海信日立壓縮機E855DH-80D2Y變風(fēng)量空調系統與定風(fēng)量空調系統相比有更佳的節能效果和經(jīng)濟性能，因此，被廣泛的應用于建筑工程中，滿(mǎn)足建筑空調冷/熱負荷的需求。變風(fēng)量空調末端裝置是變風(fēng)量空調系統的關(guān)鍵設備，它通過(guò)調節空調區域的送風(fēng)量，維持區域溫度在設定值。變風(fēng)量空調系統運行的成功與否，在很大程度上取決于變風(fēng)量空調末端裝置的選用是否合適，其性能是否良好。由于變風(fēng)量空調系統及其控制比較復雜，故障發(fā)生也比較頻繁。若不能及時(shí)地檢測、診斷并排除故障，勢必影響系統的正常運行，增加空調系統的能耗、降低人體舒適性和減少空調設備的壽命。 

由于變風(fēng)量空調末端故障的檢測和診斷研究存在著(zhù)很多困難，例如，變風(fēng)量空調末端裝置的傳感器是為了控制而安裝的，用于故障診斷時(shí)信息不足；監控信息數量龐大，并且不能直觀(guān)的反映設備的運行狀態(tài)；變風(fēng)量空調末端數量龐大，分布在天花板上，故障不易為人覺(jué)察。因此，變風(fēng)量空調末端裝置故障診斷的研究還很不夠，研究變風(fēng)量空調末端裝置故障的檢測和診斷方法有重要的意義。 

    海信日立壓縮機E855DH-80D2Y本文提出了一個(gè)基于混合方法的壓力無(wú)關(guān)型變風(fēng)量空調末端故障的檢測和診斷策略。利用累積和控制圖檢測變風(fēng)量空調末端的故障，利用設計的故障分類(lèi)器分離和診斷故障源。提出的故障檢測和診斷策略進(jìn)行了實(shí)際建筑的應用和驗證，結果表明該策略十分的準確和有效。 

2、建筑描述和變風(fēng)量空調末端故障 

    2.1 建筑和空調系統描述 

海信日立壓縮機E855DH-80D2Y本次研究涉及的建筑是一座位于香港地區的37 層商業(yè)辦公樓，該建筑高166.5m。每層的建筑面積為786m2。建筑采用單送風(fēng)管道變風(fēng)量空調系統滿(mǎn)足建筑的冷/熱負荷。新風(fēng)被從設備層（2 層、20 層和頂層）輸送到各層的AHU 房間，回風(fēng)通過(guò)吊頂回到AHU 房間，送風(fēng)散流器和室內回風(fēng)口一般布置在燈槽兩側，有的燈槽兩側為送風(fēng)口，有的為回風(fēng)口�；仫L(fēng)和新風(fēng)混合后由AHU 處理到設定溫度，然后由變風(fēng)量空調末端裝置送到各空調區域，從而維持室溫維持在設定值。 

帶有變速功能的送風(fēng)機被用于維持送風(fēng)靜壓在設定值。建筑安裝的變風(fēng)量空調末端裝置為香港Price JohnsonControls 公司生產(chǎn)的壓力無(wú)關(guān)型變風(fēng)量空調末端裝置。各層變風(fēng)量空調末端裝置的總數不完全相同，靠近建筑外墻的變風(fēng)量空調末端裝置安裝有功率為2KW的電熱盤(pán)管。 

    2.2 需要的設計數據和運行數據 

    海信日立壓縮機E855DH-80D2Y一個(gè)全自動(dòng)的建筑能源管理與控制系統（EMCS）被安裝到所研究的建筑中，該EMCS 可以自動(dòng)搜集各AHU 和變風(fēng)量空調末端的監測和控制數據，并儲存在一個(gè)數據庫中。本研究主要涉及以下傳感器測量值和控制信號：風(fēng)閥開(kāi)度控制信號(%)，區域送風(fēng)量測量值（l/s），小風(fēng)量設定值(l/s)，風(fēng)量設定值(l/s)，區域送風(fēng)量設定值(l/s)，區域溫度測量值(℃)和區域溫度設定值(℃)等。  

為了獲得變風(fēng)量空調末端裝置的故障信息，對下載的半年的監控數據進(jìn)行了離線(xiàn)的分析和診斷，并根據離線(xiàn)的分析和診斷結果對相應的變風(fēng)量空調末端進(jìn)行了現場(chǎng)調查。離線(xiàn)故障診斷和現場(chǎng)調查結果表明，在安裝在建筑中的變風(fēng)量空調末端存在著(zhù)流量傳感器讀數錯誤、變風(fēng)量空調末端風(fēng)閥故障和變風(fēng)量空調末端的風(fēng)量設定值太小等16 種故障。 

3、故障檢測和診斷策略 

    在本研究中累積和控制圖被用于檢測變風(fēng)量空調末端裝置的故障，設計的由專(zhuān)家規則和故障分離算法組成的故障分類(lèi)器被用于分離和診斷故障源。 

    3.1 故障檢測——累積和控制圖 

    海信日立壓縮機E855DH-80D2Y積累和控制圖被廣泛地應用于工業(yè)生產(chǎn)的質(zhì)量控制。累積和控制圖的原理是對控制變量實(shí)測值與其設定值的偏差進(jìn)行累加，通過(guò)比較累積和控制圖值與控制圖界限值的大小，判斷控制過(guò)程是否處于失控狀態(tài)。在累積和控制圖的實(shí)際應用時(shí)，累積和控制圖算法中的一些參數經(jīng)常是未知的，于是，人們就利用過(guò)去正常的運行數據來(lái)統計計算這些參數，然后再利用參數已確定的控制圖對控制過(guò)程進(jìn)行監測 [1]。在本研究中帶有參數估計的CUSUM 控制圖被用于檢測壓力無(wú)關(guān)型變風(fēng)量空調末端故障。 

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