えば赤色）でシェーディングするか又は特定することができる。マップ上の様々なゾーンが、機器動作パラメータ、基準系、履歴情報等のチラー情報に基づいて、グラフィカルユーザインターフェイス経由でユーザ入力されるか又はコントローラにより定義される。
【００４５】
ここで図７を参照すると、一実施例に係る図４の表面マップ生成モジュール４１０が示される。表面マップ生成モジュール４１０は、検出サージ事象の履歴データをサージ履歴４０８から受け取る。当該履歴データは、予め計算された３次元座標系である。他実施例では当該履歴データは、サージ事象中にとられた生の測定値を含み、１以上の座標系を生成するべく使用することができる。サージマップ生成器７０２が当該履歴データを使用して１以上のサージマップ７１２を生成する。いくつかの実施例ではサージマップ生成器７０２は、計算されたライン及び表面を使用してサージ履歴４０８のサージポイント座標を接続することによって、サージマップ７１２を生成する。例えば、サージマップ生成器７０２は、上述の曲線フィッティング技術等の技術を使用してサージポイントを接続する。
【００４６】
図示の表面マップ生成モジュール４１０はサージポイント推定器７０６も含む。サージポイント推定器７０６は、（例えばサージ履歴４０８等に基づいて）潜在的サージポイントを推定する。サージポイント推定器７０６からの推定サージポイントがサージマップ生成器７０２に与えられてサージマップ７１２が生成又は更新される。一実施例ではサージポイント推定器７０６は、サージ履歴４０８内の検出サージポイントを使用して推定サージポイントを生成する。例えば、潜在的サージポイントは、検出サージポイント間の中間ポイント又はその近くにおいて推定される。他実施例ではサージポイント推定器７０６は、チラーシステムの特性（例えば、気化器サイズ、凝縮器サイズ、コンプレッサ特性等）を使用して潜在的サージポイントを推定することができる。さらなる他実施例ではサージポイント推定器７０６は、サージ履歴４０８、サージマップ７１２、及び／又はマップ履歴７１４に対して統計技術を使用して潜在的サージポイントを推定することができる。例えば一統計モデルは、サージマップにおいて予め検出されたサージポイント及び変化を使用して新規潜在的サージポイントを予測することができる。さらなる他実施例ではサージポイント推定器７０６は、センスされたチラー状態がサージの接近を示す場合（例えば、コンプレッサ出力における圧力センサ、コンプレッサ入力に設けられた圧力センサ等が与える情報に基づいて）、サージポイント（例えば、現実又は生成）を記録するべく構成される。したがって、本願にて記載の「検出サージ事象」は、当該コントローラがチラーに現実サージを回避させることができるとしても、（例えばセンサデータ又はセンスされた動作状態に基づいて）検出された切迫サージを意味し得る。他実施例では、現実サージのみが検出サージ事象とみなされ得る。
【００４７】
図示の表面マップ生成モジュール４１０はマージン生成器７０８も含む。マージン生成器７０８は、サージマップ７１２及び／又はクライアントサービス７１０からのユーザパラメータを使用して表面マージンを生成することができる。生成されたマージンは、サージマップ７１２に関してスレショルドを定義するポイント、ライン、値、表面等の基準構造又は集合である。生成表面マージンは、サージマップ生成器７０２によって使用される。これにより、１以上の座標方向への第１表面マップのシフトを反映する第２表面マップが生成される。一実施例ではサージマージンは、前方推定処理を使用して推定される。他実施例では、マージン生成器７０８が使用されて、異なる制御層として使用できる複数「層」の表面マップ（例えば当該座標系内の異なるゾーン）が生成できる。例えば、サージマージンが使用されて、当該サージマップの上方に連続する層に切迫サージゾーン、警告ゾーン、及び安全ゾーンを生成することができる。動作ポイントが安全ゾーンから警告ゾーンに移動すると、コントローラ２０２はチラーを制御して、予測されるサージに向かう下降を減速させる（例えば、操作変数の、結果的にサージ状態になると予測されるものへの接近を減速させる）。動作ポイントが第１警告ゾーンから切迫サージゾーン内（すなわち当該サージマップの表面近く）に移動すると、コントローラ２０２は直ちに一時停止するか又は１以上の操作変数の傾向を反転させるようにする。
【００４８】
サージマップ生成器７０２は、サージマップ７１２を生成するべくサージ履歴４０８からサージポイントデータを、推定サージポイント推定器７０６から推定サージポイントを、マージン生成器７０８から１以上のサージマージンを、及び／又は、クライアントサービス７１０からユーザパラメータを受け取る。サージマップ７１２は、コントローラ２０２が使用する１以上の動的表面マップを含む。例えば、複数のサージマージンが使用される場合、サージマップ７１２は各マージンに対して表面マップを含む。サージマップ生成器７０２は、任意の周知曲線フィッティング技術を使用して、サージ履歴４０８からのサージポイントを、及び／又はサージポイント推定器７０６からの推定サージポイントを接続する。一実施例ではサージマップ生成器７０２は、クライアントサービス７１０から受け取ったユーザの好みに応じて、異なる曲線フィッティング技術を使用する。例えば、ユーザが低分解能技術を好み得るのは、当該ユーザが高分解能マップではオーバーフィッティング状態になると決定する場合である。
