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一种飞机液压系统的健康状态检测方法及系统

阅读:914发布:2020-05-08

专利汇可以提供一种飞机液压系统的健康状态检测方法及系统专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 公开一种飞机液压系统的 健康状态 检测方法及系统。该方法包括:获取预设时间段内不同时刻下飞机液压系统监测得到的多个监测参数集合;计算预设时间段内每一种类监测参数的平均值;判断平均值是否在预设健康状态区间内;若所有种类监测参数的平均值均在预设健康状态区间内,计算飞机液压系统的健康状态评估值,确定飞机液压系统的健康状态等级,根据飞机液压系统的健康状态等级进行飞机状态检测;若存在任一种类监测参数的平均值在预设健康状态区间外,确定飞机液压系统的健康状态等级为故障状态,根据故障状态进行飞机状态检测。采用本发明的方法及系统,具有能够实现飞机液压系统健康状态的自动化检测,提高健康状态检测准确度的优点。,下面是一种飞机液压系统的健康状态检测方法及系统专利的具体信息内容。

1.一种飞机液压系统的健康状态检测方法,其特征在于包括:
获取预设时间段内不同时刻下飞机液压系统监测得到的多个监测参数集合;每一时刻下的监测参数集合均包括油箱参数、过滤器参数、多种液压参数和多种油液参数;
计算预设时间段内每一种类监测参数的平均值;
判断每一种类监测参数的平均值是否在预设健康状态区间内;
若所有种类监测参数的平均值均在预设健康状态区间内,则根据所述监测参数的平均值确定飞机液压系统的健康状态评估值,根据所述健康状态评估值确定所述飞机液压系统的健康状态等级为健康状态、亚健康状态、能够使用状态、故障状态中的一种,根据所述飞机液压系统的健康状态等级进行飞机状态检测;
若存在任一种类监测参数的平均值在预设健康状态区间外,确定所述飞机液压系统的健康状态等级为故障状态,根据所述故障状态进行飞机状态检测。
2.根据权利要求1所述的飞机液压系统的健康状态检测方法,其特征在于:
所述油箱参数为油箱液位;
所述液压泵参数包括液压泵出口压、液压泵出口流量、液压泵转速、液压泵泄油流量和液压泵壳体振动加速度;
所述过滤器参数为过滤器堵塞指示;
所述油液参数包括系统回油温度、系统回油流量和油液污染度等级。
3.根据权利要求2所述的飞机液压系统的健康状态检测方法,其特征在于所述若所有种类监测参数的平均值均在预设健康状态区间内,则根据所述监测参数的平均值确定飞机液压系统的健康状态评估值,具体包括:
根据如下公式分别对液压泵泄油流量均值、液压泵壳体振动加速度均值、过滤器堵塞指示均值、系统回油温度均值以及油液污染度等级均值进行归一化处理,得到归一化处理后的相应健康指标Mi:
其中,i表示监测参数种类,i={1,2,3,4,5},分别表示液压泵泄油流量参数、液压泵壳体振动加速度参数、过滤器堵塞指示参数、系统回油温度参数和油液污染度等级参数;Mimax表示第i种参数预设健康状态区间的上限值,Mimin表示第i种参数预设健康状态区间的下限值,Miavg表示第i种监测参数均值;
根据如下公式对归一化处理后的健康指标进行加权平均处理,得到飞机液压系统的健康状态评估值R:
4.根据权利要求1或3所述的飞机液压系统的健康状态检测方法,其特征在于所述根据所述健康状态评估值确定所述飞机液压系统的健康状态等级具体包括:
若所述健康状态评估值在大于等于0.75且小于等于1的区间内,确定所述飞机液压系统的健康状态等级为健康状态;
若所述健康状态评估值在大于等于0.5且小于0.75的区间内,确定所述飞机液压系统的健康状态等级为亚健康状态;
若所述健康状态评估值在大于等于0.25且小于0.5的区间内,确定所述飞机液压系统的健康状态等级为能够使用状态;
若所述健康状态评估值在大于等于0且小于0.25的区间内,确定所述飞机液压系统的健康状态等级为故障状态。
5.根据权利要求4所述的飞机液压系统的健康状态检测方法,其特征在于,所述根据所述飞机液压系统的健康状态等级进行飞机状态检测,具体包括:
获取所述飞机液压系统的健康状态等级;
若健康状态等级为健康状态或亚健康状态,则执行液压泵寿命预测和判断操作,包括:
对液压泵进行寿命预测,并判断液压泵剩余寿命是否小于剩余飞行时间;若所述液压泵剩余寿命大于或等于剩余飞行时间,则返回获取预设时间段内不同时刻下飞机液压系统监测得到的多个监测参数集合;若所述液压泵剩余寿命小于剩余飞行时间,控制飞机返航并着陆,从而更换液压泵;
若健康状态等级为能够使用状态,则判断飞机处于第一预设飞行条件还是处于第二预设飞行条件;若所述飞机处于第一预设飞行条件,则执行所述液压泵寿命预测和判断操作;
