CN112393378A - 基于电气信息的非侵入式空调故障诊断方法、电子设备、存储介质及系统 - Google Patents

基于电气信息的非侵入式空调故障诊断方法、电子设备、存储介质及系统 Download PDF

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Abstract

本发明提供基于电气信息的非侵入式空调故障诊断系统，包括智能空调控制器、空调故障专家系统，空调故障专家系统包括知识库、推理机、解释机构；智能空调控制器用于采集传感器信号，提取空调运行特征，知识库内设有若干表示空调标准特征的规则，推理机用于将知识库内的规则与空调运行特征进行匹配，诊断空调故障，解释机构用于提供空调故障诊断结果，对得到结果的方法进行解释。本发明涉及基于电气信息的非侵入式空调故障诊断方法、电子设备和存储介质。本发明提供一种非侵入式故障诊断方式，无需拆卸空调，也不需要具备空调专业知识，方便普通人操作和使用，适用于各种厂家的空调品牌和规格。

Description

基于电气信息的非侵入式空调故障诊断方法、电子设备、存储 介质及系统
技术领域
本发明涉及空调故障诊断领域，尤其涉及基于电气信息的非侵入式空调故障诊断方法、电子设备、存储介质及系统。
背景技术
目前空调在中国的普及率相对较高，近90％的城市家庭至少拥有一台空调，人们购买空调的目的就是追求生活的舒适性，因此空调性能(制冷或制热效果)成为人们普遍关注的问题。但空调使用过程中经常出现各种问题，影响正常使用，程度严重时还会对空调造成损伤。但普通用户欠缺空调方面的相关知识，往往只会在空调制冷或制热效果极差的时候才意识到空调出现问题，并且维修人员往往是通过测量空调的运行电流、系统的工作压力来判断故障，这更是大多数普通用户的盲区。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供基于电气信息的非侵入式空调故障诊断方法，无需拆卸空调，也不需要具备空调专业知识，方便普通人操作和使用，适用于各种厂家的空调品牌和规格。
本发明提供基于电气信息的非侵入式空调故障诊断方法，包括以下步骤：
采集信息，采集传感器信号，提取空调运行特征；
诊断空调故障，通过空调故障专家系统对所述空调运行特征进行诊断，输出诊断结果。
进一步地，所述传感器信号包括空调的状态设置、空调的运行电流、工作电压、功率因素及环境参数，所述空调的状态设置包括开关机、模式、设置温度，所述环境参数包括室内外温湿度。
进一步地，所述采集信息步骤还包括采集空调基础信息和房间基础参数信息，通过所述空调基础信息和所述传感器信号提取空调运行特征，所述空调基础信息包括空调的铭牌参数，所述房间基础参数信息包括房间的长、宽、高、朝向、位置、楼层。
进一步地，所述诊断空调故障步骤还包括通过所述房间基础参数信息和所述传感器信号判断空调制冷和制热效果。
进一步地，所述诊断空调故障步骤中,所述空调故障专家系统内设有知识库,所述知识库内设有若干规则,判断所述空调运行特征是否满足当前规则的前提部分的所有事实，是则认为该规则匹配成功，输出诊断结果,否则转入下一条规则继续匹配，直至匹配完所述知识库内的所有规则。
一种电子设备，包括：处理器；
存储器；以及程序，其中所述程序被存储在所述存储器中，并且被配置成由处理器执行，所述程序包括用于执行基于电气信息的非侵入式空调故障诊断方法。
一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行基于电气信息的非侵入式空调故障诊断方法。
基于电气信息的非侵入式空调故障诊断系统，包括智能空调控制器、空调故障专家系统，所述空调故障专家系统包括知识库、推理机、解释机构；所述智能空调控制器用于采集传感器信号、空调基础信息和房间基础参数信息，通过所述传感器信号和所述空调基础信息提取空调运行特征，通过所述房间基础参数信息和所述传感器信号判断空调制冷和制热效果，所述知识库内设有若干表示空调标准特征的规则，所述推理机用于将所述知识库内的规则与空调运行特征进行匹配，诊断空调故障，所述解释机构用于提供空调故障诊断结果，对得到结果的方法进行解释。
进一步地，所述推理机采用正向推理策略，当规则的前提部分的所有事实都得到满足时，判定该规则匹配成功。
进一步地，所述传感器信号包括空调的状态设置、空调的运行电流、工作电压、功率因素及环境参数，所述空调的状态设置包括开关机、模式、设置温度，所述环境参数包括室内外温湿度，所述空调基础信息包括空调的铭牌参数，所述房间基础参数信息包括房间的长、宽、高、朝向、位置、楼层。
相比现有技术，本发明的有益效果在于：
本发明提供基于电气信息的非侵入式空调故障诊断系统，包括智能空调控制器、空调故障专家系统，空调故障专家系统包括知识库、推理机、解释机构；智能空调控制器用于采集传感器信号，提取空调运行特征，知识库内设有若干表示空调标准特征的规则，推理机用于将知识库内的规则与空调运行特征进行匹配，诊断空调故障，解释机构用于提供空调故障诊断结果，对得到结果的方法进行解释。本发明涉及基于电气信息的非侵入式空调故障诊断方法、电子设备和存储介质。本发明提供一种非侵入式故障诊断方式，无需拆卸空调，也不需要具备空调专业知识，方便普通人操作和使用，适用于各种厂家的空调品牌和规格。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。本发明的具体实施方式由以下实施例及其附图详细给出。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明的基于电气信息的非侵入式空调故障诊断系统示意图；
