CN110953687A - 一种空调的健康度评价方法、***及存储介质 - Google Patents

一种空调的健康度评价方法、***及存储介质 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种空调的健康度评价方法、***及存储介质，其中评价方法包括：根据故障类型ft和故障等级fd计算每台空调的故障影响因子IA；根据历史维修记录中已修复的故障类型ft′及其故障等级fd′计算每台空调的故障预留因子IB；根据累计的启动次数计算每台空调的启动影响因子IC；根据运行时长计算每台空调的运行影响因子ID；结合故障影响因子IA、故障预留因子IB、启动影响因子IC和运行影响因子ID计算每台空调的健康度IH；比较健康度IH指标与预设值，根据比对结果对空调执行保持运行、更换或维修操作。本发明根据健康度IH对空调状态进行评价，可最大化延长了空调的综合使用寿命。

Description

一种空调的健康度评价方法、***及存储介质
技术领域
本发明涉及室内空调健康度评价领域，尤其涉及一种空调的健康度评价方法、***及存储介质。
背景技术
为了维持或降低室内的温度，会在室内装设有大量的空调，而目前对于若干个空调的控制和管理方式较为落后，只能对室内的空调进行统一的关闭或开启，并没有根据实际的室内环境对空调的状态进行控制，导致室内的空调故障率高居不下，使空调维护工作量很大，运营单位也为此付出了高昂地维护成本。据New Buildings Institute 2004年的统计，71％的空调是带故障运行。加利福尼亚能源委员会(CEC)2008年的调查指出，由于安装和维护不当，分体空调的实际运行效率普遍比额定的要低20～30％，在大幅增加耗电的同时，缩短了设备的有效使用寿命。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种空调的健康度评价方法，结合空调故障状态、维修记录、运行时长和启动次数等因素计算空调健康度，并按照健康度指标指导空调的运行、维修和更换，保障了空调运行的可靠性，也最大化延长了设备的综合使用寿命。
本发明的目的之二在于提供一种空调的健康度评价***，执行上述评价方法。
本发明的目的之三在于提供一种存储介质。
本发明的目的之一采用如下技术方案实现：
一种空调的健康度评价方法，包括：
采集室内每台空调的运行记录，所述运行记录包括每台空调的故障类型ft、故障等级fd、历史维修记录、累计启动次数和累计运行时长；
根据故障类型ft和故障等级fd计算每台空调的故障影响因子IA；
根据历史维修记录中已修复的故障类型ft′及其故障等级fd′计算每台空调的故障预留因子IB；
根据累计的启动次数计算每台空调的启动影响因子IC；
根据运行时长计算每台空调的运行影响因子ID；
结合故障影响因子IA、故障预留因子IB、启动影响因子IC和运行影响因子ID计算每台空调的健康度IH；
比较健康度IH指标与预设值，根据比对结果对空调执行保持运行、更换或维修操作。
进一步地，所述故障类型ft分为A、B、C三类，其中A类的故障类型ft为影响空调寿命的故障情况；B类的故障类型ft为直接影响空调制冷效果的故障情况；C类的故障类型ft为直接影响耗电的故障情况。
进一步地，所述故障影响因子IA的计算方法为：
Figure BDA0002227855440000021
其中，X1的范围是30％～60％，X2的范围是30％～50％。
进一步地，所述故障预留因子IB的计算方法为：
IB＝∑fL(ft′,fd′)；
其中，
Figure BDA0002227855440000033
公式中A类的已修复的故障类型ft′为影响空调寿命的故障情况；B类的已修复的故障类型ft′为直接影响空调制冷效果的故障情况；C类的已修复的故障类型ft′为直接影响耗电的故障情况；其中，X1的范围是30％～60％，X2的范围是30％～50％，Y1的范围为5％～15％，Y2的范围为3％～10％，Y3的范围是5％～10％。
