暖通空调系统故障检测与诊断研究进展

暖通空调系统故障检测与诊断研究进展

李一鸣

威讯联合半导体（北京）有限公司100176

摘要：伴随着现代经济社会的快速发展，人们日益增长的物质和文化要求逐渐提高，同时城市建筑的增多使得暖通空调被广泛应用，暖通空调系统的应用不仅能够提高人们的生活水平与质量，而且有利于优化现代化社会人民的生活条件。事实上，暖通空调的安全与稳定发展是社会全面建设的必然要求，也是现代建筑在全球一体化的进程下结构转变与设计更新的发展要求，然而现阶段的暖通空调系统易出现一系列的故障，对其故障进行检测和诊断十分必要。本研究主要从暖通空调系统出现故障的主要原因和诊断的基本原则出发，分析对暖通空调的故障进行检测与诊断的积极意义，探讨暖通空调系统的常用故障检测和诊断方法，为相关的技术人员提供一定的指导和建议，推动城市化的建设与发展。

关键词：暖通空调系统；故障检测；诊断研究

前言

现阶段，商业建筑和民用建筑在使用暖通空调的过程中，会由于设备维护不当和性能退化等原因而不可避免地出现问题与故障，造成了较多的能源损耗，不利于能源的有效利用和合理调配。总体上来说，暖通空调系统的故障检测对减少能源消耗，降低不必要的维修费用，和提高室内环境质量有重要的意义。目前暖通空调技术的不断进步使得其故障检测与诊断的研究得到更多的重视，对暖通空调系统的故障进行全面的检测决定了空调运行的稳定性。部分的暖通空调系统经过标准的调试过后会减少故障出现的频率，同时降低暖通空调设备的损耗，通过实施空调的故障检测与诊断来优化暖通空调的性能是公共建筑中对暖通空调进行常规检验的重要途径与方法。

1暖通空调系统故障的基本概况

1.1暖通空调系统故障的主要原因

在暖通空调系统中，多种设备的整合构成了其完整的体系，数量较多的设备连接方法使得整体的系统的复杂程度增加，暖通空调系统的故障之间的互通性和影响性较强，一个位置出现故障就会对整体的暖通空调系统造成一定的影响，因此有必要地对暖通空调系统的故障原因进行分析。暖通空调系统的故障按照性质分类主要有两大方面，自然故障和人为故障，因空调本身的原因出现系统运行故障的自然故障一般有系统配件由于长期使用而出现损伤老化，效果降低的问题，人为故障是人工操作不当或损坏造成的系统故障，二者从一定程度来说通过专业的技术手段就能够处理。暖通空调的组件故障和传感器故障同样是其出现故障的重要因素，风机作为暖通空调的重要组成部分十分容易出现问题，冷热不均的问题时常出现，不少空调内部的传感器的数据信息采集的速度与精度下降。另外，管路和全封闭的蒸汽压缩式系统也容易产生问题，使得暖通空调的使用性能变差。

1.2暖通空调系统故障与诊断的原则

暖通空调系统故障的基本原则主要有三方面，首先，规则性，在处理暖通空调系统的故障时，应该根据其应用较为广泛的和设计领域较宽的专家系统故障辨识方法，以制定的规则为首要的考虑因素，通过规则系统创建故障的表现特点与故障根本原因的基本联系。其次目的性，在检测和诊断暖通空调的故障时，应该有明确的研究方向，保证故障处理对象明确，通过何种技术手段对暖通空调的何种故障进行解决是在进行故障检测和诊断时需要清楚的问题，要求目标切实可行，而且准确合理。最后，反馈性，判断出暖通空调的系统的故障并提出合理的解决措施之后，应该给予相关的专业人员以书面报告或者提示，着眼于暖通空调系统的管理与控制研究，确保检测与诊断技术的成熟稳定。