若所述飞机处于第二预设飞行条件,则对所述飞机液压系统进行故障诊断;若诊断为飞机液压系统正常,则执行所述液压泵寿命预测和判断操作;若诊断为飞机液压系统故障,则控制飞机返航并着陆,从而进行故障维修;所述第一预设飞行条件为所述飞机液压系统处于启动、滑行起飞、巡航、返航以及着陆中的一种,所述第二预设飞行条件为所述飞机液压系统处于以最大速度拦截飞行、恶劣气候条件下的连续不断操纵的飞行以及高空飞行中的一种;
若健康状态等级为故障状态,则对所述飞机液压系统进行故障诊断;若诊断为飞机液压系统正常,则执行所述液压泵寿命预测和判断操作;若诊断为飞机液压系统故障,则控制飞机返航并着陆,从而进行故障维修。
6.一种飞机液压系统的健康状态检测系统,其特征在于包括:
参数获取模,用于获取预设时间段内不同时刻下飞机液压系统监测得到的多个监测参数集合;每一时刻下的监测参数集合均包括油箱参数、过滤器参数、多种液压泵参数和多种油液参数;
平均值计算模块,用于计算预设时间段内每一种类监测参数的平均值;
判断模块,用于判断每一种类监测参数的平均值是否在预设健康状态区间内;
健康状态评估值确定模块,用于在所述判断模块判断得到所有种类监测参数的平均值均在预设健康状态区间内时,根据所述监测参数的平均值确定飞机液压系统的健康状态评估值;
健康状态等级确定模块,用于根据所述健康状态评估值确定所述飞机液压系统的健康状态等级为健康状态、亚健康状态、能够使用状态、故障状态中的一种;
飞机状态检测模块,用于根据所述飞机液压系统的健康状态等级进行飞机状态检测;
故障状态监测模块,用于在所述判断模块判断得到存在任一种类监测参数的平均值在预设健康状态区间外时,确定所述飞机液压系统的健康状态等级为故障状态。
7.根据权利要求6所述的飞机液压系统的健康状态检测系统,其特征在于:
所述油箱参数为油箱液位;
所述液压泵参数包括液压泵出口压力、液压泵出口流量、液压泵转速、液压泵泄油流量和液压泵壳体振动加速度;
所述过滤器参数为过滤器堵塞指示;
所述油液参数包括系统回油温度、系统回油流量和油液污染度等级。
8.根据权利要求7所述的飞机液压系统的健康状态检测系统,其特征在于所述健康状态评估值确定模块具体包括:
归一化处理单元,用于根据如下公式分别对液压泵泄油流量均值、液压泵壳体振动加速度均值、过滤器堵塞指示均值、系统回油温度均值以及油液污染度等级均值进行归一化处理,得到归一化处理后的相应健康指标Mi:
其中,i表示监测参数种类,i={1,2,3,4,5},分别表示液压泵泄油流量参数、液压泵壳体振动加速度参数、过滤器堵塞指示参数、系统回油温度参数和油液污染度等级参数;Mimax表示第i种参数预设健康状态区间的上限值,Mimin表示第i种参数预设健康状态区间的下限值,Miavg表示第i种监测参数均值;
健康状态评估值确定单元,用于根据如下公式对归一化处理后的健康指标进行加权平均处理,得到飞机液压系统的健康状态评估值R:
9.根据权利要求6或8所述的飞机液压系统的健康状态检测系统,其特征在于所述健康状态等级确定模块:
在所述健康状态评估值在大于等于0.75且小于等于1的区间内,确定所述飞机液压系统的健康状态等级为健康状态;
在所述健康状态评估值在大于等于0.5且小于0.75的区间内,确定所述飞机液压系统的健康状态等级为亚健康状态;
在所述健康状态评估值在大于等于0.25且小于0.5的区间内,确定所述飞机液压系统的健康状态等级为能够使用状态;
在所述健康状态评估值在大于等于0且小于0.25的区间内,确定所述飞机液压系统的健康状态等级为故障状态。
10.根据权利要求9所述的飞机液压系统的健康状态检测系统,其特征在于所述飞机状态检测模块根据所述飞机液压系统的健康状态等级进行飞机状态检测具体包括:
获取所述飞机液压系统的健康状态等级;
若健康状态等级为健康状态或亚健康状态,则执行液压泵寿命预测和判断操作,包括:
对液压泵进行寿命预测,并判断液压泵剩余寿命是否小于剩余飞行时间;若所述液压泵剩余寿命大于或等于剩余飞行时间,则指令参数获取模块获取预设时间段内不同时刻下飞机液压系统监测得到的多个监测参数集合;若所述液压泵剩余寿命小于剩余飞行时间,则控制飞机返航并着陆,从而更换液压泵;
若健康状态等级为能够使用状态,则判断飞机处于第一预设飞行条件还是处于第二预设飞行条件;若所述飞机处于第一预设飞行条件,则执行所述液压泵寿命预测和判断操作;
若所述飞机处于第二预设飞行条件,则对所述飞机液压系统进行故障诊断;若诊断为飞机液压系统正常,则执行所述液压泵寿命预测和判断操作;若诊断为飞机液压系统故障,则控制飞机返航并着陆,从而进行故障维修;所述第一预设飞行条件为所述飞机液压系统处于启动、滑行、起飞、巡航、返航以及着陆中的一种,所述第二预设飞行条件为所述飞机液压系统处于以最大速度拦截飞行、恶劣气候条件下的连续不断操纵的飞行以及高空飞行中的一种;
若健康状态等级为故障状态,则对所述飞机液压系统进行故障诊断;若诊断为飞机液压系统正常,则执行所述液压泵寿命预测和判断操作;若诊断为飞机液压系统故障,则控制飞机返航并着陆,从而进行故障维修。

