暖通空调故障诊断技术的具体应用

张大伟+杨亮

摘 要：为了保证暖通空调在故障诊断方面有良好效果，技术人员要认识到故障诊断技术的重要性，并能结合实际需要制定出科学的暖通空调设备故障诊断方案。本文就暖通空调设备故障诊断技术的应用进行了分析。

关键词：故障诊断；暖通空调；诊断技术

在暖通空调正常使用的阶段，由于暖通空调运行环境的影响或者是设备自身性能的影响，导致暖通空调在实际的使用中容易出现一些质量问题，这不仅会影响暖通空调的正常运行，同时在对暖通空调进行故障诊断的时候，由于诊断时间较长，也会造成更大的经济损失，因此加强暖通空调在其故障方面的诊断准确性也就有更实际的意义。

1故障诊断处理技术概述

在各种电子技术逐渐普及到人们生活中之后，对人们生活起到了关键性的优化作用，而一旦电子设备在使用中出现了各种故障，那么也会对人们生活，乃至是社会发展造成影响。在这种情况下，诊断技术的发展也就有了巨大的推动力，并在故障诊断中融入了现代信息处理技术以及数字化的交互技术，这种处理技术在面对设备复杂性显著提升的各种设备的时候，能发挥出更强的效果。

目前故障诊断类型的處理技术已经出现在了对各种设备的处理中，尤其是暖通空调等结构复杂、电信号交互次数多的现代设备中，故障诊断技术的应用效果更为突出。这种故障诊断技术在实际的运用中，不仅能有效的对设备故障进行诊断、排除，更重要的是能根据设备运行情况以及环境情况对设备的运行情况预测，在出现故障之前就采取相应措施，防患于未然，这样不仅能避免暖通空调出现各种故障，同时这也能为暖通空调的维护工作提供助力，保证暖通空调的正常运行。

2暖通空调中故障诊断分析

2.1综合使用各种资源进行故障诊断

在使用故障诊断技术来应对各种故障的时候，现代故障诊断技术已经开始全面的运用各种现代技术，并能依托脑电设备超强的处理技术来综合各种资源，使故障诊断技术对暖通空调在运行中出现的各种问题有更好的处理效果。在数据分析视角对各种故障进行分析的时候，各种故障之间也有可能会存在内在联系，这样就能强化对各种故障的诊断效果。

2.2基于电子建模的故障诊断技术

电子建模模式对机械故障进行诊断的方式出现的时间较早，并且在不断的研究中得以深化。通过使用电子建模类型的处理技术，能在电子平台上构建出全面、立体化暖通空调运行模型，在这种建模处理技术发展到现阶段的时候，不仅能对故障进行有效的检测，同时还能通过向电子，模型中输入时间变量、环境变量之后就能模拟出暖通空调的运行情况，这样就能更好的对暖通空调各种故障进行预测。

2.3故障树类型的故障诊断技术

在故障诊断技术不断发展的现阶段，还出现了故障树类型的诊断处理技术，这种技术在实际的运用中的主要思想是从故障体系的末开始进行诊断，这种从下至上的诊断方式能更有全面的对各种故障进行分析，因此这种处理方式在实际的使用中通常会具有检查体系较为严密的特点。在实际的使用中，这种检验方式能对暖通空调故障进行全面的分析，但如果所要检查的设备体型较大或者是结构较为复杂，往往会导致设备故障检测的工作量偏大。

2.4模糊推理的诊断技术

基于模糊推理的故障诊断方法是利用以往的经验值和模糊统计出来的数据构成相关的模糊矩阵，再根据一设定好的模糊逻辑合成算法对其进行模糊的综合评判。总的诊断思路来源于人们日常生活中的模糊判断，通过数据的模糊化输入，而后经过模糊合成后再进行设备故障的诊断，通过模糊化输出最为直观诊断数据的判定方式。