图2为本发明的诊断空调故障步骤流程图。
具体实施方式
下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。
基于电气信息的非侵入式空调故障诊断系统，如图1所示，包括智能空调控制器、空调故障专家系统，空调故障专家系统包括知识库、推理机、解释机构；智能空调控制器用于采集传感器信号、空调基础信息和房间基础参数信息，其中，传感器信号包括空调的状态设置、空调的运行电流、工作电压、功率因素及环境参数，空调的状态设置包括开关机、模式、设置温度，环境参数包括室内外温湿度，空调基础信息包括空调的铭牌参数，房间基础参数信息包括房间的长、宽、高、朝向、位置、楼层，通过传感器信号和空调基础信息提取空调运行特征，通过房间基础参数信息和传感器信号判断空调制冷和制热效果。知识库内设有若干表示空调标准特征的规则，推理机用于将知识库内的规则与空调运行特征进行匹配，诊断空调故障，解释机构用于提供空调故障诊断结果，对得到结果的方法进行解释。
在一实施例中，知识库的建立是基于制冷循环理论基础及已收集到的实验室和现场故障案例。例如：室外机脏堵影响冷凝器散热，系统排气压力和温度升高，压缩机功耗增加，最终导致空调运行功率升高，故障程度严重时甚至会造成空调压缩机过热保护停机。
空调故障专家系统采用既有描述性又有过程性的规则来表示知识，每一条规则都由一个“如果”部分和一个“则”部分组成，这两个部分都是由若干个表达事实的子句通过函数连接起来。
由于空调器本身包括很多部分，例如电气部件、制冷循环部件、风循环部件等，因而在实际运行中出现的故障也会有很多种。如：如果空调不制冷，且室外风扇运转异常、压缩机出现过热保护，则外风机故障。将众多类似上述的规则输入数据库，完成知识库的建立。
推理机用于控制、协调整个专家系统的工作，结合知识库的特点，推理机采用了正向推理策略。只有当规则的前提部分的所有事实都得到满足时，该规则才算是匹配成功。故障诊断推理过程如图2所示，其中，当前为规则对应的编号，N为总体规则数量，J为当前空调运行特征，K为总体空调运行特征，从规则1到规则N，依次匹配每条规则的所有条件，若条件都满足或条件虽不在事实库中，但用户认定它是一个新事实，则认为该规则匹配成功，否则转入下一条规则继续匹配，如此循环，直至规则库匹配穷尽，如仍不能成功匹配，则表示系统误解。为了减少搜索时间，本实施例对空调器、空调运行状态等进行分类。
根据理论知识及大量的维修实践，空调的运行电压、电流在正常和故障状态下存在差异，并且对于不同的故障部位，空调的运行电流呈现一定的特征和规律性。基于电气信息的非侵入式空调故障诊断方法，包括以下步骤：
获取空调基础信息、房间基础参数信息和室外天气信息；其中，空调基础信息包括空调的铭牌参数，房间基础参数信息包括房间的长、宽、高、朝向、位置、楼层。
通过室内外温湿度及房间降温速率判断空调制冷/制热情况(好、良、中、差)；
采集信息，采集传感器信号，通过空调基础信息和传感器信号提取空调运行特征；传感器信号包括空调的状态设置、空调的运行电流、工作电压、功率因素及环境参数，空调的状态设置包括开关机、模式、设置温度，环境参数包括室内外温湿度。
诊断空调故障，通过空调故障专家系统对空调运行特征进行诊断，输出诊断结果。空调故障专家系统内设有知识库,知识库内设有若干规则。如图2所示，诊断空调故障步骤中,判断空调运行特征是否满足当前规则的前提部分的所有事实，是则认为该规则匹配成功，输出诊断结果,否则转入下一条规则继续匹配，直至匹配完知识库内的所有规则。规则示例如下：
规则1：如果空调器产生了不制冷的情况，而且空调电压过低(<190V),那么造成这种现象的原因是工作电压过低，空调难以启动；
规则2：如果空调器产生了不制冷的情况，而且空调三相功率因素异常(>1)且空调功率异常高(>1万),那么造成这种现象的原因是空调三相相序错接，接线异常；
…
规则N：如果空调器制冷或制热效果差，且空调运行电流偏小，那么造成这种现象的原因是缺氟(90％)。
应当理解的是，专家诊断系统亦可用广义故障树，随机森林等其它机器学习算法替代。
一种电子设备，包括：处理器；
存储器；以及程序，其中程序被存储在存储器中，并且被配置成由处理器执行，程序包括用于执行基于电气信息的非侵入式空调故障诊断方法。
一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行基于电气信息的非侵入式空调故障诊断方法。
本发明提供基于电气信息的非侵入式空调故障诊断系统，包括智能空调控制器、空调故障专家系统，空调故障专家系统包括知识库、推理机、解释机构；智能空调控制器用于采集传感器信号，提取空调运行特征，知识库内设有若干表示空调标准特征的规则，推理机用于将知识库内的规则与空调运行特征进行匹配，诊断空调故障，解释机构用于提供空调故障诊断结果，对得到结果的方法进行解释。本发明涉及基于电气信息的非侵入式空调故障诊断方法、电子设备和存储介质。本发明提供一种非侵入式故障诊断方式，无需拆卸空调，也不需要具备空调专业知识，方便普通人操作和使用，适用于各种厂家的空调品牌和规格。
以上，仅为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；凡本行业的普通技术人员均可按说明书附图所示和以上而顺畅地实施本发明；但是,凡熟悉本专业的技术人员在不脱离本发明技术方案范围内，利用以上所揭示的技术内容而做出的些许更动、修饰与演变的等同变化，均为本发明的等效实施例；同时,凡依据本发明的实质技术对以上实施例所作的任何等同变化的更动、修饰与演变等，均仍属于本发明的技术方案的保护范围之内。

