CN118168115A - 一种基于数据分析的暖通空调故障检测系统 - Google Patents

Abstract

本发明属于空调故障检测领域，涉及数据分析技术，用于解决现有的暖通空调故障检测系统故障检测结果精确性低下的问题，具体是一种基于数据分析的暖通空调故障检测系统，包括故障检测平台，故障检测平台通信连接有运行检测模块、故障分析模块以及存储模块；运行检测模块用于对暖通空调的运行状态进行检测分析：生成检测周期并将检测周期分割为若干个检测时段，获取暖通空调在检测时段内的温异数据WY、湿异数据SY以及流异数据LY；本发明可以对暖通空调的运行状态进行检测分析，然后以周期性分析的方式对每一个检测时段内的运行参数进行处理与计算得到运行系数，通过运行系数对暖通空调的运行状态异常程度进行分析和评估。

Description

一种基于数据分析的暖通空调故障检测系统

技术领域

本发明属于空调故障检测领域，涉及数据分析技术，具体是一种基于数据分析的暖通空调故障检测系统。

背景技术

暖通空调故障检测系统是一个用于检测和诊断暖通空调系统故障的综合系统，它通过收集和分析暖通空调系统的运行数据，来检测和诊断各种故障，并提供相应的维护和修复建议。

现有的暖通空调故障检测系统无法对空调覆盖区域进行多点式参数采集，同时无法结合所有参数的动态变化特征进行分析，导致暖通空调的故障检测结果精确性低下。

针对上述技术问题，本申请提出一种解决方案。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于数据分析的暖通空调故障检测系统，用于解决现有的暖通空调故障检测系统故障检测结果精确性低下的问题；

本发明需要解决的技术问题为：如何提供一种可以对空调覆盖区域进行多点式参数采集的基于数据分析的暖通空调故障检测系统。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种基于数据分析的暖通空调故障检测系统，包括故障检测平台，所述故障检测平台通信连接有运行检测模块、故障分析模块以及存储模块；

所述运行检测模块用于对暖通空调的运行状态进行检测分析：生成检测周期并将检测周期分割为若干个检测时段，获取暖通空调在检测时段内的温异数据WY、湿异数据SY以及流异数据LY；通过对温异数据WY、湿异数据SY以及流异数据LY进行数值计算得到检测时段的运行系数YX；将检测时段的运行系数YX通过故障检测平台发送至故障分析模块；

所述故障分析模块用于对暖通空调的运行故障进行预警分析。

作为本发明的一种优选实施方式，温异数据WY的获取过程包括：在暖通空调的覆盖区域设置若干个检测点，实时获取检测点的空气温度值与暖通空调控制面板设置的温度值，将空气温度值与控制面板设置的温度值差值的绝对值标记为检测点的温度偏差值，将检测点的温度偏差值在检测时段内的最大值标记为检测点的温异值，对所有检测点的温异值进行求和取平均值得到温异数据WY。

作为本发明的一种优选实施方式，湿异数据SY的获取过程包括：实时获取检测点的空气湿度值与控制面板设置的湿度值，将空气湿度值与控制面板设置的湿度值差值的绝对值标记为湿度偏差值，将检测点的湿度偏差值在检测时段内的最大值标记为检测点的湿异值，对所有检测点的湿异值进行求和取平均值得到湿异数据SY。

作为本发明的一种优选实施方式，流异数据LY的获取过程包括：实时获取检测点的空气流速值与控制面板设置的风速值，将空气流速值与控制面板设置的风速值差值的绝对值标记为流量偏差值，将检测点的流量偏差值在检测时段内的最大值标记为流异值，对所有检测点的流异值进行求和取平均值得到流异数据LY。

作为本发明的一种优选实施方式，故障分析模块对暖通空调的运行故障进行预警分析的具体过程包括：对所有检测时段的运行系数YX进行求和取平均值得到运行表现值，对所有检测时段的运行系数YX进行方差计算得到运行稳定值，通过存储模块获取到运行表现阈值与运行稳定阈值，将运行表现值、运行稳定值分别与运行表现阈值、运行稳定阈值进行比较并通过比较结果对暖通空调的运行状态是否满足要求进行判定。

