【摘 要】
：
空调系统故障检测与诊断有利于降低能耗与碳排放,是实现碳达峰、碳中和目标的重要一环。基于数据驱动的故障检测与诊断方法已经在空调系统中得到了有效验证并取得了诸多成果,但仍旧存在部分研究难点与问题,例如在数据不均衡场景下,模型性能严重衰减。本文针对这一问题,提出了一种基于深度Q网络（Deep QNetworks,DQN）的多联机系统故障检测与诊断方法,并在一台典型的多联机空调系统上进行了四类常见故障实验
【基金项目】
：
大数据构架下模式辨识和集成学习的制冷空调故障诊断方法研究,国家自然科学基金项目,项目编号:51876070,2019-2022； 基于动态识别和聚类分析的制冷系统故障诊断训练数据优化分析,国家自然科学基金项目,项目编号:51576074,2016-2019； 基于数据驱动的压缩机故障模式识别与特征表征研究,压缩机技术国家重点实验室
论文部分内容阅读
空调系统故障检测与诊断有利于降低能耗与碳排放,是实现碳达峰、碳中和目标的重要一环。基于数据驱动的故障检测与诊断方法已经在空调系统中得到了有效验证并取得了诸多成果,但仍旧存在部分研究难点与问题,例如在数据不均衡场景下,模型性能严重衰减。本文针对这一问题,提出了一种基于深度Q网络（Deep QNetworks,DQN）的多联机系统故障检测与诊断方法,并在一台典型的多联机空调系统上进行了四类常见故障实验,利用实验数据验证了所提方法的有效性和可靠性。本文主要工作如下:首先,本文调研选取了多联机系统四类典型故障,并在高精密焓差实验室中构建了故障实验。利用实验现象观察法与系统热物理变量敏感性分析法,提取多联机系统故障特征变量。结合异常值检测算法,提出一种数据预处理方法。然后,对基于DQN模型的多联机系统故障检测与诊断方法的流程进行详细介绍,重点对DQN模型的建模过程进行原理分析,从数理机理上论证其在解决多联机系统数据不均衡问题上的可行性。最后,使用均衡数据以及多种不均衡数据对DQN故障检测模型与故障诊断模型进行训练与测试,引入多种模型进行性能对比,证明DQN模型应用于多联机系统故障检测与诊断问题的可靠性以及解决其数据不均衡问题的优越性。结果表明,对于非均衡数据,DQN故障检测模型的准确率达到了94.00%到97.38%,相较于其他六种不均衡数据故障检测模型高出4.17%到31.29%,DQN故障诊断模型的准确率达到了95.04%到97.65%,相较于其他六种不均衡数据故障诊断模型高出3.06%到26.57%。
其他文献
加热不燃烧型卷烟（也称为低温卷烟）是一种低害的新型卷烟制品,主要有电加热和燃料加热两种加热方式。目前常用的低温卷烟加热器采用电加热方式,存在加热时间长、换热效率低等问题。本文对课题组前期开发的一种基于燃烧的低温卷烟加热器进行强化传热研究,将燃烧产生的烟气假设为高温空气,借助FLUENT软件平台对卷烟升温速率和加热器换热效率进行系统分析,并通过实验测试验证了所设计的强化传热结构的有效性。首先,通过数
随着世界人口的持续膨胀以及全球范围内的环境恶化,人们对清洁能源的需求日益增长。在河流的入海口,由于河水与海水间存在一定的盐度差,它们的混合吉布斯自由能（盐差能）可达1.4 TW。盐差能能量转换有巨大的前景,目前盐差能发电技术主要有两种:反电渗析以及压力延迟渗透。本文基于数值模拟方法,对微纳尺度反电渗析过程以及压力延迟渗透过程进行了系统的研究,揭示了膜材料特性及运行条件对反电渗析过程以及压力延迟渗透
