0 引言

商業(yè)樓宇、產(chǎn)業(yè)園區(qū)、工廠廠房配置大量暖通、水泵、風(fēng)機(jī)、配電、給排水等機(jī)電設(shè)備，設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定性直接決定建筑整體使用體驗(yàn)。現(xiàn)階段多數(shù)項(xiàng)目依舊沿用事后搶修結(jié)合定期計(jì)劃?rùn)z修的運(yùn)維模式，設(shè)備早期性能衰減、隱性故障很難被人工巡檢發(fā)現(xiàn)，容易出現(xiàn)非計(jì)劃停機(jī)，同時(shí)存在維保投入高、能耗異常無(wú)法定位等現(xiàn)實(shí)問(wèn)題。伴隨樓宇自控、物聯(lián)采集、邊緣計(jì)算技術(shù)成熟，預(yù)測(cè)性維護(hù)逐步成為建筑機(jī)電運(yùn)維的重要方向，運(yùn)維模式由故障發(fā)生后處置轉(zhuǎn)向風(fēng)險(xiǎn)提前識(shí)別。陜西觀智科技依托IBMS系統(tǒng)集成、建筑設(shè)備監(jiān)控、能耗監(jiān)測(cè)項(xiàng)目實(shí)踐，從工程痛點(diǎn)、系統(tǒng)架構(gòu)、核心能力、落地要點(diǎn)展開論述，為同類智能化改造項(xiàng)目提供參考。

1 傳統(tǒng)建筑機(jī)電運(yùn)維主要工程痛點(diǎn)

1.1 檢修模式存在固有缺陷

計(jì)劃性檢修按照固定周期開展保養(yǎng)作業(yè)，部分設(shè)備工況良好仍執(zhí)行拆解維護(hù)，造成人力物力浪費(fèi)；部分設(shè)備已經(jīng)出現(xiàn)性能劣化，尚未到達(dá)檢修周期就發(fā)生故障，無(wú)法規(guī)避停機(jī)風(fēng)險(xiǎn)。事后搶修模式則是故障發(fā)生之后再處置，往往已經(jīng)造成部件實(shí)質(zhì)性損壞，維修成本明顯上升。

1.2 早期隱性故障識(shí)別難度大

軸承磨損、風(fēng)機(jī)振動(dòng)偏移、電機(jī)電流異常、閥門卡滯、濾網(wǎng)堵塞等問(wèn)題，前期不會(huì)觸發(fā)傳統(tǒng)閾值告警，依靠現(xiàn)場(chǎng)巡檢很難及時(shí)察覺(jué)。等到表現(xiàn)出明顯故障現(xiàn)象，已經(jīng)對(duì)設(shè)備壽命以及系統(tǒng)能耗帶來(lái)負(fù)面影響。

1.3 各子系統(tǒng)數(shù)據(jù)孤島現(xiàn)象突出

樓宇自控、智能照明、能耗監(jiān)測(cè)、給排水系統(tǒng)各自獨(dú)立運(yùn)行，設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)沒(méi)有打通，缺少跨系統(tǒng)關(guān)聯(lián)分析能力，僅依靠單點(diǎn)位閾值報(bào)警，無(wú)法完成設(shè)備健康趨勢(shì)研判，難以區(qū)分設(shè)備本體故障與環(huán)境工況帶來(lái)的數(shù)據(jù)波動(dòng)。

1.4 設(shè)備臺(tái)賬數(shù)字化程度不足

設(shè)備運(yùn)行時(shí)長(zhǎng)、啟停記錄、故障歷史、保養(yǎng)記錄大多分散記錄，缺少統(tǒng)一數(shù)字化檔案。維保計(jì)劃編制依賴運(yùn)維人員經(jīng)驗(yàn)，很難結(jié)合設(shè)備實(shí)際健康狀態(tài)動(dòng)態(tài)調(diào)整維護(hù)策略。

2 預(yù)測(cè)性維護(hù)系統(tǒng)整體技術(shù)架構(gòu)

整套系統(tǒng)可適配新建項(xiàng)目成套部署，也支持存量建筑利舊改造，無(wú)需大規(guī)模更換原有機(jī)電設(shè)備，整體分為感知采集層、邊緣計(jì)算層、平臺(tái)應(yīng)用層。

感知采集層復(fù)用現(xiàn)場(chǎng)控制器、多功能儀表、傳感器，采集水泵、風(fēng)機(jī)、空調(diào)機(jī)組、配電柜的溫度、電流、壓力、能耗、運(yùn)行時(shí)長(zhǎng)等參數(shù)；老舊設(shè)備測(cè)點(diǎn)不足時(shí)，加裝輕量化采集模塊補(bǔ)齊點(diǎn)位，兼容Modbus、BACnet等主流工業(yè)通訊協(xié)議。

邊緣計(jì)算層完成數(shù)據(jù)過(guò)濾清洗、本地閾值判斷、基礎(chǔ)異常識(shí)別，斷網(wǎng)狀態(tài)下依舊可以獨(dú)立輸出告警信號(hào)，保障現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備安全運(yùn)行，篩選有效數(shù)據(jù)向上層平臺(tái)傳輸，降低帶寬壓力。

平臺(tái)應(yīng)用層基于IBMS綜合管理平臺(tái)匯聚多子系統(tǒng)數(shù)據(jù)，搭建設(shè)備健康分析模型，完成趨勢(shì)研判、故障預(yù)警、維保工單、臺(tái)賬管理、報(bào)表輸出。陜西觀智科技可根據(jù)項(xiàng)目設(shè)備清單完成模型適配、邏輯調(diào)試與二次開發(fā)工作。

