[發明專利]用于故障預測與健康管理的制冷系統性能測試模式設計方法

有效

• 申請號: 201711183173.1
• 申請日: 2017-11-23
• 公開（公告）號: CN107941543B
• 公開（公告）日: 2018-11-30
• 發明（設計）人: 蔣覺義;曾照洋;楊云;魏紹軍;黨廣明
• 申請（專利權）人: 中國航空綜合技術研究所;青島海爾特種電冰箱有限公司
• 主分類號: G01M99/00
• 分類號: G01M99/00
• 代理公司: 北京孚睿灣知識產權代理事務所(普通合伙) 11474
• 代理人: 韓燕

本發明中的用于故障預測與健康管理的制冷系統性能測試模式設計方法，其包括測試模式啟動時機、制冷系統運行狀態控制和運行模式三個方面，根據用戶操作變化情況、產品運行狀態、壓縮機的啟停狀態，確定制冷系統性能測試的啟動時機后，對制冷系統中的零部件進行狀態控制，在正常的運行模式中嵌入一段測試的工作模式。本發明有利于實時在線地對制冷系統性能進行監測、診斷、預測，提前進行健康管理，確保制冷系統不停機，創造無憂使用體驗，提升產品智能化水平，同時減少運行和維護費用。

技術領域

本發明屬于測試技術領域，特別涉及一種用于故障預測與健康管理的制冷系統性能測試模式設計方法。

背景技術

故障預測與健康管理(Prognostics and Health Management,PHM)技術作為新一代軍用裝備的關鍵技術，受到國內外的高度重視和推廣應用。目前隨著信息技術和自動化技術的快速發展，現代工業中系統，例如航空航天、制造、運輸等行業，的集成度和復雜度越來越高，構造十分復雜，各模塊之間的聯系非常緊密，個別部件一旦出現故障則可能引起連鎖反應，造成整個系統不能正常運行。

以冰箱、冰柜和空調等產品為例，一般情況下都是運行過程中出現了故障以后，再通過人工去查找故障進行維修。而隨著科技的發展，制冷系統系統變得復雜，逐漸出現了機內測試技術，最初的機內測試一般都是為監測機內的關鍵部件，一般關鍵部件出現故障，所述測點可成為維修工程師提供查找故障的助手。而PHM的基礎和前提是功能性能狀態的獲取，狀態監測、故障診斷和預測，乃至健康管理均是在采集到的產品各項狀態參數的基礎上實現相應功能，可以說性能狀態參數的測試和獲取，決定著PHM的實現與否。制冷系統作為軍民領域的重要組成系統，應用PHM技術對其進行狀態監測、故障診斷和預測，并進一步實現性能與費用最優的健康管理，具有重要的軍事和社會效益。目前制冷系統由于系統封閉、運行狀態復雜、負載多變且難以測試等問題，難以對其性能進行準確的測試，尤其是在線實時的測試與監控。目前制冷系統的常規監測參數類型包括溫度、壓力、振動等，這些參數不僅取決于制冷系統自身的制冷性能，同時還很大程度上受負載的影響。由于負載由用戶使用需求決定，動態變化且差異大，同時又沒有可行的負載測量手段，導致難以實現制冷性能的在線測試的問題。但提前預知將要發生故障的時間和位置，預測整個系統的RUL(Remaining Useful Life，剩余使用壽命)具有重要意義，其能夠提高系統的運行可靠性，減少系統的維修費用和提高維修準確性，從而實現系統的CBM(ConditionBasedMaintainence，基于狀態的維修)。同時，PHM系統記錄分析系統的健康數據，像管理人體健康一樣，對整個系統進行健康管理。

發明內容

針對上述問題，本發明提供一種用于故障預測與健康管理的制冷系統性能測試模式設計方法，其針對制冷系統，提出一種規避負載影響、不影響用戶正常使用、在線實時的制冷性能的測試模式；所述基于故障預測與健康管理的制冷系統性能測試模式設計方法能夠通過傳感器、信號處理儀和檢測儀進行數據監測，結論由診斷軟件給出；進一步，能夠在測試過程中運用多種診斷技術診斷當前故障進行綜合診斷；基于上述結果實現健康監測、高級故障診斷、故障/壽命預測，評價其健康、亞健康、故障狀態以及進一步預測零部件的壽命，給出決策和維修建議實現設備的故障診斷與健康管理。

本發明的技術方案如下：

一種用于故障預測與健康管理的制冷系統性能測試模式設計方法，其步驟如下：