Claims (10)

1.基于电气信息的非侵入式空调故障诊断方法，其特征在于，包括以下步骤：
采集信息，采集传感器信号，提取空调运行特征；
诊断空调故障，通过空调故障专家系统对所述空调运行特征进行诊断，输出诊断结果。
2.如权利要求1所述的基于电气信息的非侵入式空调故障诊断方法，其特征在于：所述传感器信号包括空调的状态设置、空调的运行电流、工作电压、功率因素及环境参数，所述空调的状态设置包括开关机、模式、设置温度，所述环境参数包括室内外温湿度。
3.如权利要求2所述的基于电气信息的非侵入式空调故障诊断方法，其特征在于：所述采集信息步骤还包括采集空调基础信息和房间基础参数信息，通过所述空调基础信息和所述传感器信号提取空调运行特征，所述空调基础信息包括空调的铭牌参数，所述房间基础参数信息包括房间的长、宽、高、朝向、位置、楼层。
4.如权利要求3所述的基于电气信息的非侵入式空调故障诊断方法，其特征在于：所述诊断空调故障步骤还包括通过所述房间基础参数信息和所述传感器信号判断空调制冷和制热效果。
5.如权利要求1所述的基于电气信息的非侵入式空调故障诊断方法，其特征在于：所述诊断空调故障步骤中,所述空调故障专家系统内设有知识库,所述知识库内设有若干规则,判断所述空调运行特征是否满足当前规则的前提部分的所有事实，是则认为该规则匹配成功，输出诊断结果,否则转入下一条规则继续匹配，直至匹配完所述知识库内的所有规则。
6.一种电子设备，其特征在于包括：处理器；
存储器；以及程序，其中所述程序被存储在所述存储器中，并且被配置成由处理器执行，所述程序包括用于执行如权利要求1-5任意一项所述的方法。
7.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于：所述计算机程序被处理器执行如权利要求1-5任意一项所述的方法。
8.基于电气信息的非侵入式空调故障诊断系统，其特征在于：包括智能空调控制器、空调故障专家系统，所述空调故障专家系统包括知识库、推理机、解释机构；所述智能空调控制器用于采集传感器信号、空调基础信息和房间基础参数信息，通过所述传感器信号和所述空调基础信息提取空调运行特征，通过所述房间基础参数信息和所述传感器信号判断空调制冷和制热效果，所述知识库内设有若干表示空调标准特征的规则，所述推理机用于将所述知识库内的规则与空调运行特征进行匹配，诊断空调故障，所述解释机构用于提供空调故障诊断结果，对得到结果的方法进行解释。
9.如权利要求8所述的基于电气信息的非侵入式空调故障诊断系统，其特征在于：所述推理机采用正向推理策略，当规则的前提部分的所有事实都得到满足时，判定该规则匹配成功。
10.如权利要求8所述的基于电气信息的非侵入式空调故障诊断系统，其特征在于：所述传感器信号包括空调的状态设置、空调的运行电流、工作电压、功率因素及环境参数，所述空调的状态设置包括开关机、模式、设置温度，所述环境参数包括室内外温湿度，所述空调基础信息包括空调的铭牌参数，所述房间基础参数信息包括房间的长、宽、高、朝向、位置、楼层。
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