自2004年石墨烯的成功制备以来,石墨烯以其独特的物理化学性质极大地吸引研究人员对与石墨烯组成和结构不同的其他二维材料的探索。作为与石墨烯结构相似的IV族二维材料,硅烯和锗烯具备优异的电学和热学性质,伴随着其从理论预测到实验制备成功再到光电器件、储能和生物医学等众多领域的应用,硅烯和锗烯引起了广泛的关注。在此背景下,从理论计算的角度研究硅烯和锗烯中电子和声子相互作用（电声耦合）,对明晰它们的电子和
可再生能源发电被认为是应对能源危机和气候变化的重要手段之一。然而,可再生能源波动性、间歇性的特点给电网的安全性以及电力的供需平衡带来了巨大挑战。利用储能技术有助于缓解上述问题。在电网级储能的方案中,热储能具有储能密度高、成本低、不受地理限制的优势。储热材料是热储能的重要组成部分。其中,Al-Si合金作为潜热储热材料,具有导热系数高、相变潜热高的优势,许多学者对其热物性进行了大量研究,但对相应储能系
后向离心风机因具有高效和大流量的特点,广泛地应用于家用电器领域的通风、冷却,改善和抑制叶道中的流动分离和复杂漩涡是提高风机气动性能的关键。本文针对一款吊顶式无蜗壳式后向离心风机,完成以下工作:（1）建立并验证了后向离心风机数值计算方法,基于此对风机内部流动特性展开诊断分析。模拟结果表明叶片吸力面分离涡、尾流涡和角区涡是主要涡区,依次截取叶轮不同截面,从流线特征、压力梯度和速度分布等方面分析涡流的成
低温液滴撞击加热壁面的行为存在于液体火箭燃烧室、低温喷雾冷却等过程中,壁面与液滴之间存在极大温差时,液滴易在壁面发生膜态沸腾,形成一个阻碍换热的薄气膜。液滴与热表面的相互作用包含高度复杂的输运机制和界面变化,发生在极短的时间和毫米尺度,表面温度和We数是影响冲击行为和传热的主要因素。对介观尺度下液滴撞击加热壁面过程的流动特性和换热规律进行分析有助于更深刻理解喷雾冷却的机理。因此,本文建立直接数值模
由严重急性呼吸系统综合症冠状病毒引起的大流行性冠状病毒传染病在全球蔓延并传播开来,严重影响着人们的身心健康、日常生活。现如今全球在疫情局势依然紧张的情况下,为了有效进行疫情防控、保护人们的生命健康,如何有效的防护或者对新冠病毒进行消毒就显得尤为重要。结合半导体热电片自身的特征及空气杀菌净化的方式,提出了热电加热与冷却相结合的一体式空气消毒系统,将热电应用于消毒卫生领域。对该系统进行数值计算和分析,
CO2作为环保高效、成本低廉的自然工质应用于制冷空调行业,有利于减少碳排放和减缓温室效应。而喷射器可以回收CO2跨临界循环中的膨胀功,减少节流损失。本文将压缩/喷射循环与舒适性空调温湿度独立控制技术相结合,建立CO2压缩/喷射双温蒸发空调系统,主要研究内容和结论如下:（1）提出带分离器的压缩/喷射双温蒸发空调系统（DECECS）和部分节流的压缩/喷射双温蒸发空调系统（DECECT）,建立热力学模型
近年来,单晶硒化亚锡拥有极高的热电转换效率,二维材料黑磷烯具有优异的电学性质,吸引了广泛关注。本文基于密度泛函理论,通过求解玻尔兹曼方程,研究了高温相硒化亚锡（β-SnSe）电和热输运性质,以及磷烯电输运性质。研究内容如下:研究了β-SnSe在电声耦合作用下的电输运性质。使用有限温度方法,去除基于传统第一性原理方法计算β-SnSe时产生的声子虚频,得到准确的电声耦合矩阵元和散射率。结果表明,谷间散
在“双碳”背景下,寻找新型的环保制冷剂已变得越来越重要。氢氟烯烃类工质（HFOs）作为新型的第四代制冷剂,其消耗臭氧潜能值为0,全球变暖潜值极低,但是纯HFOs类工质的汽化潜热值低,换热性能不突出,且部分工质具有弱可燃性。而碳氢制冷剂（HCs）的潜热高,但具有可燃性,大部分氢氟烃（HFCs）安全性好,但是GWP值相对比较高。混合制冷剂相较于纯制冷剂可以取长补短,在安全性、环保性和热物性上具有更突出