【００４９】
サージマップ生成器７０２によって新規マップが生成されると、履歴表面マップはマップ履歴７１４に格納される。いくつかの実施例ではマップ履歴７１４は、特定の時間（例えば、季節、月、週等）にわたり又は動作状態（例えば、重度の使用率、居住人員、天候状態等）に対して保持される。かかる履歴は、チラーが将来受ける状態に対して精度の高い制御を行うべくサージマップ７１２に「スワップイン」される。他実施例ではマップ履歴７１４は、潜在的サージポイントを推定するべくサージサージポイント推定器７０６が使用する。例えば旧マップでの傾向変化は、新規潜在的サージポイントを推定するべく使用することができる。
【００５０】
図示の表面マップ生成モジュール４１０は、マップレンダリングエンジン７０４もさらに含む。マップレンダリングエンジン７０４は、Ｉ／Ｏインターフェイス４４０と通信して電子ディスプレイシステム４２８に表面マップを表示する。表示されたマップは、サージマップ７１２及び／又はマップ履歴７１４に基づく。マップ履歴７１４は、追跡ライン、「ゴースト」マップ、異なる色、アニメーション等としてグラフィカルに表される。「ゴースト」マップとは、履歴サージマップを、現行マップに関するその年齢を示すべく一部透明、破線、淡色シェード等により表示するマップを称する。マップ履歴７１４からの複数の履歴サージマップは、現行サージマップ７１２を有する１つの画面に示される。これにより、動作状態が過去の年、季節、月等にわたりどのように変化してきたのかが示される。他実施例では、サージマップ７１２の移動傾向が計算されて、将来サージマップ値が決定される。傾向に基づく推定を使用して、将来サージパラメータに対する生成ポイントも表示される。いくつかの実施例ではコントローラ２０２は、分析等の使用を目的としてユーザが表面マップの「タイムスライス」をリコールできるように構成される。
【００５１】
図示のクライアントサービス７１０は、Ｉ／Ｏインターフェイス４３８を介してＵＩ要素４２６から様々なユーザパラメータを受け取る。例えばコントローラ２０２は、クライアントサービス７１０を介してサージポイントの手動調整を受け取る。サージマップ生成器７０２は、クライアントサービス７１０からのユーザ特定サージポイントを使用してサージマップ７１２を生成する。サージポイント推定器７０６は、ユーザパラメータを使用して計算技術（例えば、リニア回帰、リニア補間等）を選択することにより潜在的サージポイントを推定することができる。マージン生成器７０８は、所定マージンを特定するべくユーザパラメータを使用する。マージン生成器７０８はまた、当該マージン生成処理のための基準を与えるユーザパラメータを使用する。例えばユーザパラメータは、３つのマージンが生成されるように指定できる。マップレンダリングエンジン７０４はまた、サージマップ７１２を電子ディスプレイシステム４２８上にレンダリングするユーザパラメータを使用する。例えばユーザは、電子ディスプレイシステム４２８において、レンダリングされたサージマップ７１２の上方領域を緑色にするように指定できる。クライアントサービス７１０は、ユーザインターフェイスを提供又は生成するための１以上のウェブサーバ、サーバモジュール、クライアント要求リスナー等のモジュールを含む。
【００５２】
図８Ａを参照すると、一実施例に係る表面マップ生成処理８００が示される。処理８００はサージ事象を検出することを含む（ステップ８０２）。一般に、チラーでのサージ事象は、コンプレッサの出口圧力が当該コンプレッサが生成する圧力よりも高くなる場合に存在する。処理８００はまた、サージ事象データを使用して３以上の次元におけるサージデータポイントを計算することを含む（ステップ８０４）。サージ事象データすなわちチラーのサージ事象時における動作状態は、ステップ８０２にて検出される。これは、予備回転ベーン位置、ＶＳＤ速度、センサからの測定値等のチラー動作に関する情報を含む。かかるデータを使用して各タイプのデータを特定軸に割り当てることにより、３以上の次元の座標を形成することができる。図示の処理８００はさらに、サージデータポイントを使用して表面マップを生成又は更新することを含む（ステップ８０６）。サージデータポイントは、データポイントを接続して表面マップを形成することができるリニア補間等の技術（例えば上述のとおり）のような曲線フィッティング技術を使用して接続される。
【００５３】
図８Ｂを参照すると、一実施例に係る、推定サージポイントによる表面マップ生成処理８５０が示される。処理８５０は、サージ事象を検出するステップ（ステップ８５２）、サージ事象データを使用してサージデータポイントを３以上の次元で計算するステップ（ステップ８５４）、及びサージデータポイントを使用して表面マップを生成又は更新するステップ（ステップ８５６）を含む。かかるステップは処理８００のステップと同様に行うことができる。
【００５４】
