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雲端平台預測維護應用服務之資料需求

第一節

空調設備預測維護應用服務之資料需求

壹、空調設備預測維護應用相關資料

2008 年肖赋[23]提到,為了改善空調系統的性能,在整個建築生命週期內 對其進行定期或連續檢測是很必要的。隨著空調系統的日益複雜化和對快速可

2017 年 Verbert[24]提出結合知識和歷史數據進行 HVAC 系統的系統級故障 診斷方法。在本文中,提出了一種用於系統級HVAC 故障診斷的多模型方法,

該方法考慮了組件的相互依賴性和多種操作模式。對於每種操作模式,在系統

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8. 查找並收集相應的控制數據(操縱變量)。 將基線數據集設置為基準。

9. 收集新的測試樣品數據。

10. 對新的樣本數據運行相同的數據清洗過程。

11. 使用我們的常規數據集對新測試樣品進行排序。

12. 查找並收集測試樣品數據的相應對照數據。

13. 使用具有正常數據集的測試樣本數據運行異常檢測算法(例如 LOF)。

14. 獲取故障檢測結果。

15. 重複異常檢測過程,然後選擇最佳參數。

16. 獲得最終的優化故障檢測結果。

Dibowski 等學者在 2016 年提出一篇論文[26]談到,樓宇自動化系統

(BAS)的複雜性和多樣性以及樓宇中可能發生的各種故障使設置故障檢測和 診斷(FDD)變得非常困難。由於該領域可用的時間和預算有限,因此迫切需 要將這種知識密集,昂貴的任務自動化。論文對HVAC 系統透過影響變量的供 水質流量、AHU 混合空氣溫度、供水溫度和加熱/冷卻盤管閥位置的控制信 號,可檢測出加熱/冷卻盤管閥卡住和閥門執行器故障。

貳、空調設備預測維護資料分析

根據經濟部能源局所提出的空調系統能源查核與節約能源案例手冊[27]中 有關空調系統的基本設備及運轉資料記錄查核內容,根據空調相關設備所需維 護內容進行整理如下:

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5. 排氣系統:排風機廠牌、排風機型式(軸流、離心)、排風機送風量 (CFM)(CMM)、排風機馬達容量(hp)、排風機馬達轉速(RPM) 、排 風機馬達變頻器容量(hp)、排風變馬達頻器控制輸入參數、排風機馬 冰水供水溫度 chilledWaterSupplyW

aterTemperature chSWT 感測值 R 類比數

值 ℃

冰水回水溫度 chilledWaterReturnWa

terTemperature chRWT 感測值 R 類比數

值 ℃

冰水溫度設定 chilledWaterTemperat

ureSetpoint chWTSp 設定值 R/W 類比數

lvePositionControl chSVCtrl 控制值 R/W 類比數

值 %

vePositionControl chRVCtrl 控制值 R/W 類比數

值 %

冰水供水壓力 chilledWaterSupplyPre

ssure chSPres 感測值 R 類比數

值 Pa 冰水回水壓力 chilledWaterReturnPre

ssure chRPres 感測值 R 類比數

值 Pa 加載溫度設定 loadTemperatureConfi

g ldTCfg 設定值 R/W 類比數

值 ℃

卸載溫度設定 unloadTemperatureCo

nfig unldTCfg 設定值 R/W 類比數

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lvePositionControl chBpVCtrl 控制值 R/W 類比數