作为本发明的一种优选实施方式，将运行表现值、运行稳定值分别与运行表现阈值、运行稳定阈值进行比较的具体过程包括：若运行表现值小于运行表现阈值且运行稳定值小于运行稳定阈值，则判定暖通空调的运行状态满足要求，生成运行正常信号并将运行正常信号发送至故障检测平台；若运行表现值大于等于运行表现阈值且运行稳定值小于运行稳定阈值，则判定暖通空调存在持续性故障，生成持续异常信号并将持续异常信号通过故障检测平台发送至管理人员的手机终端；若运行稳定值大于等于运行稳定阈值，则判定暖通空调存在间歇性故障，生成间歇异常信号并将间歇异常信号通过故障检测平台发送至管理人员的手机终端。

作为本发明的一种优选实施方式，该基于数据分析的暖通空调故障检测系统的工作方法，包括以下步骤：

步骤一：对暖通空调的运行状态进行检测分析：生成检测周期并将检测周期分割为若干个检测时段，获取暖通空调在检测时段内的温异数据WY、湿异数据SY以及流异数据LY并进行数值计算得到检测时段的运行系数YX；

步骤二：对暖通空调的运行故障进行预警分析：对所有检测时段的运行系数YX进行求和取平均值得到运行表现值，对所有检测时段的运行系数YX进行方差计算得到运行稳定值；

步骤三：将运行表现值、运行稳定值分别与运行表现阈值、运行稳定阈值进行比较，通过比较结果生成运行正常信号、持续异常信号或间歇异常信号并发送至故障检测平台。

本发明具备下述有益效果：

1、通过运行检测模块可以对暖通空调的运行状态进行检测分析，以多点实时采集的方式获取多组运行参数，然后以周期性分析的方式对每一个检测时段内的运行参数进行处理与计算得到运行系数，通过运行系数对暖通空调的运行状态异常程度进行分析和评估；

2、通过故障分析模块可以对暖通空调的运行故障进行预警分析，对检测周期内所有检测时段的运行系数进行深度处理得到运行表现值与运行稳定值，通过运行表现值与运行稳定值对暖通空调是否出现故障以及故障特征进行判定，提高暖通空调故障时的处理效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例一的系统框图；

图2为本发明实施例二的方法流程图。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一

如图1所示，一种基于数据分析的暖通空调故障检测系统，包括故障检测平台，故障检测平台通信连接有运行检测模块、故障分析模块以及存储模块。

运行检测模块用于对暖通空调的运行状态进行检测分析：生成检测周期并将检测周期分割为若干个检测时段，获取暖通空调在检测时段内的温异数据WY、湿异数据SY以及流异数据LY，温异数据WY的获取过程包括：在暖通空调的覆盖区域设置若干个检测点，实时获取检测点的空气温度值与暖通空调控制面板设置的温度值，将空气温度值与控制面板设置的温度值差值的绝对值标记为检测点的温度偏差值，将检测点的温度偏差值在检测时段内的最大值标记为检测点的温异值，对所有检测点的温异值进行求和取平均值得到温异数据WY；湿异数据SY的获取过程包括：实时获取检测点的空气湿度值与控制面板设置的湿度值，将空气湿度值与控制面板设置的湿度值差值的绝对值标记为湿度偏差值，将检测点的湿度偏差值在检测时段内的最大值标记为检测点的湿异值，对所有检测点的湿异值进行求和取平均值得到湿异数据SY；流异数据LY的获取过程包括：实时获取检测点的空气流速值与控制面板设置的风速值，将空气流速值与控制面板设置的风速值差值的绝对值标记为流量偏差值，将检测点的流量偏差值在检测时段内的最大值标记为流异值，对所有检测点的流异值进行求和取平均值得到流异数据LY；通过公式YX＝α1*WY+α2*SY+α3*LY得到检测时段的运行系数YX，其中α1、α2以及α3均为比例系数，且α1＞α2＞α3＞1；将检测时段的运行系数YX通过故障检测平台发送至故障分析模块；对暖通空调的运行状态进行检测分析，以多点实时采集的方式获取多组运行参数，然后以周期性分析的方式对每一个检测时段内的运行参数进行处理与计算得到运行系数，通过运行系数对暖通空调的运行状态异常程度进行分析和评估。