図示の処理８５０は、潜在的サージポイントを推定することを含む（ステップ８５８）。一実施例では潜在的サージポイントは、ステップ８５２で検出されたサージデータポイントの位置を使用して推定される。例えば、潜在的サージポイントは、検出サージポイント間の中間ポイント又はその近くにおいて推定される。他実施例では潜在的サージポイントは、チラーシステムの特性（例えば、気化器サイズ、凝縮器サイズ、コンプレッサ特性等）を使用して推定することができる。さらなる他実施例では潜在的サージポイントは、検出サージポイント、旧表面マップ、及び／又はサージマージンの履歴を使用して推定することができる。例えば、過去の夏数か月にわたる履歴サージマップを使用して次の夏の潜在的サージポイントを推定することができる。
【００５５】
図示の処理８５０はさらに、推定サージデータポイントを表面マップに追加することを含む（ステップ８６０）。既存サージポイントと推定サージデータポイントとの接続が引き直されて当該変化が表面マップに反映される。曲線フィッティング技術が使用されて当該ポイント間の接続が引き直される。このようにして、推定サージポイントが使用されて表面マップが更新される。
【００５６】
ここで図９を参照すると、一実施例に係る図４のチラー制御モジュール４１２が詳細に示される。チラー制御モジュール４１２は、チラーシステム（例えば、ＶＳＤ４２０、予備回転ベーン回路４２２、及び圧力センサ４２４）をインターフェイス４３０、４３２、及び４３４を介してモニタかつ制御するべく構成される。チラー制御モジュール４１２はまた、ＢＭＳ４２５の他要素（例えば、監視コントローラ、ジョンソンコントロールズメタシステムコントローラ等）とインターフェイス４３６を介して通信する。
【００５７】
図示のチラー制御モジュール４１２はサージ検出器９０４を含む。サージ検出器９０４は、故障事象の存否を決定するべく当該チラーから（例えば圧力センサ４２４から）データを受け取る。例えば、圧力センサ４２４から受け取られたデータが、コンプレッサ出口圧力が当該コンプレッサが生成する圧力よりも高いことを示す場合にサージ事象が存在する。サージ検出器９０４がサージを検出すると、当該チラーからの（例えばＶＳＤ４２０、予備回転ベーン回路４２２、及び圧力センサ４２４）及び／又はＢＭＳ４２５からのデータが１以上の３次元座標に変換されてサージ事象データとしてサージ履歴９０８に格納される。
【００５８】
図示のチラー制御モジュール４１２はまた、設定ポイント比較器９０２を含む。設定ポイント比較器９０２は、当該チラーの現行動作ポイントと、表面マップ生成モジュール４１０からの１以上の表面マップとの差異を計算する。一実施例では、設定ポイント比較器９０２は当該チラーからのデータをインターフェイス４３０、４３２、及び４３４から直接受け取り、現行動作ポイントを決定する。他実施例では、現行動作ポイントはサージ検出器９０４によって決定されて設定ポイント比較器９０２に与えられる。設定ポイント比較器９０２はまた、表面マップ及び／又はマージンに対する動作ポイントの軌跡及び動きを推定するべく構成される。例えば設定ポイント比較器９０２は、当該動作ポイントの将来位置及び／又は軌跡を予測するべくカルマン推定を使用する。設定ポイント比較器９０２は、当該１以上の表面マップのグラフィカル表現をインターフェイス４４０を介して電子ディスプレイシステム４２８に与える。他実施例では設定ポイント比較器９０２は当該表示データを、図７に示されたマップレンダリングエンジン７０４に与える。これにより、当該レンダリングされたサージマップに加えて又はその代わりに、現行動作ポイント、設定ポイント、及び／又は予測軌跡が表示される。
【００５９】
図示のチラー制御モジュール４１２はまた、設定ポイント生成器９０６を含む。設定ポイント生成器９０６は、当該チラーの１以上の要素のための動作設定ポイント（例えば、ＶＳＤ４２０のための特定の速度設定ポイント）を生成する。グラフィカルな面から見ると設定ポイントは、当該座標系における動作ポイント（例えば図６での現行動作ポイント６５２）のための目標位置を与える。設定ポイント生成器９０６は、表面マップ又はマージンに対する現行動作ポイントの位置を示す設定ポイント比較器９０２からデータを受け取る。動作ポイントが、サージ領域よりも下方か、当該領域内か、当該領域近傍か、当該領域に接近しているかの場合、設定ポイント生成器９０６は当該サージマップ上方に新規設定ポイントを生成して動作ポイントを移動させる。他実施例では設定ポイント生成器９０６は、マスターコントローラのようなＢＭＳ４２５内の監視システムから設定ポイントを受け取る。他実施例では設定ポイント生成器９０６は、ＵＩ要素４２６又は電子ディスプレイシステム４２８を介してユーザから設定ポイントを受け取る。
【００６０】
