[发明专利]基于贝叶斯网络单元的中央空调系统故障检测与诊断方法

权利要求书

1.一种基于贝叶斯网络单元的中央空调系统故障检测与诊断方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

S1：针对中央空调系统的多样性，从多角度进行领域知识表示与存储，构建分解至器件级别的中央空调系统故障诊断知识库；

S2：根据目标中央空调系统的实例信息，确定目标中央空调系统中实际包含的器件类型，并针对每一个实际包含的器件，基于中央空调系统故障诊断知识库生成器件级别的贝叶斯网络单元实例；

S3：基于目标中央空调系统的拓扑结构图，对S2中生成的器件级别的贝叶斯网络单元实例进行集成连接，自下而上地生成多级分层的贝叶斯故障诊断网络实例；

S4：获取目标中央空调系统的实际系统运行数据并从中提取征兆信息，通过征兆异常判定规则判断每个征兆的状态，若所有征兆都处于正常状态，则判定系统无故障；若有部分征兆处于异常状态，则将所有征兆节点状态输入S3中生成的贝叶斯故障诊断网络实例中进行推理运算；

S5：在所述贝叶斯故障诊断网络实例中，更新所有故障节点的后验概率，从器件层开始自下而上地逐层进行故障诊断判别；

所述步骤S1中，中央空调系统故障诊断知识库分为四个知识子库，分别用于描述系统器件组成知识、控制策略与运行模式知识、传感器配置知识和故障诊断知识，各知识子库的构建方法如下：

S11、构建系统器件组成知识子库：将复杂的中央空调系统层层分解为更小的单元，直到分解为作为最小单元的器件级别形成器件集，以表格的形式从名称、类型、功能和所属设备这4个维度来描述器件集中各个器件；

S12、构建控制策略与运行模式知识子库：将器件作为最小单元，以表格的形式从器件名称、控制策略和适用工况这3个维度来描述器件集中各个器件；

S13、构建传感器配置知识子库：以表格的形式从传感器名称、类别、安装位置和检测数据单位这4个维度来描述中央空调系统中包含的各个传感器；

S14、构建故障诊断知识子库：针对器件集中的每个器件构建贝叶斯网络单元，每个贝叶斯网络单元包括故障节点、征兆节点和附加信息节点三类节点，节点之间通过有向边连接形成拓扑结构，所有有向边构成集合；其中每个附加信息节点表示中央空调的一种运维状况；每个故障节点表示中央空调的一个潜在可能故障；每个征兆节点表示中央空调发生故障的一个征兆；预先设定贝叶斯网络单元中的节点参数，同时定义贝叶斯网络单元中节点的存在条件、有向边的连接条件、贝叶斯网络的存在条件，形成节点存在条件集、有向边连接条件集和网络存在条件集。

2.根据权利要求1所述的一种基于贝叶斯网络单元的中央空调系统故障检测与诊断方法，其特征在于，所述步骤S14中，贝叶斯网络单元中的节点参数通过尺度刻画法确定。

3.根据权利要求1所述的一种基于贝叶斯网络单元的中央空调系统故障检测与诊断方法，其特征在于，所述步骤S14中，贝叶斯网络单元中节点的存在条件、有向边的连接条件、贝叶斯网络的存在条件通过专家经验确定。

4.根据权利要求1所述的一种基于贝叶斯网络单元的中央空调系统故障检测与诊断方法，其特征在于，所述步骤S2中器件级别的贝叶斯网络单元实例生成步骤如下：

S21、从器件集中选择一个器件，判断该器件的贝叶斯网络单元的存在条件是否成立，判断方法为：查询目标中央空调系统中是否包含该器件，若包含，则该器件的贝叶斯网络单元存在，否则该器件的贝叶斯网络单元不存在；

S22、针对在S21中判断为存在的贝叶斯网络单元，进一步判断贝叶斯网络单元中每一个征兆节点的存在条件是否成立，判断方法为：查询目标中央空调系统中配置的传感器是否能够满足该征兆节点的存在条件，若满足，则该征兆节点存在，否则在贝叶斯网络中删去该征兆节点及征兆节点相连的全部有向边；

S23、针对S22中最终得到的贝叶斯网络单元，进一步判断贝叶斯网络单元中每一条有向边的连接条件是否成立，判断方法为：查询目标中央空调系统的控制策略、器件组成、运行状态是否满足该有向边的连接条件，若满足，则保留该有向边，否则删去该有向边；

S24、针对S23中最终得到的贝叶斯网络单元，将贝叶斯网络单元内剩下的虚线有向边变为实线，完成该器件的贝叶斯网络单元实例生成；

S25、不断重复步骤S21至 S24，直到遍历器件集中的所有器件，生成目标中央空调系统中包含的所有器件的贝叶斯网络单元实例。