CN111583590A - 一种建筑内设备故障监测预警系统 - Google Patents

Abstract

一种建筑内设备故障监测预警系统，该故障监测预警系统通过对建筑内的设备进行定位和编号、构建每种设备的故障‑工作信息数据库，之后实时获取设备的工作状态健康信息，并将其与故障‑工作信息数据库进行比对，从而输出相应的处理方案。本发明通过对设备故障类型进行统计和分析，获取故障演变过程中的工作状态健康信息，并构建数据库，这样在设备运行监控过程中，能够监控设备的工作状态健康信息，并以这些工作状态健康信息为依据，判断是否存在异常，进一步分析该异常所能导致的故障，输出对应的处理方案，不仅能够对各种设备类型的工作状态进行监控，而且还能避免检修人员的盲目检修，造成人力的浪费。

Description

一种建筑内设备故障监测预警系统

技术领域

本发明涉及到建筑内设备的管理和运行监测领域，具体的说是一种建筑内设备故障监测预警系统。

背景技术

现有技术中，各种服务性建筑内为了实现各种功能，比如空调通风、照明、通讯等，这其中涉及到非常多的机械设备、电子设备和通讯设备等，这些设备在运行过程中，因为各种原因，会产生小的故障，小的故障如果不及时检修，就可能会导致部分功能的缺失，影响正常运行。因此，需要设备巡检工人和工程师对其进行不定期的巡检。

而现有技术中，虽然也有自动监控设备出现故障的监控系统，但是这种监控系统一般有两种：

1）第一种是能够在设备出现一定程度的故障影响运行时，才能够判断出来，之后才能由工作人员进行检修。而正常情况下，一旦出现这种影响运行的故障再去检修的话，就比较晚了，不仅影响相关功能的使用，而且会对设备的寿命构成影响；

2）另一种是监控设备参数或工作状态异常的，这种一旦出现参数异常或设备运行异常的情况时，就发出报警信息让工作人员检修，但实际中，由于电压不稳地、温度变化等外界因素影响，都会使设备的运行状态和参数发生异常，但是这种情况下，当外界影响因素消失时，设备就能恢复正常，若工作人员检修的话，就会造成人力的浪费。

发明内容

本发明的目的是提供一种建筑内设备故障监测预警系统，该故障监测预警系统通过对设备故障类型进行统计和分析，获取故障演变过程中的工作状态健康信息，并构建数据库，这样在设备运行监控过程中，能够监控设备的工作状态健康信息，并以这些工作状态健康信息为依据，判断是否存在异常，并进一步分析该异常所能导致的故障，并输出对应的处理方案，不仅能够对各种设备类型的工作状态进行监控，而且还能避免检修人员的盲目检修，造成人力的浪费。

本发明为实现上述技术目的所采用的技术方案为：一种建筑内设备故障监测预警系统，该故障监测预警系统的运行方法为：

S1.建立整个空间的三维建筑模型，之后在建筑模型中对所有设备进行定位并编号；

S2.构建设备的故障-工作信息数据库，在故障-工作信息数据库内存储有每种类型设备正常运行时的工作状态健康信息，以及发生不同类型故障时，所对应的工作状态健康信息；

S3.获取各设备运行时的工作状态健康信息，并与故障-工作信息数据库内的信息比对，输出相应的处理方案。

作为上述设备故障监测预警系统的一种优化方案，所述S2中，构建设备的故障-工作信息数据库的具体操作如下：

1）按照设备类别，统计故障类型，并将每一种故障类型进行编号；

2）按照故障类别，收集每一种故障类别对应的设备工作状态健康信息，并将故障类别和设备工作状态健康信息关联，形成故障-工作信息数据库；

所述S3的具体操作为：

3）按照故障类别的严重程度，将设备分成报警提醒、通知检查、通知维修和停运维修四级处理方案，并将所有的故障类别归入对应的处理方案内；

4）设定每种设备的正常工作状态健康信息，并存储到故障-工作信息数据库内；

5）监测设备运行状态并收集实时的工作状态健康信息，并将该工作状态健康信息与已存储正常工作状态健康信息相比对，判定设备运行状态是否存在异常，若不存在异常，则循环执行步骤5），否则执行步骤6）；