3 系統(tǒng)核心工程功能

3.1 設(shè)備健康狀態(tài)量化評(píng)估

系統(tǒng)建立各類機(jī)電設(shè)備正常工況基準(zhǔn)曲線，持續(xù)比對(duì)實(shí)時(shí)運(yùn)行參數(shù)。當(dāng)溫度、電流、振動(dòng)、能耗逐步偏離基準(zhǔn)區(qū)間，即便沒(méi)有達(dá)到傳統(tǒng)報(bào)警閾值，也能夠識(shí)別設(shè)備性能衰減，輸出風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警，實(shí)現(xiàn)早期隱患識(shí)別，覆蓋冷水機(jī)組、水泵、風(fēng)機(jī)、配電回路等各類機(jī)電設(shè)備。

3.2 故障風(fēng)險(xiǎn)預(yù)判，降低非計(jì)劃停機(jī)

系統(tǒng)識(shí)別零部件老化、管路堵塞、潤(rùn)滑不足等潛在風(fēng)險(xiǎn)，提前推送預(yù)警信息，運(yùn)維人員可選擇業(yè)務(wù)低峰窗口開展維護(hù)作業(yè)，避開辦公、生產(chǎn)高峰，減少突發(fā)停機(jī)帶來(lái)的影響，延長(zhǎng)機(jī)電設(shè)備服役周期。

3.3 聯(lián)動(dòng)能耗監(jiān)測(cè)定位能耗異常根源

很多建筑能耗走高來(lái)源于機(jī)電設(shè)備部件老化、卡滯、堵塞。系統(tǒng)打通設(shè)備健康數(shù)據(jù)與能耗數(shù)據(jù)，當(dāng)設(shè)備能耗持續(xù)上升，同步區(qū)分是環(huán)境工況變化還是設(shè)備本體故障，兼顧設(shè)備維護(hù)與節(jié)能降耗兩項(xiàng)業(yè)務(wù)目標(biāo)。

3.4 數(shù)字化臺(tái)賬與維保工單閉環(huán)管理

自動(dòng)歸集設(shè)備運(yùn)行、告警、維修、保養(yǎng)信息，形成完整數(shù)字化設(shè)備檔案。結(jié)合設(shè)備健康狀態(tài)輸出維保建議，支持工單派發(fā)、現(xiàn)場(chǎng)處置回填、結(jié)果歸檔，改變傳統(tǒng)紙質(zhì)記錄、經(jīng)驗(yàn)排期的運(yùn)維模式。

3.5 多子系統(tǒng)數(shù)據(jù)協(xié)同聯(lián)動(dòng)

將樓宇自控、智能照明、能耗監(jiān)測(cè)、新風(fēng)空調(diào)、給排水統(tǒng)一接入IBMS平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)跨系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)邏輯。例如風(fēng)機(jī)異常聯(lián)動(dòng)通風(fēng)策略調(diào)整，水泵故障聯(lián)動(dòng)給排水保護(hù)邏輯，實(shí)現(xiàn)預(yù)警與控制策略協(xié)同。

4 項(xiàng)目實(shí)施關(guān)鍵要點(diǎn)

新建建筑在智能化設(shè)計(jì)階段統(tǒng)一規(guī)劃測(cè)點(diǎn)配置、通訊接口、平臺(tái)能力，將預(yù)測(cè)性維護(hù)納入IBMS整體方案，項(xiàng)目交付即可具備設(shè)備健康分析能力，規(guī)避后期增補(bǔ)改造。

存量建筑改造優(yōu)先利舊現(xiàn)有樓宇自控、能耗監(jiān)測(cè)硬件，梳理現(xiàn)有測(cè)點(diǎn)清單，針對(duì)關(guān)鍵設(shè)備補(bǔ)齊缺失監(jiān)測(cè)點(diǎn)位，控制施工范圍，降低對(duì)現(xiàn)場(chǎng)辦公、生產(chǎn)的干擾。項(xiàng)目實(shí)施階段需要結(jié)合設(shè)備實(shí)際工況調(diào)試分析模型，合理設(shè)置預(yù)警閾值，避免誤告警過(guò)多增加運(yùn)維負(fù)擔(dān)。陜西觀智科技可提供方案設(shè)計(jì)、硬件配套、平臺(tái)部署、模型調(diào)試、售后運(yùn)維一體化技術(shù)服務(wù)。

5 結(jié)語(yǔ)

建筑機(jī)電預(yù)測(cè)性維護(hù)推動(dòng)運(yùn)維模式從被動(dòng)搶修向視情維護(hù)轉(zhuǎn)變，在降低非計(jì)劃停機(jī)風(fēng)險(xiǎn)、延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命的同時(shí)，優(yōu)化維保人力投入，挖掘設(shè)備側(cè)節(jié)能潛力，適用于商業(yè)樓宇、產(chǎn)業(yè)園區(qū)、工廠廠房等多種建筑類型，具備良好工程應(yīng)用價(jià)值。陜西觀智科技深耕建筑智能化系統(tǒng)集成領(lǐng)域，圍繞樓宇自控、IBMS平臺(tái)、能耗監(jiān)測(cè)、智能照明業(yè)務(wù)，為各類項(xiàng)目輸出機(jī)電預(yù)測(cè)性維護(hù)落地解決方案。