暖通空調(diào)系統(tǒng)故障檢測(cè)與診斷

于義湖

摘要：暖通空調(diào)對(duì)現(xiàn)代生活質(zhì)量有重要影響，現(xiàn)如今應(yīng)用日益廣泛。暖通空調(diào)可能會(huì)出現(xiàn)故障，從而影響運(yùn)行效果，而故障檢測(cè)與診斷則可以確認(rèn)存在的問(wèn)題，加以和解決，保證系統(tǒng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)。通過(guò)本篇文章對(duì)暖通空調(diào)體系出現(xiàn)故障的原因進(jìn)行介紹，并列出常見(jiàn)故障的形式，對(duì)幾種常用故障檢測(cè)的方法進(jìn)行說(shuō)明，并比較診斷方法之間的優(yōu)缺點(diǎn)，為我國(guó)暖通空調(diào)故障診斷工作提供參考。

關(guān)鍵詞：暖通空調(diào);故障;診斷

故障的檢測(cè)工作與故障的診斷工作是兩個(gè)截然不同的工序，在進(jìn)行故障檢測(cè)時(shí)，主要對(duì)故障發(fā)生的精準(zhǔn)位點(diǎn)進(jìn)行確認(rèn)，而故障診斷工作是對(duì)故障的類(lèi)型進(jìn)行描述，確定故障范圍的大小，也就是對(duì)故障進(jìn)行辨識(shí)。根據(jù)故障檢測(cè)與診斷的性質(zhì)，可以分為調(diào)試診斷和監(jiān)視診斷。運(yùn)用主動(dòng)性較強(qiáng)的調(diào)試信號(hào)去調(diào)整空調(diào)內(nèi)部部件的操作是調(diào)試診斷，主要把體系中某個(gè)部件的運(yùn)行狀態(tài)調(diào)整到設(shè)定的運(yùn)行狀態(tài)，是一種主動(dòng)診斷的方式。監(jiān)測(cè)診斷不能夠使用任何可代替的操作，只能被動(dòng)接受外來(lái)手段和部件。

1.概述

有資料表明，在熱泵運(yùn)行時(shí)能源消耗的速度比標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)情況下少10%，如果安裝過(guò)程中沒(méi)有按照相應(yīng)流程進(jìn)行，那么能源消耗速度會(huì)比實(shí)驗(yàn)條件下消耗速度提高30%以上。在大型建筑物以及商場(chǎng)中運(yùn)用Hvac體系，對(duì)故障進(jìn)行診斷和調(diào)試后，可以提高暖通空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能效果。運(yùn)用Hvac體系的故障預(yù)測(cè)功能可以對(duì)空調(diào)系統(tǒng)中發(fā)生故障的位置進(jìn)行精準(zhǔn)的判斷，迅速查找故障發(fā)生的原因，使故障發(fā)生的概率降低。故障診斷系統(tǒng)可以自主辨識(shí)二型vac設(shè)備以及系統(tǒng)出現(xiàn)故障的位置，并向設(shè)備操作人員發(fā)出指令，可以使體系在第一時(shí)間接受修復(fù)指令，并減少設(shè)備處于不正常運(yùn)行狀態(tài)的時(shí)間，為設(shè)備的正常運(yùn)行作出保障。

2.故障檢測(cè)及診斷技術(shù)

2.1基于故障案例的診斷技術(shù)

此種故障診斷法實(shí)質(zhì)是通過(guò)訪問(wèn)知識(shí)庫(kù)里以往相類(lèi)似問(wèn)題的解答，從而取得當(dāng)前問(wèn)題的答案。在通常情況下，這類(lèi)診斷方法具體是通過(guò)檢索故障案例及表達(dá)等過(guò)程，結(jié)合相似案例進(jìn)行故障檢測(cè)、診斷。這種障礙診斷辦法需要很多的事例進(jìn)行支持，精確性較低，因此，采取故障案例診斷法有一定的局限性。

2.2基于模糊推理的故障診斷技術(shù)

