暖通空調(diào)系統(tǒng)故障檢測(cè)診斷技術(shù)與電氣自動(dòng)化技術(shù)初探

陳隆

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。暖通空調(diào)在使用過程中常常會(huì)出現(xiàn)問題，為給人們創(chuàng)造一個(gè)高品質(zhì)、高效率的暖通空調(diào)系統(tǒng)，需要對(duì)其故障的檢測(cè)和診斷技術(shù)進(jìn)行分析，找出實(shí)際的解決方法，同時(shí)對(duì)于空調(diào)溫度、電能配出的監(jiān)控和故障及時(shí)檢測(cè)診斷則需要使用電氣自動(dòng)化設(shè)備相配合。

關(guān)鍵詞：暖通空調(diào)系統(tǒng)；故障檢測(cè)診斷技術(shù)；電氣自動(dòng)化技術(shù)；采暖；通風(fēng)；調(diào)節(jié)空氣 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

中圖分類號(hào)：TU831 文章編號(hào)：1009-2374（2015）06-0082-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.0468

1 對(duì)于暖通空調(diào)系統(tǒng)故障的相關(guān)了解

對(duì)于暖通空調(diào)的故障來說，檢測(cè)和診斷是兩個(gè)不同的步驟，也是不同的工作情況，故障的檢測(cè)是通過一些基本的方法，檢測(cè)出系統(tǒng)發(fā)生故障的確切地點(diǎn)，而故障的診斷是將故障的基本情況給確定下來，如故障的大小、范圍等。一般來說，對(duì)于故障的檢測(cè)和診斷沒有具體地將其劃分開，而是通常都叫成是故障檢測(cè)與診斷。故障的診斷和檢測(cè)技術(shù)的存在，保證了暖通空調(diào)設(shè)備的程序處在高效率的運(yùn)行狀態(tài)，通過自動(dòng)化設(shè)備的配合降低了能源的消耗，提高了經(jīng)濟(jì)效益。因此，加強(qiáng)對(duì)暖通空調(diào)故障的預(yù)測(cè)和監(jiān)控就顯得特別重要，要將其重視起來，用來保證減少故障的出現(xiàn)，使設(shè)備的使用壽命增加，給那些用戶提供一個(gè)良好、清新的室內(nèi)環(huán)境。

對(duì)于通暖系統(tǒng)常見的故障進(jìn)行分析，尋找原因。對(duì)于通暖空調(diào)的系統(tǒng)來說，它是集合了多種設(shè)備，用許許多多的參數(shù)之間的相互耦合，來增加系統(tǒng)的復(fù)雜性和故障的關(guān)聯(lián)性，所以這種系統(tǒng)之間是有著相互聯(lián)系和影響的。在通暖空調(diào)的系統(tǒng)中，如果其中一個(gè)部件出現(xiàn)了故障，就會(huì)影響到其他部件的使用，影響到它們的工作效率，然后就會(huì)使整個(gè)暖通空調(diào)的系統(tǒng)造成影響。我們舉一個(gè)例子來說明一下，在蒸汽壓縮式制冷循環(huán)中，如果其中的冷水泵設(shè)備出現(xiàn)故障，那么冷水泵就會(huì)使水流量減少，在單位時(shí)間內(nèi)通過蒸發(fā)器的水量就會(huì)相對(duì)的減少，那么蒸發(fā)的溫度和蒸發(fā)的壓力就會(huì)隨著降低，就會(huì)影響到壓縮機(jī)的壓縮比，使其隨著升高，那么相對(duì)的能量損耗就會(huì)增大，系統(tǒng)的整體工作效率和帶來的收益就會(huì)隨之降低，嚴(yán)重的時(shí)候還會(huì)讓壓縮機(jī)受到損壞，這就是暖通空調(diào)系統(tǒng)中一個(gè)部件出現(xiàn)問題，隨之就會(huì)出現(xiàn)一系列問題的全過程。就是因?yàn)檫@種原因的存在，所以我們很難判斷出系統(tǒng)到底哪里出現(xiàn)了問題，很難找出故障的準(zhǔn)確位置。暖通空調(diào)系統(tǒng)故障的第二個(gè)原因就是它安裝的傳感器太少，因?yàn)閭鞲衅骺梢云鸬奖O(jiān)測(cè)的作用，所以使得檢測(cè)的信息量不足。第三個(gè)原因就是暖通空調(diào)系統(tǒng)自動(dòng)檢測(cè)的時(shí)候，把大量復(fù)雜的數(shù)據(jù)集中到了一起，給系統(tǒng)的管理者和操作者帶來非常大的困擾，因?yàn)閿?shù)據(jù)量非常大，沒有直觀的圖形和文字將其表述出來，且這些數(shù)據(jù)會(huì)不定時(shí)地發(fā)生變化，更加增大了工作人員的困擾，所以具體的檢測(cè)還是要靠人工來執(zhí)行。但是人為的檢測(cè)分析判斷難免會(huì)出現(xiàn)紕漏，會(huì)忽略到一些關(guān)鍵的細(xì)節(jié)，所以給系統(tǒng)以后的故障埋下了種子。

