暖通空調(diào)系統(tǒng)故障檢測與診斷研究進(jìn)展

丁飛+劉永超

【摘 要】伴隨著現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)社會的快速發(fā)展，人們?nèi)找嬖鲩L的物質(zhì)和文化要求逐漸提高，同時城市建筑的增多使得暖通空調(diào)被廣泛應(yīng)用，暖通空調(diào)系統(tǒng)的應(yīng)用不僅能夠提高人們的生活水平與質(zhì)量，而且有利于優(yōu)化現(xiàn)代化社會人民的生活條件。事實上，暖通空調(diào)的安全與穩(wěn)定發(fā)展是社會全面建設(shè)的必然要求，也是現(xiàn)代建筑在全球一體化的進(jìn)程下結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變與設(shè)計更新的發(fā)展要求，然而現(xiàn)階段的暖通空調(diào)系統(tǒng)易出現(xiàn)一系列的故障，對其故障進(jìn)行檢測和診斷十分必要。本研究主要從暖通空調(diào)系統(tǒng)出現(xiàn)故障的主要原因和診斷的基本原則出發(fā)，分析對暖通空調(diào)的故障進(jìn)行檢測與診斷的積極意義，探討暖通空調(diào)系統(tǒng)的常用故障檢測和診斷方法，為相關(guān)的技術(shù)人員提供一定的指導(dǎo)和建議，推動城市化的建設(shè)與發(fā)展。

【關(guān)鍵詞】暖通空調(diào)系統(tǒng)；故障檢測；診斷研究

0 前言

現(xiàn)階段，商業(yè)建筑和民用建筑在使用暖通空調(diào)的過程中，會由于設(shè)備維護(hù)不當(dāng)和性能退化等原因而不可避免地出現(xiàn)問題與故障，造成了較多的能源損耗，不利于能源的有效利用和合理調(diào)配?？傮w上來說，暖通空調(diào)系統(tǒng)的故障檢測對減少能源消耗，降低不必要的維修費用，和提高室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量有重要的意義。目前暖通空調(diào)技術(shù)的不斷進(jìn)步使得其故障檢測與診斷的研究得到更多的重視，對暖通空調(diào)系統(tǒng)的故障進(jìn)行全面的檢測決定了空調(diào)運行的穩(wěn)定性。部分的暖通空調(diào)系統(tǒng)經(jīng)過標(biāo)準(zhǔn)的調(diào)試過后會減少故障出現(xiàn)的頻率，同時降低暖通空調(diào)設(shè)備的損耗，通過實施空調(diào)的故障檢測與診斷來優(yōu)化暖通空調(diào)的性能是公共建筑中對暖通空調(diào)進(jìn)行常規(guī)檢驗的重要途徑與方法。

1 暖通空調(diào)系統(tǒng)故障的基本概況

1.1 暖通空調(diào)系統(tǒng)故障的主要原因

在暖通空調(diào)系統(tǒng)中，多種設(shè)備的整合構(gòu)成了其完整的體系，數(shù)量較多的設(shè)備連接方法使得整體的系統(tǒng)的復(fù)雜程度增加，暖通空調(diào)系統(tǒng)的故障之間的互通性和影響性較強(qiáng)，一個位置出現(xiàn)故障就會對整體的暖通空調(diào)系統(tǒng)造成一定的影響，因此有必要地對暖通空調(diào)系統(tǒng)的故障原因進(jìn)行分析。暖通空調(diào)系統(tǒng)的故障按照性質(zhì)分類主要有兩大方面，自然故障和人為故障，因空調(diào)本身的原因出現(xiàn)系統(tǒng)運行故障的自然故障一般有系統(tǒng)配件由于長期使用而出現(xiàn)損傷老化，效果降低的問題，人為故障是人工操作不當(dāng)或損壞造成的系統(tǒng)故障，二者從一定程度來說通過專業(yè)的技術(shù)手段就能夠處理。暖通空調(diào)的組件故障和傳感器故障同樣是其出現(xiàn)故障的重要因素，風(fēng)機(jī)作為暖通空調(diào)的重要組成部分十分容易出現(xiàn)問題，冷熱不均的問題時常出現(xiàn)，不少空調(diào)內(nèi)部的傳感器的數(shù)據(jù)信息采集的速度與精度下降。另外，管路和全封閉的蒸汽壓縮式系統(tǒng)也容易產(chǎn)生問題，使得暖通空調(diào)的使用性能變差。

