論暖通空調(diào)系統(tǒng)故障檢測診斷技術與電氣自動化技術

宋明海

【摘要】現(xiàn)在的建筑都有自己的供暖系統(tǒng)，而許多大型商業(yè)建筑都裝有大型中央空調(diào)，為建筑內(nèi)提供暖氣、改善室內(nèi)環(huán)境。在暖通空調(diào)系統(tǒng)日常應用中，常出現(xiàn)不同類型故障影響系統(tǒng)運行，當診斷調(diào)試后仍可能出現(xiàn)故障，直接造成資源浪費，降低室內(nèi)空氣質(zhì)量。因此，需要對其故障的檢測和診斷技術進行分析，找出實際的解決方法，同時對于空調(diào)溫度、電能配出的監(jiān)控和故障及時檢測診斷則需要使用電氣自動化設備相配合。

【關鍵詞】暖通空調(diào)系統(tǒng)；故障檢測診斷技術；電氣自動化技術；采暖；通風；調(diào)節(jié)空氣

暖通空調(diào)系統(tǒng)內(nèi)的裝置數(shù)量比較多，人工故障檢測會浪費大量的時間，并且檢測結果準確度也得不到保障。自動化技術應用在故障檢修階段后，在基層中形成了規(guī)范的檢測流程，暖通空調(diào)使用階段所產(chǎn)生的參數(shù)變化會第一時間反饋到控制系統(tǒng)中，并自動對故障問題進行報警，使技術人員能夠第一時間了解到現(xiàn)場出現(xiàn)的問題。暖通系統(tǒng)故障診斷也是十分復雜的工作任務，涉及所用技術以及故障的引發(fā)原因，借助自動檢修系統(tǒng)來完成控制任務，可以在短時間內(nèi)了解到故障所發(fā)生的位置，以及對系統(tǒng)的影響。實現(xiàn)這一目標需要探測器與傳感器的參與，將系統(tǒng)的運行參數(shù)調(diào)節(jié)到合理的范圍內(nèi)。

一、暖通空調(diào)系統(tǒng)的故障類型

暖通空調(diào)系統(tǒng)的故障除了自然老化而引起的故障還有因設計問題引起的故障，故障類型復雜且多，但大致分類可以分以下幾點：首先，按系統(tǒng)故障的性質(zhì)分類可分為自然故障和人為故障。自然故障是指因自身問題而導致的系統(tǒng)運行故障，而人為故障是指因人為損壞產(chǎn)生的系統(tǒng)故障。其次，可以按照故障的嚴重程度來分，分為軟故障和硬故障，軟故障就是系統(tǒng)配件因為使用而積累損傷，表現(xiàn)為老化受損，從未導致配件的部分性失效或者使用效果降低的故障。硬故障就是指設備、配件等徹底損壞，完全失去功效的情況。軟故障的發(fā)生不像硬故障那樣發(fā)生得迅速突然，且破壞性較大，軟故障的故障發(fā)生是循序漸進的，隱蔽性較強，所以相較于軟故障，硬故障的檢測與診斷較為容易。最后，按故障發(fā)生的配件分，暖通空調(diào)系統(tǒng)的故障又可細分為組件故障和傳感器故障。組件故障是指暖通空調(diào)系統(tǒng)的組成設備發(fā)生故障，冷水泵或新風機發(fā)生故障就可以歸于組件故障。傳感器故障就是暖通空調(diào)系統(tǒng)中的各類傳感器出現(xiàn)的故障，可能是數(shù)據(jù)采集的精度下降，也可能是完全沒發(fā)揮作用。

二、暖通空調(diào)系統(tǒng)故障檢測與診斷常用方法

（一）直接方法

直接方法主要是指在暖通空調(diào)系統(tǒng)運行中，以不同的輸入、輸出參數(shù)為依據(jù)作為故障檢測基本癥狀，直接將這些癥狀輸入分類器中。利用預期設置完成的分類策略對分類器中癥狀進行具體分類，即對系統(tǒng)故障進行分類，再以此為依據(jù)作出準確故障診斷結果。該故障檢測與診斷方法常用于分類器設計中，較常見的分類方法如專家規(guī)則、貝葉斯分類法等。利用這些具體方法可以有效實現(xiàn)對設備自動故障檢測與診斷，效果良好，操作便利，診斷數(shù)據(jù)較準確。

（二）間接方法

間接方法主要是指通過系統(tǒng)模型預測，該方法的應用前提條件是要先設立正常系統(tǒng)運行條件，并對已經(jīng)確定的故障進行系統(tǒng)建模。在此基礎上構建標準化模型系統(tǒng)，展開進一步針對性預測，再將預測結果所得參數(shù)與實測參數(shù)對比，將對比后偏差作為輸入?yún)?shù)，再輸入至分類器，確定故障類型。其分類方法包括貝葉斯分類法、故障樹與神經(jīng)網(wǎng)絡法等，其主要建模方法則為回歸法等。

三、自動化故障檢測與診斷在暖通空調(diào)中的應用

目前，故障檢測與診斷在暖通空調(diào)中和制冷系統(tǒng)中有了很好的發(fā)展，且收到廣泛的應用。早期的故障診斷工具一般都是手提式診斷器，當維修人員要進行設備維修的時候，用手提式診斷器來檢查系統(tǒng)故障。手提式診斷器的優(yōu)點在于一臺機器可以診斷檢測多種系統(tǒng)，所以手提式診斷器需要配置的傳感器的精度需要很高。它的缺點在于不能在線進行檢測和診斷，診斷出來的結果是一種靜態(tài)檢測結果，而不能反映動態(tài)檢測的結果。因此出于可靠性和安全性考慮，在此基礎上嵌入故障診斷和保護系統(tǒng)，設備的開啟和停止能夠起到保護的作用。

比如制冷系統(tǒng)的壓力超過上限的時候，保護系統(tǒng)認為有故障了便會自動停止運行。因此需要保證設備的使用壽命，還能夠保護到設備和工作人員的安全。但是保護系統(tǒng)智能對較大的故障問題進行檢測和診斷，如果系統(tǒng)的運行狀態(tài)出現(xiàn)惡化的情況就無法進行檢測了。而且在初期故障發(fā)生的時候，并不能及時檢測到，會造成能源上的巨大消耗。

然后使用暖通空調(diào)的人員開始從節(jié)約能源和舒適度進行開率，開發(fā)適用于系統(tǒng)故障診斷方法。比如將故障診斷供熱系統(tǒng)的系統(tǒng)應用到城市供暖方面，此類診斷系統(tǒng)能夠及時診斷出設備運行情況，對其進行實時監(jiān)控和故障診斷，能夠更好地保證室內(nèi)舒適度，但是，在時間和方法上，系統(tǒng)還是不太完善，它只能夠適用于特定系統(tǒng)內(nèi)。

四、結語

現(xiàn)在許多建筑內(nèi)都有暖通空調(diào)系統(tǒng)，而且這種系統(tǒng)在今后也將會越來越普遍，所以對其系統(tǒng)的故障問題我們必須要足夠的重視。對其故障的診斷技術和檢測技術要加大力度研究改進，在提高系統(tǒng)整體可靠性，有效降低暖通空調(diào)出現(xiàn)故障的幾率，提升暖通空調(diào)應用質(zhì)量及壽命，給用戶提供一個良好的體驗環(huán)境，為建筑提供一個良好的室內(nèi)環(huán)境。

參考文獻

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