用参数自整定模型在线检测空气处理机组故障

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。     

基于EWMA控制图和规则的变风量空调箱故障诊断

针对变风量空调箱故障,考虑了数据自相关性、系统动态性和瞬变过程等因素的不利影响,本文给出了1种基于EWMA控制图和专家规则的变风量空调箱故障诊断方法。残差EWMA控制图被用于检测变风量空调箱故障,该方法既可以消除空调负荷突变、运行参数改变、开机等瞬变过程和系统动态性的不利影响,又可以消除数据自相关性对控制图性能的不利影响,可以提高故障检测的准确性。设计了基于规则的故障分类器,可分离和寻找故障源。故障诊断方法在实际系统中进行了应用和验证,验证结果表明该故障诊断方法具有较好的鲁棒性和较高的准确率。     

基于主成分分析与模式匹配的空调箱故障检测

可靠的故障检测术是保证空调系统正常运行的前提条件.利用MATLAB软件建立主成分分析模型,结合模式匹配方法.集中定位与检测数据运行条件相似的历史数据周期,并辅以滑动窗口提高模型的灵敏度.采用ASHRAE1312的现场实测数据来验证该技术的可行性.结果表明,该技术能够检测出空调箱故障,为空调系统的预防性维护提供帮助.     

变风量系统变机器露点送风温度预测研究

基于变风量空调系统节能效果好,但存在相对湿度变化范围较大的问题,提出了一种变风量空调系统的变机器露点控制方案,建立了基于Elman神经网络模型的变机器露点送风温度预测方法的仿真系统.仿真结果表明,该方法可以明显提高变风量空调系统相对湿度变化精度,也说明了采用Elman神经网络是一种可靠的变机器露点送风温度预测途径.     

真实建筑中变风量空调末端装置故障在线检测与诊断研究

本文针对真实建筑中变风量空调末端装置故障进行了研究,开发了一个在线检测与诊断变风量空调末端装置故障的工具。该故障诊断工具采用一个基于混合方法的故障检测与诊断策略。累积和控制图被用于累加房间温度测量值及其设定值之间的偏差,如果计算的累积和大于控制图上限值,或者小于控制图下限值,就意味着在变风量空调末端装置中存在故障或者异常。基于规则的故障分类器被用于分离和诊断故障源。故障诊断工具已经在香港某大型办公建筑进行了在线应用和验证,验证结果表明该故障诊断工具可以准确有效地检测和诊断变风量空调末端装置故障。     

基于FCM优化神经网络的办公楼空调负荷预测

空调负荷预测对于优化空调系统运行具有重要指导价值,本文针对传统神经网络在预测空调负荷时精度较低、泛化能力弱和物理意义不明晰的缺点,建立了模糊C均值算法(Fuzzy C-means)优化的BP神经网络复合模型。模型先采用FCM算法对输入参数进行聚类,针对不同类建立BP神经网络预测模型,将待测样本分类后进行预测,最后使用决策树算法筛选预测结果中聚类不佳的部分进行加权优化。以珠海某办公楼空调系统实际运行数据为例验证了模型,结果显示随机负荷样本预测的精度指标即标准差率(Coefficient of Variance)为0.191相较于不聚类神经网络提高了51.4%;典型工作日、休息日日均负荷样本预测标准差率为0.08和0.14相对于不聚类神经网络则分别提高了73.0%和39.7%。     

基于Matlab/Simulink环境下空调房间仿真模型的建立

分析了采用变风量空调系统空调房间的特性,推导出变风量送风方式下空调房间的数学模型,利用Matlab软件中的Simulink工具箱建立了空调房间的仿真模型。并通过算例对所建模型进行仿真分析,结果证明,该模型能够充分反映实际变风量空调房间的特性。     

基于混合模型的中央空调冷源系统运行能耗优化

为优化中央空调冷源系统运行能耗,本文分别建立了中央空调冷源系统运行能耗预测灰箱模型和BP神经网络模型,对比分析了灰箱模型与BP神经网络模型的能耗预测性能,并基于K-means聚类算法提出了将灰箱模型和BP神经网络模型相结合的能耗预测混合模型。结合中央空调冷源系统能耗预测混合模型,以模型可控输入变量为优化变量,对中央空调冷源系统进行节能优化。结果表明:对比单独使用灰箱模型或BP神经网络模型,中央空调冷源系统混合模型能耗预测精度提升了27.7%和33.85%。对比冷源系统优化前能耗,优化后的中央空调冷源系统运行能耗平均降低了8.2%。     

VAV中央空调系统空调房间仿真模型的建立

分析了采用变风量空调系统空调房间的特性,推导出变风量送风方式下空调房间的数学模型,利用Matlab软件中的Simulink工具箱建立了空调房间的仿真模型,为更好地设计VAV空调系统控制方案奠定了基础。     

工位变风量控制空调系统稳定性的仿真研究

讨论工位空调末端装置的稳定性研究时,建立了其空调系统各环节模型,通过MATLAB软件simulink工具箱为平台建立其计算机仿真系统,比较分析了常用的末端装置上优劣性。通过仿真分析变风量末端测量温度的时间常数对变风量系统的影响,结果显示,若通过降低变风量末端测量区域温度的时间常数使之在300 s以内,就可以在工位空调变风量系统中采用压力有关的末端以降低整个变风量系统的造价。