[发明专利]暖通空调系统的故障检测方法

说明书

本发明提出一种暖通空调系统的故障检测方法，该方法包括以下步骤：S101：分析暖通空调系统能量传输和变换过程涉及的主要环节；S102：建立建筑暖通空调能量网络模型；S103：根据能量守恒的基本物理定律，建立跨空气处理环节、水处理环节以及配电环节的传感器数据关联关系；S104：利用全局性的冗余信息，对设备和传感器故障进行检测，包括不相邻设备故障检测、不相邻传感器故障检测、相邻设备故障检测、相邻传感器故障检测、直接连接的设备和传感器故障检测。本发明能够提高暖通空调系统故障检测的准确性和适用性，有效保证检测的可靠性，且建模简单，计算简便，易于工程实现。

技术领域

本发明涉及暖通空调系统监控及故障诊断技术领域，特别涉及一种暖通空调系统的故障检测方法。

背景技术

随着智能建筑的发展，暖通空调的自动化和信息化程度不断提高，系统的复杂性也随之增加，这对空调系统的安全经济运行提出了更高的要求。因此，暖通空调系统故障检测和诊断的需要日益明显，其意义主要表现在：1)有效的故障检测和诊断有利于节约能源消耗，降低运行费用。从实际运行来看，暖通系统故障造成的年度能量耗损可以高达50％。传感器的完全故障导致的能耗也可达48％，传感器即使10％的偏差也会增加5％左右的能耗。由此可见，实行空调系统的故障检测与诊断，及时排除系统中的故障，保证设备的最优运行,有着很大的节能潜力；2)有利于延长设备使用寿命,提高系统的可用性。通过开展故障诊断，有利于及时排除系统中各传感器和设备的故障，避免设备长时间在故障状态下运行，这有利于延长设备的使用寿命，提高系统的可用性。

从故障源来看，暖通空调系统故障可能是设备故障，也可能是传感器故障。从空调系统自身组成和结构来看，各类设备和传感器通过风管、水网、热网连接，相互关联耦合，故障容易传播，引起系统性故障。此外，考虑到楼宇系统是由若干相互关联的子系统构成，如供水、供热、配电等子系统，空调系统的故障也可能由与之相关的子系统或环节的故障所引起，系统内外故障相互交织，这增加了暖通空调系统故障诊断的复杂性。

发明内容

本发明旨在至少解决上述技术问题之一。

为此，本发明的目的在于提出一种暖通空调系统的故障检测方法，该方法能够提高暖通空调系统故障检测的准确性和适用性，有效保证检测的可靠性，且建模简单，计算简便，易于工程实现。

为了实现上述目的，本发明的实施例提出了一种暖通空调系统的故障检测方法，包括以下步骤：S101：分析暖通空调系统能量传输和变换过程涉及的主要环节；S102：建立建筑暖通空调能量网络模型；S103：根据能量守恒的基本物理定律，建立跨空气处理环节、水处理环节以及配电环节的传感器数据关联关系；S104：利用全局性的冗余信息，对设备和传感器故障进行检测，包括不相邻设备故障检测、不相邻传感器故障检测、相邻设备故障检测、相邻传感器故障检测、直接连接的设备和传感器故障检测。

另外，根据本发明上述实施例的暖通空调系统的故障检测方法还可以具有如下附加的技术特征：

在一些示例中，在建立建筑暖通空调能量网络模型时，将暖通空调物理网络中由传感器围成的区域等效为能量网络中的一个节点，将传感器等效为连接能量网络中两个节点的边。

在一些示例中，所述S103，进一步包括：通过热能、电能、机械能的变换、传输以及能量守恒定律，建立起与能量计量相关的跨系统传感器的关联关系。

在一些示例中，在所述S104中，对于在能量网络中任意的两个节点，如果存在边将两个节点直接相连，则判断这两个节点邻接，否则判断这两个节点不邻接。

在一些示例中，在所述S104中，如果能量网络中传感器对应的两条边与同一个节点连接，则判断这两个传感器相邻，否则判断这两个传感器不相邻。