図示のチラー制御モジュール４１２はさらに、サージポイント試験器９１０を含む。サージポイント試験器９１０は、推定サージポイントを「試験」するべく、すなわち現行動作ポイントを推定サージポイントに向けて移動させるべく、設定ポイント比較器９０２によって使用される。サージポイント試験器９１０は、表面マップ生成モジュール４１０から（例えば、サージマップ７１２、マップ履歴７１４、及び／又はサージポイント推定器７０６から）推定サージポイントデータを受け取る。設定ポイント比較器９０２は、現行動作ポイントと推定サージポイントとの間の距離を決定するべく当該推定サージポイントデータを使用する。当該距離が所定スレショルド内の場合、サージポイント試験器９１０は、当該推定ポイントの座標を設定ポイント比較器９０２及び／又は設定ポイント生成器９０６に中継する。このように、チラー制御モジュール４１２は複数の動作モードを有する。例えば設定ポイント生成器９０６のデフォルト設定は、表面マップを回避するように動作ポイントを制御する設定ポイントを計算することとなる。しかしながら、動作ポイントが推定サージポイント近傍にある場合、設定ポイント生成器９０６は、当該動作ポイントを当該推定サージポイントに向けて制御する他の設定ポイントを計算する。他実施例では設定ポイント生成器９０６は動作ポイントに、推定ポイント近傍にある場合に「慎重に」挙動させる設定ポイントを生成する。例えば設定ポイント生成器９０６は、動作ポイントが推定サージポイントを含む領域にある場合には当該動作ポイントを低速で移動させ、検出サージポイントを含む領域にある場合には当該動作ポイントを高速で移動させる。
【００６１】
ここで図１０を参照すると一実施例に係る、チラーにおいてサージ状態を回避する処理１０００が示される。処理１０００は、表面マップをメモリに保持することを含む（ステップ１００２）。いくつかの実施例では表面マップは、図８Ａに示される処理８００又は図８Ｂに示される処理８５０を使用して構築される。他実施例では表面マップは、チラーの物理的特性に基づく。さらなる他実施例では表面マップは、履歴表面マップに基づく。
【００６２】
図示の処理１０００はまた、チラーの現行状態を計算することを含む（ステップ１００４）。チラーの現行状態は、当該チラーから受け取ったか又は当該チラーに与えられた１以上のパラメータを使用して計算される。例えば、ＶＳＤ速度、予備回転ベーン位置（prerotation vane position（ＰＲＶ））、及び差圧がチラーの現行状態を計算するべく使用される。チラーの現行状態は、当該チラーのパラメータを軸として使用する座標系内にポイントとして表される。
【００６３】
図示の処理１０００はさらに、現行状態及び表面マップに基づいてサージ状態を予測することを含む（ステップ１００６）。一実施例では、現行状態が表面マップ近傍にあるか否かを決定するべく簡単な距離比較が使用される。例えば、現行状態と表面マップとの間の距離が経時的に低下する場合、チラーはサージ状態に接近している。他実施例では、サージ状態を予測する１以上のスレショルドを表面マップ上方に与えるべくサージマージンが使用される。例えば、動作ポイントが表面マップ上方のサージマージンを横切る場合、チラー状態がサージ状態に接近していると予測できる。さらなる他実施例では、現行状態の位置及び／又は軌跡を推定するべくチラー状態履歴が使用される。当該軌跡が表面マップと交差する場合、チラーはサージ状態に接近している。
【００６４】
図示の処理１０００はさらに、予測サージ状態を回避するべく推定された制御方策を実行することを含む（ステップ１００８）。制御方策は、１以上の設定ポイントに対する調整であってよい。設定ポイントは、一座標系において表された場合の、現行状態のための目標位置を与える。サージ領域を画定する表面マップから一方向に離れた又は当該表面マップと平行な複数の設定ポイントが使用されて、予測サージ状態が回避される。他実施例では制御方策は、チラーの１以上の要素に係る動作の即時的シャットダウン、スタートアップ、又は非段階的変化である。
【００６５】
ここで図１１を参照すると、一実施例に係るサージマージン（すなわち安全マージン）を使用する処理１１００が示される。処理１１００は、サージデータポイントの表面マップ（例えばサージマップ）を保持することを含む（ステップ１１０２）。サージデータポイントは、検出されたサージポイント、推定されたサージポイント、ユーザが与えたサージポイント、又はこれらの組み合わせである。表面マップは、連結されたサージポイントの任意表現である。例えば、曲線フィッティング技術（例えば、リニア回帰、補間等）が使用されて表面マップが生成される。
【００６６】
図示の処理１１００はまた、表面マップを使用してサージマージンを生成することを含む（ステップ１１０４）。当該マージンは、表面マップに対するスレショルドを与える任意のポイント、ライン、表面等である。例えば、サージマージンは１以上の次元内でシフトされた表面マップに対応する。他実施例ではサージマージンは、表面マップから均等に離れているわけではない。例えばサージマージンは、検出サージポイントを含むマップの小さな近傍領域、及び推定サージポイントを含むマップの大きな近傍領域である。
【００６７】
図示の処理１１００はさらに、サージマージンを回避するべく１以上のチラー設定ポイントを制御することを含む（ステップ１１０６）。チラー設定ポイントは、動作ポイントのための目標方向を与えるべく使用される。動作ポイントを表面マップから離れた又は当該表面マップと平行な方向にある複数の設定ポイントが使用されて、サージマージンが回避される。
【００６８】