模糊推理故障診斷技術(shù)與上述故障案例診斷技術(shù)的原理較為相似，但其主要想法是依據(jù)平時(shí)生活里的感性分析，經(jīng)過(guò)模糊化進(jìn)行數(shù)據(jù)傳入，模糊結(jié)合后實(shí)施障礙檢測(cè)，而后再進(jìn)行模糊化傳出直接性的判斷，對(duì)于工作經(jīng)驗(yàn)十分依賴(lài)，需要工作人員具有豐富的工作經(jīng)驗(yàn)并且擅長(zhǎng)歸納總結(jié)，在國(guó)內(nèi)未形成系統(tǒng)的理論故障分析時(shí)是主要的故障診斷技術(shù)。這種故障診斷法通常借鑒大量的實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)及一些模糊性強(qiáng)的數(shù)據(jù)來(lái)構(gòu)成信息庫(kù)，然后再根據(jù)這些數(shù)據(jù)的邏輯性按照模糊邏輯結(jié)合方法整合形成綜合性的評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)，再實(shí)行模糊全面判斷。使用這種故障診斷法的整體思路不夠清晰，所以，對(duì)診斷數(shù)據(jù)整理判斷極為模糊。

2.3基于規(guī)則的故障診斷技術(shù)

規(guī)則故障診斷法是基于規(guī)則的障礙診斷體系，起初是通過(guò)人工智能研發(fā)的，這種系統(tǒng)在很多行業(yè)中如：醫(yī)學(xué)、地理、電子、化學(xué)等方面得到廣泛應(yīng)用。運(yùn)用IF-THEN規(guī)則形式來(lái)表示相關(guān)的故障與預(yù)測(cè)兩者之間的各類(lèi)聯(lián)系是規(guī)則故障診斷法的具體運(yùn)用。在暖通空調(diào)系統(tǒng)故障中運(yùn)用IF-THEN規(guī)則形式來(lái)分析就是將暖通空調(diào)各運(yùn)行部件間關(guān)系清晰表現(xiàn)出來(lái)，在特定的程序當(dāng)中解決相關(guān)的故障問(wèn)題。這種診斷法應(yīng)用了現(xiàn)有的不同知識(shí)（規(guī)則或?qū)嵗┑揭粋€(gè)已有的序列里以處理那些難題。

3.Hvac體系產(chǎn)生故障的原因以及常見(jiàn)故障的類(lèi)型

3.1發(fā)生故障的原因

Hvac體系中包含了各種設(shè)備，許多故障之間具有密切的聯(lián)系，所以體系中具有一定的復(fù)雜性，在故障之間有一定的關(guān)聯(lián)。Hvac體系主要借助管道開(kāi)展工作，將各類(lèi)空調(diào)設(shè)備已經(jīng)逐漸連接在一起，形成相互影響相互關(guān)聯(lián)的系統(tǒng)。在系統(tǒng)中如果有一個(gè)部位鍵發(fā)生損毀，那么其他部分的正常工作也會(huì)受到影響，使得體系整體的工作性能下降。另一方面Hvac體系的故障還具有一定的傳遞性，一個(gè)組件發(fā)生故障會(huì)對(duì)其他組件的正常工作產(chǎn)生影響，并使正常組件的參數(shù)發(fā)生改變，這增加了對(duì)故障具體位置進(jìn)行判斷的難度。在分析問(wèn)題原因時(shí)，還需要對(duì)數(shù)據(jù)結(jié)果的精準(zhǔn)度作出判斷。另一方面在Hvac體系中裝設(shè)的傳感器相對(duì)較少，所以對(duì)信息的監(jiān)測(cè)力度不夠強(qiáng)。而且在Hvac系統(tǒng)中自動(dòng)檢測(cè)功能，開(kāi)展時(shí)有大量復(fù)雜數(shù)據(jù)信息聚集，對(duì)操作人員開(kāi)展工作產(chǎn)生很大的影響。這些操作管理數(shù)據(jù)一般情況下很難用圖像或文字直接地表現(xiàn)出來(lái)，分析數(shù)據(jù)時(shí)無(wú)論是應(yīng)用人工還是軟件都會(huì)出現(xiàn)一定的偏差。

