智能化設(shè)備管理在暖通空調(diào)系統(tǒng)中的研究和應(yīng)用

張利強

（中國杭州低碳科技館，浙江 杭州 310051）

國民經(jīng)濟與市場經(jīng)濟飛速發(fā)展以提高，在快速的發(fā)展社會主義的建設(shè)的同時，環(huán)境保護和能源的合理充分利用也逐步成為社會的關(guān)注焦點。各種建筑物如雨后春筍一樣，建筑中的設(shè)備的數(shù)量和復(fù)雜程度都有不同的程度的提高，這樣使得設(shè)備耗能提高，而且研究表明建筑耗能在社會耗能里占了很大的比例。智能化設(shè)備管理是有效的降低建筑耗能的措施之一。

1 智能化設(shè)備管理的重要作用

節(jié)能減排事業(yè)正在逐步的發(fā)展中，國家大力支持節(jié)能事業(yè)。節(jié)能市場大門逐步打開，建筑設(shè)備中的智能化管理在節(jié)能工作中有著舉足輕重的地位。我國重要通過量大途徑實現(xiàn)建筑節(jié)能：一是在建設(shè)期間使用環(huán)保型，節(jié)能型的建筑材料。二是在建筑運行過程中，對暖通空調(diào)系統(tǒng)采用智能化管理控制模式，通過系統(tǒng)優(yōu)化，提高能耗利用率。相關(guān)人士認為智能化設(shè)備管理就是對暖通空調(diào)等機電設(shè)備進行自動化控制，達到高效，便捷的目的。

節(jié)能也就是最大力度的提高能源的利用率，這事關(guān)社會的發(fā)展。進一步研究表明建筑的暖通空調(diào)設(shè)備的運行情況對節(jié)能又有著重要的影響。為使設(shè)備安全，高效，穩(wěn)定的運行，能及時的排查出設(shè)備的故障，就需要采取智能的管理方法，以減少能量的多余的浪費。

在過去傳統(tǒng)的設(shè)備管理系統(tǒng)中，種種跡象表明，當(dāng)設(shè)備的工作能力減弱時，設(shè)備人員才會考慮是否應(yīng)該檢修設(shè)備，或者相關(guān)人員會根據(jù)是否到了檢修期了而決定檢修與否，往往設(shè)備的最大檢修期是一個理論值，而設(shè)備在實際運行中遇到的問題，與周遭的環(huán)境都是設(shè)備制造時無法預(yù)料的。所以這樣就會造成一系列的問題：首先是如果在設(shè)備到了檢修期才檢修，小故障也許已經(jīng)為必須大修的故障，這樣維修費用就會大幅度的提高。其次設(shè)備的運行狀態(tài)不能及時正確的統(tǒng)計。并且當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)明顯故障時，設(shè)備往往不能正常運行，設(shè)備停運，不能提供正常的服務(wù)，這樣必然會對客戶造成不可忽視的不同程度的損失。其次，故障很有可能不僅僅是局部問題，有極大的可能是必須更換主要零件的地步，這樣也會是維修成本提高。然后就是很多故障在停運后也許就不會表現(xiàn)出來，這樣就給尋找故障帶來了困難，從另一方面增加了維修費用。

由此表明，傳統(tǒng)的設(shè)備管理系統(tǒng)將被時代淘汰，舊模式已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代社會可持續(xù)發(fā)展的要求，努力研究探索新型節(jié)能的管理模式是當(dāng)務(wù)之急，只有智能化的，自動化，高效的管理系統(tǒng)才能提高節(jié)能效率。

2 智能化設(shè)備在暖通空調(diào)系統(tǒng)中的應(yīng)用

空調(diào)系統(tǒng)的智能控制就是運用節(jié)能中的應(yīng)用計算出智能控制器，并配合其他的一些儀器對空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)備和運行參數(shù)進行有效的控制，從而達到運行節(jié)能的目的。目前應(yīng)用于空調(diào)系統(tǒng)的智能控制技術(shù)主要是模糊控制和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)。這兩種控制已經(jīng)應(yīng)用于許多領(lǐng)域，這些模糊控制在中央空調(diào)中的應(yīng)用提供了理論基礎(chǔ)和時間經(jīng)驗。