1.3暖通空调系统故障检测与诊断的现状和意义

现阶段，经济与科技的不断发展在使得人们对生活质量提出了更高的要求的同时，促进了对暖通空调系统的开发力度的加大，但是暖通空调系统普遍产生的故障不仅给开发商带来了较大的困难绕，而且大大影响着人民群众的生活品质。暖通空调是人类的生产中重要的环境调节机制，其能源损耗的程度对于我国能源合理利用具有重要的意义。不同类型的暖通空调会出现不同的故障，其解决策略同样具有差异性，暖通空调对能源的耗用使得环境的负担加重，不利于实现暖通空调节能运行的质量标准。对暖通空调系统给进行故障检测和诊断是

在我国的环境和能源压力不断加大的条件下对节约能源的设备提出新要求的必然结果，探寻合理的的故障检测和诊断方法，使得暖通空调的性能保持良好有利于维持室内环境的舒适度和满意度，有效地减少设备能耗。对暖通空调的系统故障进行适当的重组和修整，才能从根本上解决其出现的具体问题。

2暖通空调系统的常用故障检测与诊断方法

2.1制定合理的规范标准

科学可行的规范标准在暖通空调的故障检测与诊断中十分重要，根据暖通空调系统故障发生的规律和机理建立故障与对策之间的关系能够有效地判断故障检测和诊断的基本模型。通过制定严谨的规范制度来加强暖通空调的性能，利用系统的故障辨识模型优化暖通空调的设备程序，进而提高暖通空调的经济适用性。暖通空调在经过了系统故障的检测和诊断后，以已经制定完善的规范标准进行判断，将诊断结果传输到显示和执行的设备中，确保暖通空调的故障检验得到足够的关注与重视。

2.2注重维护暖通空调性能

采用大量的并行网络体系对暖通空调系统的故障进行数据和信息的采集和传输，借助定性分析的方法，使用定性分析的工具和专家意见对暖通空调的故障的变化发展规律进行系统科学的分析，探究其中的因果关系，使用主元分析法来判断暖通空调故障诊断和检测的功能。检测暖通空调在故障状态下和正常状态下的各项指标的灵敏度和使用精度，推测暖通空调在实施了故障检测与诊断后的使用寿命年限。故障树的分析方法是逐层地剖析暖通空调的基本故障所在的位置，进而查询更多的细枝末节，通过故障发生的原因探寻合理的处理对策。同时，及时地更新零部件，确保暖通空调的组成部分正常运行，适当维修和整改，加大故障的检测与诊断，注重对于暖通空调内部的设备进行检测处理。

2.3引进先进方法，提高诊断技术

适当地引进国外的先进经验和技术，利用科技手段将控制系统体系与故障检测和诊断相结合和协调，不断完善检测和诊断的技术方法，使用计算机和大数据提高诊断水平，实时显示传输的诊断数据，分层分区地检测故障系统，根据暖通空调故障的级别和优先级的差异性进行拓展空间，保证大量的历史数据全面有效地应用在需要建立的精确模型中。另外，在定量和定性分析的基础上，使用统计学和模式识别法对暖通空调的类型进行完整地检测与诊断，不仅需要提高空调内部传感器的性能，还应该解决较为高端的暖通空调系统的故障。同时，以信号处理为依托，分析小波的神经网络，对于异常的工作信号就是暖通空调中故障的位置。

结语：

暖通空调体系的故障检查和诊断研究仍然不足，理论和方法的研究未能够真正全面地应用在实际的暖通空调的系统运行中，导致其故障的检测和研究内容和方式都存在一定的缺陷，科学技术水平的进步和社会服务方式的不断转变使得暖通空调系统向着科学化完整化的目标前进，其发展前景和发展潜力巨大，暖通空调的发展趋势一般为高精度和高效率的整体技术优化。另外，利用更加高水平的技术手段对暖通空调系统进行节能化处理十分重要，使之更加符合节约资源、保护环境的基本国策的具体要求，通过暖通空调的故障检测和诊断来推进暖通空调系统的全面可持续发展。

参考文献：

[1]徐新华，王盛卫.暖通空调系统常见故障的判断及应对措施[J].机械制造与自动化，2017,67（87）：94-95.

[2]陈慧和,李强.建筑空调系统优化控制和故障诊断研究[J].机电信息,2016(7).