[发明专利]物联网环境下基于数据融合的空调故障诊断系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种物联网环境下基于数据融合的空调故障诊断系统及方法。

背景技术

随着智能建筑技术的发展，中央空调计算机控制、恒压供水、智能照明等自动化系统为建筑物提供了舒适的工作和生活环境，也为建筑用电设备的控制研究提供了有效的手段。建筑设备物联网是各种建筑用电设备通过物联网技术组成的复杂网络，建筑用电设备通过不同介质(有线、无线等)和形式(固定、移动等)互联到统一的网络中，从网络中获取信息(接收命令、传感信息、数据等)并为网络服务(提供信息、执行计算、实现设备控制等)。

由于物联网是近几年出现的新技术，有关物联网体系结构设计以及应用方面的研究目前还处在探索阶段。建筑设备物联网不仅具有物联网通用的特征如复杂性、动态性、重构性和重配置性等，而且还具有其特有的以人为中心的重要特征。之前申请人提出了建筑设备物联网的概念，并进行了相关的研究，取得了一定的成果，在此基础上，研发基于数据融合的空调故障诊断系统相对易于实现。

空调的故障诊断是建筑设备领域里的一个重要内容，涉及到多专业学科的应用(模糊数学、数理统计、自动控制、通讯技术、计算机技术等)，有一定的技术难度。传统的故障诊断方法一般需要确定精确的解析模型，在模型未知或描述不精确的情况下不能得到准确的故障诊断结果。

发明内容

本发明的目的就是为解决传统故障诊断方法模型难以精确建立的问题，提出了一种物联网环境下基于数据融合的空调故障诊断系统及方法，该系统采集环境信息和空调设备的状态和参数信息，以及对空调的操作信息等，将信息存储到系统数据库中，然后根据数据库中的反映空调状态的征兆或特征参数的变化情况进行数据融合分析，完成所需的决策，从而实现对空调进行故障诊断的目的。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种物联网环境下基于数据融合的空调故障诊断系统，它包括智能建筑内的若干安装有至少一台空调设备的空间单元；在空间单元里设有环境模块、空调无线测控模块、房间控制器；在智能建筑内的控制室设有管理计算机；

其中，

环境模块采集环境信息；

空调无线测控模块采集空调设备的状态，参数以及对空调设备的相应操作信息；

房间控制器通过无线传感器网络与环境模块和空调无线测控模块进行通信，通过以太网与管理计算机进行通信；

管理计算机以数据库的形式对传感器采集的各种数据进行管理，并对这些数据进行故障分析，做出决策，进而对整个系统的空调进行故障诊断。

所述空调无线测控模块与空调设备间的通信分为两种方式：若空调设备本身带有通信接口，可采用其通信协议与空调无线测控模块进行通信；若空调设备本身没有通信接口，可采用红外遥控的方式与空调无线测控模块进行通信。

一种物联网环境下基于数据融合的空调故障诊断系统的诊断方法，它由管理计算机融合房间控制器上传的信息，其中包括有环境模块采集的温度，湿度，二氧化碳浓度等环境信息，各空调无线测控模块采集的空调设备的状态，参数以及对空调设备的相应操作信息来诊断空调故障。首先分析数据库中的操作事项信息，判断是否对空调进行了操作，并对操作类型进行判断；若读取到对空调进行了开启或关闭操作时，通过对电压、电流等参数进行分析，判断空调设备是否能正常开启或正常关闭；当空调正常开启后或是读取到对空调进行了改变工作模式或设定值的操作时，按照设定的频率读取空调的工作模式、状态及参数，并提取环境温度、湿度、二氧化碳浓度等数据，通过分析环境参数等信息，判断空调是否开始制冷，制热或通风；通过对环境参数的数据变化趋势进行分析，判断空调是否正常工作(制冷/制热/通风)。当诊断出空调设备出现了故障时，在系统监测界面具体显示故障类型，并发出报警信号。

所述通过对环境参数的数据变化趋势进行分析，判断空调是否正常工作的依据是根据经过一段时间的延时，分析该时间段内的温度数据，通过分析其数据变化趋势，并与同模式下的历史数据所构成的历史曲线或参考图谱进行比较，若正常说明空调设备正常；反之，说明空调设备异常，效果不好。

本发明主要利用如下技术：

1、无线传感器网络通信