暖通空调系统的故障检测方法
专利汇可以提供暖通空调系统的故障检测方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 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。，下面是暖通空调系统的故障检测方法专利的具体信息内容。
1.一种暖通空调系统的故障检测方法，其特征在于，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。
2.根据权利要求1所述的暖通空调系统的故障检测方法，其特征在于，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。
3.根据权利要求1所述的暖通空调系统的故障检测方法，其特征在于，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。
4.根据权利要求1所述的暖通空调系统的故障检测方法，其特征在于，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。
5.根据权利要求1所述的暖通空调系统的故障检测方法，其特征在于，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。
6.根据权利要求1所述的暖通空调系统的故障检测方法，其特征在于，在所述S104中，所述不相邻传感器故障检测的检测依据是：如果能量网络中相邻两个节点同时出现能量不平衡，但如果同时考虑两个节点整体的输入和输出时其能量平衡，则判断两个节点之间的传感器存在故障。
7.根据权利要求1所述的暖通空调系统的故障检测方法，其特征在于，在所述S104中，所述不相邻设备故障检测的检测依据是：对于能量网络中任意节点，如果输入输出能量不平衡，且相邻的所有节点能量平衡，则判断该节点存在故障。
8.根据权利要求1所述的暖通空调系统的故障检测方法，其特征在于，在所述S104中，所述直接连接的设备和传感器故障检测的检测依据是：当节点和直接相连的边对应的设备和传感器同时出现故障，则根据能量平衡关系，故障范围是节点及连接两个节点的边组成的区域。
9.根据权利要求1所述的暖通空调系统的故障检测方法，其特征在于，在所述S104中，所述相邻设备故障检测的检测依据是：对于能量网络中的任意两个相邻节点同时出现故障，则故障范围是由两个节点和节点之间的边组成的区域。
10.根据权利要求1所述的暖通空调系统的故障检测方法，其特征在于，在所述S104中，所述相邻传感器故障检测的检测依据是：对于能量网络中的任意两个相邻传感器同时出现故障，则与传感器直接连接的节点将出现能量不平衡，故障范围是不平衡节点之间的传感器。
暖通空调系统的故障检测方法
技术领域
背景技术
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。
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
便，易于工程实现。
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。
时其能量平衡，则判断两个节点之间的传感器存在故障。
在故障。
障范围是节点及连接两个节点的边组成的区域。
成的区域。
不平衡，故障范围是不平衡节点之间的传感器。
具体实施方式
图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
发明中的具体含义。
统的测量数据整合分析提供了理论依据。根据能量平衡进行故障诊断，其主要思路是根据
物理过程的能量传输、分配过程和测量信息建立能量平衡方程，若不能满足能量平衡要求，
则表明系统存在故障。换言之，能量是物质运动转换的量度，尽管物质存在多种运动形式，
分别对应于不同形式的能量，但是它们可以通过一定的方式互相转换。基于此，本发明的实
施例首先分析暖通空调系统能量传输和变换过程，根据暖通空调结构建立跨空气、水、电力
等系统的能量网络，在此基础上给出基于能量平衡的设备故障和传感器故障的判断依据。
量网络中两个节点的边。换言之，即将空调系统的由能量计量的传感器分割的区域等效为
一个网络的节点，能量计量传感器等效为网络中连接两个节点的边，并且边的权值为节点
之间传递的能量，进而得到所述空调系统的能量网络。进一步地，在能量网络中，节点故障
将表现为有非正常形式的能量输入或输出，这部分能量不能被网络中已有的传感器检测。
的设备和传感器故障检测。
接。
和输出时其能量平衡，则判断两个节点之间的传感器存在故障。
节点存在故障。
关系，故障范围是节点及连接两个节点的边组成的区域。
的边组成的区域。
出现能量不平衡，故障范围是不平衡节点之间的传感器。
节点3、4共同的输入和输出，S2与S4是平衡的，可得到传感器S3故障。
与S4是平衡的，根据上述的暖通空调系统的不相邻传感器故障时的故障检测方法，可得到
传感器S3故障。
法，可知节点2故障。
的直接连接的设备和传感器故障时的故障检测方法，可知节点2、3及传感器S2对应的整个
区域存在故障，但是无法排除节点3。因此，对于此类情况，故障检测只能定位到一定区域。
构成的区域，尽管S2无故障，但不能排除。
实现。
一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何
的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
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