进一步地，所述启动影响因子IC的计算方法为：
Figure BDA0002227855440000031
其中N为空调计划启动次数，n为实际已启动次数。
进一步地，所述运行影响因子ID的计算方法为：
Figure BDA0002227855440000032
其中M为空调计划运行时长，m为空调实际已运行时长。
进一步地，所述健康度IH的计算方法为：
IH＝100％-max(IA,IB,IC,ID) 公式(5)。
进一步地，所述比对结果包括三种情况，若健康度IH指标小于下限预设值时，则更换空调；若健康度IH指标大于或等于上限预设值时，空调保持运行状态；若健康度IH指标在上限预设值和下限预设值之间时，则维修空调。
本发明的目的之二采用如下技术方案实现：
一种空调的健康度评价***，执行如上项所述的空调的健康度评价方法，包括：
采集模块，负责采集室内每个空调的运行记录；
影响因子计算模块，与采集模块信号相连通，负责接收采集模块的运行记录，根据运行记录计算每台空调的故障影响因子IA、故障预留因子IB、启动影响因子IC和运行影响因子ID，并将四个影响因子传送到健康度计算模块中；
健康度计算模块，与影响因子计算模块信号相连通，结合四个影响因子计算每台空调的健康度IH，并将其传送到中控模块中；
中控模块，与健康度计算模块相连通，将每台空调的健康度IH与预设值进行比对，根据比对结果生成每台空调对应的运行建议；
显示模块，与中控模块信号相连通，接收并显示运行建议。
本发明的目的之三采用如下技术方案实现：
一种存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被执行时实现上述一种空调的健康度评价方法。
相比现有技术，本发明的有益效果在于：
本发明通过空调故障状态、维修记录、运行时长和启动次数计算空调健康度，并基于空调健康度指导空调运行、及时维修及更换，充分解决了机房空调过度使用、带故障运行甚至宕机却无法监管的问题，最大程度降低了因空调问题导致的机房高温事故，保证了参与运行的空调设备是最稳健的，既保障了运行的可靠性，也最大化延长了设备的综合使用寿命。
附图说明
图1为本发明空调健康度评价方法的流程图。
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。
实施例一
一种空调健康度评价方法，可将该评价方法应用在室内、机房或其他需要区域内的空调中，而本实施例中，如图1所示，通过如下空调健康度IH数据模型获知室内每台空调的健康度IH指标：
首先，采集每台空调的故障类型ft和故障等级fd，根据故障类型ft和故障等级fd结合公式(1)计算每台空调的故障影响因子IA；
Figure BDA0002227855440000051
其中，X1的范围是30％～60％，X2的范围是30％～50％；
而在最佳实施例中，X1为60％，X2为50％，则：
Figure BDA0002227855440000052
所述故障类型ft是由故障名称界定的三种不同程度的故障情况，其中故障名称包括但不限于缺氟，室外机脏堵，外风机启动故障，压缩机启动故障等；三种不同程度的故障类型ft包括A类、B类和C类，A类故障一般为影响空调寿命的故障，该类故障一般会影响空调的制冷效果和耗电，例如压缩机启动故障等；B类为直接影响空调制冷效果的故障，也会影响耗电，例如缺氟等；C类为直接影响耗电的故障，例如室外机脏堵等。
而故障等级fd则是某种故障类型的严重程度，在本实施例中故障严重程度以百分比的形式体现，例如缺氟，缺氟10％和60％对空调制冷/热效果及空调本身寿命影响区别很大，具体包括故障等级、故障能耗影响因子、故障舒适影响因子和故障寿命影响因子。
其次，采集每台空调的历史维修记录，根据维修记录中已修复的故障类型ft′及其故障等级fd′结合公式(2)计算每台空调的故障预留因子IB；