ここで図１２を参照すると、一実施例に係る推定サージポイント検証処理１２００が示される。処理１２００は、検出サージポイント及び潜在的サージポイントの表面マップを保持することを含む（ステップ１２０２）。検出サージポイントは、サージ事象時におけるチラーの動作状態である。例えば検出サージポイントは、チラーにおけるＶＳＤ、予備回転ベーン、及び圧力センサからのデータに基づく。いくつかの実施例では、潜在的サージポイントは検出サージポイントを使用して推定される。例えば潜在的サージポイントは、２つの検出サージポイント間に配置されるものとして推定される。他実施例では、チラーの特性が使用されて潜在的サージポイントが予測される。さらなる他実施例では、サージポイント履歴が使用されて将来の（すなわち潜在的）サージポイントが予測される。
【００６９】
図示の処理１２００はまた、検出サージポイントを回避するべくチラーを制御することを含む（ステップ１２０４）。チラーは、設定ポイント等の技術を使用して、当該チラーの現行状態を検出サージポイントから離れるように移動するべく制御される。
【００７０】
図示の処理１２００はさらに、潜在的サージポイントに接近させるべくチラーを制御することを含む（ステップ１２０６）。チラーは、設定ポイント等の技術を使用して、当該チラーの現行状態を潜在的サージポイントに接近させるべく制御される。例えば、表面マップに対する現行動作ポイントの将来の位置及び／又は軌跡を予測（すなわち推定）する処理の一部としてカルマン推定器が使用される。スレショルド距離はまた、潜在的サージポイントに接近するか否かを決定するべく使用される。換言すると、現行動作ポイントが潜在的サージポイントに接近するのは、当該ポイント間の距離が所定スレショルド距離よりも下の場合のみである。
【００７１】
図示の処理１２００はさらに、サージが検出された場合に潜在的サージポイントを検出サージポイントで置換することを含む（ステップ１２０８）。潜在的サージポイントが接近すると、当該潜在的サージポイントにおいて又はその近傍でサージ状態が検出される。その後、潜在的サージポイントは表面マップから除去されて当該検出サージポイントで置換され得る。表面マップ内の既存サージポイントは、当該新規の検出サージポイントに接続され得る。さらに、新規の潜在的サージポイントが当該検出サージポイントを使用して推定される。このようにして表面マップは、サージ領域のためのより的確な境界を与えるべく更新することができる。
【００７２】
ここで図１３を参照すると、一実施例に係るサージマップを生成及び使用する処理１３００が示される。処理１３００では、サージマップはＮポイントで初期化される（ステップ１３０２）。変形実施例では、Ｎは３ポイントである。これにより、第１検出サージが既存サージマップ表面に詳細を加える。当該Ｎポイントは、チラーの特性に基づく、予めロードされた又はデフォルトのサージマップに基づく等して選択される。新規サージが検出されると（ステップ１３０４）チラーコントローラは当該一又は複数の新規サージデータポイントを既存サージマップに接続する（ステップ１３０６）。本明細書の他実施例に示されるように、第４サージポイントが、３ポイントを接続する三角形表面を２つの当該三角形に分割してよい。処理１３００の図示に係る実施例では当該新規の又は更新された表面を、任意の生成サージポイント（すなわち「仮想サージポイント」、現実サージに基づかないサージポイント、推定に基づくサージポイント等）を更新するべく使用することができる（ステップ１３０８）。その後、図示の処理１３００はステップ１３０４にループバックする。
【００７３】
ここで図１４を参照すると、一実施例に係る、チラー制御方策を選択及び実行するべくサージポイントの表面マップを使用する処理が示される。処理１４００は、表面マップをメモリに保持することを含む（ステップ１４０２）。一実施例では図１３の処理１３００は、上記表面マップを生成及び保持するべく使用される。図示の処理１４００はさらに、チラーの現行状態を計算して当該チラーの過去状態を（例えば、メモリーに、チラー履歴に、時系列データとして等）保持することを含む（ステップ１４０４）。チラーの現行状態及び当該チラーの過去状態を使用して、当該チラー状態の変化速度が計算される（ステップ１４０６）。当該変化速度は、３軸上で（例えば３次元座標系にて）、当該軸の１つに対して、動作ポイントの移動ベクトルと直交する検出された又は他の方法で計算及び記述されたサージマップの表面に対して、記述される。将来のサージ状態が予測される（例えば、このＮステップ先、この所定数の時定数先、この所定時定数先等）（ステップ１４０８）。当該予測は、現行状態、計算された変化速度、当該変化速度に関連付けられた方向性（例えば３次元座標系における）、及び当該保持サージマップの表面に基づく。サージ状態が将来発生すると予測された場合、チラーコントローラは、現行状態、計算された変化速度、及び他の関連チラー情報を処理して、当該予測サージ状態を回避するべく推定制御方策を決定することができる。当該制御方策を提案することができる（例えば、当該提案された制御方策が当該サージを回避することを検証するコントローラモジュールに対して、当該チラーの動作を制御するエキスパートシステムに対して等）（ステップ１４１０）。当該提案された制御方策は例えば、ＶＳＤ周波数増加、ＶＧＤ低下、ＰＲＶ増加、高温ガスバイパス弁（ＨＧＢＰ）開放若しくは調整、若しくは複数の制御方策の組み合わせ、一連の制御方策、又は任意の他の適切な一の若しくは複数の制御方策を含むことができる。