故障分析模块用于对暖通空调的运行故障进行预警分析：对所有检测时段的运行系数YX进行求和取平均值得到运行表现值，对所有检测时段的运行系数YX进行方差计算得到运行稳定值，通过存储模块获取到运行表现阈值与运行稳定阈值，将运行表现值、运行稳定值分别与运行表现阈值、运行稳定阈值进行比较：若运行表现值小于运行表现阈值且运行稳定值小于运行稳定阈值，则判定暖通空调的运行状态满足要求，生成运行正常信号并将运行正常信号发送至故障检测平台；若运行表现值大于等于运行表现阈值且运行稳定值小于运行稳定阈值，则判定暖通空调存在持续性故障，生成持续异常信号并将持续异常信号通过故障检测平台发送至管理人员的手机终端；若运行稳定值大于等于运行稳定阈值，则判定暖通空调存在间歇性故障，生成间歇异常信号并将间歇异常信号通过故障检测平台发送至管理人员的手机终端；对暖通空调的运行故障进行预警分析，对检测周期内所有检测时段的运行系数进行深度处理得到运行表现值与运行稳定值，通过运行表现值与运行稳定值对暖通空调是否出现故障以及故障特征进行判定，提高暖通空调故障时的处理效率。

实施例二

如图2所示，一种基于数据分析的暖通空调故障检测方法，包括以下步骤：

步骤一：对暖通空调的运行状态进行检测分析：生成检测周期并将检测周期分割为若干个检测时段，获取暖通空调在检测时段内的温异数据WY、湿异数据SY以及流异数据LY并进行数值计算得到检测时段的运行系数YX；

步骤二：对暖通空调的运行故障进行预警分析：对所有检测时段的运行系数YX进行求和取平均值得到运行表现值，对所有检测时段的运行系数YX进行方差计算得到运行稳定值；

步骤三：将运行表现值、运行稳定值分别与运行表现阈值、运行稳定阈值进行比较，通过比较结果生成运行正常信号、持续异常信号或间歇异常信号并发送至故障检测平台。

一种基于数据分析的暖通空调故障检测系统，工作时，生成检测周期并将检测周期分割为若干个检测时段，获取暖通空调在检测时段内的温异数据WY、湿异数据SY以及流异数据LY并进行数值计算得到检测时段的运行系数YX；对所有检测时段的运行系数YX进行求和取平均值得到运行表现值，对所有检测时段的运行系数YX进行方差计算得到运行稳定值；将运行表现值、运行稳定值分别与运行表现阈值、运行稳定阈值进行比较，通过比较结果生成运行正常信号、持续异常信号或间歇异常信号并发送至故障检测平台。

以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

上述公式均是采集大量数据进行软件模拟得出且选取与真实值接近的一个公式，公式中的系数是由本领域技术人员根据实际情况进行设置；如：公式YX＝α1*WY+α2*SY+α3*LY；由本领域技术人员采集多组样本数据并对每一组样本数据设定对应的运行系数；将设定的运行系数和采集的样本数据代入公式，任意三个公式构成三元一次方程组，将计算得到的系数进行筛选并取均值，得到α1、α2以及α3的取值分别为3.52、2.89和2.31；

系数的大小是为了将各个参数进行量化得到的一个具体的数值，便于后续比较，关于系数的大小，取决于样本数据的多少及本领域技术人员对每一组样本数据初步设定对应的运行系数；只要不影响参数与量化后数值的比例关系即可，如运行系数与温异数据的数值成正比。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (7)

