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无中心空调系统运行参数故障诊断方法研究

王美婷  
【摘要】:空调系统运行参数故障会导致空调系统能源浪费、降低室内环境舒适度、降低设备运行性能和产生安全隐患等问题。大量学者对空调系统运行参数故障诊断进行研究,并提出较多通过仿真证明有效的参数诊断方法,但众多研究成果很少应用于实际工程。究其原因,主要是现空调系统架构下的参数诊断为集中式,故障诊断系统建立需要对系统参数进行全局定义、配置工作量大;且故障建模需掌握系统全局信息和大量专家知识,智力成本昂贵。为此本文从增强空调系统参数诊断的工程应用性的目的出发,提出了一种全新的无中心空调系统参数故障诊断方法。选择一种已有的参数故障诊断方法,将其基于一种以智能传感器、执行器为节点的、具有自首先,空调系统建模是采用已有的SCOM(系统比较和优化)方法建立多种模块化空调系统参数诊断模型,构成标准模型库,从而将空调系统参数诊断建模问题简化为根据空调系统的模块构成分析从标准模型库中选择相应模块的选型问题;其次,将传统的参数诊断模型集中求解的方法进行无中心化,依据无中心网络架构,建立无中心空调系统参数诊断模型,并开发无中心的优化算法实现参数的故障诊断。本文的主要研究内容包括:1)通过文献综述研究和分析空调系统参数诊断问题的数学本质,并对已有的参数诊断方法进行分析评价,选择一种与研究目标适用的参数诊断方法。2)提出建立模块化空调系统参数诊断模型的思想,进行模块化参数诊断模型可行性分析,研究参数诊断模型的模块划分以及各模块的连接方式。3)建立模块化空调系统参数诊断模型库。对各种空调系统模块,采用以选择的参数诊断建模方法,建立对应的诊断模型。4)开发无中心优化方法。根据空调系统参数诊断问题的约束优化的本质,分析抽象的数学模型的特性,研究将原集中式描述数学模型分解为等价的无中心模型的方法,开发相应的无中心优化算法,并进行数学算例的验证。5)无中心空调系统参数诊断方法的仿真验证。针对具体空调系统,选择参数诊断模块建立仿真对象诊断模型,对无中心参数诊断方法进行仿真验证。6)无中心空调系统参数故障诊断方法的适用范围分析。最后对本研究进行总结,指出研究工作的创新点和后续待改进的方面等。


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