基于SVDD的冷水机组传感器故障检测及效率分析-论文.pdf

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1、第66卷第5期化工学报Vb1．66NO．52015年5月CIESCJournalMav2015莞麓003j；0：≥jj≥}≥)基于SVDD的冷水机组传感器故障检测及效率分析李冠男，胡云鹏，陈焕新，黎浩荣，李炅，胡文举(华中科技大学能源与动力工程学院，湖北武汉430074；UniversityofNebraska—Lincoln，PKI一101F，1110S，67thstreet，Lincoln，NEUSA68182；合肥通用机械研究院压缩机技术国家重点实验室，安徽合肥230031；北京建筑大学供热供燃气通风及空调工程北

2、京市重点实验室，北京100044)摘要：传感器是制冷空调系统的重要组成部分，起着测量数据和监控状态的作用。传感器故障，尤其是输出偏差会引起测量值不准，影响控制策略，导致系统能耗增加。依据模式识别理论，故障检测可处理为一种单分类问题。据此采用一种单分类模式识别工具——支持向量数据描述(SVDD)，针对冷水机组进行了偏差故障条件下的传感器故障检测工作。收集冷水机组实测正常运行数据，基于训练集建立SVDD模型，进行冷水机组传感器故障检测；在测试集中引入不同幅值水平的偏差故障，分析检测效率。结果表明：基于SVDD的冷水机组传感

3、器故障检测效果明显，但对于不同传感器的不同幅值偏差故障，故障识别程度并不一致。关键词：冷水机组；过程控制；故障检测；支持向量数据描述；算法；模型简化DOI：10．119498．issn．0438—1157．20141585中图分类号：TB65文献标志码：A文章编号：0438—1157(2015)05—1815—06SVDD-basedchillersensorfaultdetectionmethodanditsdetectioneficiencyLIGuannan，HUYunpeng，CHENHuanxin，LIHao

4、rong，LIJiong，HUWenju(SchoolofEnergyandPowerEngineering,HuazhongUniversityofScienceandTechnology,Wuhan430074，Hubei，China；UniversityofNebraska-Lincoln，Lincoln68182，NE，USA；。StateKeyLaboratoryofCompressorTechnology，HefeiGeneralMachineryResearchInstitute，Hefei230031，

5、Anhui，China；4BeijingMunicipalityKeyLaboratoryofHVAC&R，BeijingUniversityofCivilEngineeringandArchitecture，Beijing100044，China)Abstract：Intherefrigerationandairconditioningsystem，sensorsareindependentcomponentforphysicaldatameasuringandoperatingstatemonitoring．Sen

6、sorfaults，especiallysensorbiasesoutputwillleadtoincorrectmeasurement，inappropriatecontrollingstrategyandfurtherenergyconsumptionrise．Basedonthepattemrecognitiontheory,thefaultdetectiontaskcouldbeconsideredasaone—classclassificationproblem．Therefore，apowerfulpatt

7、emrecognition—basedone—classclassificationalgorithm，SupportVectorDataDescription(SVDD)wasusedtodetectthesensorbiasesoccurringinachillersystem．Thepracticalfault—freedatawereusedastrainingdatasettodeveloptheSVDDmodelSOastodetectthesensorfaults．Themethodanditsfault

8、detectioneficiencywerevalidatedbytestdatasetwithdiferentartificiallyintroducedlevelsofsensorbiases．TheSVDD—basedfaultdetectionmethodworkedwellwithchillerpracticaloper