[发明专利]一种基于空调系统模型的空调系统故障诊断方法及系统

说明书

本发明提供一种基于空调系统模型的空调系统故障诊断方法及系统，其中方法包括：获取空调系统中每台设备的当前能耗数据；根据所述每台设备的当前能耗数据、每台设备对应的模拟能耗数据及每台设备对应的诊断阈值，判断所述空调系统中的所有设备是否能耗正常；若所述空调系统中的所有设备均能耗正常，则确定所述空调系统无运行故障；若存在所述空调系统中的任一设备能耗异常，则获取能耗异常设备的运行数据，并根据所述能耗异常设备的运行数据与模拟运行数据，诊断所述能耗异常设备的运行故障。本发明适用于数据基础好，诊断深度较深的建筑，提高空调系统故障诊断的准确性。

技术领域

本发明涉及空调故障诊断技术领域，特别是涉及一种基于空调系统模型的空调系统故障诊断方法及系统。

背景技术

现有研究表明，空调系统能耗在建筑总能耗占比很大，若运行不当，将造成大量的能源浪费。而空调系统的高效运行需要建立在各子部件正常高效运行的基础。因此，对空调系统进行故障诊断是减少建筑能耗的有效手段。现有的空调故障诊断方法概括地来讲，可以分为三类：基于定量模型的诊断方法(如详细和简化的物理模型)、基于定性模型的诊断方法(如基于规则的诊断方法和专家系统法)和基于历史过程的诊断方法(如黑箱模型法)。具体地来讲，基于定量模型的诊断方法是建立详细或简化的物理模型，用数学方程式来描述系统，诊断方法则是比较模型的模拟结果和诊断对象的实测信息；基于定性模型的诊断方法是采用定性的方式来描述系统的输入和输出，然后使用这些定性关系来进行故障诊断；基于历史过程的诊断方法则是基于数据驱动的方法使用建筑历史运行数据建立系统输入与输出的关系，然后比较模型输出数据和实测数据来进行诊断。

即使现有的空调故障诊断方法发展得较为成熟，但在实际中却难以得到应用。因为实际建筑的运行数据往往难以获取。而且，大多的诊断方法所需数据量大，需要在建筑中安装大量的传感器，成本较高。

发明内容

为解决以上现有技术问题，本发明提供一种基于空调系统模型的空调系统故障诊断方法及系统，提高空调系统故障诊断的准确性。

本发明第一方面提供一种基于空调系统模型的空调系统故障诊断方法，包括：

获取空调系统中每台设备的当前能耗数据；

根据所述每台设备的当前能耗数据、每台设备对应的模拟能耗数据及每台设备对应的诊断阈值，判断所述空调系统中的所有设备是否能耗正常；

若所述空调系统中的所有设备均能耗正常，则确定所述空调系统无运行故障；

若存在所述空调系统中的任一设备能耗异常，则获取能耗异常设备的运行数据，并根据所述能耗异常设备的运行数据与模拟运行数据，诊断所述能耗异常设备的运行故障。

进一步地，所述根据所述每台设备的当前能耗数据、每台设备对应的模拟能耗数据及每台设备对应的诊断阈值，判断所述空调系统中的所有设备是否能耗正常，包括：

根据所述每台设备的当前能耗数据与每台设备对应的模拟能耗数据，计算每台设备的能耗变化量；

判断所述每台设备的能耗变化量及所述每台设备对应的诊断阈值的关系；

若所述每台设备的能耗变化量大于所述每台设备对应的诊断阈值，则确定能耗变化量大于对应的诊断阈值的设备为能耗异常设备；

若所述每台设备的能耗变化量小于等于所述每台设备对应的诊断阈值，则确定能耗变化量小于等于对应的诊断阈值的设备为运行正常设备。

进一步地，所述若存在所述空调系统中的任一设备能耗异常，则获取能耗异常设备的运行数据，并根据所述能耗异常设备的运行数据与模拟运行数据，诊断所述能耗异常设备的运行故障，包括：

若末端风机变频器的能耗异常，则获取末端风机变频器的运行冷负荷，并根据所述运行冷负荷及模拟冷负荷，计算得到冷负荷变化率；