IB＝∑fL(ft′,fd′)；
Figure BDA0002227855440000061
其中，X1的范围是30％～60％，X2的范围是30％～50％，Y1的范围为5％～15％，Y2的范围为3％～10％，Y3的范围是5％～10％；
而在最佳实施例中，X1为60％，X2为50％，Y1为10％，Y2为3％，Y3为5％：
Figure BDA0002227855440000062
所述已修复的故障类型ft′为上述故障类型ft相类似，所述故障类型ft为每条空调投入应用过程中出现过的故障，包括已经修复的故障和未修复的故障，而已修复的故障类型ft′则为出现过的故障中已经修复完毕的故障，同样的已修复的故障类型ft′也包括A、B和C类，所述A类的已修复的故障类型ft′为影响空调寿命的故障情况；所述B类的已修复的故障类型ft′为直接影响空调制冷效果的故障情况；所述C类的已修复的故障类型ft′为直接影响耗电的故障情况。
再有，统计每台空调累计启动次数，根据累计的启动次数结合公式(3)计算每台空调的启动影响因子IC；
Figure BDA0002227855440000071
其中N为空调计划启动次数，n为实际已启动次数。
最后，统计每台空调的累计运行时长，根据运行时长结合公式(4)计算每台空调的运行影响因子ID；
Figure BDA0002227855440000072
其中M为空调计划运行时长，m为空调实际已运行时长。
结合上述获得的四种影响因子结合公式(5)计算获得空调的健康度IH；
IH＝100％-max(IA,IB,IC,ID) 公式(5)。
其后，将空调的健康度IH与预设值进行比对，所述比对结果包括如下三种情况，并根据对比结果可作出如下运行建议：若健康度IH指标小于下限预设值时，则更换空调，若健康度IH指标大于或等于上限预设值时，空调保持运行状态，在本实施例中下限预设值为20％，上限预设值为60％，若健康度IH指标在20％到60％之间时，则维修空调。
本实施例通过空调故障状态、维修记录、运行时长和启动次数计算空调健康度，并基于空调健康度指导空调运行、及时维修及更换，充分解决了机房空调过度使用、带故障运行甚至宕机却无法监管的问题，最大程度降低了因空调问题导致的机房高温事故，保证了参与运行的空调设备是最稳健的，既保障了运行的可靠性，也最大化延长了设备的综合使用寿命。
在获得室内每个空调的健康度IH后，可根据每个空调的健康度IH结合室内的环境参数对多个空调进行联动控制，方法如下：
步骤S1：实时采集室内设定区域的环境参数，判断环境参数是否处于预设范围内，若是，则执行步骤S5；若否，则执行步骤S2；
在本实施例中，为了保证室内不同区域的温湿度情况一致，在室内均匀分布在若干个空调，并在室内装设有若干个均匀分布的检测设备，所述空调与所述检测设备可一一对应，以提高室内环境参数采集的准确性；在本实施例中，所述检测设备可设为温湿度传感器，通过检测设备实时检测室内的温湿度情况。
而本实施例中可将整个室内部划分为若干个局部区域，可将设定区域限定为室内整体内部空间，也可指定室内的某个局部区域为设定区域，其后再控制设定区域中的检测设备启动，即可针对性地对局部区域或整体区域的环境参数进行检测，实现局部区域或整体区域的空调联动控制。
在本实施例中，将设定区域设为机房的整体内部空间，控制设定区域内的检测设备启动，则代表控制机房内所有的检测设备启动，此时每个温湿度传感器均检测有对应的检测结果-温湿度值，将所有检测设备检测所得的温湿度值取加权平均值，即按检测区域的重要程度分配加权平均值的权重；例如检测区域有关键设备，则设置大的权重，例如X＝60％；其它检测区域再按剩余区域的关键设备分配X*(1-X)；若剩余区域的关键程度一致，则平分权重(1-X)，即可获得机房整体内部空间的一个环境参数，可较为平均且准确地获知机房内部的整体温湿度情况。
