一种用于暖通设备的异物检测系统及检测方法与流程

本发明属于暖通设备技术领域，尤其涉及一种用于暖通设备的异物检测系统及检测方法。

背景技术：

暖通是采暖、通风的总称，建筑设计中对采暖通风设计的叫暖通设计，做这类设计的工程师叫暖通工程师。凡是与采暖通风有关的设备，如以空气作热媒的空调器、通风管道、控制设备及水暖的锅炉、管道、散热器(也叫暖气片)及以电暖的设备等通称暖通设备。最近流行的暖通空调是一种新型的暖通设备，实际是小系统(分户)中央空调，它的优点不仅像目前普遍使用的家居一般的分体的空调只解决冷暖问题，而且解决了空气处理问题。它能处理空气，能够创造一种更加舒适的室内环境。空气处理过程如下：空气进来以后，除了引进新风以外，可以把空气进行冷却处理，然后进行过滤处理，增加了电子除尘器，它主要用来捕捉微粒灰尘，它可以捕捉直径一微米以上的灰尘，而这个直径范围内的灰尘大部分是细菌、烟尘，或者是异味这样都可以过滤掉。然而，现有暖通设备监控过程中无法准确、直观的反映暖通空调系统的各个设备及控制影响对象在空间位置上的关系，不能满足日益深入的精细化管理的要求，管理效率低；同时，不能准确诊断暖通设备故障信息数据。

综上所述，现有技术存在的问题是：

现有暖通设备监控过程中无法准确、直观的反映暖通空调系统的各个设备及控制影响对象在空间位置上的关系，不能满足日益深入的精细化管理的要求，管理效率低；同时，不能准确诊断暖通设备故障信息数据。

而且现有技术中，粉尘检测、甲醛检测性能差，数据不准确，而且对异常数据不能报警。

技术实现要素：

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种用于暖通设备的异物检测系统及检测方法。

本发明是这样实现的，一种用于暖通设备的异物检测方法，所述用于暖通设备的异物检测方法包括：

步骤一，通过温度检测模块利用温度传感器实时检测暖通设备采暖温度数据；通过风速检测模块利用风速传感器实时检测暖通设备通风风速数据；

通过空调监控模块利用监控程序对暖通空调运行状况进行监控；根据建筑信息模型bim，建立3d暖通空调系统模型；根据所述暖通空调系统中各个管道、调节阀和设备的标识，查找到和所述暖通空调系统中各个管道、调节阀和设备相关的实际运行参数在3d暖通空调系统模型中的空调信息和显示方式，其中，所述空调信息包括设备当日的耗电量、耗电量月平均值，所述显示方式包括以下形式的一种或者任意种组合，该形式包括：色彩、图案或字符；将所述暖通空调系统的实际运行参数在所述空调信息的位置处，按照对应的显示方式显示出来；所述暖通空调系统模型具有和实际暖通空调系统中管道及设备实体结构相应的实际形状以及空间分布状况；

通过空气检测模块利用空气检测传感器实时检测暖通设备通风口空气质量；

步骤二，主控模块通过数据分析模块利用分析程序根据检测的数据变化分析是否有异物存在；

通过故障诊断模块利用诊断电路对暖通设备进行故障诊断操作；分析暖通设备系统能量传输和变换过程涉及的主要环节；建立建筑暖通设备能量网络模型；根据能量守恒的基本物理定律，建立跨空气处理环节、水处理环节以及配电环节的传感器数据关联关系；利用全局性的冗余信息，对设备和传感器故障进行检测，包括不相邻设备故障检测、不相邻传感器故障检测、相邻设备故障检测、相邻传感器故障检测、直接连接的设备和传感器故障检测；

步骤三，通过警报模块利用警报器根据诊断的异常数据及时警报通知；

步骤四，通过显示模块利用显示器显示检测的暖通设备采暖温度、通风风速数据。

进一步，空气检测模块通过粉尘检测模块检测所述暖通设备出风口的粉尘浓度，并将粉尘浓度值发送给所述主控模块；主控模块接收粉尘检测模块检测的粉尘浓度值，当粉尘浓度值超过设定阈值时，警报模块报警通知；

通过甲醛检测模块检测所述暖通设备所处环境中的甲醛浓度，并将甲醛浓度值发送给所述主控模块；主控模块接收甲醛检测模块检测的甲醛浓度值，当甲醛浓度值超过设定阈值时，警报模块报警通知。

