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        暖通空調(diào)系統(tǒng)傳感器的故障檢測(cè)

        2016-04-15 08:30:50孫遷犀毛鵬宇
        企業(yè)文化·中旬刊 2016年4期
        關(guān)鍵詞:暖通空調(diào)系統(tǒng)傳感器故障

        孫遷犀++毛鵬宇

        摘 要:隨著我國(guó)建筑業(yè)的不斷發(fā)展,暖通技術(shù)也隨之逐步提高。然而在暖通空調(diào)系統(tǒng)中,也經(jīng)常會(huì)或多或少出現(xiàn)一些問題影響著建筑物的使用,其中傳感器的故障更是直接影響著空調(diào)系統(tǒng)的能否有效運(yùn)行。本文主要針對(duì)暖通空調(diào)系統(tǒng)中,傳感器出現(xiàn)故障的原因及檢測(cè)方法進(jìn)行簡(jiǎn)要的分析。

        關(guān)鍵詞:暖通空調(diào)系統(tǒng);傳感器;故障;檢測(cè)

        一、暖通空調(diào)系統(tǒng)的簡(jiǎn)述

        暖通空調(diào)系統(tǒng)最先應(yīng)用于美國(guó),其工作原理主要是改變房間中的風(fēng)量來使得室內(nèi)所產(chǎn)生的負(fù)荷得到滿足。因?yàn)橄到y(tǒng)絕大多數(shù)時(shí)間都是在負(fù)荷下進(jìn)行工作的,所以能夠在能源消耗上有一定程度上的降低,在節(jié)能的效果上有著顯著的作用。這就使得空調(diào)系統(tǒng)的使用逐漸的傳向了全世界,繼而在世界各地都得到了廣泛的應(yīng)用,從而為節(jié)省能耗做出了一定的貢獻(xiàn)。

        暖通空調(diào)系統(tǒng)有許多有點(diǎn),如靈活性較好、在建筑物的改建和建筑物的擴(kuò)建中都非常適用,特別適合那種格局變化較大的建筑物之中。然而空調(diào)系統(tǒng)投資大、發(fā)生故障的概率也很大,另外它的控制系統(tǒng)非常負(fù)責(zé),沒有一定專業(yè)知識(shí)的人很難去操作。

        二、暖通系統(tǒng)的故障

        隨著人類對(duì)節(jié)能意識(shí)及生活質(zhì)量的要求不斷的提高,專業(yè)學(xué)者研究出調(diào)節(jié)變風(fēng)量系統(tǒng)及變水量系統(tǒng)的調(diào)節(jié)方法,使其更好的平衡暖通空調(diào)系統(tǒng)[1]。通過研究發(fā)現(xiàn),在暖通空調(diào)系統(tǒng)中,傳感器及組件是發(fā)生故障的主要器件,而主要故障類型則是水系統(tǒng)與制冷機(jī)以及空氣側(cè)等故障。

        三、系統(tǒng)常見故障分類

        (一)自然因素導(dǎo)致故障的產(chǎn)生

        所謂自然因素就是指內(nèi)因,也就是系統(tǒng)本身的因素而導(dǎo)致故障的產(chǎn)生。系統(tǒng)在運(yùn)行過程中,因?yàn)樽陨碣|(zhì)量的不合格而導(dǎo)致系統(tǒng)產(chǎn)生故障。在空調(diào)系統(tǒng)中,有許多的軟件或者硬件組成,在空調(diào)系統(tǒng)的自然運(yùn)行中,很可能會(huì)在出現(xiàn)硬件的損壞而導(dǎo)致系統(tǒng)的運(yùn)行不正?;蛘呤且?yàn)檐浖系脑蚨鴮?dǎo)致系統(tǒng)不能有效的運(yùn)行,這些都是屬于自然故障[2]。

        (二)人為因素導(dǎo)致故障產(chǎn)生

        人為因素就是指操作者因?yàn)椴僮鞑划?dāng)而引起系統(tǒng)的損壞。有些的人為因素是有意的,而有些的是無意的。有意的是人為的對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行破壞來導(dǎo)致系統(tǒng)不能正常的運(yùn)行,而無意的則是在操作時(shí)因?yàn)椴僮鞑划?dāng)而導(dǎo)致系統(tǒng)的損壞,這些都屬于人為的故障。

        四、傳感器故障的主要分類

        傳感器的故障主要分為三類,一類是沒有信號(hào),一類是產(chǎn)生高頻噪音,還有一類是發(fā)生慢漂移。

        五、傳感器故障的檢測(cè)方法

        針對(duì)第一類故障我們可以通過觀看檢測(cè)傳感器的值,是否產(chǎn)生有必要的變化。而第二類故障一般是通過過濾器的方法來檢測(cè)發(fā)現(xiàn)。第三類則較難發(fā)現(xiàn),此類故障的測(cè)量值為真實(shí)值與傳感器誤差的結(jié)合,且測(cè)量誤差大于允許誤差,傳感器出現(xiàn)此類故障時(shí),其輸出特性與無故障時(shí)的輸出特性毫無差別,因此通過動(dòng)態(tài)分析或過濾器也難以檢測(cè)到此類故障,在此提出一種新型的檢測(cè)方法,可以運(yùn)用SCOM的方法來對(duì)傳感器進(jìn)行故障檢測(cè)[3]。

        六、SCOM的原理

        一般來說,傳感器出現(xiàn)故障的概率較少,幾個(gè)傳感器出現(xiàn)故障的概率就更小了,就更不用說幾個(gè)傳感器在同一時(shí)間全部出現(xiàn)故障這一概率了。

