摘要：公共建筑中，暖通空调系统的能耗通常能占到建筑总能耗的一半以上。究其原因，空调系统运行时层出不穷的故障是系统能耗占比居高不下的关键因素。当前为了缓解该现状，多采用的是定期维护系统排查故障的方法。然而这类方法高度依赖人工经验，仅能判断典型故障，也无法在故障发生初期进行及时检测与诊断。为了有效减少因故障所增加的能耗，迫切需要借助于暖通空调系统运行过程所产生的大量数据进行故障诊断并实时监控。

为此针对暖通空调系统中常见的传感器故障，开展了基于数据驱动的故障诊断及其监控网站设计。首先利用TRNSYS软件搭建一次回风式的定风量空调系统模型，根据主成分分析法（Principle Component Analysis, PCA）故障诊断原理，编写出Python故障诊断程序。然后把一次回风式的定风量空调系统中送风温度传感器作为研究对象，分别在系统中设置传感器测量值偏移、测量值漂移、测量精度下降和传感器完全失效四种常见的传感器故障，并针对不同的故障形式开展相应的故障检测和诊断。进一步再依靠搭建的网站系统，制作出网页来显示空调运行数据和故障诊断结果，从而完成整套暖通空调智能监控系统的设计。

关键词： 暖通空调系统, 主成分分析法, 故障诊断, 网页监控

目 录

摘 要

ABSTRACT

第一章 绪  论--1

1.1 研究背景及意义-1

1.2 国内外研究现状-2

1.3 本文的研究目的及主要工作内容-4

1.4 本章小结-5

第二章 基于TRNSYS的定风量空调系统建模-6

2.1 定风量空调系统简介-6

2.2 TRNSYS简介-7

2.3 TRNSYS Studio中定风量空调系统建模-8

2.4 本章小结-14

第三章 基于PCA和Python的定风量空调传感器故障诊断-15

3.1 主成分分析法-15

3.2 主成分分析法故障检测与诊断的步骤-17

3.3 基于Python程序实现TRNSYS空调系统的故障诊断-20

3.4 本章小结-34

第四章 面向暖通空调远程监控的网站搭建-35

4.1 网站开发工具-35

4.2 网站框架-35

4.3 数据库的选择和配置-36

4.4 登录注册界面-37

4.5 Django后台管理界面-38

4.6 网站主体界面及功能展示-39

4.7 本章小结-42

第五章 总结与展望-43

5.1 全文工作总结-43

5.2 主要创新点-44

5.3 展望-44

参考文献-45

致  谢-48