值 %

負載區壓差 loadLoopWaterDiffere

ntialPressure ldDiffPres 感測值 R 類比數

ressureSetPoint endDiffPresSp 設定值 R/W 類比數

值 Pa 性能係數 coefficientOfPerforma

nce COP 數據記

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卸載頻率設定 unloadFrequencyConfi

g unldFreq 設定值 R/W 類比數

值 Hz

加載溫度設定 loadTemperatureConfi

g ldTCfg 設定值 R/W 類比數

值 ℃

卸載溫度設定 unloadTemperatureCon

fig unldTCfg 設定值 R/W 類比數

lvePositionControl coBpVCtrl 控制值 R/W 類比數

值 %

風扇運轉頻率 fanFrequency fanFreq 感測值 R 類比數

值 Hz

風扇變頻控制 fanFrequencyControl fanCtrl 控制值 R/W 類比數

值 %

外氣乾球溫度 ambientAirDrybulbTe

mperature dryAT 感測值 R 類比數

值 ℃

外氣濕球溫度 ambientAirWetbulbTe

mperature wetAT 感測值 R 類比數

值 ℃

外氣相對濕度 ambientAirRelativeHu

midity airRH 感測值 R 類比數

值 %

外氣比焓值 ambientAirSpecificEnt

halpy airEnthalpy 感測值 R 類比數

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空調泵浦類資料項目

即時給水量 waterFlowRate WQ 感測值 R 類比數

值 m3/s 累積給水量 accumulatedWaterFl

owVolume accFlow 數據記

錄 R/W 類比數 瞬間水質數據 immediateQualitySta

ts qlty 感測值 R 複合物 加卸載模式設定 loadUnloadModeCo

nfig ldCfg 設定值 R/W 複合物

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OperatingHour OFOpHr 數據記

錄 R 類比數

MANUAL 回風機手自動

模式

returnFanControlMo

de RFCtrlMd 狀態碼 R 列舉型 AUTO,

MANUAL 排風機手自動

模式

exhaustFanControlM

ode EFCtrlMd 狀態碼 R 列舉型 AUTO,

MANUAL 外氣風機手自

動模式

outsideAirIntakeFan

ControlMode OFCtrlMd 狀態碼 R 列舉型 AUTO,

MANUAL 送風機頻率監

FrequencyControl OFFreqCtrl 控制值 R/W 類比數

值 %

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送風靜壓 supplyAirStaticPress

ure SAStaticPres 感測值 R 類比數

值 Pa

回風風門開度 returnAirDamperPos

ition RADampPos 感測值 R 類比數

值 %

回風風門控制 returnAirDamperPos

itionControl RADampCtrl 控制值 R/W 類比數

排風風門開度 exhaustAirDamperP

osition EADampPos 感測值 R 類比數

值 %

排風風門控制 exhaustAirDamperP

ositionControl EADampCtrl 控制值 R/W 類比數

值 %

排風風量 exhaustAirFlowRate EAQ 感測值 R 類比數

值 LPM

外氣風門開度 outsideAirIntakeDa

mperPosition OADampPos 感測值 R 類比數

值 %

外氣風門控制 outsideAirIntakeDa

mperPositionControl OADampCtrl 控制值 R/W 類比數

值 %

外氣進風量 outsideAirIntakeAir

FlowRate OAQ 感測值 R 類比數

值 LPM

濾網狀態 filterStatus filtSts 狀態碼 R 列舉型 NORMAL,

ALARM 送風濾網狀態 supplyAirFilterStatu

s SAFiltSts 狀態碼 R 列舉型 NORMAL,

ALARM 回風濾網狀態 returnAirFilterStatus RAFiltSts 狀態碼 R 列舉型 NORMAL,

ALARM 排風濾網狀態 exhaustAirFilterStat

us EAFiltSts 狀態碼 R 列舉型 NORMAL,

ALARM 外氣濾網狀態 outsideAirFilterStatu

s OAFiltSts 狀態碼 R 列舉型 NORMAL,

ALARM 送風溫度感測 supplyAirTemperatu

re SAT 感測值 R 類比數

值 ℃

送風溫度設定 supplyAirTemperatu

reSetpoint SATSp 設定值 R/W 類比數

值 ℃

回風溫度感測 returnAirTemperatur

e RAT 感測值 R 類比數

值 ℃

回風溫度設定 returnAirTemperatur

eSetpoint RATSp 設定值 R/W 類比數

排風溫度感測 exhaustAirTemperat

ure EAT 感測值 R 類比數

值 ℃

外氣溫度感測 outsideAirTemperat

ure OAT 感測值 R 類比數

值 ℃

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空調送風類資料項目

送風濕度感測 supplyAirRelativeH

umidity SARH 感測值 R 類比數

值 %

送風濕度設定 supplyAirRelativeH

umiditySetpoint SARHSp 設定值 R/W 類比數

值 %

回風濕度感測 returnAirRelativeHu

midity RARH 感測值 R 類比數

值 %

回風濕度設定 returnAirRelativeHu

miditySetpoint RARHSp 設定值 R/W 類比數

值 %

排風濕度感測 exhaustAirRelativeH

umidity EARH 感測值 R 類比數

值 %

外氣濕度感測 outsideAirRelativeH

umidity OARH 感測值 R 類比數

值 %

外氣比焓值 outsideAirSpecificE

nthalpy OAEnthalpy 感測值 R 類比數

冰水閥位開度 coolingCoilValvePo

sition ccVPos 感測值 R 類比數

值 %

冰水閥位控制 coolingCoilValvePo

sitionControl ccVCtrl 控制值 R/W 類比數

熱水閥位開度 heatingCoilValvePos

ition hcVPos 感測值 R 類比數

值 %

熱水閥位控制 heatingCoilValvePos

itionControl hcVCtrl 控制值 R/W 類比數

值 %

室內環境溫度 indoorTemperature indrT 感測值 R 類比數

值 ℃

室內環境濕度 indoorRelativeHumi

dity indrRH 感測值 R 類比數

值 %

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空調送風類資料項目 室內環境

CO2

indoorCO2Concentr

ation indrCO2 感測值 R 類比數

值 ppm 漏水檢知 leakDetection leakSts 狀態碼 R 列舉型 NORMAL,

ALARM 偵煙感測 smokeDetection smokeSts 狀態碼 R 列舉型 NORMAL,

ALARM

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56 冰機運轉時數 chilledOperatingHour 類比數值 hour 冰水供水溫度 chilledWaterSupplyWa