1.一种基于数据分析的暖通空调故障检测系统，其特征在于，包括故障检测平台，所述故障检测平台通信连接有运行检测模块、故障分析模块以及存储模块；

所述运行检测模块用于对暖通空调的运行状态进行检测分析：生成检测周期并将检测周期分割为若干个检测时段，获取暖通空调在检测时段内的温异数据WY、湿异数据SY以及流异数据LY；通过对温异数据WY、湿异数据SY以及流异数据LY进行数值计算得到检测时段的运行系数YX；将检测时段的运行系数YX通过故障检测平台发送至故障分析模块；

所述故障分析模块用于对暖通空调的运行故障进行预警分析。

2.根据权利要求1所述的一种基于数据分析的暖通空调故障检测系统，其特征在于，温异数据WY的获取过程包括：在暖通空调的覆盖区域设置若干个检测点，实时获取检测点的空气温度值与暖通空调控制面板设置的温度值，将空气温度值与控制面板设置的温度值差值的绝对值标记为检测点的温度偏差值，将检测点的温度偏差值在检测时段内的最大值标记为检测点的温异值，对所有检测点的温异值进行求和取平均值得到温异数据WY。

3.根据权利要求2所述的一种基于数据分析的暖通空调故障检测系统，其特征在于，湿异数据SY的获取过程包括：实时获取检测点的空气湿度值与控制面板设置的湿度值，将空气湿度值与控制面板设置的湿度值差值的绝对值标记为湿度偏差值，将检测点的湿度偏差值在检测时段内的最大值标记为检测点的湿异值，对所有检测点的湿异值进行求和取平均值得到湿异数据SY。

4.根据权利要求3所述的一种基于数据分析的暖通空调故障检测系统，其特征在于，流异数据LY的获取过程包括：实时获取检测点的空气流速值与控制面板设置的风速值，将空气流速值与控制面板设置的风速值差值的绝对值标记为流量偏差值，将检测点的流量偏差值在检测时段内的最大值标记为流异值，对所有检测点的流异值进行求和取平均值得到流异数据LY。

5.根据权利要求4所述的一种基于数据分析的暖通空调故障检测系统，其特征在于，故障分析模块对暖通空调的运行故障进行预警分析的具体过程包括：对所有检测时段的运行系数YX进行求和取平均值得到运行表现值，对所有检测时段的运行系数YX进行方差计算得到运行稳定值，通过存储模块获取到运行表现阈值与运行稳定阈值，将运行表现值、运行稳定值分别与运行表现阈值、运行稳定阈值进行比较并通过比较结果对暖通空调的运行状态是否满足要求进行判定。

6.根据权利要求5所述的一种基于数据分析的暖通空调故障检测系统，其特征在于，将运行表现值、运行稳定值分别与运行表现阈值、运行稳定阈值进行比较的具体过程包括：若运行表现值小于运行表现阈值且运行稳定值小于运行稳定阈值，则判定暖通空调的运行状态满足要求，生成运行正常信号并将运行正常信号发送至故障检测平台；若运行表现值大于等于运行表现阈值且运行稳定值小于运行稳定阈值，则判定暖通空调存在持续性故障，生成持续异常信号并将持续异常信号通过故障检测平台发送至管理人员的手机终端；若运行稳定值大于等于运行稳定阈值，则判定暖通空调存在间歇性故障，生成间歇异常信号并将间歇异常信号通过故障检测平台发送至管理人员的手机终端。

7.根据权利要求1-6任一项所述的一种基于数据分析的暖通空调故障检测系统，其特征在于，该基于数据分析的暖通空调故障检测系统的工作方法，包括以下步骤：

步骤一：对暖通空调的运行状态进行检测分析：生成检测周期并将检测周期分割为若干个检测时段，获取暖通空调在检测时段内的温异数据WY、湿异数据SY以及流异数据LY并进行数值计算得到检测时段的运行系数YX；

步骤二：对暖通空调的运行故障进行预警分析：对所有检测时段的运行系数YX进行求和取平均值得到运行表现值，对所有检测时段的运行系数YX进行方差计算得到运行稳定值；

步骤三：将运行表现值、运行稳定值分别与运行表现阈值、运行稳定阈值进行比较，通过比较结果生成运行正常信号、持续异常信号或间歇异常信号并发送至故障检测平台。