6）将异常状态的工作状态健康信息与故障-工作信息数据库内存储的工作状态健康信息比对，判断是否属于故障-工作信息数据库内已存储的故障类别，若是，则输出该故障类别对应的处理方案，并执行步骤7）；若不是已存储的故障类别，则执行步骤8）；

7）将处理结果、故障形成原因及解决方案存储到故障-工作信息数据库内，以完成对故障-工作信息数据库内处理方案的更新；

8）保存该工作状态健康信息，并输出通知检查的处理方案；待检查完毕后，依据检查结果和处理方案，在故障-工作信息数据库内新建新的故障类别，并将该故障类别归入四级处理方案内，同时记录该故障的形成原因、完成故障-工作信息数据库内故障类别的更新。

作为上述设备故障监测预警系统的另一种优化方案，所述四级处理方案中，报警提醒是指：设备性能参数出现浮动；

通知检查是指：设备的单个或多个性能参数发生异常；

通知维修是指：设备局部功能失常；

停运维修是指：设备整体异常或其联动异常，导致整体系统无法运行。

作为上述设备故障监测预警系统的另一种优化方案，所述的工作状态健康信息包括声响、震动频率、传感器、仪表参数、气体释放、温度变化。

作为上述设备故障监测预警系统的另一种优化方案，所述按照故障类别的严重程度，将设备分成报警提醒、通知检查、通知维修和停运维修四级处理方案，其具体是指：将每种故障类型所对应的设备工作状态健康信息进行参数化，并预先设定四个阶段的参数指标，当监测到设备的工作状态健康信息达到某个阶段的参数指标时，触发该阶段所对应的处理方案。

作为上述设备故障监测预警系统的另一种优化方案，所述S3中输出相应的处理方案是指：

1）在系统界面、手机APP或手持终端发出报警信息，并输出设备的定位、报警成因、持续恶化的后果和对应的处理方案；

2）在故障现场对故障进行确认和处理，之后通过系统界面、手机APP或手持终端将故障成因和处理过程补入故障-工作信息数据库。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

1）本发明的故障监测预警系统通过对设备故障类型进行统计和分析，获取故障演变过程中的工作状态健康信息，并构建数据库，这样在设备运行监控过程中，能够监控设备的工作状态健康信息，并以这些工作状态健康信息为依据，判断是否存在异常，并进一步分析该异常所能导致的故障，并输出对应的处理方案，不仅能够对各种设备类型的工作状态进行监控，而且还能避免检修人员的盲目检修，造成人力的浪费；

2）本发明的故障监测预警系统是对建筑内所有的机电设备进行集中管控和智能调节，这些机电设备包括空调系统、照明系统、给排水系统、风幕系统、排烟窗系统、通风系统、电梯系统与窗帘系统等相关设备健康状态进行预警，根据设备的自身特征，制定包括声响、振动频率、仪表参数、气体释放、温度变化等健康状态参数与故障的对应关系数据库，依靠相应的监测装置，监测以上设备健康状态信息，并在健康状态信息发生变化时，调取数据库内的存储记录，输出相关的故障类型及处理方案，实现对故障的及时分析预警；

5）本发明的故障监测预警系统是在BIM三维建筑图中标示出设备包括位置在内的各种必要检修维护信息、设备健康状态监控运行场景目标及策略设定：预设置各设备状态参数的安全范围值，同时设定不同范围值的安全等级预警，如报警提醒、通知检查、通知维修、停运维修；通过系统实时监测所有设备各个参数数值变化，当某个或某些参数值达到某个设定区间时，触发指定预警，并根据对应预设的预警通知方式发出报警。当触发一个或多个预警模型时，按照这些预警模型中的最高等级发出报警。报警将会在系统界面、手机APP或手持终端等进行提示，并提供设备报警的成因、持续恶化后的设备故障后果和专家解决方案，使检修人员有足够的时间，提前判断并执行准确、高效的检修手段等，达到减少巡检人员数量，高效、合理调配抢修资源，延长设备使用寿命，提高建筑功能品质。

