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摘要：据统计，公共建筑总能耗60%用于暖通空调运行，是建筑中的重点耗能设备。此外，如果暖通空调发生故障，不仅影响正常运行，还将进一步增大耗能，造成资源浪费和经济损失。因此，分析并提出有效的故障检测诊断方法对建筑发挥基本功能和实现节能减排具有重要意义。本文对暖通空调系统故障检测与诊断技术进行了简要分析。
关键词：暖通空调系统；故障检测；诊断技术
1我国暖通空调系统故障检测与诊断研究的现状分析
随着人们生活质量的不断上升，加上节能意识开始在社会各方面普及，使得原有的水力调节系统已难以适应暖通空调系统发展的需求。在此背景下，人们开始对水力调节系统加大了研究力度，研究出了一个变量流水力系统与变风量系统的暖通空调调节方式，在新型系统得到了应用之后，暖通空调系统就能够得到更加良好的平衡。在对暖通空调系统进行研究的时候发现，故障发生最频繁的器件分别是组件与传感器，故障类型主要有制冷机故障、水系统故障、空气侧故障。相关研究人员在对暖通空调系统的故障进行研究的时候，都是采用将定量分析与定性分析相结合的方法。从目前研究概况来看，在对暖通空调系统进行故障诊断的时候，比较成熟的机制诊断方式主要有传感器诊断法与神经网络诊断法，而且还在暖通空调系统的仿真模型中制定出了一个变风量暖通空调系统故障监控方案。
2暖通空调系统故障诊断技术
2.1模式识别诊断技术
模式识别诊断法需要把故障检测的稳定状态和不稳定状态进行区分，并通过对系统故障的特征和属性进行全面研究，然后进行对比分析和总结计算。这种诊断技术的优点在于计算量较低，而且不用建立模型。
2.2神经网络诊断技术
这种诊断技术是通过互相关联的神经网络进行诊断，故障信号会在神经网络中反复传递，利用大量信息就可以实现网络的建立，并且在使用的过程中不断完善网络，最后通过校对数据就可以推动神经网络的运行。这种诊断方式具有很大的优势，也不需要建立模型。
2.3故障树诊断技术
这种诊断技术主要是从空调系统的主要故障入手，利用倒查的方式依次排查故障，这样就不会出现遗漏的情况。但是对于比较庞大的系统来说，需要构建的故障树规模也比较大，构建和操作都很复杂，可操作性差，存在一定的弊端。
2.4故障案例诊断技术
这种技术就是通过查找相关的故障案例和资料来解决问题，主要包括故障案例检索和表达环节，使用这种技术进行故障诊断必须结合案例才能进行，但是因为故障检测的精确性较低，所以这种技术在使用时有一定的局限性。
2.5模糊推理诊断技术
该诊断技术就是利用以往的经验和模糊的数据来构建信息库，然后根据这些数据整合成评判标准，这种诊断法的构建思路不是很清晰，所以对数据进行诊断得出的结果也比较模糊，准确度较低。
2.6小波分析诊断技术
小波分析诊断技术可以对一些不稳定的空调系统信号进行分析，暖通空调在运行时产生的异常现象有故障信息和突变性信号等，对突变性系统信号进行小波分析，可以分析出故障发生的具体位置以及对空调造成的影响，这种方式比较适合处理信号。
2.7规则故障诊断技术
规则故障诊断法是应用得比较广泛的一种，该法主要是通过规则形式表示故障和预测的联系，也就是空调系统各部件之间的关系，而且融合了多方知识对故障问题进行解决。在这个故障系统上生成了故障检测系统，目前已经被应用于多个行业领域。
3暖通空调故障类型
3.1按性质分类
第一，自然故障。指系统正常运行过程中由于自身设备等原因发生的故障。第二，人为故障。指系统操作人员自身原因造成的故障。
3.2按程度分类
第一，硬故障。指系统设备、元件已经完全失去效用。此类故障发生较为突然，且存在一定破坏性，但检测难度低，常见的有风机启动异常与阀门卡住等。第二，软故障。指系统设备、元件持续使用中由于严重疲劳、磨损和腐蚀等原因失效后造成的故障。实际情况中，软故障发生率较高，且很难检测，从某种程度上讲，其危害大于硬故障。
3.3按故障器件分类
第一，组件故障。指各类设备发生故障，如风机和水泵无法工作，制冷机效率急剧下降。第二，传感器故障。指系统中各类传感器异常，包括偏差、精度下降与漂移等。
1.4按具体发生位置分类
第一，水侧故障。指制冷机与水系统发生故障。第二，空气侧故障。指变更量末端与空气处理器发生故障。
4暖通空调系统的常用故障检测与诊断方法
4.1制定合理的规范标准
科学可行的规范标准在暖通空调的故障检测与诊断中十分重要，根据暖通空调系统故障发生的规律和机理建立故障与对策之间的关系能够有效地判断故障检测和诊断的基本模型。通过制定严谨的规范制度来加强暖通空调的性能，利用系统的故障辨识模型优化暖通空调的设备程序，进而提高暖通空调的经济适用性。暖通空调在经过了系统故障的检测和诊断后，以已经制定完善的规范标准进行判断，将诊断结果传输到显示和执行的设备中，确保暖通空调的故障检验得到足够的关注与重视。
4.2注重维护暖通空调性能
采用大量的并行网络体系对暖通空调系统的故障进行数据和信息的采集和传输，借助定性分析的方法，使用定性分析的工具和专家意见对暖通空调的故障的变化发展规律进行系统科学的分析，探究其中的因果关系，使用主元分析法来判断暖通空调故障诊断和检测的功能。检测暖通空调在故障状态下和正常状态下的各项指标的灵敏度和使用精度，推测暖通空调在实施了故障检测与诊断后的使用寿命年限。故障树的分析方法是逐层地剖析暖通空调的基本故障所在的位置，进而查询更多的细枝末节，通过故障发生的原因探寻合理的处理对策。同时，及时地更新零部件，确保暖通空调的组成部分正常运行，适当维修和整改，加大故障的检测与诊断，注重对于暖通空调内部的设备进行检测处理。
4.3引进先进方法，提高诊断技术
适当地引进国外的先进经验和技术，利用科技手段将控制系统体系与故障检测和诊断相结合和协调，不断完善检测和诊断的技术方法，使用计算机和大数据提高诊断水平，实时显示传输的诊断数据，分层分区地检测故障系统，根据暖通空调故障的级别和优先级的差异性进行拓展空间，保证大量的历史数据全面有效地应用在需要建立的精确模型中。另外，在定量和定性分析的基础上，使用统计学和模式识别法对暖通空调的类型进行完整地检测与诊断，不仅需要提高空调内部传感器的性能，还应该解决较为高端的暖通空调系统的故障。同时，以信号处理为依托，分析小波的神经网络，对于异常的工作信号就是暖通空调中故障的位置。
结束语：
综上所述，暖通空调是一个具有复杂性、多变量性和非线性的系统，系统故障种类多样，常用的故障检测诊断方法以定性、定量为主。尽管我国相关学者正致力于打造同时具备集成化、智能化和综合化的新检测诊断技术，但在研究对象、方法、深度及应用推广方面依然存在一些问题，仍需进行有效改进与解决。
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