智能化设备管理在暖通空调系统中的研究和应用

张利强

（中国杭州低碳科技馆，浙江 杭州 310051）

国民经济与市场经济飞速发展以提高，在快速的发展社会主义的建设的同时，环境保护和能源的合理充分利用也逐步成为社会的关注焦点。各种建筑物如雨后春笋一样，建筑中的设备的数量和复杂程度都有不同的程度的提高，这样使得设备耗能提高，而且研究表明建筑耗能在社会耗能里占了很大的比例。智能化设备管理是有效的降低建筑耗能的措施之一。

1 智能化设备管理的重要作用

节能减排事业正在逐步的发展中，国家大力支持节能事业。节能市场大门逐步打开，建筑设备中的智能化管理在节能工作中有着举足轻重的地位。我国重要通过量大途径实现建筑节能：一是在建设期间使用环保型，节能型的建筑材料。二是在建筑运行过程中，对暖通空调系统采用智能化管理控制模式，通过系统优化，提高能耗利用率。相关人士认为智能化设备管理就是对暖通空调等机电设备进行自动化控制，达到高效，便捷的目的。

节能也就是最大力度的提高能源的利用率，这事关社会的发展。进一步研究表明建筑的暖通空调设备的运行情况对节能又有着重要的影响。为使设备安全，高效，稳定的运行，能及时的排查出设备的故障，就需要采取智能的管理方法，以减少能量的多余的浪费。

在过去传统的设备管理系统中，种种迹象表明，当设备的工作能力减弱时，设备人员才会考虑是否应该检修设备，或者相关人员会根据是否到了检修期了而决定检修与否，往往设备的最大检修期是一个理论值，而设备在实际运行中遇到的问题，与周遭的环境都是设备制造时无法预料的。所以这样就会造成一系列的问题：首先是如果在设备到了检修期才检修，小故障也许已经为必须大修的故障，这样维修费用就会大幅度的提高。其次设备的运行状态不能及时正确的统计。并且当设备出现明显故障时，设备往往不能正常运行，设备停运，不能提供正常的服务，这样必然会对客户造成不可忽视的不同程度的损失。其次，故障很有可能不仅仅是局部问题，有极大的可能是必须更换主要零件的地步，这样也会是维修成本提高。然后就是很多故障在停运后也许就不会表现出来，这样就给寻找故障带来了困难，从另一方面增加了维修费用。

由此表明，传统的设备管理系统将被时代淘汰，旧模式已经不能满足现代社会可持续发展的要求，努力研究探索新型节能的管理模式是当务之急，只有智能化的，自动化，高效的管理系统才能提高节能效率。

2 智能化设备在暖通空调系统中的应用

空调系统的智能控制就是运用节能中的应用计算出智能控制器，并配合其他的一些仪器对空调系统的设备和运行参数进行有效的控制，从而达到运行节能的目的。目前应用于空调系统的智能控制技术主要是模糊控制和神经网络控制技术。这两种控制已经应用于许多领域，这些模糊控制在中央空调中的应用提供了理论基础和时间经验。

最近几年，有人已经研究了相对较先进的智能化管理设备。主要是通过实时监控各个设备的运行情况，收集设备运行数据，通过中央处理器对收集到的数据进行分析处理，快速判断出各设备的当前的运行状况。HVAC系统是一个具有关联性的系统，在众多的运行数据中，只要有一个运行数据不正常，则会牵连其他数据变化，以小到大，影响整个系统。

即便HVAC系统相对复杂，但层次分明，由众多子系统组成。所以一旦发生故障，它总是属于某个层次的，这个层次的某几个参数就会变化。从而根据提出的诊断模型，对各个参数进行分析，做出正确的诊断。不同的研究对象要选择不同的参数。

针对制冷系统。空调系统的内在参数直接反映系统的性能，所以这些内在参数经常被先做特征参数。但有些故障只靠内在特征参数是不能及时准确的分辨出来的。故可以利用内在间接特征参数与实验，理论分析相结合确定变化范围。除此之外，还可以利用外在参数进行故障研究。也就是通过对各种设备的电机的用电情况进行系统检测，通过各种外在参数与用电情况的关系来检测故障。

针对供暖系统。HVAC系统主要是研究制冷系统的故障，对供热系统的故障研究相对较少。HVAC系统主要是从两个方面检测供暖系统的故障的：一个是预处理器，一个是分类器。各种方法和各种特征参数是针对不同的研究对象而言的，要因材施教，不能一概而论。这样才能正确的判断故障原因从而快速解决故障。

通过以上简要的分析，知道了要解决特征参数，然后故障需要找到不同的空调系统的将这些参数汇总，构建一个数据库，方便通过故障参数数据与正常状态的数据相对照，进而判断系统的运行情况是否正常。

数据库建立好了后需要训练和改进，实时更新。因此需要编制软件，将各个模块联系起来，实现人机对话。最后利用专业知识来训练。

在系统设计好投入使用之前必须先进行实验系统运行，在实验过程中找到不足之处，加以改进，从而满足实际需要。

结语

经过上文的对智能化管理的重要性和在HVAC系统中的简单应用的探讨，可以知道传统的管理模式已经不能满足社会发展的。减少耗能量就急需通过智能化的管理模式来实现。设备的故障测定和维修需要及时发现，及时补救。虽然设备的智能化管理在暖通空调中的应用还有不足之处，有很多问题需要进一步的探究与讨论，但是不可否认，无论是从经济角度还是建筑节能角度来说，智能化管理模式都对暖通空调的故障测定和维修都做出了巨大贡献。

[1]朱明喜.暖通空调系统的节能工程设计[J].城市建设理论研究（电子版），2012（7）.

[2]李树江，吕梁年，王向东，等.暖通空调制冷系统建模与控制现状及发展趋势 [J].沈阳 工 业 大 学 学 报 ，2007，29 （3）:300-306，311.

[3]张旭科.浅谈暖通空调系统的节能问题[J].价值工程，2011，30（6）:242-242.

[4]赵向前.对暖通系统节能的研究[J].中国科技信息，2011（11）:20.

[5]王彦，刘宏立，杨珂，等.LMBP神经网络PID控制器在暖通空调系统中的应用研究[J].湖南大学学报（自然科学版），2010，37（3）:49-52.