一种空气处理机组主动式故障检测与诊断的方法技术

本发明专利技术提供了一种空气处理机组主动式故障检测与诊断的方法。该方法主要针对空气处理机组中难以检测与诊断的硬件故障及传感器故障，考虑了运行模式对故障征兆的影响，并借助主动式行为获得更多的针对性的故障征兆，从而实现空气处理机组的故障检测与诊断。本发明专利技术提出了较为完整的空气处理机组主动式故障检测与诊断流程，针对不同运行模式下的常见故障制定了完整的主动式故障诊断规则，可以应对空气处理机组运行工况复杂、诊断信息不足导致的故障诊断难题。本发明专利技术所提供的主动式故障检测与诊断方法能够有效地检测并诊断空气处理机组中的大部分硬件故障及传感器故障。

【技术实现步骤摘要】
一种空气处理机组主动式故障检测与诊断的方法
本专利技术属于建筑节能、建筑运维和建筑自控领域，涉及基于知识推理的故障检测与诊断方法与技术，特别是涉及空气处理机组的故障检测与诊断方法及应用。
技术介绍
空气处理机组是大型公共建筑空调系统中必不可少的组成部分，也是重要的能耗来源。但其系统规模庞大，控制策略复杂，各类故障频发。传统的手动检修不仅耗时费力，同时也对技术人员的专业性有较高的要求。在大多数公共建筑中，都缺乏对于空调系统的定期故障检测与诊断，存在着很大的故障隐患和能耗浪费情况。因此，空气处理机组的故障检测与诊断方法研究具有重要科学价值和工程意义。由于空气处理机组具有多种运行模式，常见的运行模式有四种：制热模式、经济制冷模式、经济-机械制冷模式及机械制冷模式。其中，在制热模式下，混合箱阀门开度处于最小值以满足室内通风需求，空气处理机组利用加热盘管对送风进行加热处理，控制送风温度达到设定值；在经济制冷模式下空气处理机组通过改变混合箱阀门开度，调节新风比，控制送风温度达到设定值；在经济-机械制冷模式下，混合箱阀门开度处于最大值，空气处理机组利用冷却盘管盘管对送风进行制冷处理，控制送风温度达本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种空气处理机组主动式故障检测与诊断的方法，其特征在于，包括以下步骤；S1：首先对待检测的空气处理机组进行数据获取，具体步骤为：第1‑1步，获取待检测的空气处理机组实时运行数据，所述实时运行数据包括：送风机能耗测量值Wsf、混合室阀门开度Ud、送风风量传感器数据Fsa、新风温度传感器数据Toa、回风温度传感器数据Tra、混风温度传感器数据Tma、送风温度传感器数据Tsa、送风静压传感器数据Psa；第1‑2步，对获得的实时运行数据进行预处理；S2：判断送风机能耗是否合理，具体步骤为：第2‑1步，比较送风机能耗测量值Wsf与预测值f(Fsa)的偏差，若偏差值大于送风流量阈值ΔWsf，且持续时间...