进一步，所述从数据中心服务器获取当前暖通空调系统的实际运行参数。

进一步，所述根据建筑信息模型bim，建立3d暖通空调系统模型，包括：

从建筑信息模型bim中获取暖通空调系统的预设信息，所述暖通空调系统的预设信息包括预设的暖通空调系统中管道、调节阀和设备的空间分布以及暖通空调系统的相关属性信息；

将所述预设信息作为暖通空调系统3d建模信息，根据所述暖通空调系统3d建模信息建立3d暖通空调系统模型；

所述暖通空调系统3d建模信息建立3d暖通空调系统模型，包括：

将所述暖通空调系统3d建模信息转换为建模所需格式的数据信息；

将所述建模所需格式的数据信息导入建模引擎中，获得3d暖通空调系统模型。

进一步，所述在建立建筑暖通设备能量网络模型时，将暖通设备物理网络中由传感器围成的区域等效为能量网络中的一个节点，将传感器等效为连接能量网络中两个节点的边；

对于在能量网络中任意的两个节点，如果存在边将两个节点直接相连，则判断这两个节点邻接，否则判断这两个节点不邻接；

如果能量网络中传感器对应的两条边与同一个节点连接，则判断这两个传感器相邻，否则判断这两个传感器不相邻；

所述不相邻传感器故障检测的检测依据是：如果能量网络中相邻两个节点同时出现能量不平衡，但如果同时考虑两个节点整体的输入和输出时其能量平衡，则判断两个节点之间的传感器存在故障；

所述不相邻设备故障检测的检测依据是：对于能量网络中任意节点，如果输入输出能量不平衡，且相邻的所有节点能量平衡，则判断该节点存在故障；

所述直接连接的设备和传感器故障检测的检测依据是：当节点和直接相连的边对应的设备和传感器同时出现故障，则根据能量平衡关系，故障范围是节点及连接两个节点的边组成的区域；

所述相邻设备同时故障检测的检测依据是：对于能量网络中的任意两个相邻节点同时出现故障，则故障范围是由两个节点和节点之间的边组成的区域。

本发明的另一目的在于提供一种终端，所述终端搭载实现所述用于暖通设备的异物检测方法的处理器。

本发明的另一目的在于提供一种计算机可读存储介质，包括指令，当其在计算机上运行时，使得计算机执行所述的用于暖通设备的异物检测方法。

本发明的另一目的在于提供一种用于暖通设备的异物检测系统，包括：

温度检测模块，与主控模块连接，用于通过温度传感器实时检测暖通设备采暖温度数据；

风速检测模块，与主控模块连接，用于通过风速传感器实时检测暖通设备通风风速数据；

空调监控模块，与主控模块连接，用于通过监控程序对暖通空调运行状况进行监控；

主控模块，与温度检测模块、风速检测模块、空调监控模块、数据分析模块、故障诊断模块、警报模块、显示模块连接，用于通过单片机控制各个模块正常工作；

数据分析模块，与主控模块连接，用于通过分析程序根据检测的数据变化分析是否有异物存在；

故障诊断模块，与主控模块连接，用于通过诊断电路对暖通设备进行故障诊断操作；

警报模块，与主控模块连接，用于通过警报器根据诊断的异常数据及时警报通知；

空气检测模块，与主控模块连接，用于通过空气检测传感器实时检测暖通设备通风口空气质量；

空气检测模块，与主控模块连接，用于通过空气检测器对暖通设备的空气质量的pm2.5含量、co2的含量、湿度含量比例及相关物质含量进行检测；

显示模块，与主控模块连接，用于通过显示器显示检测的暖通设备采暖温度、通风风速数据。

进一步，空气检测模块包括粉尘检测模块和甲醛检测模块；

所述粉尘检测模块用于检测所述暖通设备出风口的粉尘浓度，并将粉尘浓度值发送给所述主控模块；主控模块接收粉尘检测模块检测的粉尘浓度值，当粉尘浓度值超过设定阈值时，警报模块报警通知；

所述甲醛检测模块用于检测所述暖通设备所处环境中的甲醛浓度，并将甲醛浓度值发送给所述主控模块；主控模块接收甲醛检测模块检测的甲醛浓度值，当甲醛浓度值超过设定阈值时，警报模块报警通知。