附图说明

图1为本发明的整体流程示意图；

图2为构建设备故障-工作信息数据库的流程示意图；

图3为输出相应处理方案的流程示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明的技术方案做进一步的详细阐述。

实施例1

如图1所示，一种建筑内设备故障监测预警系统，该故障监测预警系统的运行方法为：

S1.建立整个空间的三维建筑模型，之后在建筑模型中对所有设备进行定位并编号；

S2.构建设备的故障-工作信息数据库，在故障-工作信息数据库内存储有每种类型设备正常运行时的工作状态健康信息，以及发生不同类型故障时，所对应的工作状态健康信息；

S3.获取各设备运行时的工作状态健康信息，并与故障-工作信息数据库内的信息比对，输出相应的处理方案。

实施例2

如图2所示，本实施例是对实施例1的S2中，构建设备的故障-工作信息数据库的详细描述：

1）按照设备类别，统计故障类型，并将每一种故障类型进行编号；

2）按照故障类别，收集每一种故障类别对应的设备工作状态健康信息，并将故障类别和设备工作状态健康信息关联，形成故障-工作信息数据库；

如图3所示，所述S3的具体操作为：

3）按照故障类别的严重程度，将设备分成报警提醒、通知检查、通知维修和停运维修四级处理方案，并将所有的故障类别归入对应的处理方案内；

4）设定每种设备的正常工作状态健康信息，并存储到故障-工作信息数据库内；

5）监测设备运行状态并收集实时的工作状态健康信息，并将该工作状态健康信息与已存储正常工作状态健康信息相比对，判定设备运行状态是否存在异常，若不存在异常，则循环执行步骤5），否则执行步骤6）；

6）将异常状态的工作状态健康信息与故障-工作信息数据库内存储的工作状态健康信息比对，判断是否属于故障-工作信息数据库内已存储的故障类别，若是，则输出该故障类别对应的处理方案，并执行步骤7）；若不是已存储的故障类别，则执行步骤8）；

7）将处理结果、故障形成原因及解决方案存储到故障-工作信息数据库内，以完成对故障-工作信息数据库内处理方案的更新；

8）保存该工作状态健康信息，并输出通知检查的处理方案；待检查完毕后，依据检查结果和处理方案，在故障-工作信息数据库内新建新的故障类别，并将该故障类别归入四级处理方案内，同时记录该故障的形成原因、完成故障-工作信息数据库内故障类别的更新。

在实施例2的步骤2）中，在构建故障-工作信息数据库的同时，分析不同故障的工作状态健康信息，以工作状态健康信息的变化为基础，构建设备的故障恶化趋势，并将故障恶化趋势存储到故障-工作信息数据库；之后在输出处理方案时，同步输出故障恶化趋势，以使检修人员能够清楚的了解，该异常可能导致的故障恶化类型和影响。

在实施例2的四级处理方案中，报警提醒是指：设备性能参数出现浮动；

通知检查是指：设备的单个或多个性能参数发生异常；

通知维修是指：设备局部功能失常；

停运维修是指：设备整体异常或其联动异常，导致整体系统无法运行。

在实施例1和2中，所述的工作状态健康信息包括声响、震动频率、传感器、仪表参数、气体释放、温度变化。

在实施例2中，所述按照故障类别的严重程度，将设备分成报警提醒、通知检查、通知维修和停运维修四级处理方案，其具体是指：将每种故障类型所对应的设备工作状态健康信息进行参数化，并预先设定四个阶段的参数指标，当监测到设备的工作状态健康信息达到某个阶段的参数指标时，触发该阶段所对应的处理方案。

