用于定位异常传感器的方法、设备和介质技术

本公开的实施例涉及用于定位异常传感器的方法、设备和介质，包括：从被测系统的多个传感器获取多个第一运行参数，从而确定第一运行参数数据集；确定多个第二运行参数；基于第一运行参数数据集和第二运行参数数据，建立第一模型、第二模型以及第三模型并且确定分别对应于所述第一模型、第二模型以及第三模型的统计量阈值；从被测系统的多个传感器获取待检测数据并且基于所建立的第一模型、第二模型以及第三模型解析待检测数据，从而获取待检测数据对应于所述第一模型、第二模型以及第三模型的统计量值；以及基于对应于所述第一模型、第二模型以及第三模型的统计量值与统计量阈值之间的比较关系，定位所述多个传感器中存在异常的传感器。传感器。传感器。

【技术实现步骤摘要】
用于定位异常传感器的方法、设备和介质


[0001]本公开的实施例总体涉及故障诊断领域，并且更具体地涉及一种用于定位异常传感器的方法、设备和介质。

技术介绍

[0002]随着智能化的发展，传感器扮演着愈来愈重要的角色。在各种系统（例如，空调系统）中，传感器（例如，空调系统中的冷水机组的传感器）的测量信号是对该系统进行控制和监测的基础，也是对该系统进行能效分析和故障诊断的依据。因此，如果传感器所提供的数据不可靠或不准确，可能会造成控制策略的决策偏差，进而导致整个系统的能耗增加或者环境的舒适性下降，甚至可使得系统在不安全的工况下运行，进而导致系统停机或损坏，甚至造成安全事故。在通常情况下，传感器在经过长期使用之后都会出现测量偏差的问题，因此及时发现传感器的这种异常或故障非常重要。
[0003]当前的传感器故障检测研究的方法多数是基于数据驱动的方法，其中基于主元分析（principal component analysis, PCA）的传感器诊断方法被广泛研究。主元分析方法主要是利用变量间的高度相关性，将待检测数据分别向主元子空间及残差子空间投影，故障发生时，残差子空间内的投影显著增加，通过构造统计量及其阈值分析该投影，检测故障是否发生。
[0004]该种方法对传感器中异常数据敏感性较强，检测效率较高，但其模型的准确性取决于数据质量和工况覆盖范围，此外在定位具体是哪个传感器发生异常时存在一定的误判率。这是由于主元分析方法是一种黑箱模型，并未涉及系统参数间的物理关系。因此，现有技术中用于定位异常传感器的问题在于，当系统存在多个传感器时无法准确定位系统中的异常传感器。

