[發明專利]機場多平臺多設備復雜系統健康管理方法

有效

• 申請號: 201910392358.6
• 申請日: 2019-05-13
• 公開（公告）號: CN110163385B
• 公開（公告）日: 2023-02-07
• 發明（設計）人: 許朝雄;宮亮;曾蕭;楊煜普
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: G06Q10/00
• 分類號: G06Q10/00;G06Q50/30;G06F30/20;G06N3/08
• 代理公司: 上海交達專利事務所 31201
• 代理人: 王毓理;王錫麟

一種機場多平臺多設備復雜系統健康管理方法，結合元器件標稱值進行物理建模，對于不同元器件都能夠簡單地進行物理建模，能夠根據環境的變化實時估算出元器件的剩余壽命。與此同時，對于自動開關類型器件使用數據建模的方式，能建立在不同工況下不同型號元器件的吸合時間與時間的數據模型，進行精確的壽命預測，為預知診斷提供了重要參考，有效的降低機場電氣系統的故障率。

技術領域

本發明涉及的是一種機場設備控制領域的技術，具體是一種機場多平臺多設備復雜系統健康管理方法，能夠準確預測機場電氣系統各元器件老化率與剩余壽命，達到提前排除故障隱患的故障預警效果。

背景技術

隨著國內民航客機數量的迅速增長，以及機場空中交通管制等服務與結構越來越復雜，對機場的使用可靠性提出越來越高的要求，相應的維修保障工作任務和維修成本也隨之明顯增加。人們享受民航客機這種新型交通方式方便的同時也注重航空運輸的服務品質。隨著機場電氣系統的智能化及復雜化，這種情況對機場的日常維修維護帶來了較大的工作量與技術難度。

機場電氣系統維修維護方式可以分為事后維修、專項維修及預知維修三種方式。事后維修也叫做故障維修法，它是以設備是否完好或者是否能用作為依據的維修，只在設備部分或全部故障后再恢復其原始狀態，也就是壞了再修，不壞不修的方法。這種方法有很多缺點：出現故障后首先要花時間診斷，定位故障點，找到故障原因后才能維修，需要時間長，將大量人力耗費在維修準備和搶修上，維修人員任務繁重。專項維修作為一種防御性維修制度，我國上世紀50年代以來，開始在工業企業中普遍推廣使用，該方法會根據元器件損壞周期經驗，有計劃的定期進行檢修，預防可能發生的事故。預知維修包括完整的設備監控體系和智能診斷系統，首先采集設備的日常監測、定期檢查、狀態監測等信息，然后進行分析處理和智能診斷，來判斷設備的劣化程度，并在故障發生之前有計劃地進行適當的維修。

因此，預知維修的方式被公認為最科學有效的維修方式。采用預知維修方式能夠掌握元器件的健康狀態，當元器件出現安全隱患時及時消除，從而能夠大幅度的減少設備的故障率，提高設備的維修工作質量和節省各種費用，提高總體效率。然而預知維修面臨著元器件建模困難及數據稀疏等問題，對不同的元器件都需要建立一套不同的數學模型，建立模型需要大量精力與時間，難以工程化。

發明內容

本發明針對現有技術存在的上述不足，提出一種機場多平臺多設備復雜系統健康管理方法，通過分類分級的對電子元器件進行機理建模與數據建模，能夠盡量大幅度減少對各類元器件的物理建模，實時精確地計算各類元器件的剩余壽命與老化率，對機場健康管理有很好的指導作用。

本發明是通過以下技術方案實現的：

本發明涉及一種機場多平臺多設備復雜系統健康管理方法，包括以下步驟：

步驟1、采集機場電氣系統運送過程中的多個數據建立數據庫；

所述的數據包括但不限于：元器件額定壽命L_rated、各大類元器件疲勞參數λ、各元器件的額定工作溫度T₀、元器件額定工作壓力F₀及元器件的額定工作電壓U₀、自動開關器件記錄前t個時刻的吸合時間{q₁,q₂,...,q_t}；

所述的各大類元器件具體是指：由功能屬性劃分的電子元器件，如開關元器件、電纜線纜等。

步驟2、根據澡盆原理得出元器件的老化機理，通過老化機理相應建立各大類元器件的老化模型，實時獲得元器件的失效率，其中：元器件隨時間失效規律為老化模型，元器件超負荷運轉造成的壽命減少為疲勞模型，老化模型下的元器件失效速率p只跟元器件的額定壽命L_rated有關，疲勞模型下元器件的失效速率則能夠通過元器件疲勞參數λ，當前工作溫度T₁、當前工作壓力F₁、當前工作電壓U₁計算得出，具體包括：