【００７４】
処理１４００のステップ１４１２において当該処理は、モデル予測制御（又は試験若しくはシミュレーションを行う他の方法）を使用して、ステップ１４１０において提案された制御方策が当該予測サージを回避すると期待されることを検証する。決定ステップ１４１３からの出力により、ステップ１４１４における制御方策が（例えば、当該制御方策が当該予測サージ状態を回避すると期待されることが検証された場合）実行される。当該モデル予測制御が、提案された制御方策が依然サージを引き起こすと予測されることを示す場合、処理１４００はステップ１４１０にループバックすることができる。検証及び潜在的実行を目的として異なる制御方策が選択される。このようにして、第１選択制御方策がサージ回避をもたらすと推定されない場合であっても、当該コントローラは他の制御方策を試行することができる。ステップ１４１４では、処理１４００に基づいて動作するコントローラが、当該制御方策を実行する（例えば、可変速度ドライブのようなチラー要素に適切な値又は制御信号を送信する）ことができる。
【００７５】
ここで図１５を参照すると、一実施例に係る、サージマージン情報に基づいて制御方策を実行する処理１５００が示される。処理１５００は、サージ表面マップを保持することと（ステップ１５０２）、チラーの現行状態を計算して当該チラーの過去状態を保持することと（ステップ１５０４）、当該チラー状態の変化速度を計算することと（ステップ１５０６）を含む。ステップ１５０２−１５０６は、図１４又は本願に記載の他実施例に関して上述したとおりである。ステップ１５０８において処理１５００は、表面マップに対して（例えば、３次元の表面マップの上方に、１次元の表面マップの上方に等）サージマージンを確立することを含む。当該サージマージンは、現実又は生成サージポイント（又は現実及び生成サージポイントの組み合わせ）、当該サージマップの現行表面、サージ履歴情報、チラー状態情報、チラー状態変化速度、及び／又は所定オフセット（例えば、サージ表面の５パーセント上方、サージに関連付けられたＶＳＤ速度の２速度レベル上方等）に基づいて確立することができる。制御方策は、予測サージ状態を回避するべく選択及び提案すること（ステップ１５１０）、ステップ１５１２において検証すること、及びステップ１５１４において実行することができる。予測、検証、及び実行ステップは、図１４に関して上述のとおり又は本開示の実施例にて記載されたとおりである。
【００７６】
ここで図１６を参照すると、一実施例に係る、生成（すなわち仮想、推定、非現実等の）サージポイントを検証する処理１６００が示される。処理１６００は、検出サージポイント（すなわち現実サージポイント）及び生成サージポイントの表面マップを保持することを含む（ステップ１６０２）。本開示における他でも述べられているとおり、当該生成サージポイントは、予測、曲線フィッティング方程式、ギャップ充填予測、チラーモデル等のチラーがサージを受け得るポイントを推定する処理に基づいて確立することができる。その後チラーは、サージを回避するべく（例えば、検出サージポイント及び生成サージポイントを使用、表面マップを使用等して）制御され得る（ステップ１６０４）。図示の処理１６００は、チラーの１以上の動作ポイントが、当該チラーが生成サージポイントに接近している（例えば、現実サージポイントよりも生成サージポイントに主に関連付けられた表面マップ部分に接近している、現実サージから所定数ポイント離れたサージマップ表面に接近している等）か否かをチェックする決定ステップを含む。チラーが生成サージポイントに接近しているわけではない場合、コントローラはステップ１６０４にて当該チラーを動作させてサージ（例えば現実サージ）を一般的に回避し続ける。チラーが生成サージポイントに接近していると決定された場合、コントローラは生成サージポイントを試験するべく推定された制御方策を実行することができる（ステップ１６０８）。ステップ１６１０にてサージが検出された場合、当該システムは、検出サージポイントの表面マップを更新する（例えば、一の生成サージポイントを除去してこれを一の検出サージポイントで置換する）（ステップ１６１２）。かかる除去及び置換は、メモリー内において発生することができ、及び／又はサージマップのレンダリング上でグラフィカルに示すことができる（例えば、当該サージポイントは生成ポイントを示す白点から現実サージポイントを示す黒点又は中実の点に変化することができる）。当該生成サージポイントを試験するべく制御方策が実行されてサージが検出されない場合、当該システムはステップ１６０８にループバックして当該生成サージポイントの試験を継続する。生成サージポイントの試験は、チラーの現行動作ポイントをサージマップ表面に所定期間維持することを含み得る。他実施例では生成サージポイントの試験は、当該生成サージポイントへの接近を継続する（しかし、現実には当該生成サージポイントに到達することはない）ことを含み得る。さらなる他実施例では生成サージポイントの試験は、１以上の操作変数（例えばＶＳＤ速度）を現実サージが検出されるまで低減させ続けることを含み得る。いくつかの実施例ではコントローラは、当該試験の結果現実サージが検出されない場合、検出生成サージポイントの試験を停止して通常制御に戻る。かかる状況では、当該コントローラは１以上の生成ポイントを調整又は変更する。例えば、処理１６００がサージマップ表面下方で試験してもサージが検出されない場合、コントローラは通常のチラー制御を再開するが、当該サージマップを当該試験ポイントまで、当該試験ポイントの下方まで等下げることができる。
