暖通空调系统故障检测与诊断技术研究进展

暖通空调系统故障检测与诊断技术研究进展

李孝燕 1 ， 何晓玲 2

1 山东长江国粮仓储机械股份有限公司，山东省淄博市 256407 2 身份证号码： 37032119840331****

摘要：经济的快速发展带动我国人们生活水平不断提高，对于居住要求也是与日俱增。对暖通空调系统进行研究可以为人们优化生活质量创造条件，暖通空调和市场上销售的其他空调类型相比，在技术方面更为专业，功能也更加齐全。更关键的是，暖通空调系统的应用还可以践行可持续发展战略，发挥出节能环保的作用，为社会的生态化发展作出了很多贡献。

关键词：暖通空调系统故障检测；诊断技术研究

引言

我国经济建设的快速发展推动我国建设行业发展迅速，为我国基础建设贡献力量。伴随着现代经济社会的快速发展，人们日益增长的物质和文化要求逐渐提高，同时城市建筑的增多使得暖通空调被广泛应用，暖通空调系统的应用不仅能够提高人们的生活水平与质量，而且有利于优化现代化社会人民的生活条件。事实上，暖通空调的安全与稳定发展是社会全面建设的必然要求，也是现代建筑在全球一体化的进程下结构转变与设计更新的发展要求，然而现阶段的暖通空调系统易出现一系列的故障，对其故障进行检测和诊断十分必要。

1我国暖通空调系统故障检测与诊断研究的现状分析

随着人们生活质量的不断上升，加上节能意识开始在社会各方面普及，使得原有的水力调节系统已难以适应暖通空调系统发展的需求。在此背景下，人们开始对水力调节系统加大了研究力度，研究出了一个变量流水力系统与变风量系统的暖通空调调节方式，在新型系统得到了应用之后，暖通空调系统就能够得到更加良好的平衡。在对暖通空调系统进行研究的时候发现，故障发生最频繁的器件分别是组件与传感器，故障类型主要有制冷机故障、水系统故障、空气侧故障。相关研究人员在对暖通空调系统的故障进行研究的时候，都是采用将定量分析与定性分析相结合的方法。从目前研究概况来看，在对暖通空调系统进行故障诊断的时候，比较成熟的机制诊断方式主要有传感器诊断法与神经网络诊断法，而且还在暖通空调系统的仿真模型中制定出了一个变风量暖通空调系统故障监控方案。

2暖通空调系统故障的主要原因

在暖通空调系统中，多种设备的整合构成了其完整的体系，数量较多的设备连接方法使得整体的系统的复杂程度增加，暖通空调系统的故障之间的互通性和影响性较强，一个位置出现故障就会对整体的暖通空调系统造成一定的影响，因此有必要地对暖通空调系统的故障原因进行分析。暖通空调系统的故障按照性质分类主要有两大方面，自然故障和人为故障，因空调本身的原因出现系统运行故障的自然故障一般有系统配件由于长期使用而出现损伤老化，效果降低的问题，人为故障是人工操作不当或损坏造成的系统故障，二者从一定程度来说通过专业的技术手段就能够处理。暖通空调的组件故障和传感器故障同样是其出现故障的重要因素，风机作为暖通空调的重要组成部分十分容易出现问题，冷热不均的问题时常出现，不少空调内部的传感器的数据信息采集的速度与精度下降。另外，管路和全封闭的蒸汽压缩式系统也容易产生问题，使得暖通空调的使用性能变差。

3暖通空调系统故障诊断技术

1.模式识别诊断技术，模式识别诊断法需要把故障检测的稳定状态和不稳定状态进行区分，并通过对系统故障的特征和属性进行全面研究，然后进行对比分析和总结计算。这种诊断技术的优点在于计算量较低，而且不用建立模型。2.神经网络诊断技术，这种诊断技术是通过互相关联的神经网络进行诊断，故障信号会在神经网络中反复传递，利用大量信息就可以实现网络的建立，并且在使用的过程中不断完善网络，最后通过校对数据就可以推动神经网络的运行。这种诊断方式具有很大的优势，也不需要建立模型。3.故障树诊断技术，这种诊断技术主要是从空调系统的主要故障入手，利用倒查的方式依次排查故障，这样就不会出现遗漏的情况。但是对于比较庞大的系统来说，需要构建的故障树规模也比较大，构建和操作都很复杂，可操作性差，存在一定的弊端。4.故障案例诊断技术，这种技术就是通过查找相关的故障案例和资料来解决问题，主要包括故障案例检索和表达环节，使用这种技术进行故障诊断必须结合案例才能进行，但是因为故障检测的精确性较低，所以这种技术在使用时有一定的局限性。

