暖通空調的故障診斷技術應用探究

姜玉冰　劉新春　曹世威

摘 要：隨著經濟的快速發展，人們的生活質量越來越高，目前暖通空調廣泛應用于人們的生活中，它在為人們創造舒適環境的同時也帶給人們一些不便，暖通空調系統很容易出現故障，如果不采取有效的處理措施，將會嚴重的阻礙暖通空調的運行。本文重點介紹了暖通空調的故障，提出了一些暖通空調故障診斷技術。

關鍵詞：暖通空調；故障；診斷技術

隨著社會的不斷發展進步，越來越多的家電用品走進人們的日常生活中，這些用品在長期使用中，會逐漸出現的各種各樣的問題，因此，要對這些家電用品進行故障分析，采取有效的故障診斷技術有效的處理故障。暖通空調有良好的節能效果，可以在冬季和夏季交替使用，有較長的使用壽命，能有效的節省投資成本，對提高人們生活質量有極其重要的意義。由于暖風空調在使用中，會出現一些故障，影響空調的正常運行，所以要采用合理的故障診斷技術，確保暖風空調的正常運行。

1 暖通空調故障

暖通空調的故障既有全局性故障，又有局部故障，全局性故障能影響整個暖通空調系統的運行，局部性故障只會對暖通空調系統的某個部分造成影響，不會干擾其他暖通空調系統的正常運行。暖通空調系統發生故障可以分為硬故障和軟故障兩類，硬故障是指暖通空調設備的裝置完全失效，導致空調不能正常運行的故障，如皮帶斷裂、閥門堵塞、風機停機、傳感器輸出數據不準確等，硬故障的故障比較大，突發性比較強，但容易檢測出來。軟故障是指隨著使用時間的增加暖通空調設備的性能逐漸下降，部分功能逐漸失效，如閥門關閉時發生泄漏、風機盤管結垢、儀器儀表發生漂移現象等，軟故障發生需要一定的時間，故障發生前沒有明顯的特征，故障發生后很難及時檢查出來。由于軟故障具有漸進性，很容易造成暖風空調系統參數惡化，嚴重的影響暖風空調運行，因此，有時候軟故障的危害比硬故障的危害還要大。

2 暖通空調故障診斷技術

2.1 暖通空調故障診斷技術

常用的暖通空調系統故障診斷技術有振動噪聲監測技術、應力應變監測、溫度監測技術、無損監測技術、化學參數監測、電參數監測等。振動噪聲監測技術包括振動器的傳感、記錄、分析；位移監測為常用的應力應變監測手段；溫度監測技術包括紅外熱像技術、紅外測溫；無損監測技術包括射線探傷、超聲技術；化學參數監測包括氣液成分分析、氣體泄漏監測；電參數監測包括負載電流、漏電流、絕緣電阻。

2.2 暖通空調故障診斷方法

常用的暖通空調故障診斷方法有神經網絡診斷法、專家系統診斷法、解析模型診斷法、故障機理研究診斷法、信號處理故障診斷法等。

2.2.1 神經網絡診斷法

神經網路診斷法是模擬人腦結構，建設人工神經網絡，對暖通空調的故障進行診斷。神經網路診斷法屬于知識診斷方法，神經網絡不需要工程師對知識進行整理、總結，只需要用一些明確的案例訓練神經網絡，神經網絡的知識推理是通過各神經單元相互作用、相互推理完成的。由于神經網絡具有魯棒性、對外界輸入信息少量缺失和網絡組織局部缺損不太敏感，因此在神經網絡中，允許輸入一些偏離學習樣本的信息。使用神經網絡法對暖通空調的加熱系統進行診斷，能有效的發現系統中的故障，減少檢修人員的工作量。

2.2.2 專家系統診斷法

專家系統診斷法是利用專家在工作中積累的豐富經驗，建立一個能模仿專家處理問題思維的系統，專家診斷系統可以通過專家解決故障的思路，得出結論，專家系統診斷法有極其廣泛的應用。將專家系統診斷法應用于暖風空調故障處理中，能有效的找出空調故障的原因，為檢修人員提供問題處理方案，幫助檢修人員維修暖風空調。

2.2.3 解析模型診斷法

對于一些沒有運行操作經驗和維護經驗的新系統，系統很難從其它系統中獲取相關知識，由于專家系統具有一定的局限性，神經網絡診斷法對于一些沒有相關規則的故障問題，很難完成暖風空調故障診斷，這就需要采取其他診斷方案對暖風空調進行故障診斷。解析模型診斷法操作簡單、容易實現，可以有效的對系統中的新故障進行診斷，解析模型診斷法對系統動態模型得到的信息和被診斷系統提供的信息進行對比，發現兩者的差值，然后對差值進行分析，從而找出被診斷系統的故障成因。

3 暖通空調的診斷方案

暖通空調的故障診斷方式主要有在線診斷和離線診斷兩種方式，在線診斷是指利用故障診斷系統對暖通空調進行全方位的監測，了解空調系統的工作狀態，然后結合診斷系統的故障診斷法，得出暖通空調系統的故障成因、程度、故障所處的位置等，幫助檢修人員完成故障處理；離線診斷是指建設一個計算機輔助決策系統，幫助暖通空調發現故障，然后采取合理的故障處理措施，及時的排除故障，確保暖通空調的正常運行。

3.1 建立故障樹

在進行暖通空調故障診斷時，可以根據工程師的經驗、知識庫的數據及專家的知識建立一個故障樹，然后不斷的將診斷過程中，遇到的故障加入故障樹中，逐漸完善故障樹，用戶可以根據故障樹的特性，選擇合適的故障樹進行故障診斷。故障樹是暖通空調故障診斷的一種有力工具，能有效的對暖通空調進行全面檢測，避免診斷過程中出現漏檢的現象。

3.2 模糊推理方案

模糊推理方案就是根據過去的診斷經驗和模糊統計得出的數據，建立相應的模糊矩陣，然后依靠設計好的模糊邏輯思維合成計算法，對模糊矩陣進行模糊的評判。模糊推理方案的思路源于人們在日常生活中對暖通空調進行的模糊判斷，然后將數據模糊化的輸入系統中，最后使用模糊合成的設備對系統進行故障診斷，通過模糊化設備輸出的診斷數據進行分析，從而找出系統中的故障。

3.3 案例診斷方案

案例診斷方案主要是分析現有知識庫中記載同故障相似問題的解決方案，推理出當前故障的診斷方案。案例診斷方案可以快速、有效的找出故障處理方法，但案例診斷方案對知識庫的故障存儲量要求比較大，導致案例診斷方案在應用過程中，有很大的局限性。

4 總 結

暖通空調有良好的節能效果，可以在冬季和夏季交替使用，有較長的使用壽命，能有效的節省投資成本，對提高人們生活質量有極其重要的意義。由于暖通空調在長期使用中會出現許多故障，因此，要選用合理的故障診斷技術，采取科學的故障診斷方案，快速、有效的進行暖通空調故障處理，確保暖風空調的正常運行。

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