【００７７】
ここで図１７を参照すると、一実施例に係る、チラーのためのエネルギー効率的な動作ポイントを見つける処理１７００が示される。図示の処理１７００は、サージポイント（例えば、現実、生成等）の表面マップを保持することを含む（ステップ１７０２）。処理１７００は一般に、サージを回避するべくチラーを制御することを含む（ステップ１７０４）。チラー制御中（例えば、周期的、連続的、１以上の状態に応じて、ユーティリティからの要求信号欠如時に等）、コントローラは、より最適又は効率的なチラー動作ポイント位置を目的として近隣の局所表面をサーチすることができる。当該近隣の局所表面は、異なる実施例に係る異なる方法で画定することができる。例えば一実施例では、現行動作ポイントまわりの所定量の差圧及び予備回転ベーン半径によって当該近隣が画定される。例えば当該半径内において、コントローラは最低ＶＳＤ周波数を目的としてサーチを行う。より最適かつ効率的な動作ポイントが見つかれば、コントローラは１以上の制御方策を実行してチラー動作を当該特定されたポイントまで移動させる（ステップ１７０８）。当該１以上の制御方策は例えば、ステップ１７０６のサーチにおいて特定された最低ＶＳＤ周波数に到達するまでＰＲＶ位置を移動させることを含む。
【００７８】
ここで図１８を参照すると、一実施例に係る、電子ディスプレイのためのグラフィカルレンダリングとともにサージマージン及びサージ表面マップを使用する処理が示される。処理１８００は、サージポイントを（例えば、メモリから、サージ履歴から、サージ検出モジュールから等）読み取ることを含む（ステップ１８０２）。その後、サージマップのための３次元表面が生成される（ステップ１８０４）。当該３次元表面マップは、本願に記載の１以上の三角形生成タスク、１以上の曲線フィッティングタスクを行うこと、１以上の生成サージポイントを推定すること等によって生成される。その後、当該３次元サージマップはステップ１８０６においてレンダリングされる。過去、現在、又は将来の任意のコンピュータ化された又はグラフィカルレンダリングの技術が使用できる。サージマップのレンダリング前、中、又は後、処理１８００は、当該サージマップ内の各位置に対してサージマージンを読み取ることを含む（ステップ１８０８）。変形実施例ではサージマージンは、当該サージマップ全体にわたり一定である。他実施例ではサージマージンは可変である（例えば、低ＶＳＤに関連付けられた座標に関して徐々に厚くなる、サージ事象データの高標準偏差に関連付けられた座標位置に関して徐々に厚くなる等）。当該サージマージンは、サージマップ上に一部透明な３次元ブランケットとしてレンダリングされる（ステップ１８１０）。
【００７９】
図１８に示される実施例では処理１８００は、サージマップ内の各位置に対して律速領域情報を読み取ることを含む（ステップ１８１２）。当該サージマップ内の１以上の領域（例えば、低ＶＳＤ、サージポイントの高標準偏差等に関連付けられた領域）が、当該表面マップへの接近が、当該サージマージンによって通常与えられるものを超えて律速されるべき領域として特定される。当該律速領域は、３次元でレンダリング（他の３次元ブランケット、層、又はマージン）、及びシェーディング（例えば当該サージマージンとは異なる色）することができる（ステップ１８１４）。いくつかの実施例では当該律速領域は、サージマージン層の頂部表面の上方に配置又はレンダリングされる。他実施例では当該律速層の一部が、サージマージン層と交差するか又はサージマージン層の下方に延びる。
【００８０】
図１８のステップ１８１６において処理１８００は、現行チラー状態を読み取り当該チラーに対する状態履歴を保持することができる。当該読み取られた情報に基づいて、現行状態インジケータ（例えば、アイコン、ポイント等）が、３次元座標系に当該表面マップとともにレンダリングされる（ステップ１８１８）。現行状態インジケータを１以上の履歴ポイントに接続する１以上のラインセグメントもまた当該シーン上にレンダリングされる。当該１以上のラインセグメントは、曲線チラー状態履歴跡、消滅チラー状態履歴跡等の当該チラー状態履歴を示すレンダリング（例えば半透明）を形成する。サージポイントが更新され（ステップ１８２０）、３次元表面マップの計算が更新され得る（ステップ１８２２）。その後、当該更新された３次元表面マップがレンダリングされ得る（ステップ１８２４）。更新されたサージマージンが（例えば新規サージ情報に基づいて）計算され（ステップ１８２６）、当該更新されたサージマージンが当該サージマップとともにレンダリングされ得る（ステップ１８２８）。律速領域への更新もまた、例えば最新のサージ以来の時間、新規サージデータ、新規環境データ、ユーザ調整等に基づいて計算され得る（ステップ１８３０）。当該更新された律速領域がレンダリングされ得る（ステップ１８３２）。更新された現行チラー状態が計算され（ステップ１８３４）、現行チラー状態及び履歴がレンダリングされ得る（ステップ１８３６）。例えば現行チラー状態を、最新チラー状態位置を示すポイント及び更新履歴跡によって示すことができる。当該履歴跡は、当該履歴跡が過去Ｍチラー状態又は過去Ｘ分にわたるチラー状態のみを示すように期限切れ又は消滅する端部（例えば遠位の現行チラー状態ポイント）を有する。
