暖通空调的故障诊断技术应用探究

姜玉冰　刘新春　曹世威

摘 要：随着经济的快速发展，人们的生活质量越来越高，目前暖通空调广泛应用于人们的生活中，它在为人们创造舒适环境的同时也带给人们一些不便，暖通空调系统很容易出现故障，如果不采取有效的处理措施，将会严重的阻碍暖通空调的运行。本文重点介绍了暖通空调的故障，提出了一些暖通空调故障诊断技术。

关键词：暖通空调；故障；诊断技术

随着社会的不断发展进步，越来越多的家电用品走进人们的日常生活中，这些用品在长期使用中，会逐渐出现的各种各样的问题，因此，要对这些家电用品进行故障分析，采取有效的故障诊断技术有效的处理故障。暖通空调有良好的节能效果，可以在冬季和夏季交替使用，有较长的使用寿命，能有效的节省投资成本，对提高人们生活质量有极其重要的意义。由于暖风空调在使用中，会出现一些故障，影响空调的正常运行，所以要采用合理的故障诊断技术，确保暖风空调的正常运行。

1 暖通空调故障

暖通空调的故障既有全局性故障，又有局部故障，全局性故障能影响整个暖通空调系统的运行，局部性故障只会对暖通空调系统的某个部分造成影响，不会干扰其他暖通空调系统的正常运行。暖通空调系统发生故障可以分为硬故障和软故障两类，硬故障是指暖通空调设备的装置完全失效，导致空调不能正常运行的故障，如皮带断裂、阀门堵塞、风机停机、传感器输出数据不准确等，硬故障的故障比较大，突发性比较强，但容易检测出来。软故障是指随着使用时间的增加暖通空调设备的性能逐渐下降，部分功能逐渐失效，如阀门关闭时发生泄漏、风机盘管结垢、仪器仪表发生漂移现象等，软故障发生需要一定的时间，故障发生前没有明显的特征，故障发生后很难及时检查出来。由于软故障具有渐进性，很容易造成暖风空调系统参数恶化，严重的影响暖风空调运行，因此，有时候软故障的危害比硬故障的危害还要大。

2 暖通空调故障诊断技术

2.1 暖通空调故障诊断技术

常用的暖通空调系统故障诊断技术有振动噪声监测技术、应力应变监测、温度监测技术、无损监测技术、化学参数监测、电参数监测等。振动噪声监测技术包括振动器的传感、记录、分析；位移监测为常用的应力应变监测手段；温度监测技术包括红外热像技术、红外测温；无损监测技术包括射线探伤、超声技术；化学参数监测包括气液成分分析、气体泄漏监测；电参数监测包括负载电流、漏电流、绝缘电阻。

2.2 暖通空调故障诊断方法

常用的暖通空调故障诊断方法有神经网络诊断法、专家系统诊断法、解析模型诊断法、故障机理研究诊断法、信号处理故障诊断法等。

2.2.1 神经网络诊断法

神经网路诊断法是模拟人脑结构，建设人工神经网络，对暖通空调的故障进行诊断。神经网路诊断法属于知识诊断方法，神经网络不需要工程师对知识进行整理、总结，只需要用一些明确的案例训练神经网络，神经网络的知识推理是通过各神经单元相互作用、相互推理完成的。由于神经网络具有鲁棒性、对外界输入信息少量缺失和网络组织局部缺损不太敏感，因此在神经网络中，允许输入一些偏离学习样本的信息。使用神经网络法對暖通空调的加热系统进行诊断，能有效的发现系统中的故障，减少检修人员的工作量。

2.2.2 专家系统诊断法

专家系统诊断法是利用专家在工作中积累的丰富经验，建立一个能模仿专家处理问题思维的系统，专家诊断系统可以通过专家解决故障的思路，得出结论，专家系统诊断法有极其广泛的应用。将专家系统诊断法应用于暖风空调故障处理中，能有效的找出空调故障的原因，为检修人员提供问题处理方案，帮助检修人员维修暖风空调。

2.2.3 解析模型诊断法

对于一些没有运行操作经验和维护经验的新系统，系统很难从其它系统中获取相关知识，由于专家系统具有一定的局限性，神经网络诊断法对于一些没有相关规则的故障问题，很难完成暖风空调故障诊断，这就需要采取其他诊断方案对暖风空调进行故障诊断。解析模型诊断法操作简单、容易实现，可以有效的对系统中的新故障进行诊断，解析模型诊断法对系统动态模型得到的信息和被诊断系统提供的信息进行对比，发现两者的差值，然后对差值进行分析，从而找出被诊断系统的故障成因。

3 暖通空调的诊断方案

暖通空调的故障诊断方式主要有在线诊断和离线诊断两种方式，在线诊断是指利用故障诊断系统对暖通空调进行全方位的监测，了解空调系统的工作状态，然后结合诊断系统的故障诊断法，得出暖通空调系统的故障成因、程度、故障所处的位置等，帮助检修人员完成故障处理；离线诊断是指建设一个计算机辅助决策系统，帮助暖通空调发现故障，然后采取合理的故障处理措施，及时的排除故障，确保暖通空调的正常运行。

3.1 建立故障树

在进行暖通空调故障诊断时，可以根据工程师的经验、知识库的数据及专家的知识建立一个故障树，然后不断的将诊断过程中，遇到的故障加入故障树中，逐渐完善故障树，用户可以根据故障树的特性，选择合适的故障树进行故障诊断。故障树是暖通空调故障诊断的一种有力工具，能有效的对暖通空调进行全面检测，避免诊断过程中出现漏检的现象。

3.2 模糊推理方案

模糊推理方案就是根据过去的诊断经验和模糊统计得出的数据，建立相应的模糊矩阵，然后依靠设计好的模糊逻辑思维合成计算法，对模糊矩阵进行模糊的评判。模糊推理方案的思路源于人们在日常生活中对暖通空调进行的模糊判断，然后将数据模糊化的输入系统中，最后使用模糊合成的设备对系统进行故障诊断，通过模糊化设备输出的诊断数据进行分析，从而找出系统中的故障。

3.3 案例诊断方案

案例诊断方案主要是分析现有知识库中记载同故障相似问题的解决方案，推理出当前故障的诊断方案。案例诊断方案可以快速、有效的找出故障处理方法，但案例诊断方案对知识库的故障存储量要求比较大，导致案例诊断方案在应用过程中，有很大的局限性。

4 总 结

暖通空调有良好的节能效果，可以在冬季和夏季交替使用，有较长的使用寿命，能有效的节省投资成本，对提高人们生活质量有极其重要的意义。由于暖通空调在长期使用中会出现许多故障，因此，要选用合理的故障诊断技术，采取科学的故障诊断方案，快速、有效的进行暖通空调故障处理，确保暖风空调的正常运行。

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