本发明的另一目的在于提供一种搭载所述用于暖通设备的异物检测系统的用于暖通设备的异物检测设备。

本发明的优点及积极效果为：本发明通过空调监控模块能够快速、准确的判断当前暖通空调系统是否处于水力平衡和热力平衡状态，同时把握影响暖通空调系统运行的对象的空间位置以及运行情况，及时对整个暖通空调系统进行调整，使暖通空调系统符合节能的标准；同时，通过故障诊断模块能够提高暖通设备系统故障检测的准确性和适用性，有效保证检测的可靠性，且建模简单，计算简便，易于工程实现。

本发明在现有暖通设备的基础上加入用于检测甲醛含量的甲醛检测模块与用于检测粉尘浓度的粉尘检测模块，使暖通设备功能更加全面，使用方便。

所述不相邻设备故障检测的检测依据是：对于能量网络中任意节点，如果输入输出能量不平衡，且相邻的所有节点能量平衡，则判断该节点存在故障；

本发明直接连接的设备和传感器故障检测的检测依据是：当节点和直接相连的边对应的设备和传感器同时出现故障，则根据能量平衡关系，故障范围是节点及连接两个节点的边组成的区域；

本发明相邻设备同时故障检测的检测依据是：对于能量网络中的任意两个相邻节点同时出现故障，则故障范围是由两个节点和节点之间的边组成的区域。

附图说明

图1是本发明实施例提供的用于暖通设备的异物检测系统结构框图。

图2是本发明实施例提供的空气检测模块连接图。

图中：1、温度检测模块；2、风速检测模块；3、空调监控模块；4、主控模块；5、数据分析模块；6、故障诊断模块；7、警报模块；8、显示模块；9、空气检测模块；10、粉尘检测模块；11、甲醛检测模块。

图3是本发明实施例提供的用于暖通设备的异物检测方法流程图。

具体实施方式

为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下。

下面结合附图对本发明的结构作详细的描述。

如图1-图2所示，本发明实施例提供的用于暖通设备的异物检测系统包括：温度检测模块1、风速检测模块2、空调监控模块3、主控模块4、数据分析模块5、故障诊断模块6、警报模块7、显示模块8、空气检测模块9。

所述空气检测模块9包括粉尘检测模块10、甲醛检测模块11。

温度检测模块1，与主控模块4连接，用于通过温度传感器实时检测暖通设备采暖温度数据；

风速检测模块2，与主控模块4连接，用于通过风速传感器实时检测暖通设备通风风速数据；

空调监控模块3，与主控模块4连接，用于通过监控程序对暖通空调运行状况进行监控；

空气检测模块9，与主控模块4连接，用于通过空气检测传感器实时检测暖通设备通风口空气质量。

主控模块4，与温度检测模块1、风速检测模块2、空调监控模块3、数据分析模块5、故障诊断模块6、警报模块7、显示模块8、空气检测模块9连接，用于通过单片机控制各个模块正常工作；

数据分析模块5，与主控模块4连接，用于通过分析程序根据检测的数据变化分析是否有异物存在；

故障诊断模块6，与主控模块4连接，用于通过诊断电路对暖通设备进行故障诊断操作；

警报模块7，与主控模块4连接，用于通过警报器根据诊断的异常数据及时警报通知；

显示模块8，与主控模块4连接，用于通过显示器显示检测的暖通设备采暖温度、通风风速数据。

粉尘检测模块10用于检测所述暖通设备出风口的粉尘浓度，并将粉尘浓度值发送给所述主控模块4；主控模块4接收粉尘检测模块10检测的粉尘浓度值，当粉尘浓度值超过设定阈值时，警报模块7报警通知。

甲醛检测模块11用于检测所述暖通设备所处环境中的甲醛浓度，并将甲醛浓度值发送给所述主控模块4；主控模块4接收甲醛检测模块11检测的甲醛浓度值，当甲醛浓度值超过设定阈值时，警报模块7报警通知。