【技术特征摘要】
1.一种空气处理机组主动式故障检测与诊断的方法，其特征在于，包括以下步骤；S1：首先对待检测的空气处理机组进行数据获取，具体步骤为：第1-1步，获取待检测的空气处理机组实时运行数据，所述实时运行数据包括：送风机能耗测量值Wsf、混合室阀门开度Ud、送风风量传感器数据Fsa、新风温度传感器数据Toa、回风温度传感器数据Tra、混风温度传感器数据Tma、送风温度传感器数据Tsa、送风静压传感器数据Psa；第1-2步，对获得的实时运行数据进行预处理；S2：判断送风机能耗是否合理，具体步骤为：第2-1步，比较送风机能耗测量值Wsf与预测值f(Fsa)的偏差，若偏差值大于送风流量阈值ΔWsf，且持续时间超过20min，则继续进入第2-2步，否则直接跳转至S3；其中f(Fsa)为根据正常运行历史数据拟合得到关于送风风量Fsa与送风机能耗Wsf的函数关系后，根据实时运行的送风风量数据预测得到的送风机能耗数据值；ΔWsf＝3*σw,sf，σw,sf为根据正常运行历史数据获得的送风机能耗与其预测值差值的标准差；第2-2步，比较送风风量Fsa与最小送风风量Fsa,min的大小，若Fsa<Fsa,min，判断发生的故障为送风机故障，转至S3，否则继续进入第2-3步，其中最小送风风量为送风机处于最小转速时的送风风量；第2-3步，引入主动式行为，重设混合室阀门开度Ud，使其处于最大开度，并持续15min；第2-4步，根据实时运行数据，若在主动式行为过程中送风风量测量值的标准差STD(Fsa,st,…Fsa,end)小于σF,判断发生的故障为送风风量传感器死值故障，转至第2-8步，否则继续进入第2-5步，其中σF为根据正常运行历史数据获得的送风风量测量值标准差；第2-5步，根据实时运行数据，若在主动式行为结束时，新风温度Toa与混风温度Tma偏差的绝对值大于ΔTd，判断发生的故障为回风阀卡死故障，转至第2-8步，否则继续进入第2-6步，其中ΔTd为考虑包括风机和管道摩擦在内导致的温度变化阈值；第2-6步，再次引入主动式行为，重设混合室阀门开度Ud，使其处于最小开度，并持续15min，然后继续进入第2-7步；第2-7步，根据实时运行数据，若在主动式行为结束时，回风温度Tra与混风温度Tma的偏差绝对值大于ΔTd，判断发生的故障为新风阀卡死故障，否则判断发生的故障为排风阀卡死故障，继续进入第2-8步；第2-8步，重设混合室阀门开度Ud，使其恢复最初值，继续进入S3；S3：判断送风静压是否合理，具体步骤为：第3-1步，比较送风静压测量值Psa与设定值Psa,set的偏差，若偏差值大于送风静压阈值ΔP，且持续时间超过30min，则继续进入第3-2步，否则直接跳转至S4；其中ΔP＝3*σP，σP为根据正常运行历史数据获得的送风静压测量值的标准差；第3-2步，引入主动式行为，重设送风静压设定值Psa,set，在当前基础上提高10Pa，并持续15min；第3-3步，根据实时运行数据，若在主动式行为过程中送风静压测量值的标准差STD(Psa,st,…Psa,end)小于σP,判断发生的故障为送风静压传感器死值故障，否则判断发生的故障为送风静压传感器偏移故障，继续进入第3-4步；第3-4步，重设送风静压设定值Psa,set，使其恢复最初值，继续进入S4；S4：判断空气处理机组的运行模式，若空气处理机组处于制热模式下，直接转至S5，若处于经济制冷模式，则转至S6，若处于其他运行模式则直接转至S7；S5：进行制热模式下的故障检测与诊断，具体步骤为：第5-1步，比较送风温度测量值Tsa与设定值Tsa,set，若满足Tsa-Tsa,set>ΔT，且持续时间超过30min，则继续进入第5-2-1步，若满足Tsa,set-Tsa>ΔT，且持续时间超过30min，直接跳转至第5-3-1步，否则直接跳转至S6，其中ΔT＝3*σT，σT为根据正常运行历史数据获得的送风温度测量值的标准差；第5-2-1步，引入主动式行为，重设送风温度设定值Tsa,set，在当前基础上提高5摄氏度，并持续15min；第5-2-2步，根据实时运行数据，若在主动式行为过程中测量得到的送风温度测量值的标准差STD(Tsa,st,…Tsa,end)小于σT1*，继续进入第5-2-3步，否则判断发生的故障为送风温度传感器正向偏移故障，转至第5-2-4步，其中σT1*为空气处理机组正常运行时引入当前主动式行为的过程中送风温度测量值的标准差；第5-2-3步，根据实时运行数据，若在主动式行为过程中测量得到的送风温度测量值的标准差STD(Tsa,st,…Tsa,end)小于σT，判断发生的故障为送风温度传感器正向死值故障，否则判断发生的故障为加热盘管阀门卡死在较大开度故障，继续第5-2-4步；第5-2-4步，重设送风静压设定值Tsa,set，使其恢复最初值，直接跳转至S6；第5-3-1步，引入主动式行为，重设送风温度设定值Tsa,set，在当...

【专利技术属性】
技术研发人员：李婷婷，赵阳，张学军，范誉斌，张春伟，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33