[發明專利]一種機載發動機健康管理系統及方法

有效

• 申請號: 201911192098.4
• 申請日: 2019-11-28
• 公開（公告）號: CN111080838B
• 公開（公告）日: 2021-07-23
• 發明（設計）人: 趙建平;毛寧;郝建;喻鳴;唐甜
• 申請（專利權）人: 中國航空工業集團公司西安航空計算技術研究所
• 主分類號: G07C5/08
• 分類號: G07C5/08;G07C5/00
• 代理公司: 西安智邦專利商標代理有限公司 61211
• 代理人: 汪海艷

1.一種機載發動機健康管理系統，其特征在于：包括機載發動機振動檢測單元與地面站；

所述機載發動機振動檢測單元包括健康管理計算機；

所述健康管理計算機包括振動數據處理模塊、轉速數據處理模塊、滑油金屬屑信號處理模塊及動平衡處理模塊；

所述轉速數據處理模塊包括限幅電路、濾波電路、調理整形電路及轉速處理單元；轉速信號依次通過限幅電路、濾波電路、調理整形電路轉化為方波信號，轉速處理單元對方波信號使用“高頻填充計數”方法獲取發動機實時轉速；使用峰值保持獲取高齒信息；

所述振動數據處理模塊包括電荷放大電路、帶通濾波電路、積分電路、模數轉換電路及振動處理單元；振動信號依次通過電荷放大電路、帶通濾波電路、積分電路及模數轉換電路后轉換為振動數字信號；振動處理單元將振動數字信號再經過轉速跟蹤濾波方法，獲取轉速相關頻率振動幅值特征值；振動數字信號再經過絕對值加濾波方法獲取頻帶范圍內振動總量特征值；當振動幅值特征值、振動總量特征值分別大于對應的設定閾值時，即振動超標時刻，存儲振動超標時刻前后設定時間段內振動數字信號及轉速信號，并發送告警指示提醒駕駛員保證飛行安全；

滑油金屬屑信號處理模塊包括放大電路、濾波電路、調制解調電路、模數轉換電路及滑油金屬屑信號處理單元；滑油金屬屑信號依次通過放大、濾波、調制解調器及模數轉換器轉化為數字信號，滑油金屬屑信號處理單元對數字信號經過稀疏變化方法分析滑油顆粒特征值，識別出鐵磁顆粒和非鐵磁金屬顆粒大小和數量；當鐵磁顆粒和非鐵磁金屬顆粒總量超過設定閾值時，即滑油顆粒超標時刻，存儲滑油顆粒超標時刻前后設定時間段內振動數字信號、轉速數字信號及鐵磁顆粒和非鐵磁金屬顆粒總量，并發送告警指示提醒駕駛員保證飛行安全；

動平衡處理模塊接收振動數字信號、實時轉速及高齒信息，將高齒時刻作為振動數字信號起始點，選擇“時域同步平均方法”求取振動幅值和相位；結合影響系數法計算發動機需要調整的平衡釘位置和重量；

地面站接收振動超標時刻前后設定時間段內的振動數字信號及轉速數字信號、滑油顆粒超標時刻前后設定時間段內振動數字信號、轉速數字信號及鐵磁顆粒和非鐵磁金屬顆粒總量；將獲取的數據信息進行處理分析，并生成數據報表。

2.根據權利要求1所述的機載發動機健康管理系統，其特征在于：壓電振動傳感器通過導線與健康管理計算機的相應接口連通。

3.根據權利要求2所述的機載發動機健康管理系統，其特征在于：轉速傳感器通過各自位置上的導線與健康管理計算機的相應接口連通。

4.根據權利要求3所述的機載發動機健康管理系統，其特征在于：滑油金屬屑傳感器通過導線與健康管理計算機的相應接口連通。