[發(fā)明專利]基于web的飛機發(fā)動機完好性與使用狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)及方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201611149549.2
• 申請日: 2016-12-14
• 公開（公告）號: CN106597938A
• 公開（公告）日: 2017-04-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 鄭蔚;王景霖;鄭國;何召華;單添敏;林澤力;曹亮
• 申請（專利權(quán)）人: 中國航空工業(yè)集團公司上海航空測控技術(shù)研究所
• 主分類號: G05B19/042
• 分類號: G05B19/042;G01M15/00;H04L29/08
• 代理公司: 南京理工大學(xué)專利中心32203
• 代理人: 朱顯國,唐代盛

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及發(fā)動機狀態(tài)監(jiān)測技術(shù)領(lǐng)域，具體地說，是一種基于web的飛機發(fā)動機完好性與使用狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)

飛機發(fā)動機由于其復(fù)雜的結(jié)構(gòu)及高溫高速的惡劣工作環(huán)境,時刻都可能發(fā)生故障。作為飛機的心臟，飛機發(fā)動機屬于飛機上最關(guān)鍵的部件，也是最復(fù)雜的部件，發(fā)動機的健康狀況將直接影響飛機的安全飛行和按時出勤，其安全性的好壞和性能的優(yōu)劣，將直接影響到整架飛機的安全和性能。

對飛機發(fā)動機進行故障診斷是保證飛行安全的根本途徑。現(xiàn)如今,飛機發(fā)動機的維護與保養(yǎng)仍采取預(yù)防為主的維修思想，其主要維修策略是定時維修，但是隨著人們對故障規(guī)律認識的不斷深入以及可靠性理論在維修領(lǐng)域中的廣泛應(yīng)用，對于航空裝備的維修逐漸形成以可靠性為中心的維修思想，即視情維修。但是視情維修需要維修人員相當(dāng)高的技術(shù)水平，同時還需要高智能化的技術(shù)保障裝備，成本較高。

為此，亟待提出一種智能化、同時實現(xiàn)對發(fā)動機的完好性和使用狀態(tài)進行實時檢測的技術(shù)方案。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種基于web的飛機發(fā)動機完好性與使用狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)及方法，該系統(tǒng)基于計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展，依托web技術(shù)，構(gòu)建了一套飛機發(fā)動機完好性和使用狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，以視情維護為主的維修方式，對飛機發(fā)動機飛行狀態(tài)進行實時監(jiān)測，提高對發(fā)動機故障診斷、健康管理的監(jiān)測準(zhǔn)確性等能力及降低虛警率，實現(xiàn)視情維修的維修保障方式替代原有定期維護方式。

實現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)解決方案為：

一種基于web的飛機發(fā)動機完好性與使用狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，包括機載單元和地面單元，機載單元包括數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和機載管理單元，地面單元包括地面健康管理系統(tǒng)；數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)處理模塊和傳感器節(jié)點，其中：

傳感器節(jié)點，采集飛機發(fā)動機的實時狀態(tài)參數(shù)信息并發(fā)送給數(shù)據(jù)處理模塊；

數(shù)據(jù)處理模塊，對傳感器節(jié)點采集的實時狀態(tài)參數(shù)信息進行處理并轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號傳遞給機載管理單元；

機載管理單元，對從數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)傳遞來的實時狀態(tài)參數(shù)信息進行實時分析和處理，判斷當(dāng)前飛機發(fā)動機的健康狀態(tài)，

當(dāng)飛機發(fā)動機為異常狀態(tài)時，確定故障等級級別、生成維修建議報告并傳遞給地面健康管理系統(tǒng)；

當(dāng)飛機發(fā)動機為正常狀態(tài)時，將飛機發(fā)動機狀態(tài)參數(shù)信息和正常狀態(tài)信息傳遞給地面健康管理系統(tǒng)；

地面健康管理系統(tǒng)，接收機載管理單元發(fā)送的故障等級級別、維修建議報告、飛機發(fā)動機狀態(tài)參數(shù)信息和正常狀態(tài)信息；結(jié)合飛機發(fā)動機為正常狀態(tài)時發(fā)送來的狀態(tài)參數(shù)信息，采用潛在故障預(yù)判機制，預(yù)測飛機發(fā)動機潛在故障信息，如果飛機發(fā)動機存在潛在故障信息，地面健康管理系統(tǒng)確定該潛在故障的故障等級級別，同時生成對應(yīng)維修建議報告。

一種基于web的飛機發(fā)動機完好性與使用狀態(tài)監(jiān)測方法，包括以下步驟：

S1：數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)與機載管理單元通過信息交互方式，傳遞傳感器節(jié)點采集的飛機發(fā)動機的實時狀態(tài)參數(shù)信息；

S2：機載管理單元對從數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)傳遞來的狀態(tài)參數(shù)信息進行實時分析和處理，判斷當(dāng)前飛機發(fā)動機的健康狀態(tài)；

當(dāng)飛機發(fā)動機狀態(tài)參數(shù)信息為異常狀態(tài)時，機載管理單元根據(jù)異常狀態(tài)信息確定故障等級級別和生成維修建議報告，然后，將故障等級級別和維修建議報告?zhèn)鬟f到地面健康管理系統(tǒng)；

當(dāng)飛機發(fā)動機狀態(tài)參數(shù)信息為正常狀態(tài)時，機載單元將飛機發(fā)動機狀態(tài)參數(shù)信息和正常狀態(tài)信息傳遞到地面健康管理系統(tǒng)；然后，地面健康管理系統(tǒng)結(jié)合飛機發(fā)動機狀態(tài)參數(shù)信息，采用潛在故障預(yù)判機制預(yù)測飛機發(fā)動機潛在故障信息；如果飛機發(fā)動機存在潛在故障信息，地面健康管理系統(tǒng)確定該潛在故障的故障等級級別，同時生成對應(yīng)維修建議報告。

進一步地，所述數(shù)據(jù)處理模塊是由微型最小單片機系統(tǒng)組成，主要實現(xiàn)對傳感器節(jié)點采集的數(shù)據(jù)進行處理并轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號發(fā)送給機載管理單元。

進一步地，所述步驟S1中傳感器節(jié)點采集的狀態(tài)參數(shù)信息包括飛機發(fā)動機的氣路系統(tǒng)參數(shù)、燃油壓力參數(shù)、燃氣溫度參數(shù)、滑油溫度參數(shù)、滑油壓力參數(shù)和振動速度參數(shù)。

進一步地，所述步驟S2中機載管理單元與地面健康管理系統(tǒng)之間信息交互方式采用無線電通信方式實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸，在數(shù)據(jù)傳輸過程中采用SSID方式進行數(shù)據(jù)加密。

進一步地，所述步驟S2中故障分為三級，一級故障為小型故障，發(fā)動機部件性能降低25％之內(nèi)，二級故障為中型故障，發(fā)動機部件性能降低為25%-50%，三級故障為重大故障，發(fā)動機部件性能降低50%以上。