论暖通空调系统故障检测诊断技术与电气自动化技术

宋明海

【摘要】现在的建筑都有自己的供暖系统，而许多大型商业建筑都装有大型中央空调，为建筑内提供暖气、改善室内环境。在暖通空调系统日常应用中，常出现不同类型故障影响系统运行，当诊断调试后仍可能出现故障，直接造成资源浪费，降低室内空气质量。因此，需要对其故障的检测和诊断技术进行分析，找出实际的解决方法，同时对于空调温度、电能配出的监控和故障及时检测诊断则需要使用电气自动化设备相配合。

【关键词】暖通空调系统；故障检测诊断技术；电气自动化技术；采暖；通风；调节空气

暖通空调系统内的装置数量比较多，人工故障检测会浪费大量的时间，并且检测结果准确度也得不到保障。自动化技术应用在故障检修阶段后，在基层中形成了规范的检测流程，暖通空调使用阶段所产生的参数变化会第一时间反馈到控制系统中，并自动对故障问题进行报警，使技术人员能够第一时间了解到现场出现的问题。暖通系统故障诊断也是十分复杂的工作任务，涉及所用技术以及故障的引发原因，借助自动检修系统来完成控制任务，可以在短时间内了解到故障所发生的位置，以及对系统的影响。实现这一目标需要探测器与传感器的参与，将系统的运行参数调节到合理的范围内。

一、暖通空调系统的故障类型

暖通空调系统的故障除了自然老化而引起的故障还有因设计问题引起的故障，故障类型复杂且多，但大致分类可以分以下几点：首先，按系统故障的性质分类可分为自然故障和人为故障。自然故障是指因自身问题而导致的系统运行故障，而人为故障是指因人为损坏产生的系统故障。其次，可以按照故障的严重程度来分，分为软故障和硬故障，软故障就是系统配件因为使用而积累损伤，表现为老化受损，从未导致配件的部分性失效或者使用效果降低的故障。硬故障就是指设备、配件等彻底损坏，完全失去功效的情况。软故障的发生不像硬故障那样发生得迅速突然，且破坏性较大，软故障的故障发生是循序渐进的，隐蔽性较强，所以相较于软故障，硬故障的检测与诊断较为容易。最后，按故障发生的配件分，暖通空调系统的故障又可细分为组件故障和传感器故障。组件故障是指暖通空调系统的组成设备发生故障，冷水泵或新风机发生故障就可以归于组件故障。传感器故障就是暖通空调系统中的各类传感器出现的故障，可能是数据采集的精度下降，也可能是完全没发挥作用。

二、暖通空调系统故障检测与诊断常用方法

（一）直接方法

直接方法主要是指在暖通空调系统运行中，以不同的输入、输出参数为依据作为故障检测基本症状，直接将这些症状输入分类器中。利用预期设置完成的分类策略对分类器中症状进行具体分类，即对系统故障进行分类，再以此为依据作出准确故障诊断结果。该故障检测与诊断方法常用于分类器设计中，较常见的分类方法如专家规则、贝叶斯分类法等。利用这些具体方法可以有效实现对设备自动故障检测与诊断，效果良好，操作便利，诊断数据较准确。

（二）间接方法

间接方法主要是指通过系统模型预测，该方法的应用前提条件是要先设立正常系统运行条件，并對已经确定的故障进行系统建模。在此基础上构建标准化模型系统，展开进一步针对性预测，再将预测结果所得参数与实测参数对比，将对比后偏差作为输入参数，再输入至分类器，确定故障类型。其分类方法包括贝叶斯分类法、故障树与神经网络法等，其主要建模方法则为回归法等。

三、自动化故障检测与诊断在暖通空调中的应用

目前，故障检测与诊断在暖通空调中和制冷系统中有了很好的发展，且收到广泛的应用。早期的故障诊断工具一般都是手提式诊断器，当维修人员要进行设备维修的时候，用手提式诊断器来检查系统故障。手提式诊断器的优点在于一台机器可以诊断检测多种系统，所以手提式诊断器需要配置的传感器的精度需要很高。它的缺点在于不能在线进行检测和诊断，诊断出来的结果是一种静态检测结果，而不能反映动态检测的结果。因此出于可靠性和安全性考虑，在此基础上嵌入故障诊断和保护系统，设备的开启和停止能够起到保护的作用。

比如制冷系统的压力超过上限的时候，保护系统认为有故障了便会自动停止运行。因此需要保证设备的使用寿命，还能够保护到设备和工作人员的安全。但是保护系统智能对较大的故障问题进行检测和诊断，如果系统的运行状态出现恶化的情况就无法进行检测了。而且在初期故障发生的时候，并不能及时检测到，会造成能源上的巨大消耗。

然后使用暖通空调的人员开始从节约能源和舒适度进行开率，开发适用于系统故障诊断方法。比如将故障诊断供热系统的系统应用到城市供暖方面，此类诊断系统能够及时诊断出设备运行情况，对其进行实时监控和故障诊断，能够更好地保证室内舒适度，但是，在时间和方法上，系统还是不太完善，它只能够适用于特定系统内。

四、结语

现在许多建筑内都有暖通空调系统，而且这种系统在今后也将会越来越普遍，所以对其系统的故障问题我们必须要足够的重视。对其故障的诊断技术和检测技术要加大力度研究改进，在提高系统整体可靠性，有效降低暖通空调出现故障的几率，提升暖通空调应用质量及寿命，给用户提供一个良好的体验环境，为建筑提供一个良好的室内环境。

参考文献

[1]刘进出.自动故障检测与诊断下的暖通空调设计[J].信息技术教育，2013，12（09）：23～24.

[2]杨剑锋.暖通空调设备管理与设计优化[J].西北科技大学院报，2012，23（07）：23～25.