3.2常見(jiàn)的故障

Hvac體系中出現(xiàn)故障的種類(lèi)很多，幾乎每一個(gè)組成部件都有出現(xiàn)故障的可能。在單元式空調(diào)基礎(chǔ)中常出現(xiàn)換熱器污染或臟亂的故障，可以通過(guò)比較模型和實(shí)測(cè)參數(shù)的差異進(jìn)行診斷。在變風(fēng)量空調(diào)機(jī)組中可能會(huì)由于送風(fēng)機(jī)、冷水泵、回風(fēng)機(jī)、壓力傳感器等設(shè)備的損壞出現(xiàn)常見(jiàn)故障的問(wèn)題，可以通過(guò)人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的方法進(jìn)行診斷。在往復(fù)式制冷機(jī)組中，由于制冷劑泄漏或管道壓力較大時(shí)冷卻水量變少，是常見(jiàn)故障的現(xiàn)象，可以通過(guò)模式識(shí)別或?qū)＜蚁到y(tǒng)的方法進(jìn)行診斷。在吸收式制冷機(jī)組中，cop下降是常見(jiàn)故障，可以通過(guò)建立在案例基礎(chǔ)上的拓?fù)鋵W(xué)檢測(cè)方法進(jìn)行診斷。在整體式空調(diào)機(jī)中制冷機(jī)泄漏以及壓縮機(jī)進(jìn)排氣閥泄漏，導(dǎo)致制冷劑管道阻力變大，冷凝器變臟是容易發(fā)生的故障，可以通過(guò)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)分析或?qū)嶋H運(yùn)行參數(shù)分析的方式進(jìn)行診斷。對(duì)于Hvac體系常出現(xiàn)的故障問(wèn)題是建筑運(yùn)行參數(shù)的變化問(wèn)題，在進(jìn)行診斷時(shí)需要對(duì)整個(gè)建筑系統(tǒng)進(jìn)行診斷。

3.3故障檢測(cè)與診斷的過(guò)程

初期故障診斷與檢測(cè)主要依靠能夠?qū)⒛茉垂芾砼c控制系統(tǒng)連接在一起的計(jì)算機(jī)設(shè)備進(jìn)行靜態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)的整合。現(xiàn)階段隨著診斷技術(shù)的不斷發(fā)展和成熟，在進(jìn)行故障診斷時(shí)可以應(yīng)用動(dòng)態(tài)的控制方法。在進(jìn)行診斷時(shí)，主要對(duì)期望運(yùn)行的計(jì)算值和實(shí)際運(yùn)行的測(cè)量值進(jìn)行分析，并求和計(jì)算誤差，將計(jì)算結(jié)果傳達(dá)給故障診斷分析處理中心，得出診斷結(jié)果。

在進(jìn)行Hvac體系故障檢測(cè)與診斷時(shí)，需要運(yùn)用各種工具，不同工具具有不同的優(yōu)缺點(diǎn)，比如基于規(guī)則的故障診斷專(zhuān)家體系，具有診斷時(shí)維護(hù)簡(jiǎn)單可以綜合儲(chǔ)存和推廣，各類(lèi)規(guī)格的優(yōu)點(diǎn)，不過(guò)由于體系復(fù)雜，知識(shí)庫(kù)結(jié)構(gòu)多樣，所以沒(méi)有嚴(yán)格的定義，對(duì)故障進(jìn)行精準(zhǔn)的識(shí)別。在模型基礎(chǔ)上的故障診斷方法可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的通用，對(duì)不同層次的診斷也比較精確，但是計(jì)算過(guò)程相對(duì)復(fù)雜，診斷的效率極低。建立在故障數(shù)基礎(chǔ)上的故障診斷方法，雖然可以對(duì)故障進(jìn)行全方位的搜索，但是故障數(shù)建立工作困難，對(duì)計(jì)算機(jī)和軟件的依賴(lài)性較強(qiáng)。建立在案例推理基礎(chǔ)上的故障診斷方法，雖然可以推理分析靜態(tài)故障，但是還要有大量的案例作為前提條件。

總結(jié)

暖通空調(diào)設(shè)備對(duì)性能系數(shù)的要求較高，需要不斷優(yōu)化設(shè)計(jì)與制造。在實(shí)際應(yīng)用中，要充分發(fā)揮暖通空調(diào)效果，就必須加強(qiáng)故障檢測(cè)與診斷，保證暖通空調(diào)設(shè)備一直處于正常運(yùn)行狀態(tài)，達(dá)到最優(yōu)的運(yùn)行效果。

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