[发明专利]用于故障预测与健康管理的制冷系统性能测试模式设计方法

说明书

本发明中的用于故障预测与健康管理的制冷系统性能测试模式设计方法，其包括测试模式启动时机、制冷系统运行状态控制和运行模式三个方面，根据用户操作变化情况、产品运行状态、压缩机的启停状态，确定制冷系统性能测试的启动时机后，对制冷系统中的零部件进行状态控制，在正常的运行模式中嵌入一段测试的工作模式。本发明有利于实时在线地对制冷系统性能进行监测、诊断、预测，提前进行健康管理，确保制冷系统不停机，创造无忧使用体验，提升产品智能化水平，同时减少运行和维护费用。

技术领域

本发明属于测试技术领域，特别涉及一种用于故障预测与健康管理的制冷系统性能测试模式设计方法。

背景技术

故障预测与健康管理(Prognostics and Health Management,PHM)技术作为新一代军用装备的关键技术，受到国内外的高度重视和推广应用。目前随着信息技术和自动化技术的快速发展，现代工业中系统，例如航空航天、制造、运输等行业，的集成度和复杂度越来越高，构造十分复杂，各模块之间的联系非常紧密，个别部件一旦出现故障则可能引起连锁反应，造成整个系统不能正常运行。

以冰箱、冰柜和空调等产品为例，一般情况下都是运行过程中出现了故障以后，再通过人工去查找故障进行维修。而随着科技的发展，制冷系统系统变得复杂，逐渐出现了机内测试技术，最初的机内测试一般都是为监测机内的关键部件，一般关键部件出现故障，所述测点可成为维修工程师提供查找故障的助手。而PHM的基础和前提是功能性能状态的获取，状态监测、故障诊断和预测，乃至健康管理均是在采集到的产品各项状态参数的基础上实现相应功能，可以说性能状态参数的测试和获取，决定着PHM的实现与否。制冷系统作为军民领域的重要组成系统，应用PHM技术对其进行状态监测、故障诊断和预测，并进一步实现性能与费用最优的健康管理，具有重要的军事和社会效益。目前制冷系统由于系统封闭、运行状态复杂、负载多变且难以测试等问题，难以对其性能进行准确的测试，尤其是在线实时的测试与监控。目前制冷系统的常规监测参数类型包括温度、压力、振动等，这些参数不仅取决于制冷系统自身的制冷性能，同时还很大程度上受负载的影响。由于负载由用户使用需求决定，动态变化且差异大，同时又没有可行的负载测量手段，导致难以实现制冷性能的在线测试的问题。但提前预知将要发生故障的时间和位置，预测整个系统的RUL(Remaining Useful Life，剩余使用寿命)具有重要意义，其能够提高系统的运行可靠性，减少系统的维修费用和提高维修准确性，从而实现系统的CBM(ConditionBasedMaintainence，基于状态的维修)。同时，PHM系统记录分析系统的健康数据，像管理人体健康一样，对整个系统进行健康管理。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种用于故障预测与健康管理的制冷系统性能测试模式设计方法，其针对制冷系统，提出一种规避负载影响、不影响用户正常使用、在线实时的制冷性能的测试模式；所述基于故障预测与健康管理的制冷系统性能测试模式设计方法能够通过传感器、信号处理仪和检测仪进行数据监测，结论由诊断软件给出；进一步，能够在测试过程中运用多种诊断技术诊断当前故障进行综合诊断；基于上述结果实现健康监测、高级故障诊断、故障/寿命预测，评价其健康、亚健康、故障状态以及进一步预测零部件的寿命，给出决策和维修建议实现设备的故障诊断与健康管理。

本发明的技术方案如下：

一种用于故障预测与健康管理的制冷系统性能测试模式设计方法，其步骤如下：