1.2 暖通空調(diào)系統(tǒng)故障與診斷的原則

暖通空調(diào)系統(tǒng)故障的基本原則主要有三方面，首先，規(guī)則性，在處理暖通空調(diào)系統(tǒng)的故障時，應(yīng)該根據(jù)其應(yīng)用較為廣泛的和設(shè)計領(lǐng)域較寬的專家系統(tǒng)故障辨識方法，以制定的規(guī)則為首要的考慮因素，通過規(guī)則系統(tǒng)創(chuàng)建故障的表現(xiàn)特點與故障根本原因的基本聯(lián)系。其次目的性，在檢測和診斷暖通空調(diào)的故障時，應(yīng)該有明確的研究方向，保證故障處理對象明確，通過何種技術(shù)手段對暖通空調(diào)的何種故障進(jìn)行解決是在進(jìn)行故障檢測和診斷時需要清楚的問題，要求目標(biāo)切實可行，而且準(zhǔn)確合理。最后，反饋性，判斷出暖通空調(diào)的系統(tǒng)的故障并提出合理的解決措施之后，應(yīng)該給予相關(guān)的專業(yè)人員以書面報告或者提示，著眼于暖通空調(diào)系統(tǒng)的管理與控制研究，確保檢測與診斷技術(shù)的成熟穩(wěn)定。

1.3 暖通空調(diào)系統(tǒng)故障檢測與診斷的現(xiàn)狀和意義

現(xiàn)階段，經(jīng)濟(jì)與科技的不斷發(fā)展在使得人們對生活質(zhì)量提出了更高的要求的同時，促進(jìn)了對暖通空調(diào)系統(tǒng)的開發(fā)力度的加大，但是暖通空調(diào)系統(tǒng)普遍產(chǎn)生的故障不僅給開發(fā)商帶來了較大的困難繞，而且大大影響著人民群眾的生活品質(zhì)。暖通空調(diào)是人類的生產(chǎn)中重要的環(huán)境調(diào)節(jié)機(jī)制，其能源損耗的程度對于我國能源合理利用具有重要的意義。不同類型的暖通空調(diào)會出現(xiàn)不同的故障，其解決策略同樣具有差異性，暖通空調(diào)對能源的耗用使得環(huán)境的負(fù)擔(dān)加重，不利于實現(xiàn)暖通空調(diào)節(jié)能運行的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。對暖通空調(diào)系統(tǒng)給進(jìn)行故障檢測和診斷是在我國的環(huán)境和能源壓力不斷加大的條件下對節(jié)約能源的設(shè)備提出新要求的必然結(jié)果，探尋合理的的故障檢測和診斷方法，使得暖通空調(diào)的性能保持良好有利于維持室內(nèi)環(huán)境的舒適度和滿意度，有效地減少設(shè)備能耗。對暖通空調(diào)的系統(tǒng)故障進(jìn)行適當(dāng)?shù)闹亟M和修整，才能從根本上解決其出現(xiàn)的具體問題。

2 暖通空調(diào)系統(tǒng)的常用故障檢測與診斷方法

2.1 制定合理的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)

科學(xué)可行的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)在暖通空調(diào)的故障檢測與診斷中十分重要，根據(jù)暖通空調(diào)系統(tǒng)故障發(fā)生的規(guī)律和機(jī)理建立故障與對策之間的關(guān)系能夠有效地判斷故障檢測和診斷的基本模型。通過制定嚴(yán)謹(jǐn)?shù)囊?guī)范制度來加強(qiáng)暖通空調(diào)的性能，利用系統(tǒng)的故障辨識模型優(yōu)化暖通空調(diào)的 設(shè)備程序，進(jìn)而提高暖通空調(diào)的經(jīng)濟(jì)適用性。暖通空調(diào)在經(jīng)過了系統(tǒng)故障的檢測和診斷后，以已經(jīng)制定完善的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行判斷，將診斷結(jié)果傳輸?shù)斤@示和執(zhí)行的設(shè)備中，確保暖通空調(diào)的故障檢驗得到足夠的關(guān)注與重視。

