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　　智能化设备管理在暖通空调系统中的应用论文 郑洁 刘拓 周玉礼 摘要： 分析了HVAC设备管理系统的几种模式，指出了智能设备管理系统的关键技术是系统集成和智能化，探讨了设备管理系统开发中值得注意的问题及新一代设备管理系统的发展方向。针对传统设备管理模式下存在的问题，阐述了现代设备管理、状态监控和设备故障状态维修的必要性。分析了暖通空调(HVAC)系统故障的特征，并就建立故障检测与诊断系统的方法、实现步骤、相关技术等进行了探讨。 关键词： 设备管理 节能 故障诊断 建筑能耗 随着经济的快速发展，建筑内设备数量和复杂性都显著增加，使得建筑在使用过程中所消耗的能量（建筑能耗）越来越大。建筑能耗在社会总能耗中占有很大的比例，而且.freelotor COP 基本状态 正 放热量变化 升 正 － ＋ 降 正 － － 负荷变化 升 正 ＋ ＋ ＋ － ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ 降 正 － － － ＋ － － － － － － － 冷冻水流量变化 升 误 － － ＋ ＋ 降 误 ＋ ＋ － － 冷却水流量变化 升 误 － － ＋ ＋ 降 误 ＋ ＋ － － 蒸发器盘管污垢 升 误 ＋ － － 降 － ＋ ＋ 冷凝器盘管污垢 升 误 ＋ － － 降 － ＋ － 压缩机内部故障 升 误 － － 电机/传输故障 升 误 － － 表中的各个参数分别表示(某些参数如图4所示)： 蒸发器的换热量； 蒸发器中冷冻水进出口温差； 蒸发器中冷冻水与制冷剂间的最小温差； 蒸发器的传热系数（蒸发器传热面积×单位面积传热系数）； 冷凝器的换热量； 冷凝器中冷却水的进出口温差； 冷凝器中冷却水与制冷剂间的最小温差； 冷凝器的传热系数（冷凝器传热面积×单位面积传热系数）； 压缩机的定熵压缩效率（实际压缩的耗功量与理论耗功量之比）； 电机效率； 机组总的性能系数。 从上面的表中可以看出：冷水机组的大部分故障所表现出来的症状都比较明显，各自对应的特征参数的变化差别比较大，但有些故障的特征参数变化的差别比较小。如冷凝器污垢与冷却水量下降这两个故障。 这两个故障中，蒸发器、压缩机中的各个参数及机组的整体性能参数都对这两个故障不敏感，而冷却水进出口温差、冷却水与制冷剂间的最小温差及冷凝器的总传热系数这三个参数差别比较明显，所以，可从这三个参数的变化上判断出究竟是那个故障。 除了利用内在参数进行故障检测及诊断外，还可以采用外在参数进行故障检测的研究。可以通过监测水泵、风机等电机的用电负荷进行HVAC系统故障检测，通过分析诸如空气流量、电机转速等外在参数与电功率消耗之间的关系去检测、诊断故障，或者在电机刚启动后，分析电机的机械动力物理模型，从而得出空调系统的故障。 2.2 对供暖系统 在对HVAC系统的故障检测及诊断技术的研究中，对供暖系统的研究相对较少。表6给出了针对供暖系统故障与特征参数的对应关系。图4给出了供暖系统故障判断结构图。 表6 总结果 症状 可能的故障 居住者感到不舒服 在房间被使用时室内温度过低 加热曲线不合理 室内温度补偿器失灵 控制阀阻塞 室外温度传感器损坏 能耗过大 在房间刚开始被使用时室内温度过低 突然加热过晚 水离开锅炉的温度最高值定得过低 阀门阻塞 在房间被使用时室内温度过高 加热曲线不合理 室内温度补偿器失灵 控制阀阻塞 ……. ……. 图5 从表6及图5可以看出，对供暖系统故障的这项研究主要包括两个部分。一是预处理器，将三个参数（室内温度、室内温度、供水温度）的72个值预处理，求出日平均温度等值。二是分类器，将求出的值进行分类，从而得到“使用时加热不足”等6个故障。 对不同的研究对象可以采用不同的方法、选用不同的特征参数进行故障检测研究，以能够准确的判断出故障原因。 3 建立故障及正常状态数据库通过以上分析，我们就找到了针对不同的空调系统各种特征参数，有了这些特征参数后，就需要将之汇总起来，建立数据库，以便使通过数据采集系统采集来的数据与之相对照，从而判断出系统的运行状况。 4 编制系统软件，对数据库进行训练和改进以上步骤完成以后，就要编制系统软件，建立友好的人机对话界面，并将各个模块有机地连接起来。然后，利用专家知识对系统进行训练，使系统达到预期效果。 5 验收、鉴定、试运行为满足故障检测及诊断