最近幾年，有人已經(jīng)研究了相對較先進的智能化管理設(shè)備。主要是通過實時監(jiān)控各個設(shè)備的運行情況，收集設(shè)備運行數(shù)據(jù)，通過中央處理器對收集到的數(shù)據(jù)進行分析處理，快速判斷出各設(shè)備的當(dāng)前的運行狀況。HVAC系統(tǒng)是一個具有關(guān)聯(lián)性的系統(tǒng)，在眾多的運行數(shù)據(jù)中，只要有一個運行數(shù)據(jù)不正常，則會牽連其他數(shù)據(jù)變化，以小到大，影響整個系統(tǒng)。

即便HVAC系統(tǒng)相對復(fù)雜，但層次分明，由眾多子系統(tǒng)組成。所以一旦發(fā)生故障，它總是屬于某個層次的，這個層次的某幾個參數(shù)就會變化。從而根據(jù)提出的診斷模型，對各個參數(shù)進行分析，做出正確的診斷。不同的研究對象要選擇不同的參數(shù)。

針對制冷系統(tǒng)?？照{(diào)系統(tǒng)的內(nèi)在參數(shù)直接反映系統(tǒng)的性能，所以這些內(nèi)在參數(shù)經(jīng)常被先做特征參數(shù)。但有些故障只靠內(nèi)在特征參數(shù)是不能及時準確的分辨出來的。故可以利用內(nèi)在間接特征參數(shù)與實驗，理論分析相結(jié)合確定變化范圍。除此之外，還可以利用外在參數(shù)進行故障研究。也就是通過對各種設(shè)備的電機的用電情況進行系統(tǒng)檢測，通過各種外在參數(shù)與用電情況的關(guān)系來檢測故障。

針對供暖系統(tǒng)。HVAC系統(tǒng)主要是研究制冷系統(tǒng)的故障，對供熱系統(tǒng)的故障研究相對較少。HVAC系統(tǒng)主要是從兩個方面檢測供暖系統(tǒng)的故障的：一個是預(yù)處理器，一個是分類器。各種方法和各種特征參數(shù)是針對不同的研究對象而言的，要因材施教，不能一概而論。這樣才能正確的判斷故障原因從而快速解決故障。

通過以上簡要的分析，知道了要解決特征參數(shù)，然后故障需要找到不同的空調(diào)系統(tǒng)的將這些參數(shù)匯總，構(gòu)建一個數(shù)據(jù)庫，方便通過故障參數(shù)數(shù)據(jù)與正常狀態(tài)的數(shù)據(jù)相對照，進而判斷系統(tǒng)的運行情況是否正常。

數(shù)據(jù)庫建立好了后需要訓(xùn)練和改進，實時更新。因此需要編制軟件，將各個模塊聯(lián)系起來，實現(xiàn)人機對話。最后利用專業(yè)知識來訓(xùn)練。

在系統(tǒng)設(shè)計好投入使用之前必須先進行實驗系統(tǒng)運行，在實驗過程中找到不足之處，加以改進，從而滿足實際需要。

結(jié)語

經(jīng)過上文的對智能化管理的重要性和在HVAC系統(tǒng)中的簡單應(yīng)用的探討，可以知道傳統(tǒng)的管理模式已經(jīng)不能滿足社會發(fā)展的。減少耗能量就急需通過智能化的管理模式來實現(xiàn)。設(shè)備的故障測定和維修需要及時發(fā)現(xiàn)，及時補救。雖然設(shè)備的智能化管理在暖通空調(diào)中的應(yīng)用還有不足之處，有很多問題需要進一步的探究與討論，但是不可否認，無論是從經(jīng)濟角度還是建筑節(jié)能角度來說，智能化管理模式都對暖通空調(diào)的故障測定和維修都做出了巨大貢獻。

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