2.2 注重維護(hù)暖通空調(diào)性能

采用大量的并行網(wǎng)絡(luò)體系對暖通空調(diào)系統(tǒng)的故障進(jìn)行數(shù)據(jù)和信息的采集和傳輸，借助定性分析的方法，使用定性分析的工具和專家意見對暖通空調(diào)的故障的變化發(fā)展規(guī)律進(jìn)行系統(tǒng)科學(xué)的分析，探究其中的因果關(guān)系，使用主元分析法來判斷暖通空調(diào)故障診斷和檢測的功能。檢測暖通空調(diào)在故障狀態(tài)下和正常狀態(tài)下的各項指標(biāo)的靈敏度和使用精度，推測暖通空調(diào)在實施了故障檢測與診斷后的使用壽命年限。故障樹的分析方法是逐層地剖析暖通空調(diào)的基本故障所在的位置，進(jìn)而查詢更多的細(xì)枝末節(jié)，通過故障發(fā)生的原因探尋合理的處理對策。同時，及時地更新零部件，確保暖通空調(diào)的組成部分正常運行，適當(dāng)維修和整改，加大故障的檢測與診斷，注重對于暖通空調(diào)內(nèi)部的設(shè)備進(jìn)行檢測處理。

2.3 引進(jìn)先進(jìn)方法，提高診斷技術(shù)

適當(dāng)?shù)匾M(jìn)國外的先進(jìn)經(jīng)驗和技術(shù)，利用科技手段將控制系統(tǒng)體系與故障檢測和診斷相結(jié)合和協(xié)調(diào)，不斷完善檢測和診斷的技術(shù)方法，使用計算機(jī)和大數(shù)據(jù)提高診斷水平，實時顯示傳輸?shù)脑\斷數(shù)據(jù)，分層分區(qū)地檢測故障系統(tǒng)，根據(jù)暖通空調(diào)故障的級別和優(yōu)先級的差異性進(jìn)行拓展空間，保證大量的歷史數(shù)據(jù)全面有效地應(yīng)用在需要建立的精確模型中。另外，在定量和定性分析的基礎(chǔ)上，使用統(tǒng)計學(xué)和模式識別法對暖通空調(diào)的類型進(jìn)行完整地檢測與診斷，不僅需要提高空調(diào)內(nèi)部傳感器的性能，還應(yīng)該解決較為高端的暖通空調(diào)系統(tǒng)的故障。同時，以信號處理為依托，分析小波的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，對于異常的工作信號就是暖通空調(diào)中故障的位置。

3 結(jié)語

暖通空調(diào)體系的故障檢查和診斷研究仍然不足，理論和方法的研究未能夠真正全面地應(yīng)用在實際的暖通空調(diào)的系統(tǒng)運行中，導(dǎo)致其故障的檢測和研究內(nèi)容和方式都存在一定的缺陷，科學(xué)技術(shù)水平的進(jìn)步和社會服務(wù)方式的不斷轉(zhuǎn)變使得暖通空調(diào)系統(tǒng)向著科學(xué)化完整化的目標(biāo)前進(jìn)，其發(fā)展前景和發(fā)展?jié)摿薮?，暖通空調(diào)的發(fā)展趨勢一般為高精度和高效率的整體技術(shù)優(yōu)化。另外，利用更加高水平的技術(shù)手段對暖通空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行節(jié)能化處理十分重要，使之更加符合節(jié)約資源、保護(hù)環(huán)境的基本國策的具體要求，通過暖通空調(diào)的故障檢測和診斷來推進(jìn)暖通空調(diào)系統(tǒng)的全面可持續(xù)發(fā)展。

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[責(zé)任編輯：張濤]endprint