技术实现思路

[0005]针对上述问题，本公开提供了一种用于定位异常传感器的方法和设备，使得能够基于专家规则的解耦方法提高主元分析传感器故障诊断的能力。在数据清洗、模型训练及故障诊断时均通过分析变量间的物理关系加入规则模型进行优化，可以有效提高训练数据的质量、检测模型的准确性以及异常传感器的诊断效率，从而准确定位异常传感器。方法适用于多种冷水机组系统，可在线完成传感器的故障检测。
[0006]根据本公开的第一方面，提供了一种用于定位异常传感器的方法，包括：基于预处理配置条件，从被测系统的多个传感器获取多个第一运行参数，从而确定第一运行参数数据集；基于所述第一运行参数数据集，确定多个第二运行参数；基于第一运行参数数据集和所确定的第二运行参数数据，建立第一模型、第二模型以及第三模型并且确定分别对应于所述第一模型、第二模型以及第三模型的统计量阈值；从被测系统的多个传感器获取待检测数据并且基于所建立的第一模型、第二模型以及第三模型解析所述待检测数据，从而获取所述待检测数据对应于所述第一模型、第二模型以及第三模型的统计量值；以及基于对
应于所述第一模型、第二模型以及第三模型的统计量值与统计量阈值之间的比较关系，定位所述多个传感器中存在异常的传感器。
[0007]根据本公开的第二方面，提供了一种计算设备，包括：至少一个处理器；以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器；所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行本公开的第一方面的方法。
[0008]在本公开的第三方面中，提供了一种存储有计算机指令的非瞬时计算机可读存储介质，其中所述计算机指令用于使计算机执行本公开的第一方面的方法。
[0009]在一个实施例中，基于所述第一运行参数数据集确定多个第二运行参数包括：获取被测系统运行时的室外温度以及主机负载率；根据所获取的室外温度，以预定温度间隔将所述第一运行参数数据集分为多个第一运行参数数据子集；根据所获取的主机负载率，以主机负载率阈值将多个第一运行参数数据子集中的每个第一运行参数数据子集分为多组低负载率子集和高负载率子集；以及基于多组低负载率子集和高负载率子集，确定多个分组的第二运行参数。
[0010]在一个实施例中，基于对应于所述第一模型、第二模型以及第三模型的统计量值与统计量阈值之间的比较关系定位所述多个传感器中存在异常的传感器包括：如果第一模型、第二模型和第三模型的统计量值均小于统计量阈值，则传感器无异常；如果第一模型的统计量值大于或等于统计量阈值并且第二模型和第三模型的统计量值均小于统计量阈值，则被测系统的排气温度传感器存在异常；如果第二模型的统计量值大于或等于统计量阈值，则根据冷冻水进出口温差残差值和蒸发器对数平均温差残差值定位存在异常的传感器；以及如果第三模型的统计量值大于或等于统计量阈值，则根据冷却水进出口温差残差值和冷凝器对数平均温差残差值定位存在异常的传感器。
[0011]在一个实施例中，根据冷冻水进出口温差残差值和蒸发器对数平均温差残差值定位存在异常的传感器包括：如果冷冻水进出口温差残差值和蒸发器对数平均温差残差值的绝对值大于或等于预设阈值并且冷冻水进出口温差残差值和蒸发器对数平均温差残差值的正负号相同，则冷冻水进水温度传感器存在异常；如果冷冻水进出口温差残差值和蒸发器对数平均温差残差值的绝对值大于或等于预设阈值并且冷冻水进出口温差残差值和蒸发器对数平均温差残差值的正负号不同，则冷冻水出水温度传感器存在异常；以及如果冷冻水进出口温差残差值的绝对值小于预设阈值并且蒸发器对数平均温差残差值的绝对值大于或等于预设阈值，则蒸发温度传感器存在异常。
[0012]在一个实施例中，根据冷却水进出口温差残差值和冷凝器对数平均温差残差值定位存在异常的传感器包括：如果冷却水进出口温差残差值和冷凝器对数平均温差残差值的绝对值大于或等于预设阈值并且冷却水进出口温差残差值和冷凝器对数平均温差残差值的正负号相同，则冷却水进水温度传感器存在异常；如果冷却水进出口温差残差值和冷凝器对数平均温差残差值的绝对值大于或等于预设阈值并且冷却水进出口温差残差值和冷凝器对数平均温差残差值的正负号不同，则冷却水出水温度传感器存在异常；以及如果冷却水进出口温差残差值的绝对值小于预设阈值并且冷凝器对数平均温差残差值的绝对值大于或等于预设阈值，则冷凝温度传感器存在异常。
[0013]在一个实施例中，被测系统为冷水机组，并且所述冷水机组包括冷凝器、蒸发器、
膨胀装置和压缩机。
[0014]在一个实施例中，多个传感器包括冷冻水进水温度传感器、冷冻水出水温度传感器、蒸发温度或压力传感器、冷却水进水温度传感器、冷却水出水温度传感器、冷凝温度或压力传感器以及排气温度传感器。
[0015]在一个实施例中，第一运行参数数据包括：由所述冷冻水进水温度传感器测量的冷冻水进水温度、由所述冷冻水出水温度传感器测量的冷冻水出水温度、由蒸发温度或压力传感器测量的蒸发温度、由冷却水进水温度传感器测量的冷却水进水温度、由所述冷却水出水温度传感器测量的冷却水出水温度、由所述冷凝温度或压力传感器测量的冷凝温度以及由所述排气温度传感器测量的排气温度。
[0016]在一个实施例中，预处理配置条件包括：被测系统的冷水机组开机超过预设时间；被测系统的冷冻水出水温度大于蒸发温度且小于本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于定位异常传感器的方法，包括：基于预处理配置条件，从被测系统的多个传感器获取多个第一运行参数，从而确定第一运行参数数据集；基于所述第一运行参数数据集，确定多个第二运行参数；基于第一运行参数数据集和所确定的第二运行参数数据，建立第一模型、第二模型以及第三模型并且确定分别对应于所述第一模型、第二模型以及第三模型的统计量阈值；从被测系统的多个传感器获取待检测数据并且基于所建立的第一模型、第二模型以及第三模型解析所述待检测数据，从而获取所述待检测数据对应于所述第一模型、第二模型以及第三模型的统计量值；以及基于对应于所述第一模型、第二模型以及第三模型的统计量值与统计量阈值之间的比较关系，定位所述多个传感器中存在异常的传感器。2.根据权利要求1所述的方法，其中基于所述第一运行参数数据集确定多个第二运行参数包括：获取被测系统运行时的室外温度以及主机负载率；根据所获取的室外温度，以预定温度间隔将所述第一运行参数数据集分为多个第一运行参数数据子集；根据所获取的主机负载率，以主机负载率阈值将多个第一运行参数数据子集中的每个第一运行参数数据子集分为多组低负载率子集和高负载率子集；以及基于多组低负载率子集和高负载率子集，确定多个分组的第二运行参数。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中基于对应于所述第一模型、第二模型以及第三模型的统计量值与统计量阈值之间的比较关系定位所述多个传感器中存在异常的传感器包括：如果第一模型、第二模型和第三模型的统计量值均小于统计量阈值，则传感器无异常；如果第一模型的统计量值大于或等于统计量阈值并且第二模型和第三模型的统计量值均小于统计量阈值，则被测系统的排气温度传感器存在异常；如果第二模型的统计量值大于或等于统计量阈值，则根据冷冻水进出口温差残差值和蒸发器对数平均温差残差值定位存在异常的传感器；以及如果第三模型的统计量值大于或等于统计量阈值，则根据冷却水进出口温差残差值和冷凝器对数平均温差残差值定位存在异常的传感器。4.根据权利要求3所述的方法，其中根据冷冻水进出口温差残差值和蒸发器对数平均温差残差值定位存在异常的传感器包括：如果冷冻水进出口温差残差值和蒸发器对数平均温差残差值的绝对值大于或等于预设阈值并且冷冻水进出口温差残差值和蒸发器对数平均温差残差值的正负号相同，则冷冻水进水温度传感器存在异常；如果冷冻水进出口温差残差值和蒸发器对数平均温差残差值的绝对值大于或等于预设阈值并且冷冻水进出口温差残差值和蒸发器对数平均温差残差值的正负号不同，则冷冻水出水温度传感器存在异常；以及如果冷冻水进出口温差残差值的绝对值小于预设阈值并且...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄明月，齐虹杰，刘星如，
申请(专利权)人：蘑菇物联技术深圳有限公司，
类型：发明
国别省市：