用参数自整定模型处理机组故障

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1、http://qks.cqu.edu.cn第３４卷第１期土木建筑与环境工程Ｖｏｌ．３４Ｎｏ．１２０１２年２月ＪｏｕｒｎａｌｏｆＣｉｖｉｌ，Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒａｌ＆ＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＦｅｂ．２０１２用参数自整定模型在线检测空气处理机组故障王海涛１，陈友明１，陈永康２，秦建英２（１．湖南大学土木工程学院，长沙４１００８２；２．香港太古地产有限公司技术统筹部，香港）摘要：大型现代建筑大都安装了能源管理与控制系统（ＥＭＣＳ），ＥＭＣＳ系统储存的大量监控数据为空调系统的在线故障检测与诊断提供了方便。提出了一种利用参数自整定空调部件模型在线检测变风量空气处理机组故障的方

2、法。利用遗传算法优化模型参数使模型预测数据与实测值数据的残差最小，因此空调部件模型有较高的预测精度。若模型预测数据与实测数据的残差超出了预先设定的阈值，就意味着变风量空气处理机组可能存在故障。针对在实际应用时确定故障检测阈值的困难，给出了用统计方法确定阈值的方法。故障检测方法在真实建筑中进行了应用和验证，结果表明该故障检测方法可以结合ＥＭＣＳ系统准确有效的检测变风量空气处理机组故障。关键词：变风量空气处理机组；故障；参数自整定模型；残差；故障检测中图分类号：ＴＵ８３１．３文献标志码：Ａ文章编号：１６７４４７６４（２０１２）０１００８５０６犃狆狆犾犻犮犪狋犻狅狀狅犳犛犲犾犳狋狌狀犻狀犵

3、犕狅犱犲犾狊狋狅犃犻狉犎犪狀犱犾犻狀犵犝狀犻狋狊犳狅狉犉犪狌犾狋犇犲狋犲犮狋犻狅狀１，犆犎犈犖犢狅狌犿犻狀犵１，犆犎犈犖犢狅狀犵犽犪狀犵２，犙犐犖犑犻犪狀狔犻狀犵２犠犃犖犌犎犪犻狋犪狅（１．ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＣｉｖｉｌＥｎｇｎｉｅｅｒｉｎｇ，ＨｕｎａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈａｎｇｓｈａ４１００８２，Ｐ．Ｒ．Ｃｈｉｎａ；２．ＳｗｉｒｅＰｒｏｐｅｒｔｉｅｓＭａｎａｇｅｍｅｎｔＬｔｄ，ＩｓｌａｎｄＥａｓｔ，Ｈｏｎｇｋｏｎｇ，Ｐ．Ｒ．Ｃｈｉｎａ）犃犫狊狋狉犪犮狋：Ｂｕｉｌｄｉｎｇｍａｎａｇｅｍｅｎｔｃｏｎｔｒｏｌｓｙｓｔｅｍｓ（ＢＭＣＳ）ａｒｅｗｉｄｅｌｙｅｍｐｌｏｙｅｄｉｎｍｏｄｅｒｎ

4、ｂｕｉｌｄｉｎｇｓ．ＴｈｅｈｕｇｅａｍｏｕｎｔｏｆｄａｔａａｖａｉｌａｂｌｅｏｎｃｅｎｔｒａｌｓｔａｔｉｏｎｓａｎｄｏｕｔｓｔａｔｉｏｎｓｐｒｏｖｉｄｅｒｉｃｈｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｆｏｒｆａｕｌｔｄｉａｇｎｏｓｉｓｏｆＨＶＡＣｓｙｓｔｅｍｓ．ＡｎｏｎｌｉｎｅｆａｕｌｔｄｉａｇｎｏｓｉｓｍｅｔｈｏｄｆｏｒｖａｒｉａｂｌｅａｉｒｖｏｌｕｍｅａｉｒｈａｎｄｌｉｎｇｕｎｉｔｓｗａｓｐｒｅｓｅｎｔｅｄｕｓｉｎｇｓｅｌｆｔｕｎｉｎｇＨＶＡＣｃｏｍｐｏｎｅｎｔｍｏｄｅｌｓ．Ｔｈｅｍｏｄｅｌｐａｒａｍｅｔｅｒｓａｒｅｔｕｎｅｄｏｎｌｉｎｅｂｙｕｓｉｎｇａｇｅｎｅｔｉｃａｌｇｏｒｉｔｈｍ（ＧＡ）ｗｈｉｃｈ

5、ｍｉｎｉｍｉｚｅｓｔｈｅｅｒｒｏｒｂｅｔｗｅｅｎｍｅａｓｕｒｅｄａｎｄｅｓｔｉｍａｔｅｄｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｄａｔａ，ｓｏｈｉｇｈｍｏｄｅｌｉｎｇａｃｃｕｒａｃｙｉｓａｓｓｕｒｅｄ．Ｉｆｔｈｅｅｒｒｏｒｂｅｔｗｅｅｎｍｅａｓｕｒｅｄａｎｄｅｓｔｉｍａｔｅｄｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｄａｔａｅｘｃｅｅｄｓｐｒｅｓｅｔｔｈｒｅｓｈｏｌｄｓ，ｉｔｍｅａｎｓｔｈｅｏｃｃｕｒｒｅｎｃｅｏｆｆａｕｌｔｓｏｒａｂｎｏｒｍａｌｉｔｉｅｓｉｎｔｈｅａｉｒｈａｎｄｌｉｎｇｕｎｉｔｓｙｓｔｅｍ．Ｔｈｅｓｔａｔｉｓｔｉｃａｌｍｅｔｈｏｄｏｆｓｅｌｅｃｔｉｎｇｔｈｒｅｓｈｏｌｄｓａｌｓｏｉｓｐｒｅｓｅｎｔｅｄ．Ｔｈｅｆ

6、ａｕｌｔｄｅｔｅｃｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｗａｓｔｅｓｔｅｄａｎｄｖａｌｉｄａｔｅｄｕｓｉｎｇｄａｔａｃｏｌｌｅｃｔｅｄｆｒｏｍｒｅａｌＨＶＡＣｓｙｓｔｅｍｓ．ＴｈｅｒｅｓｕｌｔｓｏｆｖａｌｉｄａｔｉｏｎｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｆａｕｌｔｄｅｔｅｃｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｃａｎｂｅｉｎｔｅｇｒａｔｅｄｉｎＢＭＣＳｓｙｓｔｅｍｓｔｏｄｅｔｅｃｔｆａｕｌｔｓｉｎａｉｒｈａｎｄｌｉｎｇｕｎｉｔｓｙｓｔｅｍｓｅｆｆｉｃｉｅｎｔｌｙ．犓犲狔狑狅狉犱狊：ＶＡＶａｉｒｈａｎｄｌｉｎｇｕｎｉｔｓ；ｆａｕｌｔｓ；ｓｅｌｆｔｕｎｉｎｇｍｏｄｅｌｓ；ｒｅｓｉｄｕａｌｓ；ｆａｕｌｔｄｅｔｅｃｔｉｏｎ随着生活水平的提高，人们

7、对室内环境的要求加了故障诊断的难度。故障会影响空调系统的正常越来越高，因而空调及其控制系统正变的日益复杂，运行，进而导致空调系统能耗的增加、室内环境的恶这不但导致空调系统故障的发生比较频繁，而且增化和空调设备服务寿命的缩短。故障自动检测与诊收稿日期：２０１１０５１８基金项目：香港太古地产建筑智能控制研究基金项目（ＪＲＰ０９０１）；湖南省科技计划重点项目（２０１０ＷＫ４０１８）作者简介：王海涛（１９７９）