精准把脉，对症施策——基于语义分析和专家知识库的运维数据故障诊断
原创 郝玉珍 高性能建筑
在万物互联的大数据时代，智能楼宇运维数据的价值和对其进行有效利用已成为行业共识。然而面对数据断线、阈值超标、参数异常、运行逻辑不合理等问题，传统依靠人工的日常检查在成千上万的点位和参数面前往往无从下手和力不从心。高性能智能建筑解决方案推出基于语义分析和专家知识库的在线故障诊断模块，通过基于语义分析和专家知识库的故障诊断算法，自动实现机电系统日常运行状态筛查和分析，精确诊断异常数据，完成故障的原因分析，提出诊断建议，推理故障根因，深度指导建筑的安全和节能运维。精准[诊断]，对症[施策]，作为智慧运维管理的[守护神]，为建筑实现数字化高效运维提供坚实的保障。
逻辑架构
SciAI在基于建筑物普遍共性问题的基础上，结合专家经验总结出丰富的故障诊断规则库。按照系统划分几大规则库，结合项目实际情况，可进行自由组合。
故障诊断由两个层级构成。第一层代表功能模块，目前共有5个，分别是时间表检查、舒适度检查及评价、故障预诊断、数据库连接检查以及一键检测等，第二层是每个功能模块下的对应子功能。具体如下图所示：
故障诊断功能实现了对建筑运维数据的不间断监测和诊断，极大减少运维人员每日的工作量，提高人员工作效率，同时避免由于认知盲点导致的运维故障。
平台功能
SciAI平台实现了上述故障诊断功能，提供故障诊断全过程数据服务，包括需求了解、结合平台现有规则库与客户需求定制开发专属规则库、数据库设计、规则配置、故障诊断结果排查等。具体特点：
规则丰富。以空调系统为例，平台现有规则100多条，支持频率、流量、压力、温度、湿度、CO、CO2、PM2.5、功率、功率因数、电量、电压、电流以及空调系统等多种常见参数的诊断。
功能丰富。支持一般参数运行超限判断、恒值不变次数过多等检查，同时支持多参数是否满足正常的大小关系的检查，比如供回水温度、送回风温度等多参数组合。
配置简便。平台实现了根据关键词生成诊断规则的自动配置，无需人工操作。一次配置成功以后，平台会自动执行每日的故障诊断任务，楼宇运维人员只需要定时查看故障诊断结果即可。
提供针对性解决方案。平台针对每种故障都提供具体的解决措施，对症下药，供楼宇运维人员参考采纳，以提高运维效率。
支持个性化定制。针对客户需求，结合建筑物特点，定制专属规则库，以满足个性化需求。
分类显示。在首页滚动显示诊断结果，并按可根据诊断类型分别展示，方便运维人员查看，以最短的时间解决问题。
诊断示例
目前故障诊断AI算法已经集成到高性能建筑运维管理系统平台，以微服务构架进行管理，每日定时运行诊断功能，诊断结果会自动更新并实时呈现，方便使用者一键查看。以2023-5-22某大楼典型房间温度超标检查为例，对故障诊断过程进行说明。
【精确把脉】算法自动遍历实时监测数据并匹配规则库中相应参数的诊断规则，检测到该房间温度指标有100%超过20.0～26.0℃，精确定位问题数据时间段并提供问题数据曲线，诊断结果一目了然。
【根因推演】结合专家库知识库和采集监测到数据，基于故障推演规则，全方位多角度分析运维故障问题，包括 传感器故障、数据采集故障、运行逻辑故障等。
【对症施策】根据可能导致此故障的原因，针对性给出修复该故障的推荐措施，包括更换传感器、检查对应系统工作状态、排查现场临时性活动等。良好的数据质量是保障智慧楼宇健康稳定运行的基础，高性能智能建筑解决方案SciAI通过AI模块监听系统故障，满足建筑系统故障诊断、数据质量保障等综合要求，大幅降低人工的同时还能够有效提高诊断效率，堪称建筑管理的守护神。
更多AI算法应用将通过高性能智能建筑解决方案专题进行系列分享，敬请关注！
