暖通空调系统故障检测与诊断分析

1、暖通空调系统故障检测与诊断分析本文在充分了解暖通空调系统故障原因的基础上，对暖通空调系统故障检测及诊断进行了 分析与探究。在暖通空调系统日常应用中，往往产生各类故障影响系统运行，当诊断调试后仍可能出 现故障，直接造成资源浪费，降低室内空气质量。因此，针对暖通空调系统加强故障检测与诊 断至关重要。一、暖通空调系统故障原因分析第一，暖通空调系统集中了各种设备，许多参数之间相互耦合，增加了系统的复杂性和故 障的相关性。暖通空调系统是由管道连接各种空调设备而组成的一个相互关联、相互影响的系 统，如果系统中有一个部件出现故障，则会影响其他部件的工作，进而影响整个系统的特性。 例如，在蒸气压缩式制冷循环中

2、，如果冷水泵出现故障，则单位时间通过蒸发器的水量减少， 蒸发温度及蒸发压力降低，压缩机的压缩比升高，功耗增加，系统的COP值下降，严重时会损 坏压缩机。由于暖通空调系统的故障具有传递性，一个部件出现故障会影响其他部件的正常工 作，会引起多个参数的变化，所以有时很难判断到底故障的位置在哪里，也很难分清哪些是原 因性数据，哪些是结果性数据，使故障诊断变得复杂。第二，暖通空调系统是典型的装设传感器数量最少的系统，缺乏传感器的信息使系统的监 测不足。第三，暖通空调系统自动检测所集中的大量复杂数据经常给系统的管理者和操作者带来很 大困扰，因为这些数据很少能直观地用图形、图像或文字直接表述出来，而且这些数

3、据经常是 变化的，真正分析这些数据的主要还是人，检测或诊断软件必须由人来判断故障。第四，暖通空调系统的操作者可能忽略了一些细微的故障或隐含的故障，虽然这些故障暂 时还不至于影响系统运行，但可能导致将来发生无意识的或无预兆的问题。二、暖通空调系统故障检测与诊断分析随着信息技术、网络技术、数字通讯等新技术的普及和发展，故障检测及诊断技术水平得 以提升。特别是在暖通空调设备性能不断提高的今天，进一步增加了系统的复杂性，对故障诊 断方法的要求也越来越高，为此，必须全面掌握暖通空调系统故障检测与诊断应用要点，保证 系统运行正常。（一）暖通空调系统诊断方法暖通空调故障诊断方式主要有两种：一种是在线方式，即

4、故障诊断系统实时地监测设备的 工作状态，基于适时的在线故障检测与诊断算法，给出系统的故障信息，包括故障程度、故障所属模块、故障位置、故障报警等。另一种是离线方式，即构建计算机辅助决策支持系统，帮 助系统迅速发现故障，制定合理有效的系统维修方案。基于知识的专家系统建立专家系统诊断模块，包括专家系统知识故障诊断库，并可根据经验和知识的积累以及 在获得了新的、可靠的故障诊断规则时或发现原有某条规则不足甚至错误时，能自动进行添加 、修改和更新。专家系统诊断模块由知识获取系统、知识库、推理机和输人、输出系统构成。基于规则的故障树利用专家知识、工程师的经验和知识库建立基本故障诊断树，并可生成新的故障诊断树

5、， 用户则选择相适应的故障诊断树来执行故障诊断。故障树分析是在复杂系统中作故障诊断的一种有力工具。用这种方法诊断的效率较高且不 容易漏检，例如该模块能根据系统故障现象，逐次向下展开，查询有关的节点和树枝，直到找 出故障的发生原因及处理对策。基于人工神经网BP改进算法的模式识别该模块由BP改进算法的网络、网络结构参数及推理诊断等组成，主要用于完成模式识别 和故障诊断。专家系统诊断与故障树诊断两种方法的相互结合，可以有效地解决过去己发生过 的各种故障的诊断；但对于以前没有发生过的故障，不具备处理能力，因为知识库中缺乏相应 的诊断知识。采用人工神经网络（ANN）模式识别技术是一种较好的方案。它根据新

6、的样本 进行自动学习和训练以更新故障诊断知识，并可添加到专家系统知识库中。ANN的故障初始 样本来自已有的故障实例，这些实例可通过故障机理分析或专家经验获得，此外还可在应用中 逐步添加、删除和更新。（二）故障检测与诊断的应用随着科技的进步，现在的故障检测和诊断手段嵌入了动态的控制系统体系，完善了检测和 诊断的技术。制定一些模型数值或者一些经验数据，当传感器测量得到的实际运行过程中的参 数和由模型得到的计算值在诊断软件中进行对比和评估，它们之间的差值作为传送的数据，送 到故障诊断分析其中的问题，如果这个差值逐渐的增大时，就说明了这个系统发生故障的可能 性就会增加。根据检测系统的分析，就会将故障的

7、诊断结果及时传送出去进行显示。这些故障 诊断由输入的数据类型、复杂程度、性质等进行分区，较难的诊断就会需要长时间来完成，或 者由更高层次的诊断设备来完成。暖通空调系统故障的检测方法。在以前，我们所用的方法就是用直接、解析和时序三种冗 余法来进行检测。基于定量模型法在相同的情况下可以通过比较实际系统或者仿真的模型运行 状态来进行检测和诊断系统故障，但是在执行的时候需要具体的、精确的数据模型来进行检测 。还有一些基于定型模型法、基于统计学法、人工神经网络法和模式识别法等可以对暖通空调 系统的故障来进行检测。按照故障的级别和故障的优先级不同，不同故障在不同的诊断层次上来诊断。在分布式控 体系（DCS）中，驻留在不同层级上的故障诊断工主要由输入数据的类型、性质、复杂程度和 诊断具使用的频率来区分，复杂的、需要更多知识和能的故障诊断（如诊断周期需要一天或一 个月的将由更高层次的诊断工具（或计算机）来完成，由现在传感器性能的提高，大量的、低 端的故障诊倾向于在传感器中就地解决。三、各吉束语综上所述，针对暖通空调系统加强故障检测与诊断对保证系统正常运行，提高室内空气质 量有着重要作用。为进一步提高暖通空调系统故障检测与诊