暖通空调系统故障检测诊断技术与电气自动化技术初探

陈隆

摘要：现在的建筑都有自己的供暖系统，而许多大型商业建筑都装有大型中央空调，为建筑内提供暖气、改善室内环境。暖通空调在使用过程中常常会出现问题，为给人们创造一个高品质、高效率的暖通空调系统，需要对其故障的检测和诊断技术进行分析，找出实际的解决方法，同时对于空调温度、电能配出的监控和故障及时检测诊断则需要使用电气自动化设备相配合。

关键词：暖通空调系统；故障检测诊断技术；电气自动化技术；采暖；通风；调节空气 文献标识码：A

中图分类号：TU831 文章编号：1009-2374（2015）06-0082-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.0468

1 对于暖通空调系统故障的相关了解

对于暖通空调的故障来说，检测和诊断是两个不同的步骤，也是不同的工作情况，故障的检测是通过一些基本的方法，检测出系统发生故障的确切地点，而故障的诊断是将故障的基本情况给确定下来，如故障的大小、范围等。一般来说，对于故障的检测和诊断没有具体地将其划分开，而是通常都叫成是故障检测与诊断。故障的诊断和检测技术的存在，保证了暖通空调设备的程序处在高效率的运行状态，通过自动化设备的配合降低了能源的消耗，提高了经济效益。因此，加强对暖通空调故障的预测和监控就显得特别重要，要将其重视起来，用来保证减少故障的出现，使设备的使用寿命增加，给那些用户提供一个良好、清新的室内环境。

对于通暖系统常见的故障进行分析，寻找原因。对于通暖空调的系统来说，它是集合了多种设备，用许许多多的参数之间的相互耦合，来增加系统的复杂性和故障的关联性，所以这种系统之间是有着相互联系和影响的。在通暖空调的系统中，如果其中一个部件出现了故障，就会影响到其他部件的使用，影响到它们的工作效率，然后就会使整个暖通空调的系统造成影响。我们举一个例子来说明一下，在蒸汽压缩式制冷循环中，如果其中的冷水泵设备出现故障，那么冷水泵就会使水流量减少，在单位时间内通过蒸发器的水量就会相对的减少，那么蒸发的温度和蒸发的压力就会随着降低，就会影响到压缩机的压缩比，使其随着升高，那么相对的能量损耗就会增大，系统的整体工作效率和带来的收益就会随之降低，严重的时候还会让压缩机受到损坏，这就是暖通空调系统中一个部件出现问题，随之就会出现一系列问题的全过程。就是因为这种原因的存在，所以我们很难判断出系统到底哪里出现了问题，很难找出故障的准确位置。暖通空调系统故障的第二个原因就是它安装的传感器太少，因为传感器可以起到监测的作用，所以使得检测的信息量不足。第三个原因就是暖通空调系统自动检测的时候，把大量复杂的数据集中到了一起，给系统的管理者和操作者带来非常大的困扰，因为数据量非常大，没有直观的图形和文字将其表述出来，且这些数据会不定时地发生变化，更加增大了工作人员的困扰，所以具体的检测还是要靠人工来执行。但是人为的检测分析判断难免会出现纰漏，会忽略到一些关键的细节，所以给系统以后的故障埋下了种子。

暖通空调系统故障带来的后果。因为暖通空调故障种类繁多，几乎每一个部件都有可能发生故障，所以对这些故障进行了分析统计。对于全封闭的蒸汽压缩式空调系统来说，它发生故障的原因有75%是由于电气故障而引起的，18%是由于机械故障引起来的，剩下的7%则是由管路或者阀门出现故障而导致的。其中的电气故障则88%是由电动机损坏造成的，机械的故障则是因为内部的零件损坏而出现故障。暖通空调系统故障一般不会造成重大的事故，也不会出现威胁人生安全的事故，主要的不足就是无法给人们提供一个良好的室内环境，让室内环境变差，增加能源的消耗，最后导致设备

损坏。

2 暖通空调系统故障的检测和诊断方法

暖通空调系统故障诊断和检测的过程。在早期的时候，故障的检测和诊断主要是在连接能源管理和自动化控制的系统中个人计算机存档的静态数据库中，但是这种检测有着很多的不足之处。随着科技的进步，现在的故障检测和诊断手段嵌入了动态的控制系统体系，完善了检测和诊断的技术。制定一些模型数值或者一些经验数据，当传感器测量得到的实际运行过程中的参数和由模型得到的计算值在诊断软件中进行对比和评估，它们之间的差值作为传送的数据，送到故障诊断分析其中的问题，如果这个差值逐渐的增大时，就说明了这个系统发生故障的可能性就会增加。根据检测系统的分析，就会将故障的诊断结果及时传送出去进行显示。这些故障诊断由输入的数据类型、复杂程度、性质等进行分区，较难的诊断就会需要长时间来完成，或者由更高层次的诊断设备来完成。

暖通空调系统故障的检测方法。在以前，我们所用的方法就是用直接、解析和时序三种冗余法来进行检测。基于定量模型法在相同的情况下可以通过比较实际系统或者仿真的模型运行状态来进行检测和诊断系统故障，但是在执行的时候需要具体的、精确的数据模型来进行检测。还有一些基于定型模型法、基于统计学法、人工神经网络法和模式识别法等可以对暖通空调系统的故障来进行检测。

3 电气自动化技术系统

空调系统的远程监控系统就是通过电气系统控制的：（1）监控计算机系统对整个暖通空调系统的设备和机组的监视主要就是以动态图形的方式进行的，对现场的冷热源泵站、空压机站自控子系统等进行综合的研究，协调控制，并自行记录和统计相关的数据，然后进行自动检测的故障报警；（2）对于第二个大系统的子系统主要完成下面的一些控制，三台溴化锂冷水机组按照时间来进行控制，对它的启动和停止顺序的控制，对它的节能及优化启动或停止的控制，对它的压差控制；（3）联合厂房自动控制子系统，主要的控制就是对其新风机组及空调机组实施时间顺序的起停控制，然后就是控制它的温度，还有它的季节转换模式和监视功能的控制。这些都是电气自动控制系统，我们对其实行相应的检测技术就可以很好地控制这个系统，对它的诊断检测也就方便得多。

4 结语

现在许多商业建筑设施内都有暖通空调系统，而且这种系统在今后也将会越来越普遍，所以对其系统的故障问题我们必须要有足够的重视。配套的自动化设备也要不断优化更新技术。对于其系统来说，它的出现在一定程度上减少了能源的消耗，符合国家的经济政策和发展战略，所以对其故障的诊断技术和检测技术要加大力度研究改进，最后将其完善，给用户提供一个良好的体验环境，为建筑提供一个良好的室内环境。在将来的发展当中，暖通空调系统故障诊断检测工具将会成为一个标准的操作部件，会将其逐渐地运用融合到电气建筑的控制系统中去，甚至可能成为能源管理与控制的一个模块，不再受到人为因素的限制。但是想要这样的目标实现，我们还得对其进行针对性的研究，进行融合实验，让其不再成为目标，而是成为现实中的存在。

参考文献

[1] 李安桂，等.建筑环境与设备工程专业[M].北京：中国建筑工业出版社，2011.

[2] 姜献忠，崔玫，李娟，陈亚梅.电工与电子技术

[M].北京：清华大学出版社，2013.

[3] 连之伟.热质交换理论与设备（第三版）[M].北京：中国建筑出版社，2011.

（责任编辑：黄银芳）