自动故障检测与诊断在暖通空调中的运用

学术论文 2018-06-13 10:27:25
  引文:严谨而精准的检测和操作是系统正常工作的基础,也是数字化和最佳化操作得以实施的首要前提,当系统因出现故障而运行不稳定时,检测人员应当 立即精准而快速的查找出故障产生原因和位置,另外在检测工作和处理工作完成后还要采取一些预防措施和手段,目的就是提前防止和预测出发生可能性较高的故障和问题,进而降低故障发展率并且提高故障处理的时效性和稳定性。 
  一、 自动故障检测与诊断的流程和故障 
  故障诊断能够了解到暖通空调系统失效的原因,故障诊断的流程分为:故障检测,检查系统情况;识别故障,出现异常的情况分析原因;故障评价,系统失常程度和影响程度;故障决策,根据故障结果来进行存在和恢复的情况。故障的恢复包括两种,硬故障恢复和软故障恢复。硬故障恢复指的是停机后用维修的方法来恢复故障,软故障恢复并不是依靠维修排除故障,而是修改设定值或者读数来恢复故障。按照严重的程度能够分为硬故障和软故障,硬故障指的是完全失效的器件故障,比如阀门堵塞、风机不能正常运转、传感器读数完全失效等。硬故障存在突发性,属于大故障范围,它很容易被检测到。软故障指的器件部分失效或者其性能下降,比如阀门泄露,传感器出现偏差现象,风机盘管出现结垢现象,软故障存在渐变性,不容易被检测到。所以说,软故障要比硬故障更加严重。按照故障器件的不同能够分为元件故障和传感器故障,风机、水阀、制冷剂和水泵等属于元件故障,传感器故障是传感器出现偏差或失效的故障。在暖通空调中存在温度传感器,压力传感器和流量传感器等故障。故障分类通常不是孤立的,而是交织起来的。在同个系统中,能够存在硬故障、软故障、元件故障、传感器故障,因此故障具有复杂性。 
  二、自动故障检测与诊断的常用方法 
  (一)通过案例进行故障检测和诊断。暖通空调系统的故障主要分为硬件故障软件故障,在故障发生时要根据实际情况进行处理。在故障发生时,如果不能立即得出诊断结果,可以根据故障发生的细节,在暖通空调故障知识库和相似的文件和资料中找到故障的原因,从而根据提示做好故障检测和诊断工作。暖通空调数据库内包括很多故障案例,检测者可以通过检索找到自己需要的内容,但是由于实际上的故障可能会有很多交叉故障产生,因此出现的现象与案例分析中的结果会有一定的差异,因此不能够对故障检测的结果立即确定,因此造成了故障诊断不迅速,这个方式还是有一定的局限性。 
  (二)通过推理而得出诊断方法。每一种故障发生时都会表现出不同的征兆,如硬件故障则会使机械停止运行或发生一定的声音提示等;有经验的诊断者就会根据系统故障的现象,推理出故障的具体地方及原因,从而做出相应的诊断措施。暖通空调系统故障时,也会有一定的数据紊乱的提示,这也能作为故障检测的评判标准,通过数据推理,将不清晰的提示内容加以整合,从而获得较准确的结论。 
  通过推理,虽然也能够实现故障检测与诊断,但模糊的信息有时候也会产生错误的偏差,因此也会造成错误推理,因此要综合实践进行分析,从而使故障检测与诊断更加准确。 
  (三)建立故障树诊断。暖通空调系统会因运行目的不同而造成的故障不同,在系统故障设计时,可以利用计算机的树形模型进行故障的排序和分类。在设置中,采用汉字提示,具有相应的菜单提示和编辑方式,方便故障的监视和诊断。在故障系统设置时,根据故障结果进行分类,在每个系列中各自按照相应的故障原因,对每一个故障进行相应的编号处理。在暖通空调系统出现故障时,将根据每一个编号的所处的故障系列,进行相应监视和诊断,在数据库中对应具体的位置,从而找到故障的源头。故障树诊断通过检索找到故障源头,从而对故障做出诊断,但当暖通空调系统较大时,故障模型也会相应复杂,因此给系统设计者带来了困难。 
  (四)通过神经网络进行故障诊断。由于机械运行时可能会同时引起多个故障,造成暖通空调系统故障复杂化,因此采取神经网络故障可以实现部分故障的检测和诊断。神经网络故障是利用神经元的作用,将大量的神经元应用于系统设计中,并对神经元进行设置,使神经元之间相互联系,建立成网络系统实现故障诊断。 
  神经元是数据传递的纽带,通过大量的数据样本不断完善神经网络的功能,使每个故障在神经网络系统中都能够有显示,最终实现故障检测和诊断的功能。神经网络设计过程中不需要建立物理模型,而且对非线性的问题有着较大的优势,因此被应用于故障检测和诊断中。 
  (五)传感器和软件诊断。随着科学技术不断发展,对暖通空调系统的诊断方式更加科学化。传感器诊断是自动化诊断的一种方式,主要利用传感器实现机械运行时各个参数的变化,以达到正常运行的目的。暖通空调系统故障检测利用到传感器,可以实现故障自动检测,提高了检测效率和诊断速度。在暖通空调系统诊断中,软件诊断也发挥了重要作用,通过对系统的全面检测和修复,维护系统安全。 
  三、自动故障检测与诊断在暖通空调中的应用 
  通过对相关文献进行探究,结合我国自动故障检测与诊断实际应用于暖通空调的相关经验,有效对自动故障检测与诊断在暖通空调中的发展原因及应用情况进行评述。早期的自动故障检测与诊断往往只是通过一些手提式的诊断器进行设备检测,维修人员在实际工作中利用这些维修设备对空调进行故障检查与问题诊断,这种工具的优点是可以通过一台仪器实现多个系统的检测与故障诊断,在仪器中还可以配置精度较高的传感器进行辅助检测,实现高效化的暖通空调设备故障诊断。但是,利用检测设备进行检测与诊断的过程中,往往不能实现在线检测与诊断,检测出来的数据结果并不能反映出系统的动态特征,这些数据资料只是检测设备中的静态检测结果,还需要经过一系列的处理以后才能发挥出实际效用。 
  近年来,大多数检测设备生产厂家,在设备的安全性与实用性上进行了相应的改善与创新,在检测产品中加入了一些保护系统与故障诊断系统。保护系统是通过设备的启停操作来实现故障检测。这种方法可以有效提高制冷系统的使用寿命,确保操作人员的安全,但是这种去安全系统只能对一些故障情况较为严重的设备进行故障诊断,对系统的运行状态与特性恶化情况却无法起到有效的监测作用,致使设备在出现问题以后无法得到及时的维修,导致能源被大量损耗。随着我国经济的不断发展与社会产业结构的完善,国内市场对暖通空调自动故障检测与诊断的需求将会变得越来越大,将来一定会出现更加完善的故障检测与诊断产品,这些产品将为我国空调设备发展指明一条新的方向。 
  结束语: 
  自动故障检测与诊断如今已经在暖通空调中得到了一些运用,然而,由于其受到经济性和安全性的制约,还没有被大面积推广。因此,应当加强对该故障检测系统的研究,对其不断完善。相信有朝一日,自动故障诊断系统使用范围一定会越来越广。
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