[發明專利]暖通空調系統的故障檢測方法

有效

• 申請號: 201710697684.9
• 申請日: 2017-08-15
• 公開（公告）號: CN107606739B
• 公開（公告）日: 2019-07-26
• 發明（設計）人: 趙千川;楊文
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: F24F11/58
• 分類號: F24F11/58
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 張潤

本發明提出一種暖通空調系統的故障檢測方法，該方法包括以下步驟：S101：分析暖通空調系統能量傳輸和變換過程涉及的主要環節；S102：建立建筑暖通空調能量網絡模型；S103：根據能量守恒的基本物理定律，建立跨空氣處理環節、水處理環節以及配電環節的傳感器數據關聯關系；S104：利用全局性的冗余信息，對設備和傳感器故障進行檢測，包括不相鄰設備故障檢測、不相鄰傳感器故障檢測、相鄰設備故障檢測、相鄰傳感器故障檢測、直接連接的設備和傳感器故障檢測。本發明能夠提高暖通空調系統故障檢測的準確性和適用性，有效保證檢測的可靠性，且建模簡單，計算簡便，易于工程實現。

技術領域

本發明涉及暖通空調系統監控及故障診斷技術領域，特別涉及一種暖通空調系統的故障檢測方法。

背景技術

隨著智能建筑的發展，暖通空調的自動化和信息化程度不斷提高，系統的復雜性也隨之增加，這對空調系統的安全經濟運行提出了更高的要求。因此，暖通空調系統故障檢測和診斷的需要日益明顯，其意義主要表現在：1)有效的故障檢測和診斷有利于節約能源消耗，降低運行費用。從實際運行來看，暖通系統故障造成的年度能量耗損可以高達50％。傳感器的完全故障導致的能耗也可達48％，傳感器即使10％的偏差也會增加5％左右的能耗。由此可見，實行空調系統的故障檢測與診斷，及時排除系統中的故障，保證設備的最優運行,有著很大的節能潛力；2)有利于延長設備使用壽命,提高系統的可用性。通過開展故障診斷，有利于及時排除系統中各傳感器和設備的故障，避免設備長時間在故障狀態下運行，這有利于延長設備的使用壽命，提高系統的可用性。

從故障源來看，暖通空調系統故障可能是設備故障，也可能是傳感器故障。從空調系統自身組成和結構來看，各類設備和傳感器通過風管、水網、熱網連接，相互關聯耦合，故障容易傳播，引起系統性故障。此外，考慮到樓宇系統是由若干相互關聯的子系統構成，如供水、供熱、配電等子系統，空調系統的故障也可能由與之相關的子系統或環節的故障所引起，系統內外故障相互交織，這增加了暖通空調系統故障診斷的復雜性。

發明內容

本發明旨在至少解決上述技術問題之一。

為此，本發明的目的在于提出一種暖通空調系統的故障檢測方法，該方法能夠提高暖通空調系統故障檢測的準確性和適用性，有效保證檢測的可靠性，且建模簡單，計算簡便，易于工程實現。

為了實現上述目的，本發明的實施例提出了一種暖通空調系統的故障檢測方法，包括以下步驟：S101：分析暖通空調系統能量傳輸和變換過程涉及的主要環節；S102：建立建筑暖通空調能量網絡模型；S103：根據能量守恒的基本物理定律，建立跨空氣處理環節、水處理環節以及配電環節的傳感器數據關聯關系；S104：利用全局性的冗余信息，對設備和傳感器故障進行檢測，包括不相鄰設備故障檢測、不相鄰傳感器故障檢測、相鄰設備故障檢測、相鄰傳感器故障檢測、直接連接的設備和傳感器故障檢測。

另外，根據本發明上述實施例的暖通空調系統的故障檢測方法還可以具有如下附加的技術特征：

在一些示例中，在建立建筑暖通空調能量網絡模型時，將暖通空調物理網絡中由傳感器圍成的區域等效為能量網絡中的一個節點，將傳感器等效為連接能量網絡中兩個節點的邊。

在一些示例中，所述S103，進一步包括：通過熱能、電能、機械能的變換、傳輸以及能量守恒定律，建立起與能量計量相關的跨系統傳感器的關聯關系。

在一些示例中，在所述S104中，對于在能量網絡中任意的兩個節點，如果存在邊將兩個節點直接相連，則判斷這兩個節點鄰接，否則判斷這兩個節點不鄰接。

在一些示例中，在所述S104中，如果能量網絡中傳感器對應的兩條邊與同一個節點連接，則判斷這兩個傳感器相鄰，否則判斷這兩個傳感器不相鄰。