[发明专利]一种故障检测与诊断算法的性能评估方法及系统

说明书

本发明属于建筑用冷水机组技术领域，提供了一种故障检测与诊断算法的性能评估方法及系统。该方法包括，根据输入场景构建输入样本集，并指定每个输入样本相关的真实数据信息；基于输入样本集，采用故障检测与诊断算法，得到故障检测和故障诊断输出；将每个输入样本对应的故障检测和故障诊断输出与该输入样本相关的真实数据信息进行比较，得到的评估结果用于故障检测与诊断算法性能指标的评估。

技术领域

本发明属于建筑用冷水机组技术领域，尤其涉及一种故障检测与诊断算法的性能评估方法及系统。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

冷水机组故障诊断效率低下在当今的商业建筑中普遍存在。故障检测和诊断(FDD)工具使用构建操作数据来识别故障的存在并分离其根本原因。广泛采用此类工具并对其识别出的故障进行修正，将使商业建筑部门节省约5％～15％的能源。

故障检测是检测故障行为的过程，故障诊断是检测出故障后隔离故障原因的过程。故障检测和诊断有时是分开进行的，但通常是合并在一个单独的步骤。在过去的三十年里，建筑采暖、通风、空调(HVAC)和控制系统的自动故障检测和诊断(AFDD)方法的发展一直是一个积极的研究领域。

事实上，没有普遍接受的标准来评估FDD算法。迫切需要为现有和下一代FDD工具开发一个广泛适用的评估程序。这种程序将为从早期研究到成熟的商业产品的所有开发阶段的FDD工具的验证和比较提供一种可信的标准方法。考虑到冷水机组FDD用例的多样性和相互竞争的技术，建立一个标准的评估方法是一个令人生畏的挑战。建筑行业和其他行业在建立冷水机组FDD测试程序和指标方面取得了重大进展。然而，现有的评价方法在给定的一般方法内的具体评价参数以及这些选择如何影响评价结果方面存在显著差异。

因此，针对上述问题，亟需一种建筑用冷水机组故障检测与诊断算法的性能评估方法，通过这个通用的、系统的方法来评估冷水机组FDD算法的性能。

发明内容

为了解决上述背景技术中存在的技术问题，本发明提供一种故障检测与诊断算法的性能评估方法及系统，其通过综合考虑故障定义、评估输入样本定义、性能指标等实现了对建筑内冷水机组的故障检测与诊断算法的性能评估。

冷水机组故障检测和诊断(FDD)算法是建筑行业研究和商业产品开发最活跃的领域之一。然而，评估它们的性能比开发这些算法付出了更多的努力。因此，研究的FDD算法和商业产品的准确性和有效性仍然存在相当大的不确定性。同时，这种情况阻碍了FDD工具的广泛采用。本发明提出了一个通用的、系统的方法来评估FDD算法的性能。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

本发明的第一个方面提供一种故障检测与诊断算法的性能评估方法。

一种故障检测与诊断算法的性能评估方法，包括：

根据输入场景构建输入样本集，并指定每个输入样本相关的真实数据信息；其中，为了评估AFDD算法的输出对于给定的输入样本是否正确，首先需要建立以该样本表示的系统的状态：有故障或无故障，如果有故障，则存在哪些故障原因。在此步骤中，生成的每个输入样本都会被分配一个真值状态(状态标记)。

基于输入样本集，采用故障检测与诊断算法，得到故障检测和故障诊断输出；其中，输入样本取自构成自动故障检测和诊断(AFDD)算法评价数据集的输入场景。每个输入样本是FDD算法性能评估应产生单一结果的数据集合。输入样本可能包括来自建筑传感器和控制系统的系统信息(元数据)和时间序列趋势数据。