        SCOM可以用數(shù)學(xué)的方式來進(jìn)行表述,我們?cè)O(shè)想空調(diào)系統(tǒng)中有n個(gè)傳感器,而s1,s2,.....sn是分別測(cè)N個(gè)傳感器的參數(shù)[4],根據(jù)空調(diào)系統(tǒng)的特征,這些參數(shù)的關(guān)系為:

        Fi(Si)=fj(Sj);gi(Si)>gj(Sj)>gk(Sk);

        (i、j、k=1、2、...、N)

        此公式因?yàn)橐獙?duì)系統(tǒng)中的每一個(gè)傳感器進(jìn)行檢測(cè),所以它就必須具備完整性,也就是在公式中,每一個(gè)參數(shù)都必須在其中出現(xiàn)一次或兩次,如果達(dá)不到這個(gè)要求,那么這個(gè)傳感器就有故障了。

        在空調(diào)系統(tǒng)中,測(cè)量之間的關(guān)系式?jīng)Q定著SCOM的可靠與否,所以全面的描述測(cè)量變量之間的關(guān)系就顯得非常重要了。

        通過研究了解,損壞傳感器的具體位置是決定SCOM的是否可靠。如果傳感器發(fā)生了漂移故障,假設(shè)漂移的量在5℃的范疇左右,傳感器發(fā)生故障的發(fā)現(xiàn)率僅僅只有30%。那如果想要故障的發(fā)現(xiàn)率處于百分之百,漂移量的數(shù)據(jù)就要在8℃這個(gè)范疇上進(jìn)行超越。通過這種方法,就能很快的發(fā)現(xiàn)空調(diào)系統(tǒng)中的故障,從而更好的對(duì)其進(jìn)行維修,以保證空調(diào)系統(tǒng)的正常使用,而不至于造成能源浪費(fèi)的現(xiàn)象。

        七、工程實(shí)例

        假設(shè)某一個(gè)建筑物安裝了4臺(tái)空調(diào)機(jī),而4臺(tái)空調(diào)機(jī)都是由冷凍機(jī)房來提供冷凍水,吸收新風(fēng)的方式都是從相同的管道中采風(fēng)。每個(gè)房間的送風(fēng)方式都是由送風(fēng)管輸進(jìn)的。為了更好的控制房間溫度的精確度,我們?cè)陲L(fēng)道上加上末端加熱器。于是我們知道測(cè)量變量存在以下關(guān)系:

        (1)各機(jī)組的新風(fēng)溫度及新風(fēng)濕度需一致;

        (2)各機(jī)組的混風(fēng)溫度在新風(fēng)溫度與回風(fēng)溫度之間;

        (3)所有空氣狀態(tài)點(diǎn)的濕度值都小于100%

        (4)冷水閥開啟狀態(tài)下,混風(fēng)溫度高于表冷器后的空氣溫度

        (5)冷水的進(jìn)口溫度低于出口溫度

        (6)冷水的出口溫度在混風(fēng)溫度與冷水進(jìn)口溫度之間

        (7)冷水進(jìn)口溫度應(yīng)低于表冷器后的空氣溫度

        (8)加熱器開啟狀態(tài)下,表冷器下后的空氣溫度低于送風(fēng)溫度

        (9)回風(fēng)溫度不能超出各個(gè)房間溫度范圍

        (10)回風(fēng)濕度不能超出各個(gè)房間適度范圍

        (11)各個(gè)機(jī)組的冷水進(jìn)口溫度需一致

        除房間的濕度及溫度之外,上述關(guān)系式全面的描述了在空調(diào)系統(tǒng)中,各個(gè)測(cè)量參數(shù)的相互關(guān)系。

        在1995年,某能源管理系統(tǒng)在對(duì)傳感器進(jìn)行故障檢測(cè)時(shí),就運(yùn)用了這個(gè)SCOM的檢測(cè)方法,取得了較好的成績(jī)。

        八、結(jié)論

        空調(diào)系統(tǒng)已經(jīng)在我國(guó)得到了廣泛的應(yīng)用,已經(jīng)普遍用于各建筑物之內(nèi),得到了人們的一致好評(píng)。然而系統(tǒng)中很容易出現(xiàn)傳感器的損壞故障,這就要求維修人員要及時(shí)對(duì)其進(jìn)行維修,保證空調(diào)系統(tǒng)的有效運(yùn)行。而維修人員在進(jìn)行傳感器故障的確認(rèn)時(shí),要知道傳感器故障主要是分為哪幾類,分別通過什么方法去進(jìn)行檢測(cè),這樣就能更好、更快速的找到故障,進(jìn)而加以維修以保證系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)。

        參考文獻(xiàn):

        [1]江億,朱偉峰.暖通空調(diào)系統(tǒng)傳感器的故障檢測(cè)[J].清華大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),1999,12:54-56+61.

        [2]韓琦,魏東,曹勇.暖通空調(diào)系統(tǒng)故障檢測(cè)與診斷技術(shù)研究進(jìn)展[J].暖通空調(diào),2014,03:105-112.

        [3]李志生,張國(guó)強(qiáng),劉建龍.暖通空調(diào)系統(tǒng)故障檢測(cè)與診斷研究進(jìn)展[J].暖通空調(diào),2005,12:31-38+67.

        [4]藍(lán)曉晨.暖通空調(diào)系統(tǒng)故障檢測(cè)與診斷研究進(jìn)展[J].科技風(fēng),2016,02:124.

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