暖通空調(diào)系統(tǒng)故障帶來的后果。因?yàn)榕照{(diào)故障種類繁多，幾乎每一個(gè)部件都有可能發(fā)生故障，所以對(duì)這些故障進(jìn)行了分析統(tǒng)計(jì)。對(duì)于全封閉的蒸汽壓縮式空調(diào)系統(tǒng)來說，它發(fā)生故障的原因有75%是由于電氣故障而引起的，18%是由于機(jī)械故障引起來的，剩下的7%則是由管路或者閥門出現(xiàn)故障而導(dǎo)致的。其中的電氣故障則88%是由電動(dòng)機(jī)損壞造成的，機(jī)械的故障則是因?yàn)閮?nèi)部的零件損壞而出現(xiàn)故障。暖通空調(diào)系統(tǒng)故障一般不會(huì)造成重大的事故，也不會(huì)出現(xiàn)威脅人生安全的事故，主要的不足就是無法給人們提供一個(gè)良好的室內(nèi)環(huán)境，讓室內(nèi)環(huán)境變差，增加能源的消耗，最后導(dǎo)致設(shè)備

損壞。

2 暖通空調(diào)系統(tǒng)故障的檢測(cè)和診斷方法

暖通空調(diào)系統(tǒng)故障診斷和檢測(cè)的過程。在早期的時(shí)候，故障的檢測(cè)和診斷主要是在連接能源管理和自動(dòng)化控制的系統(tǒng)中個(gè)人計(jì)算機(jī)存檔的靜態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)中，但是這種檢測(cè)有著很多的不足之處。隨著科技的進(jìn)步，現(xiàn)在的故障檢測(cè)和診斷手段嵌入了動(dòng)態(tài)的控制系統(tǒng)體系，完善了檢測(cè)和診斷的技術(shù)。制定一些模型數(shù)值或者一些經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，當(dāng)傳感器測(cè)量得到的實(shí)際運(yùn)行過程中的參數(shù)和由模型得到的計(jì)算值在診斷軟件中進(jìn)行對(duì)比和評(píng)估，它們之間的差值作為傳送的數(shù)據(jù)，送到故障診斷分析其中的問題，如果這個(gè)差值逐漸的增大時(shí)，就說明了這個(gè)系統(tǒng)發(fā)生故障的可能性就會(huì)增加。根據(jù)檢測(cè)系統(tǒng)的分析，就會(huì)將故障的診斷結(jié)果及時(shí)傳送出去進(jìn)行顯示。這些故障診斷由輸入的數(shù)據(jù)類型、復(fù)雜程度、性質(zhì)等進(jìn)行分區(qū)，較難的診斷就會(huì)需要長(zhǎng)時(shí)間來完成，或者由更高層次的診斷設(shè)備來完成。

