摘要 本文设计了一种空调设备自动检测计算机专家控制系统，它采用计算机分散控制结构，在上位机监控组态系统中嵌入了基于面向对象 编程的专家控制器。专家控制器基于知识基结构的黑板求解模型，能够实现空调设备检测过程的全自动监测与控制。系统现场运行表明，它比传统测控系统具有更高的可靠性，并且价格低廉、易于操作，提高了空调设备检测的自动化水平和安全操作性能。

　　关键词 空调检测 计算机控制 专家控制器 知识基结构

   引言
   目前，越来越多的宾馆、饭店、写字楼、体育馆等大、中型建筑物开始使用中央空调机组进行室内空气调节，这为空调生产厂家提供了广泛的市场，而国家也出台了一系列有关空调质量检测的标准。许多空调生产厂家由于自身检测设备的不完善，因此必须将所生产的空调机组送到国家指定的检测中心来进行资格认定，为此耗费了很大的财力和物力。针对这种情况，越来越多的空调厂家都开始注重检测实验室的开发。当空调检测实验中发生故障，若不能及时诊断并排除故障，就会影响实验，甚至带来巨额损失。因此，开发出对空调设备的运行状态进行监控和故障诊断等，并做出维护决策的专家系统更具有重要的实际意义。
　 本文介绍了针对某大型中央空调企业空调设备检测实验室开发的计算机控制系统，采用了计算机分散控制结构，对空调检测过程进行监视与控制，同时，根据检测过程的特点，建立了嵌入式专家系统控制器，由操作规程和操作经验构成的完善的知识基系统，由常规@7W 和模糊规则构成的数值算法，辅助以故障诊断分析和自动启停控制等功能，并充分强调系统的实时性。系统在这半年多的运行时间里，一切情况良好，没有发生任何故障，获得了用户的好评。
　　空调设备检测过程! ! 空调设备检测过程主要是对立式或卧式风机盘管和新风机组进行风量、冷量和热量进行检测、计算和控制，过程工艺打开被测机组开始实验，通过空气流量测量装置的温度计测得进出口采样风机处的空气干、湿球温度，同时通过其中的压力变送器测得进出口的压差（ 即静压）。
　　采集该装置出口处喷嘴两边的压差，由系统自动计算出被测机组的实际风量，然后与标准比较。实验房的环境温度和湿度是通过空气预处理机组的调节来达到的：通过其加热器对水进行加热，进而使房间的环境温度升高，达到升温的目的，制冷过程正好相反；加湿则是通过空气预处理机组对蒸汽的加热和蒸汽加湿装置来达到目的的，同时环境湿球温度对干球温度也有一定的影响。该过程中，水的加热是通过两部分进行的：一是水路的加热器；另一个是水箱自带的加热器。但是水路加热器的加热是在小范围内进行调节，在大范围调节时，就需要用热水箱里的加热器来加热且控制温度。
　　计算机控制系统结构! ! 基于空调设备检测过程分析，计算机控制系统需如下要求：
　　设定手动& 自动’ 种运行方式，根据要求设定相应的压力和温度检测点，以开关形式控制各回路的工作状况切换（ 运行& 停机），达到制冷量或者制热量自动切换的目的；计算机和控制柜上均能实现手动& 自动’ 种运行方式的控制，在计算机上实时显示出检测点的状态参数及系统各设备的运行状态；保证系统的安全可靠运行，加热器和水系统设有连锁控制；! !实现远程控制和数据的远程访问；! !自动地实行故障诊断分析，并对开停车的顺序进行控制；当切换到自动控制方式时，运行常规, 和模空调检测的一部分模拟参数由*3- 的模拟量输入和输出模块数进行显示和控制。另外一些需要用于计算的高精度参数，如空气焓值、密度、风量和冷热量等，则通过日本导电智能仪表检测。同时，智能仪表还具有*+,回路控制功能，控制入口干、湿球温度回路和喷嘴压差回路，以及水路加热等回路。
　　专家控制器及实现 专家控制器原理" " 将空调检测故障诊断专家知识、经验和控制策略以及解决问题的方法系统化、形式化，与专家系统技术相结合，开发出空调检测专家控制器。空调设备自动检测过程的控制参数可以分为两类：一类是以流体输送泵和工艺阀门操作状态为主的离散量，另一类是包括流量、温度、压力和液位的连续量。整个检测过程体现了离散和连续参数混合、有序的控制过程。根据工艺操作规程，可分为准备、水箱加0#4 水和加热控制、空气流量控制、预处理加热控制、水路加热控制等几个阶段，正常的冷、热工况一般要持续2 5 ，甚至更长，可以看出该过程对每个阶段的操作和控制状况有很强的依赖性。同时在控制领域内，特别强调实时性。通常的专家系统处于离线工作方式，而实时控制专家系统则要求在线地获取动态信息，实时进行控制。
　　本文提出的专家控制器采用了 等人建立的结构，所示。利用传感器产生的实时数据分析参数的变化趋势，完成控制过程中的在线故障诊断分析和控制策略分析。如在发现故障后及时报警，并快速分析错误的原因并提示或排除，以保证实验的继续进行和人员的安全。
　　知识基系统包含定性的启发性知识，按专家系统的方法进行设计，进行符号推理。数据算法包含定量的解析知识，如常规的* 算法以及模糊* 控制算法、故障诊断分析和自动启停控制功能等。以上&个部分构成了该专家控制器的知识以及推理系统。
　　这个“邮箱”完成专家控制器的内部通讯。发送知识基系统的时钟信号，用知识基系统的控制推力启动数值控制算法，将数值检测信息、人机接口信息及定时操作信息传送给知识基系统，传送数值算法对知识基系统的应答信号，:. 将知识基系统的推理结论送至人机接口。
　　专家系统控制器的知识基系统基于黑板模型进行问题求解，由知识源、黑板机构和调度器组成。根据该实验的工艺特点： 控制回路，知识源被划分为 个控制子问题模块，存放操作和处理等经验知识以及常规和模糊的()* 控制知识。同时该控制器还存放了一些故障点分析和开停车顺序的知识。黑板机构存放全局性的静态和动态数据，包括操作的指标、事实和记录。调度器的作用是根据黑板的变化激活适当的知识源，它由工艺的顺序推导规则组成，采用“ 产生式规则表达。
　　给出了部分知识基系统的表述。
　　计算机专家控制系统实现计算机控制系统采用“ 组态王”进行监控和组态，软件功能结构见图#，主要功能包括：
　  实现温度、压力和设备状态的实时显示和保存，以及实现对设备的控制功能等；设备故障和工艺参数的超限报警。当出现报警信号时，操作人员可以做出最快的反应和处理；操作员权限管理和设备管理、数据备份、参数设置等一些辅助功能；历史数据的查询.数据的统计和报表的显示和打印；给出了系统的一个实际运行界面，当采集到的温度点过高时，右侧的专家控制器则会给出故障提示“ 室内温度过高”，进而自动分析出故障的原因，并在相应的栏目中显示出来，提示操作员应该怎样进行操作，并跟据知识源数据库所存储的知识告诉操作员应该怎样处理这种故障，即处理的建议；或者也可以自动地产生一些事件，自动地排除故障。操作员也可以根据自己的实际经验对知识库里的知识进行添加、修改和查找。

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