如图3所示，本发明实施例提供的用于暖通设备的异物检测方法包括：

s101，通过温度检测模块1利用温度传感器实时检测暖通设备采暖温度数据；通过风速检测模块2利用风速传感器实时检测暖通设备通风风速数据；通过空调监控模块3利用监控程序对暖通空调运行状况进行监控；通过空气检测模块9利用空气检测传感器实时检测暖通设备通风口空气质量。

s102，主控模块4通过数据分析模块5利用分析程序根据检测的数据变化分析是否有异物存在；通过故障诊断模块6利用诊断电路对暖通设备进行故障诊断操作。

s103，通过警报模块7利用警报器根据诊断的异常数据及时警报通知。

s104，通过显示模块8利用显示器显示检测的暖通设备采暖温度、通风风速数据。

下面结合实施例对本发明作进一步描述。

实施例一

本发明提供的空调监控模块3监控方法如下：

(1)根据建筑信息模型bim，建立3d暖通空调系统模型；

(2)根据所述暖通空调系统中各个管道、调节阀和设备的标识，查找到和所述暖通空调系统中各个管道、调节阀和设备相关的实际运行参数在3d暖通空调系统模型中的空调信息和显示方式，其中，所述空调信息包括设备当日的耗电量、耗电量月平均值，所述显示方式包括以下形式的一种或者任意种组合，该形式包括：色彩、图案或字符；

(3)将所述暖通空调系统的实际运行参数在所述空调信息的位置处，按照对应的显示方式显示出来；

(4)所述暖通空调系统模型具有和实际暖通空调系统中管道及设备实体结构相应的实际形状以及空间分布状况。

本发明提供的从数据中心服务器获取当前暖通空调系统的实际运行参数。

本发明提供的根据建筑信息模型bim，建立3d暖通空调系统模型，包括：

从建筑信息模型bim中获取暖通空调系统的预设信息，所述暖通空调系统的预设信息包括预设的暖通空调系统中管道、调节阀和设备的空间分布以及暖通空调系统的相关属性信息；

将所述预设信息作为暖通空调系统3d建模信息，根据所述暖通空调系统3d建模信息建立3d暖通空调系统模型。

本发明提供的所述暖通空调系统3d建模信息建立3d暖通空调系统模型，包括：

将所述暖通空调系统3d建模信息转换为建模所需格式的数据信息；

将所述建模所需格式的数据信息导入建模引擎中，获得3d暖通空调系统模型。

实施例二

本发明提供的故障诊断模块6诊断方法如下：

1)分析暖通设备系统能量传输和变换过程涉及的主要环节；

2)建立建筑暖通设备能量网络模型；

3)根据能量守恒的基本物理定律，建立跨空气处理环节、水处理环节以及配电环节的传感器数据关联关系；

4)利用全局性的冗余信息，对设备和传感器故障进行检测，包括不相邻设备故障检测、不相邻传感器故障检测、相邻设备故障检测、相邻传感器故障检测、直接连接的设备和传感器故障检测。

本发明提供的在建立建筑暖通设备能量网络模型时，将暖通设备物理网络中由传感器围成的区域等效为能量网络中的一个节点，将传感器等效为连接能量网络中两个节点的边。

本发明提供的步骤4)中，对于在能量网络中任意的两个节点，如果存在边将两个节点直接相连，则判断这两个节点邻接，否则判断这两个节点不邻接；

如果能量网络中传感器对应的两条边与同一个节点连接，则判断这两个传感器相邻，否则判断这两个传感器不相邻。

本发明提供的步骤4)中，所述不相邻传感器故障检测的检测依据是：如果能量网络中相邻两个节点同时出现能量不平衡，但如果同时考虑两个节点整体的输入和输出时其能量平衡，则判断两个节点之间的传感器存在故障；

所述不相邻设备故障检测的检测依据是：对于能量网络中任意节点，如果输入输出能量不平衡，且相邻的所有节点能量平衡，则判断该节点存在故障；

所述直接连接的设备和传感器故障检测的检测依据是：当节点和直接相连的边对应的设备和传感器同时出现故障，则根据能量平衡关系，故障范围是节点及连接两个节点的边组成的区域；

所述相邻设备同时故障检测的检测依据是：对于能量网络中的任意两个相邻节点同时出现故障，则故障范围是由两个节点和节点之间的边组成的区域。

在上述实施例中，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用全部或部分地以计算机程序产品的形式实现，所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载或执行所述计算机程序指令时，全部或部分地产生按照本发明实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输，例如，所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(dsl)或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输)。所述计算机可读取存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质，(例如，软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如，dvd)、或者半导体介质(例如固态硬盘solidstatedisk(ssd))等。

以上所述仅是对本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改，等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的范围内。