3 FDD技术在HVAC领域的研究和应用现状

根据ANNEX34提供的相关数据，20世纪末，世界上公开发表将近30篇文章提及HVAC的故障诊断。在这为数不多的文章中，模仿和演示了20多个建筑的故障诊断，其中有88%的真实建筑采用了FDD工具的测试，对12%的建筑进行了性能监测和方案优化的评价。在对以往相关文献的调查统计中，空调机组和变风量系统中FDD技术的应用是最多的，其次是关于整体式空调机组中故障诊断技术应用的文章比较多，除此之外，和制冷机组的FDD、设备控制中的FDD还有其他方面的FDD的文章也占一定的比例。

现阶段，HVAC的故障诊断的研究，主要集中在空调机组和空调末端这两个领域，其中屋顶式空调所占的比例最大，主要原因是这种空调在国外应用地比较普遍，同时，还以为这个机型的容量比较小，人工设定的故障可以比较容易地插入其中，便于实现模拟故障的实际测量。从FDD的方法来看，以经验或半经验的黑箱模型的研究方法居多。但是，又因为HVAC系统一般由很多部件构成，非线性特征非常强烈，这就使得建筑负荷受室外气候干扰的影响比较大。另外，模型与机组一定程度上的不匹配也一直是FDD中比较麻烦的问题。因此，要建立起精确的HVAC的FDD物理模型的精确建立是非常困难的，即使是在子系统层别上先实现物理建模而后再对模型进行解析困难也是非常大的。

4故障特征及分类HVAC

系统的故障一般情况下分为：硬故障和软故障两类。故障既有对全局产生影响的，也有仅作用于局部的，所以，它们对整个HVAC系统运行的影响程度大小不一。硬故障主要是指机器设备及装置元件上产生的故障，该故障一产生就会直接造成设备的完全失效。如风机的停机、皮带的断裂、传感器输出信号的损坏、阀门的完全堵塞等等。从故障产生的时间来看，这类故障一般为突发性的，故障影响较大，检测起来就比较容易。

软故障是指机器设备性能的下降或部分失效的故障，例如风机盘管结垢、阀门关闭时的泄漏、仪器的漂移等等。软故障一般都是渐进发生的，在故障产生之前，设备没有明显的征兆，最初难以诊断发生故障的部位。但是，事实上，渐进性的软故障多半是由于系统参数的恶化而导致的，也可以说，软故障所造成的危害远远大于硬故障。

5故障诊断技术的总结与展望

（1）由单一故障向复合的故障诊断转变：由于复合故障的诊断比单一的故障诊断要复杂得多目前，解耦复合的故障诊断技术还不是很完善。其最基本的诊断思路就是把N个同一时间发生的设备故障解耦为互不相关的N个独立的故障进行诊断。

（2）从静态的HVAC系统转向动态的HVAC系统诊断：由于HVAC系统会遭到内外负荷等变化的影响，这就导致HVAC发生动态的变化，为了达到简略的目的，在一定的精度范围内都把HVAC看作静态的，静态的HVAC系统就相应地忽略了很多相关信息，特别是在HVAC设备的启动过程中，静态的HVAC模型根本不能真实地反映具体情况。

（3）从黑箱模型向物理模型转变：由于物理模型建立是相对比较复杂的，所以一般的研究都尽量回避物理模型的监理，但是，随着计算机硬件成本的逐步下降和运算速度的进一步提高，通过某些次要条件的简化，顺势进行物理模型的建立，而后再借用相关的软件进行深入地计算和仿真依旧是HVAC研究的一个新的方向。

6结束语

故障诊断技术的出现为各种机械设备的正常使用创造了更为有力的条件，但这种技术在实际的使用中，也会由于操作难度较高、对设备要求较高而存在一定的难度，为了能有效提升故障诊断技术的准确性，需要技术人员在促进故障诊断技术发展的同时还能提升自身技术水平，真正实现故障诊断技术的全面发展。

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