实施例3

本实施例是对实施例1中所述S3的输出相应的处理方案的具体描述：

1）在系统界面、手机APP或手持终端发出报警信息，并输出设备的定位、报警成因、持续恶化的后果和对应的处理方案；

2）在故障现场对故障进行确认和处理，之后通过系统界面、手机APP或手持终端将故障成因和处理过程补入故障-工作信息数据库。

Claims (5)

1.一种建筑内设备故障监测预警系统，其特征在于，该故障监测预警系统的运行方法为：

S1.建立整个空间的三维建筑模型，之后在建筑模型中对所有设备进行定位并编号；

S2.构建设备的故障-工作信息数据库，在故障-工作信息数据库内存储有每种类型设备正常运行时的工作状态健康信息，以及发生不同类型故障时，所对应的工作状态健康信息；

S3.获取各设备运行时的工作状态健康信息，并与故障-工作信息数据库内的信息比对，输出相应的处理方案。

2.根据权利要求1所述的一种建筑内设备故障监测预警系统，其特征在于，所述S2中，构建设备的故障-工作信息数据库的具体操作如下：

1）按照设备类别，统计故障类型，并将每一种故障类型进行编号；

2）按照故障类别，收集每一种故障类别对应的设备工作状态健康信息，并将故障类别和设备工作状态健康信息关联，形成故障-工作信息数据库；

所述S3的具体操作为：

3）按照故障类别的严重程度，将设备分成报警提醒、通知检查、通知维修和停运维修四级处理方案，并将所有的故障类别归入对应的处理方案内；

4）设定每种设备的正常工作状态健康信息，并存储到故障-工作信息数据库内；

5）监测设备运行状态并收集实时的工作状态健康信息，并将该工作状态健康信息与已存储正常工作状态健康信息相比对，判定设备运行状态是否存在异常，若不存在异常，则循环执行步骤5），否则执行步骤6）；

6）将异常状态的工作状态健康信息与故障-工作信息数据库内存储的工作状态健康信息比对，判断是否属于故障-工作信息数据库内已存储的故障类别，若是，则输出该故障类别对应的处理方案，并执行步骤7）；若不是已存储的故障类别，则执行步骤8）；

7）将处理结果、故障形成原因及解决方案存储到故障-工作信息数据库内，以完成对故障-工作信息数据库内处理方案的更新；

8）保存该工作状态健康信息，并输出通知检查的处理方案；待检查完毕后，依据检查结果和处理方案，在故障-工作信息数据库内新建新的故障类别，并将该故障类别归入四级处理方案内，同时记录该故障的形成原因、完成故障-工作信息数据库内故障类别的更新。

3.根据权利要求2所述的一种建筑内设备故障监测预警系统，其特征在于，所述四级处理方案中，报警提醒是指：设备性能参数出现浮动；

通知检查是指：设备的单个或多个性能参数发生异常；

通知维修是指：设备局部功能失常；

停运维修是指：设备整体异常或其联动异常，导致整体系统无法运行。

4.根据权利要求2所述的一种建筑内设备故障监测预警系统，其特征在于，所述按照故障类别的严重程度，将设备分成报警提醒、通知检查、通知维修和停运维修四级处理方案，其具体是指：将每种故障类型所对应的设备工作状态健康信息进行参数化，并预先设定四个阶段的参数指标，当监测到设备的工作状态健康信息达到某个阶段的参数指标时，触发该阶段所对应的处理方案。

5.根据权利要求1所述的一种建筑内设备故障监测预警系统，其特征在于，所述S3中输出相应的处理方案是指：

1）在系统界面、手机APP或手持终端发出报警信息，并输出设备的定位、报警成因、持续恶化的后果和对应的处理方案；

2）在故障现场对故障进行确认和处理，之后通过系统界面、手机APP或手持终端将故障成因和处理过程补入故障-工作信息数据库。

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