智慧樓宇空調電機極早期故障AI預警

2025年9月9日 11:53

在現代化智慧樓宇中,中央空調系統作為能耗大户(約佔建築總能耗40%-60%),其電機設備面臨三大核心挑戰:

隱性故障難發現‌:軸承磨損、絕緣老化等漸進式故障難以及時察覺
能耗管理粗放‌:傳統控制方式無法實現能效優化
運維效率低下‌:人工巡檢覆蓋率和準確率不足


針對智慧樓宇空調系統面臨的三大核心痛點,極早期電機故障AI預警系統的引入顯得尤為迫切。

從問題到方案的精準對應‌:

針對"隱性故障難發現"問題 → 通過多參數傳感器+AI算法構建預測性維護體系
應對"能耗管理粗放"挑戰 → 採用變頻控制+動態調參實現精細化能效管理
解決"運維效率低下"痛點 → 建立自動化監測替代人工巡檢


  1. 應用案例





  2. 典型應用場景

    • 安裝地點:智能樓宇

    • 安裝設備:50台(10HP/20HP/30HP/50HP)

    • 電壓規格:全部380V交流電

    • 設備類型:空調風機組、各類水泵系統

    1. 空調機組監測

        覆蓋送/回/排風機

        監測重點:軸承狀態、轉子偏心、三相不平衡

        檢測超出安全範圍,系統會立即發出預警,聯動運維人員進行檢修,有效避免了潛在的安全風險。




       2. 水泵系統監測

            包含冷卻/冷凍/熱水泵

      • 監測重點:葉輪磨損、密封泄漏、氣蝕現象
        檢測超出安全範圍,系統會立即發出預警,聯動運維人員進行檢修,有效避免了潛在的安全風險。

       3. 能效優化管理

        • 結合變頻器運行數據
        • 動態調整運行參數實現節能15%-25%

        • 實施效果驗證
      1. 通過應用案例(50台設備部署)顯示:

          • 故障預警時效‌:提前3-8周發現軸承磨損等隱患
          • 運維效率提升‌:人工巡檢頻次降低70%
            經濟效益‌:
          • 減少非計劃停機損失約120萬元/年
          • 綜合節能率達18.7%(380V供電環境下)




          系統介紹









          系統組成




          01


          感知層:

          • 在空調主機(10HP/20HP/30HP/50HP)、水泵等關鍵設備安裝多參數傳感器

          • 覆蓋案例中的空調風機、送風機、迴風機、排風機等設備類型

          02


          控制層:

          • 集成變頻器控制箱(10HP空調主機配置)

          • 實現雙重保護機制

          03


          傳輸層:

          • 通過工業網關實現380V強電環境下的安全數據傳輸

          • 適配新光項目全部380V交流電設備

          04


          平台層:

          • AI算法分析電流/振動等50+維度的設備特徵

          • 監測軸承狀態、轉子偏心、三相不平衡等關鍵指標

          05


          應用層:

          • 提供能效優化建議和預測性維護方案

          • 動態調整運行參數實現節能

             注:上圖為系統組成示意圖,具體配置可能因實際場景而有所調整。





          系統優勢



          01


          非穩態分析‌

          系統能夠通過對電機電流的實時監測,實現對電機故障的非穩態信號分析。

          02


          判定故障類型‌

          利用AI技術,系統能夠對產生的數據特徵進行深入分析,快速判定故障類型,為維修人員提供準確的故障信息,縮短維修時間。

          03


          極早期故障預警‌

          通過故障類型比對及大數據分析,系統能夠預估電機的剩餘使用時間,並在故障發生前發出極早期預警,為智能樓宇空調系統運行管理和維修計劃提供充足的時間保障。

          04


          預判電機故障時間

          根據被監測電機的電流數值變化趨勢,並與大數據進行比對,預估故障的發展進程和可能的發生時間。

          05


          量化電機健康狀態

          系統可對當前電機健康狀態進行量化評估,並給出評估分

          [ 70-100 ] 分:良好狀態(綠色)

          [ 40-70) 分:警告狀態(黃色) 

          [ 0-40 )  分:報警狀態 (紅色)

          用户可根據後台記錄的健康狀態分值,預估電機需要維修的時間節點。

                                

                               量化電機健康評估狀態示意圖