4暖通空调故障检测技术的发展目标

4.1加强经济性研究

加大对暖通空调系统的检测和诊断是非常有必要的，尤其是对于经济方面来说大有助益。提升暖通空调的经济效益，就可以让使用者了解到故障检测给自己带来的便利，从而吸引更多的人加入其中，为暖通空调系统故障自动化检测提供强大的助力。对于开发和设计暖通空调的工作人员来说，节省故障自动检测系统的开支是一项重大的任务，需要在研究故障诊断方法的同时，利用系统自身的元器件，尽量减少对检测系统的篡改。

4.2注重维护暖通空调性能

采用大量的并行网络体系对暖通空调系统的故障进行数据和信息的采集和传输，借助定性分析的方法，使用定性分析的工具和专家意见对暖通空调的故障的变化发展规律进行系统科学的分析，探究其中的因果关系，使用主元分析法来判断暖通空调故障诊断和检测的功能。检测暖通空调在故障状态下和正常状态下的各项指标的灵敏度和使用精度，推测暖通空调在实施了故障检测与诊断后的使用寿命年限。故障树的分析方法是逐层地剖析暖通空调的基本故障所在的位置，进而查询更多的细枝末节，通过故障发生的原因探寻合理的处理对策。同时，及时地更新零部件，确保暖通空调的组成部分正常运行，适当维修和整改，加大故障的检测与诊断，注重对于暖通空调内部的设备进行检测处理。

4.3在应用和推广方面

经济性是限制故障检测诊断技术深入推广的关键因素。为突破这一瓶颈，可良好融合现有的建筑控制系统与故障检测诊断系统，以此减少投入，尽量利用原有设备和元件，降低或避免故障检测诊断方面的附加投入。目前有许多建筑都配置了BEMS，它可对暖通空调实际运行数据进行自动收集，结合FDD和BEMS，能获取实时运行数据，以此降低用于检测诊断工作的费用。另外，还要对节能效果进行准确评估，构建系统性能评估体系，确保每一个用户都能清楚观察到合理的故障检测诊断所带来的经济效益和节能效果，为其应用和推广奠定良好的基础。

4.4加强可靠性研究

要想提升暖通空调的性能，除了要提升设计和制造方面的研究效率，还要确保空调系统处于正常的运行状态，实现性能空调的最优化。在检测暖通空调故障的时候，很可能会受到外界的影响，从而导致一些问题的出现。如果要对设备进行创新的话，就要首先确保暖通空调的故障检测系统的可靠性，提升系统的可靠性就可以降低设备发出警报的错误率，对于降低警报噪声也有很大的作用，而且操作者也不需要反复操作故障检测系统，为暖通空调的安全运行提供了很多保障。

结语

对暖通空调系统进行故障检测的方法有很多，而且随着科学技术的不断发展，故障诊断技术也在不断进步和发展，在今后的故障检测中，诊断工具和技术也会越来越现代化和先进化，甚至有可能成为暖通能源管理系统的重要部分。由此可见，暖通空调的故障检测拥有很大的发展空间，而且具有一定的实用性和便利性，所以检测人员要根据空调系统故障的类型来采取解决措施，从而促进暖通空调系统安全和稳定地运行。

参考文献

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[2]杨帅,闫自成.暖通空调系统故障检测与诊断技术研究进展[J].建筑工程技术与设计,2015,17(29):25-26.

[3]刘杰.关于暖通空调系统故障检测与诊断技术研究进展[J].企业导报,2016,31(19):92-93.