其后，将环境参数与预设范围进行比对，若环境参数的数值维持在预设范围内，则表示室内的整体温湿度情况正常，无需对室内的空调进行调整，即保持室内每台空调当前的运行状态即可。
步骤S2：判断环境参数属于超过预设范围中的上限值的情况一，还是属于低于预设范围中的下限值的情况二，若属于情况一，执行步骤S3；若属于情况二，执行步骤S4；
若环境参数中的温度或湿度值超过预设范围的上限值时，则代表室内部整体温湿度偏高，需要通过开启局部空调以降低室内的温湿度；若低于预设范围中的下限值，则代表室内整体温湿度偏低，需要关闭局部空调以提高室内的温湿度。
步骤S3：若室内整体温湿度偏高时，采集室内每台空调当前的运行状态，从处于未开启状态的空调中挑选出健康度IH最高的空调，并控制其开启运行，其后跳转并执行步骤S1，再通过检测室内的环境参数，重新判断开启健康度IH最高的空调后环境参数是否恢复到预设范围内，若否，则继续挑选出仍处于未开启状态的空调中健康度IH最高的空调并将其开启，直至室内的环境参数维持在预设范围内。
开启处于未开启状态下健康度IH最高的空调数量可为一个或多个，若当前的环境参数超过预设范围的幅度不大，则可控制健康度IH最高的一个空调开启，若期间出现健康度IH数值相同的若干个空调，则可控制健康度IH相同的空调所对应的检测设备对当前的温湿度进行实时检测，优先控制检测所得的温湿度数值最高的检测设备所对应的一个空调开启。
若当前的环境参数大幅度超过预设范围，即可将健康度排序中前几台空调同时开启，若期间出现健康度IH数值相同的若干个空调，则控制该空调均同步启动运行，实现快速调整室内的环境参数。
步骤S4：若室内整体温湿度偏底时，采集室内每台空调当前的运行状态，从处于已开启状态的空调中挑选出健康度IH最低的空调，并控制其关机卸载；其后跳转并执行步骤S1；
该步骤的原理与步骤S3相同，在此不做重复描述。
步骤S5：当室内的联动控制结束，环境参数始终维持在预设范围内时，即可保持设定区域内每台空调当前的运行状态，将室内温湿度维持在合理的范围内。
实施例二
一种空调健康度评价***，执行实施例一的空调健康度评价方法，所述评价***包括：
采集模块，负责采集室内每个空调的运行记录；其中所述运行记录包括但不限于空调故障率、维修记录、运行时长和启动次数等记录，其中所有的记录可通过应用在室内上的空调智慧云平台及终端设备空调管家识别并记录，所述采集模块则与其中的空调智慧云平台和空调管家相连接，将室内每个空调的运行情况、故障情况、维修情况等情况进行采集。
影响因子计算模块，与采集模块信号相连通，负责接收采集模块的运行记录，根据运行记录计算每台空调的故障影响因子IA、故障预留因子IB、启动影响因子IC和运行影响因子ID，并将四个影响因子传送到健康度计算模块中；
健康度计算模块，与影响因子计算模块信号相连通，结合四个影响因子计算每台空调的健康度IH，并将其传送到中控模块中；
中控模块，与健康度计算模块相连通，将每台空调的健康度IH与预设值进行比对，所述比对结果包括如下三种情况，并根据对比结果生成如下运行建议：若健康度IH指标小于20％的下限预设值时，则更换空调；若健康度IH指标大于或等于60％的上限预设值时，空调保持运行状态；若健康度IH指标在20％上限预设值和60％下限预设值之间时，则维修空调；
显示模块，与中控模块信号相连通，接收并显示运行建议。
实施例三
另外，本发明还提供一种存储介质，所述存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现健康度评价方法的步骤。
本发明可用于众多通用或专用的计算***环境或配置中。例如：个人计算机、服务器计算机、手持设备或便携式设备、平板型设备、多处理器***、基于微处理器的***、机顶盒、可编程的消费电子设备、网络PC、小型计算机、大型计算机、包括以上任何***或设备的分布式计算环境等等。
上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种空调的健康度评价方法，其特征在于，包括：
