暖通空调系统故障检测与诊断

于义湖

摘要：暖通空调对现代生活质量有重要影响，现如今应用日益广泛。暖通空调可能会出现故障，从而影响运行效果，而故障检测与诊断则可以确认存在的问题，加以和解决，保证系统正常运转。通过本篇文章对暖通空调体系出现故障的原因进行介绍，并列出常见故障的形式，对几种常用故障检测的方法进行说明，并比较诊断方法之间的优缺点，为我国暖通空调故障诊断工作提供参考。

关键词：暖通空调;故障;诊断

故障的检测工作与故障的诊断工作是两个截然不同的工序，在进行故障检测时，主要对故障发生的精准位点进行确认，而故障诊断工作是对故障的类型进行描述，确定故障范围的大小，也就是对故障进行辨识。根据故障检测与诊断的性质，可以分为调试诊断和监视诊断。运用主动性较强的调试信号去调整空调内部部件的操作是调试诊断，主要把体系中某个部件的运行状态调整到设定的运行状态，是一种主动诊断的方式。监测诊断不能够使用任何可代替的操作，只能被动接受外来手段和部件。

1.概述

有资料表明，在热泵运行时能源消耗的速度比标准实验情况下少10%，如果安装过程中没有按照相应流程进行，那么能源消耗速度会比实验条件下消耗速度提高30%以上。在大型建筑物以及商场中运用Hvac体系，对故障进行诊断和调试后，可以提高暖通空调系统的节能效果。运用Hvac体系的故障预测功能可以对空调系统中发生故障的位置进行精准的判断，迅速查找故障发生的原因，使故障发生的概率降低。故障诊断系统可以自主辨识二型vac设备以及系统出现故障的位置，并向设备操作人员发出指令，可以使体系在第一时间接受修复指令，并减少设备处于不正常运行状态的时间，为设备的正常运行作出保障。

2.故障检测及诊断技术

2.1基于故障案例的诊断技术

此种故障诊断法实质是通过访问知识库里以往相类似问题的解答，从而取得当前问题的答案。在通常情况下，这类诊断方法具体是通过检索故障案例及表达等过程，结合相似案例进行故障检测、诊断。这种障碍诊断办法需要很多的事例进行支持，精确性较低，因此，采取故障案例诊断法有一定的局限性。

2.2基于模糊推理的故障诊断技术

模糊推理故障诊断技术与上述故障案例诊断技术的原理较为相似，但其主要想法是依据平时生活里的感性分析，经过模糊化进行数据传入，模糊结合后实施障碍检测，而后再进行模糊化传出直接性的判断，对于工作经验十分依赖，需要工作人员具有丰富的工作经验并且擅长归纳总结，在国内未形成系统的理论故障分析时是主要的故障诊断技术。这种故障诊断法通常借鉴大量的实际工作经验及一些模糊性强的数据来构成信息库，然后再根据这些数据的逻辑性按照模糊逻辑结合方法整合形成综合性的评判标准，再实行模糊全面判断。使用这种故障诊断法的整体思路不够清晰，所以，对诊断数据整理判断极为模糊。

2.3基于规则的故障诊断技术

规则故障诊断法是基于规则的障碍诊断体系，起初是通过人工智能研发的，这种系统在很多行业中如：医学、地理、电子、化学等方面得到广泛应用。运用IF-THEN规则形式来表示相关的故障与预测两者之间的各类联系是规则故障诊断法的具体运用。在暖通空调系统故障中运用IF-THEN规则形式来分析就是将暖通空调各运行部件间关系清晰表现出来，在特定的程序当中解决相关的故障问题。这种诊断法应用了现有的不同知识（规则或实例）到一个已有的序列里以处理那些难题。