【００８１】
本明細書に記載される多くの実施例は、電子ディスプレイシステム上のグラフィカルユーザインターフェイスに基づいてサージマップのグラフィカル描写をもたらす。当該サージマップもまたメモリに格納されて、表示されないとしてもチラーコントローラの制御アルゴリズムによって使用される。いくつかの実施例では当該グラフィカル表現はユーザ入力デバイス（例えば、マウス、ジョイスティック、マルチタッチ等）を使用して操作することができる。表面マップは透明であってよい。いくつかの実施例では複数の表面マップ（旧表面マップ、最新表面マップ、同様のチラーに対するベンチマーク表面マップ等）が示される。いくつかの実施例では、ユーザが当該マップ上の様々なポイントを選択する際に、当該ユーザにｘ、ｙ、ｚプリントアウト等のインジケータが与えられる。
【００８２】
様々な実施例に示されたシステム及び方法の構成及び配置は説明のみを目的とする。いくつかの実施例のみが本開示において詳細に記載されてきたが、多くの変形例が可能である（例えば、様々なサイズ、次元、構造、形状、及び様々な要素の比率、パラメータの値、設置配列、材料の使用、色、配向等）。例えば、要素の位置は反転等に変更できる。また、別個の要素又は位置の性質又は数も変更又は修正できる。したがって、かかる変形すべては本開示の範囲内に含まれる。任意の処理又は方法のステップの順番又は順序も、変形実施例によって変更又は並べ直すことができる。本開示の範囲から逸脱することなく実施例の設計、動作状態、及び配置において、他の代替、修正、変形、及び省略が行われてもよい。
【００８３】
本開示は、様々な動作を遂行するための、方法、システム、及び機械可読媒体上のプログラム製品を意図する。本開示の実施例は、既存のコンピュータプロセッサを使用して、若しくはかかる若しくは他の目的のために組み込まれた所定システムの専用コンピュータプロセッサによって、又はハードウェアに組み込まれたシステムによって実行することができる。本開示範囲内の実施例は、機械実行可能命令又はデータ構造を担持又は格納する機械可読媒体を含むプログラム製品を含む。かかる機械可読媒体は、汎用又は専用コンピュータ等のプロセッサを備える機械によりアクセス可能な任意の利用可能な媒体であってよい。例えば、かかる機械可読媒体は、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の光学ディスクストレージ若しくは磁気ストレージデバイス、又は、所望のプログラムコードを機械実行命令若しくはデータ構造の形態で担持又は格納して汎用若しくは専用コンピュータ等のプロセッサを備える機械によりアクセス可能な他の任意媒体であってよい。情報がネットワーク等の通信接続（有線、無線、又は有線と無線との組み合わせのいずれか）を介して機械へ転送又は提供される場合、当該機械は当該接続を機械可読媒体としてみなすのが適切である。したがって、かかる任意の接続を、機械可読媒体と称することは適切である。上述の組み合わせもまた機械可読媒体の範囲内に含まれる。機械実行可能命令は例えば、汎用コンピュータ、専用コンピュータ、又は専用処理機械に所定機能又は機能群を行わせる命令及びデータを含む。
【００８４】
本開示において「上」及び「下」のような用語が１以上の表面マップに対する座標位置を示すべく使用されているが、かかる用語は例示的なものに限られ、限定を意図しない。本開示におけるシステム及び技術は、任意の表面マップに対してその配向にかかわらず適用することができる。
【００８５】
方法に係るステップの特定の順序を図面が示す場合があるが、かかるステップ順序は描写されたものと異なってよい。また、２以上のステップが同時又は一部同時に行われてよい。かかる変形例は、選択されたソフトウェア及びハードウェアシステムに依存する。また、設計者の選択に依存する。かかる変形例のすべては本開示範囲内である。同様にソフトウェアの実装は、様々な接続ステップ、処理ステップ、比較ステップ、及び決定ステップを遂行するルールベース論理等の論理を備える標準プログラミング技術によって遂行することができる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図６Ｄ】
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【図６Ｅ】
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【図７】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【外国語明細書】
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