采集室内每台空调的运行记录，所述运行记录包括每台空调的故障类型ft、故障等级fd、历史维修记录、累计启动次数和累计运行时长；
根据故障类型ft和故障等级fd计算每台空调的故障影响因子IA；
根据历史维修记录中已修复的故障类型ft′及其故障等级fd′计算每台空调的故障预留因子IB；
根据累计的启动次数计算每台空调的启动影响因子IC；
根据运行时长计算每台空调的运行影响因子ID；
结合故障影响因子IA、故障预留因子IB、启动影响因子IC和运行影响因子ID计算每台空调的健康度IH；
比较健康度IH指标与预设值，根据比对结果对空调执行保持运行、更换或维修操作。
2.根据权利要求1所述的空调的健康度评价方法，其特征在于，所述故障类型ft分为A、B、C三类，其中A类的故障类型ft为影响空调寿命的故障情况；B类的故障类型ft为直接影响空调制冷效果的故障情况；C类的故障类型ft为直接影响耗电的故障情况。
3.根据权利要求1所述的空调的健康度评价方法，其特征在于，所述故障影响因子IA的计算方法为：
Figure FDA0002227855430000021
其中，X1的范围是30％～60％，X2的范围是30％～50％。
4.根据权利要求1所述的空调的健康度评价方法，其特征在于，所述故障预留因子IB的计算方法为：
IB＝∑fL(ft′,fd′)；
其中，
Figure FDA0002227855430000022
公式中A类的已修复的故障类型ft′为影响空调寿命的故障情况；B类的已修复的故障类型ft′为直接影响空调制冷效果的故障情况；C类的已修复的故障类型ft′为直接影响耗电的故障情况；其中，X1的范围是30％～60％，X2的范围是30％～50％，Y1的范围为5％～15％，Y2的范围为3％～10％，Y3的范围是5％～10％。
5.根据权利要求1所述的空调的健康度评价方法，其特征在于，所述启动影响因子IC的计算方法为：
Figure FDA0002227855430000023
其中N为空调计划启动次数，n为实际已启动次数。
6.根据权利要求1所述的空调的健康度评价方法，其特征在于，所述运行影响因子ID的计算方法为：
Figure FDA0002227855430000031
其中M为空调计划运行时长，m为空调实际已运行时长。
7.根据权利要求1所述的空调的健康度评价方法，其特征在于，所述健康度IH的计算方法为：
IH＝100％-max(IA,IB,IC,ID) 公式(5)。
8.根据权利要求1所述的空调的健康度评价方法，其特征在于，所述比对结果包括三种情况，若健康度IH指标小于下限预设值时，则更换空调；若健康度IH指标大于或等于上限预设值时，空调保持运行状态；若健康度IH指标在上限预设值和下限预设值之间时，则维修空调。
9.一种空调的健康度评价***，执行如权利要求1～8任意一项所述的空调的健康度评价方法，其特征在于，包括：
采集模块，负责采集室内每个空调的运行记录；
影响因子计算模块，与采集模块信号相连通，负责接收采集模块的运行记录，根据运行记录计算每台空调的故障影响因子IA、故障预留因子IB、启动影响因子IC和运行影响因子ID，并将四个影响因子传送到健康度计算模块中；
健康度计算模块，与影响因子计算模块信号相连通，结合四个影响因子计算每台空调的健康度IH，并将其传送到中控模块中；
中控模块，与健康度计算模块相连通，将每台空调的健康度IH与预设值进行比对，根据比对结果生成每台空调对应的运行建议；
显示模块，与中控模块信号相连通，接收并显示运行建议。
10.一种存储介质，其特征在于，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被执行时实现权利要求1～8任一所述一种空调的健康度评价方法。
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