terTemperature 類比數值 ℃ 冰水回水溫度 chilledWaterReturnWa

terTemperature 類比數值 ℃ 冰水流量監視 chilledWaterFlowRate 類比數值 LPM 冰水供水壓力 chilledWaterSupplyPre

ssure 類比數值 Pa

冰水回水壓力 chilledWaterReturnPre

ssure 類比數值 Pa

電壓 chilledVolt 類比數值

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冰水主機類

電流 chilledAmp 類比數值

功率因數 chilledPowerFactor 類比數值

冷卻水塔類 冷卻水出水溫度 coolingWaterOutletWa

terTemperature 類比數值 ℃ 冷卻水進水溫度 coolingWaterInletWate

rTemperature 類比數值 ℃ 冷卻水流量 coolingWaterFlowRate 類比數值 LPM

風扇運轉頻率 fanFrequency 類比數值 Hz

外氣乾球溫度 ambientAirDrybulbTe

mperature 類比數值 ℃

外氣濕球溫度 ambientAirWetbulbTe

mperature 類比數值 ℃

外氣焓值比 ambientAirSpecificEnt

halpy 類比數值 kJ/kg

空調泵浦類

中文名稱 長名稱 資料型態 說明

靜態資訊

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空調送風類

安裝日期 installDate 日期

泵浦編號 pumpID 文字 唯一碼

動態資訊

空調箱運轉狀態 fanStatus 列舉型 ON,OFF

空調箱運轉時數 fanOperatingHour 類比數值 hour 室內環境 CO2 indoorCO2Concentrati

on 類比數值 ppm

室內環境溫度 roomTemperature 類比數值 ℃

送風溫度 supplyAirTemperature 類比數值 ℃ 風門開度 returnAirDamperPositi

on 類比數值 %

濾網狀態 filterStatus 列舉型 NORMAL,

ALARM

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第二節

給排水設備預測維護應用服務之資料需求

壹、給排水設備預測維護應用相關資料

2014 年 Wong[28]分析了香港建築物供水系統的泵效率指出高層供水系統的 能效低於25%,超過 75%的輸入能量“損失”,約佔水泵能量損失的一半。

2019 年 Afanasyev[29]等學者再參加物理學雜誌會議上提出了住宅建築物的 維護是確保建築物所有元素和系統的最高可靠性的一組措施)。住宅技術操作的 累積給水量 accumulatedWate

rFlowVolume accFlow 數據記錄 R/W 類比數值 m3

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中文名稱 長名稱 短名稱 資料類別 監控

標示 資料型態 預設單位/列 舉值集 瞬間水質數據 immediateQuality

Stats qlty 感測值 R 複合物件 -

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表12:給排水設備物測維護數據交換格式 給排水泵浦

中文名稱 長名稱 資料型態 說明

靜態資訊

泵浦廠牌名稱 pumpBrandName 文字 此名稱以業界常用

描述為主 泵浦型號 pumpModelName 文字

泵浦類型 pumpType 文字

泵浦用途 pumpUse 文字 說明泵浦用途

馬力 pumpPower 類比數值 Hp

口徑 pumpCaliber 類比數值 吋

最高揚程 pumpHead 類比數值 M

最大水量 pumpWaterVolume 類比數值 LPM

安裝日期 installDate 日期

泵浦編號 pumpID 文字 唯一碼

動態資訊

泵浦運轉狀態 pumpStatus 列舉型 ON,OFF

泵浦運轉時數 pumpOperatingHour 類比數值 hour

泵浦頻率 frequency 類比數值 Hz

即時給水量 waterFlowRate 類比數值 m3/s 給水管路壓力數值 inletPipePressure 類比數值 Pa

水槽液位值 tankWaterLevel 類比數值 cm

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第三節

照明設備預測維護應用服務之資料需求

壹、照明設備預測維護應用相關資料

章建濤[22]2017 年在《面向城市照明系統的智慧故障診斷與預測方法研 究》文中研究表明伴隨國家經濟的持續增長和城市建設的不斷推進,城市照明

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參、照明設備預測維護數據交換格式標準

綜合上述文獻研究和訪談結果,本研究案針對照明設備所提出的數據交換 格式標準如下表14。

表14:照明設備物測維護數據交換格式

中文名稱 長名稱 資料型態 說明

靜態資訊

燈具廠牌名稱 lampsBrandName 文字 此名稱以業界常用 描述為主 燈具型號 lampsModelName 文字

燈具類型 lampsType 文字 說明燈具類型

T3/T5/T8 等

安裝日期 installDate 日期

更換日期 replaceDate 日期

燈具編號 lampsID 文字 唯一碼

動態資訊

燈具狀態 lampsStatus 列舉型 ON,OFF

燈具運轉時數 lampsOperatingHour 類比數值 hour

預測維護服務應用情境、功能及資訊架構

本專案提出以異常偵測與診斷(Fault Detection and Diagnosis,FDD)方法來 對設備進行預測判斷,提供管理者進行設備維護之參考依據。FDD 是透過過去

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