論暖通空調系統故障檢測診斷技術與電氣自動化技術

宋明海

【摘要】現在的建筑都有自己的供暖系統，而許多大型商業建筑都裝有大型中央空調，為建筑內提供暖氣、改善室內環境。在暖通空調系統日常應用中，常出現不同類型故障影響系統運行，當診斷調試后仍可能出現故障，直接造成資源浪費，降低室內空氣質量。因此，需要對其故障的檢測和診斷技術進行分析，找出實際的解決方法，同時對于空調溫度、電能配出的監控和故障及時檢測診斷則需要使用電氣自動化設備相配合。

【關鍵詞】暖通空調系統；故障檢測診斷技術；電氣自動化技術；采暖；通風；調節空氣

暖通空調系統內的裝置數量比較多，人工故障檢測會浪費大量的時間，并且檢測結果準確度也得不到保障。自動化技術應用在故障檢修階段后，在基層中形成了規范的檢測流程，暖通空調使用階段所產生的參數變化會第一時間反饋到控制系統中，并自動對故障問題進行報警，使技術人員能夠第一時間了解到現場出現的問題。暖通系統故障診斷也是十分復雜的工作任務，涉及所用技術以及故障的引發原因，借助自動檢修系統來完成控制任務，可以在短時間內了解到故障所發生的位置，以及對系統的影響。實現這一目標需要探測器與傳感器的參與，將系統的運行參數調節到合理的范圍內。

一、暖通空調系統的故障類型

暖通空調系統的故障除了自然老化而引起的故障還有因設計問題引起的故障，故障類型復雜且多，但大致分類可以分以下幾點：首先，按系統故障的性質分類可分為自然故障和人為故障。自然故障是指因自身問題而導致的系統運行故障，而人為故障是指因人為損壞產生的系統故障。其次，可以按照故障的嚴重程度來分，分為軟故障和硬故障，軟故障就是系統配件因為使用而積累損傷，表現為老化受損，從未導致配件的部分性失效或者使用效果降低的故障。硬故障就是指設備、配件等徹底損壞，完全失去功效的情況。軟故障的發生不像硬故障那樣發生得迅速突然，且破壞性較大，軟故障的故障發生是循序漸進的，隱蔽性較強，所以相較于軟故障，硬故障的檢測與診斷較為容易。最后，按故障發生的配件分，暖通空調系統的故障又可細分為組件故障和傳感器故障。組件故障是指暖通空調系統的組成設備發生故障，冷水泵或新風機發生故障就可以歸于組件故障。傳感器故障就是暖通空調系統中的各類傳感器出現的故障，可能是數據采集的精度下降，也可能是完全沒發揮作用。

二、暖通空調系統故障檢測與診斷常用方法

（一）直接方法

直接方法主要是指在暖通空調系統運行中，以不同的輸入、輸出參數為依據作為故障檢測基本癥狀，直接將這些癥狀輸入分類器中。利用預期設置完成的分類策略對分類器中癥狀進行具體分類，即對系統故障進行分類，再以此為依據作出準確故障診斷結果。該故障檢測與診斷方法常用于分類器設計中，較常見的分類方法如專家規則、貝葉斯分類法等。利用這些具體方法可以有效實現對設備自動故障檢測與診斷，效果良好，操作便利，診斷數據較準確。

（二）間接方法

間接方法主要是指通過系統模型預測，該方法的應用前提條件是要先設立正常系統運行條件，并對已經確定的故障進行系統建模。在此基礎上構建標準化模型系統，展開進一步針對性預測，再將預測結果所得參數與實測參數對比，將對比后偏差作為輸入參數，再輸入至分類器，確定故障類型。其分類方法包括貝葉斯分類法、故障樹與神經網絡法等，其主要建模方法則為回歸法等。

三、自動化故障檢測與診斷在暖通空調中的應用

目前，故障檢測與診斷在暖通空調中和制冷系統中有了很好的發展，且收到廣泛的應用。早期的故障診斷工具一般都是手提式診斷器，當維修人員要進行設備維修的時候，用手提式診斷器來檢查系統故障。手提式診斷器的優點在于一臺機器可以診斷檢測多種系統，所以手提式診斷器需要配置的傳感器的精度需要很高。它的缺點在于不能在線進行檢測和診斷，診斷出來的結果是一種靜態檢測結果，而不能反映動態檢測的結果。因此出于可靠性和安全性考慮，在此基礎上嵌入故障診斷和保護系統，設備的開啟和停止能夠起到保護的作用。

比如制冷系統的壓力超過上限的時候，保護系統認為有故障了便會自動停止運行。因此需要保證設備的使用壽命，還能夠保護到設備和工作人員的安全。但是保護系統智能對較大的故障問題進行檢測和診斷，如果系統的運行狀態出現惡化的情況就無法進行檢測了。而且在初期故障發生的時候，并不能及時檢測到，會造成能源上的巨大消耗。

然后使用暖通空調的人員開始從節約能源和舒適度進行開率，開發適用于系統故障診斷方法。比如將故障診斷供熱系統的系統應用到城市供暖方面，此類診斷系統能夠及時診斷出設備運行情況，對其進行實時監控和故障診斷，能夠更好地保證室內舒適度，但是，在時間和方法上，系統還是不太完善，它只能夠適用于特定系統內。

四、結語

現在許多建筑內都有暖通空調系統，而且這種系統在今后也將會越來越普遍，所以對其系統的故障問題我們必須要足夠的重視。對其故障的診斷技術和檢測技術要加大力度研究改進，在提高系統整體可靠性，有效降低暖通空調出現故障的幾率，提升暖通空調應用質量及壽命，給用戶提供一個良好的體驗環境，為建筑提供一個良好的室內環境。

參考文獻

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