暖通空調(diào)系統(tǒng)故障的檢測(cè)方法。在以前，我們所用的方法就是用直接、解析和時(shí)序三種冗余法來進(jìn)行檢測(cè)?；诙磕Ｐ头ㄔ谙嗤那闆r下可以通過比較實(shí)際系統(tǒng)或者仿真的模型運(yùn)行狀態(tài)來進(jìn)行檢測(cè)和診斷系統(tǒng)故障，但是在執(zhí)行的時(shí)候需要具體的、精確的數(shù)據(jù)模型來進(jìn)行檢測(cè)。還有一些基于定型模型法、基于統(tǒng)計(jì)學(xué)法、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法和模式識(shí)別法等可以對(duì)暖通空調(diào)系統(tǒng)的故障來進(jìn)行檢測(cè)。

3 電氣自動(dòng)化技術(shù)系統(tǒng)

空調(diào)系統(tǒng)的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)就是通過電氣系統(tǒng)控制的：（1）監(jiān)控計(jì)算機(jī)系統(tǒng)對(duì)整個(gè)暖通空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)備和機(jī)組的監(jiān)視主要就是以動(dòng)態(tài)圖形的方式進(jìn)行的，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的冷熱源泵站、空壓機(jī)站自控子系統(tǒng)等進(jìn)行綜合的研究，協(xié)調(diào)控制，并自行記錄和統(tǒng)計(jì)相關(guān)的數(shù)據(jù)，然后進(jìn)行自動(dòng)檢測(cè)的故障報(bào)警；（2）對(duì)于第二個(gè)大系統(tǒng)的子系統(tǒng)主要完成下面的一些控制，三臺(tái)溴化鋰?yán)渌畽C(jī)組按照時(shí)間來進(jìn)行控制，對(duì)它的啟動(dòng)和停止順序的控制，對(duì)它的節(jié)能及優(yōu)化啟動(dòng)或停止的控制，對(duì)它的壓差控制；（3）聯(lián)合廠房自動(dòng)控制子系統(tǒng)，主要的控制就是對(duì)其新風(fēng)機(jī)組及空調(diào)機(jī)組實(shí)施時(shí)間順序的起停控制，然后就是控制它的溫度，還有它的季節(jié)轉(zhuǎn)換模式和監(jiān)視功能的控制。這些都是電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)，我們對(duì)其實(shí)行相應(yīng)的檢測(cè)技術(shù)就可以很好地控制這個(gè)系統(tǒng)，對(duì)它的診斷檢測(cè)也就方便得多。

4 結(jié)語

現(xiàn)在許多商業(yè)建筑設(shè)施內(nèi)都有暖通空調(diào)系統(tǒng)，而且這種系統(tǒng)在今后也將會(huì)越來越普遍，所以對(duì)其系統(tǒng)的故障問題我們必須要有足夠的重視。配套的自動(dòng)化設(shè)備也要不斷優(yōu)化更新技術(shù)。對(duì)于其系統(tǒng)來說，它的出現(xiàn)在一定程度上減少了能源的消耗，符合國(guó)家的經(jīng)濟(jì)政策和發(fā)展戰(zhàn)略，所以對(duì)其故障的診斷技術(shù)和檢測(cè)技術(shù)要加大力度研究改進(jìn)，最后將其完善，給用戶提供一個(gè)良好的體驗(yàn)環(huán)境，為建筑提供一個(gè)良好的室內(nèi)環(huán)境。在將來的發(fā)展當(dāng)中，暖通空調(diào)系統(tǒng)故障診斷檢測(cè)工具將會(huì)成為一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的操作部件，會(huì)將其逐漸地運(yùn)用融合到電氣建筑的控制系統(tǒng)中去，甚至可能成為能源管理與控制的一個(gè)模塊，不再受到人為因素的限制。但是想要這樣的目標(biāo)實(shí)現(xiàn)，我們還得對(duì)其進(jìn)行針對(duì)性的研究，進(jìn)行融合實(shí)驗(yàn)，讓其不再成為目標(biāo)，而是成為現(xiàn)實(shí)中的存在。

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（責(zé)任編輯：黃銀芳）