3.Hvac体系产生故障的原因以及常见故障的类型

3.1发生故障的原因

Hvac体系中包含了各种设备，许多故障之间具有密切的联系，所以体系中具有一定的复杂性，在故障之间有一定的关联。Hvac体系主要借助管道开展工作，将各类空调设备已经逐渐连接在一起，形成相互影响相互关联的系统。在系统中如果有一个部位键发生损毁，那么其他部分的正常工作也会受到影响，使得体系整体的工作性能下降。另一方面Hvac体系的故障还具有一定的传递性，一个组件发生故障会对其他组件的正常工作产生影响，并使正常组件的参数发生改变，这增加了对故障具体位置进行判断的难度。在分析问题原因时，还需要对数据结果的精准度作出判断。另一方面在Hvac体系中装设的传感器相对较少，所以对信息的监测力度不够强。而且在Hvac系统中自动检测功能，开展时有大量复杂数据信息聚集，对操作人员开展工作产生很大的影响。这些操作管理数据一般情况下很难用图像或文字直接地表现出来，分析数据时无论是应用人工还是软件都会出现一定的偏差。

3.2常见的故障

Hvac体系中出现故障的种类很多，几乎每一个组成部件都有出现故障的可能。在单元式空调基础中常出现换热器污染或脏乱的故障，可以通过比较模型和实测参数的差异进行诊断。在变风量空调机组中可能会由于送风机、冷水泵、回风机、压力传感器等设备的损坏出现常见故障的问题，可以通过人工神经网络的方法进行诊断。在往复式制冷机组中，由于制冷剂泄漏或管道压力较大时冷却水量变少，是常见故障的现象，可以通过模式识别或专家系统的方法进行诊断。在吸收式制冷机组中，cop下降是常见故障，可以通过建立在案例基础上的拓扑学检测方法进行诊断。在整体式空调机中制冷机泄漏以及压缩机进排气阀泄漏，导致制冷剂管道阻力变大，冷凝器变脏是容易发生的故障，可以通过统计数据分析或实际运行参数分析的方式进行诊断。对于Hvac体系常出现的故障问题是建筑运行参数的变化问题，在进行诊断时需要对整个建筑系统进行诊断。

3.3故障检测与诊断的过程

初期故障诊断与检测主要依靠能够将能源管理与控制系统连接在一起的计算机设备进行静态数据库的整合。现阶段随着诊断技术的不断发展和成熟，在进行故障诊断时可以应用动态的控制方法。在进行诊断时，主要对期望运行的计算值和实际运行的测量值进行分析，并求和计算误差，将计算结果传达给故障诊断分析处理中心，得出诊断结果。

在进行Hvac体系故障检测与诊断时，需要运用各种工具，不同工具具有不同的优缺点，比如基于规则的故障诊断专家体系，具有诊断时维护简单可以综合储存和推广，各类规格的优点，不过由于体系复杂，知识库结构多样，所以没有严格的定义，对故障进行精准的识别。在模型基础上的故障诊断方法可以实现数据的通用，对不同层次的诊断也比较精确，但是计算过程相对复杂，诊断的效率极低。建立在故障数基础上的故障诊断方法，虽然可以对故障进行全方位的搜索，但是故障数建立工作困难，对计算机和软件的依赖性较强。建立在案例推理基础上的故障诊断方法，虽然可以推理分析静态故障，但是还要有大量的案例作为前提条件。

总结

暖通空调设备对性能系数的要求较高，需要不断优化设计与制造。在实际应用中，要充分发挥暖通空调效果，就必须加强故障检测与诊断，保证暖通空调设备一直处于正常运行状态，达到最优的运行效果。

参考文献：

[1]高嵩.自动故障检测与诊断在暖通空调中的研究与应用[J].建材与装饰，2020（20）：228+230.

[2]王黨琴.暖通空调系统故障诊断技术的应用分析[J].大众标准化，2020（10）：120-121.

[3]赵阳，端木琳.暖通空调系统智能化故障检测诊断研究综述与展望[J].区域供热，2018（02）：58-63.

[4]詹镇江.浅析暖通空调系统故障检测与诊断技术研究进展[J].科技经济导刊，2017（16）：80.

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