暖通空調系統故障檢測與診斷

于義湖

摘要：暖通空調對現代生活質量有重要影響，現如今應用日益廣泛。暖通空調可能會出現故障，從而影響運行效果，而故障檢測與診斷則可以確認存在的問題，加以和解決，保證系統正常運轉。通過本篇文章對暖通空調體系出現故障的原因進行介紹，并列出常見故障的形式，對幾種常用故障檢測的方法進行說明，并比較診斷方法之間的優缺點，為我國暖通空調故障診斷工作提供參考。

關鍵詞：暖通空調;故障;診斷

故障的檢測工作與故障的診斷工作是兩個截然不同的工序，在進行故障檢測時，主要對故障發生的精準位點進行確認，而故障診斷工作是對故障的類型進行描述，確定故障范圍的大小，也就是對故障進行辨識。根據故障檢測與診斷的性質，可以分為調試診斷和監視診斷。運用主動性較強的調試信號去調整空調內部部件的操作是調試診斷，主要把體系中某個部件的運行狀態調整到設定的運行狀態，是一種主動診斷的方式。監測診斷不能夠使用任何可代替的操作，只能被動接受外來手段和部件。

1.概述

有資料表明，在熱泵運行時能源消耗的速度比標準實驗情況下少10%，如果安裝過程中沒有按照相應流程進行，那么能源消耗速度會比實驗條件下消耗速度提高30%以上。在大型建筑物以及商場中運用Hvac體系，對故障進行診斷和調試后，可以提高暖通空調系統的節能效果。運用Hvac體系的故障預測功能可以對空調系統中發生故障的位置進行精準的判斷，迅速查找故障發生的原因，使故障發生的概率降低。故障診斷系統可以自主辨識二型vac設備以及系統出現故障的位置，并向設備操作人員發出指令，可以使體系在第一時間接受修復指令，并減少設備處于不正常運行狀態的時間，為設備的正常運行作出保障。

2.故障檢測及診斷技術

2.1基于故障案例的診斷技術

此種故障診斷法實質是通過訪問知識庫里以往相類似問題的解答，從而取得當前問題的答案。在通常情況下，這類診斷方法具體是通過檢索故障案例及表達等過程，結合相似案例進行故障檢測、診斷。這種障礙診斷辦法需要很多的事例進行支持，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

模糊推理故障診斷技術與上述故障案例診斷技術的原理較為相似，但其主要想法是依據平時生活里的感性分析，經過模糊化進行數據傳入，模糊結合后實施障礙檢測，而后再進行模糊化傳出直接性的判斷，對于工作經驗十分依賴，需要工作人員具有豐富的工作經驗并且擅長歸納總結，在國內未形成系統的理論故障分析時是主要的故障診斷技術。這種故障診斷法通常借鑒大量的實際工作經驗及一些模糊性強的數據來構成信息庫，然后再根據這些數據的邏輯性按照模糊邏輯結合方法整合形成綜合性的評判標準，再實行模糊全面判斷。使用這種故障診斷法的整體思路不夠清晰，所以，對診斷數據整理判斷極為模糊。

2.3基于規則的故障診斷技術

規則故障診斷法是基于規則的障礙診斷體系，起初是通過人工智能研發的，這種系統在很多行業中如：醫學、地理、電子、化學等方面得到廣泛應用。運用IF-THEN規則形式來表示相關的故障與預測兩者之間的各類聯系是規則故障診斷法的具體運用。在暖通空調系統故障中運用IF-THEN規則形式來分析就是將暖通空調各運行部件間關系清晰表現出來，在特定的程序當中解決相關的故障問題。這種診斷法應用了現有的不同知識（規則或實例）到一個已有的序列里以處理那些難題。

3.Hvac體系產生故障的原因以及常見故障的類型

3.1發生故障的原因

Hvac體系中包含了各種設備，許多故障之間具有密切的聯系，所以體系中具有一定的復雜性，在故障之間有一定的關聯。Hvac體系主要借助管道開展工作，將各類空調設備已經逐漸連接在一起，形成相互影響相互關聯的系統。在系統中如果有一個部位鍵發生損毀，那么其他部分的正常工作也會受到影響，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，一個組件發生故障會對其他組件的正常工作產生影響，并使正常組件的參數發生改變，這增加了對故障具體位置進行判斷的難度。在分析問題原因時，還需要對數據結果的精準度作出判斷。另一方面在Hvac體系中裝設的傳感器相對較少，所以對信息的監測力度不夠強。而且在Hvac系統中自動檢測功能，開展時有大量復雜數據信息聚集，對操作人員開展工作產生很大的影響。這些操作管理數據一般情況下很難用圖像或文字直接地表現出來，分析數據時無論是應用人工還是軟件都會出現一定的偏差。

3.2常見的故障

Hvac體系中出現故障的種類很多，幾乎每一個組成部件都有出現故障的可能。在單元式空調基礎中常出現換熱器污染或臟亂的故障，可以通過比較模型和實測參數的差異進行診斷。在變風量空調機組中可能會由于送風機、冷水泵、回風機、壓力傳感器等設備的損壞出現常見故障的問題，可以通過人工神經網絡的方法進行診斷。在往復式制冷機組中，由于制冷劑泄漏或管道壓力較大時冷卻水量變少，是常見故障的現象，可以通過模式識別或專家系統的方法進行診斷。在吸收式制冷機組中，cop下降是常見故障，可以通過建立在案例基礎上的拓撲學檢測方法進行診斷。在整體式空調機中制冷機泄漏以及壓縮機進排氣閥泄漏，導致制冷劑管道阻力變大，冷凝器變臟是容易發生的故障，可以通過統計數據分析或實際運行參數分析的方式進行診斷。對于Hvac體系常出現的故障問題是建筑運行參數的變化問題，在進行診斷時需要對整個建筑系統進行診斷。

3.3故障檢測與診斷的過程

初期故障診斷與檢測主要依靠能夠將能源管理與控制系統連接在一起的計算機設備進行靜態數據庫的整合?，F階段隨著診斷技術的不斷發展和成熟，在進行故障診斷時可以應用動態的控制方法。在進行診斷時，主要對期望運行的計算值和實際運行的測量值進行分析，并求和計算誤差，將計算結果傳達給故障診斷分析處理中心，得出診斷結果。

在進行Hvac體系故障檢測與診斷時，需要運用各種工具，不同工具具有不同的優缺點，比如基于規則的故障診斷專家體系，具有診斷時維護簡單可以綜合儲存和推廣，各類規格的優點，不過由于體系復雜，知識庫結構多樣，所以沒有嚴格的定義，對故障進行精準的識別。在模型基礎上的故障診斷方法可以實現數據的通用，對不同層次的診斷也比較精確，但是計算過程相對復雜，診斷的效率極低。建立在故障數基礎上的故障診斷方法，雖然可以對故障進行全方位的搜索，但是故障數建立工作困難，對計算機和軟件的依賴性較強。建立在案例推理基礎上的故障診斷方法，雖然可以推理分析靜態故障，但是還要有大量的案例作為前提條件。

總結

暖通空調設備對性能系數的要求較高，需要不斷優化設計與制造。在實際應用中，要充分發揮暖通空調效果，就必須加強故障檢測與診斷，保證暖通空調設備一直處于正常運行狀態，達到最優的運行效果。

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