说明书全文

一种飞机液压系统的健康状态检测方法及系统

技术领域

[0001] 本发明属于飞机液压系统技术领域,特别是涉及一种飞机液压系统的健康状态检测方法及系统。

背景技术

[0002] 飞机液压系统是飞机功能系统的重要组成部分,对飞机高空飞行安全影响巨大,飞机液压系统的工作性能和工作状态直接影响到飞机飞行安全和执行任务的能,在飞机维护工作中占重要地位。由于目前飞机液压系统缺乏自动检测健康状态的方法,造成飞机液压系统一直采用定期维修方式,不但难以预防重大故障发生,而且大大增加了维修成本。

发明内容

[0003] 鉴于现有技术的上述情况,本发明的目的是提供一种飞机液压系统的健康状态检测方法及系统,具有能够实现飞机液压系统健康状态的自动化检测,提高健康状态检测准确度的优点。
[0004] 为实现上述目的,本发明提供了如下方案:
[0005] 一种飞机液压系统的健康状态检测方法,包括:
[0006] 获取预设时间段内不同时刻下飞机液压系统监测得到的多个监测参数集合;每一时刻下的监测参数集合均包括油箱参数、过滤器参数、多种液压参数和多种油液参数;
[0007] 计算预设时间段内每一种类监测参数的平均值;
[0008] 判断每一种类监测参数的平均值是否在预设健康状态区间内;
[0009] 若所有种类监测参数的平均值均在预设健康状态区间内,则根据所述监测参数的平均值确定飞机液压系统的健康状态评估值,根据所述健康状态评估值确定所述飞机液压系统的健康状态等级为健康状态、亚健康状态、能够使用状态、故障状态中的一种,根据所述飞机液压系统的健康状态等级进行飞机状态检测;
[0010] 若存在任一种类监测参数的平均值在预设健康状态区间外,确定所述飞机液压系统的健康状态等级为故障状态,根据所述故障状态进行飞机状态检测。
[0011] 可选的,所述油箱参数为油箱液位;所述液压泵参数包括液压泵出口压力、液压泵出口流量、液压泵转速、液压泵泄油流量和液压泵壳体振动加速度;所述过滤器参数为过滤器堵塞指示;所述油液参数包括系统回油温度、系统回油流量和油液污染度等级。
[0012] 可选的,所述若所有种类监测参数的平均值均在预设健康状态区间内,则根据所述监测参数的平均值确定飞机液压系统的健康状态评估值,具体包括:
[0013] 根据如下公式分别对液压泵泄油流量均值、液压泵壳体振动加速度均值、过滤器堵塞指示均值、系统回油温度均值以及油液污染度等级均值进行归一化处理,得到归一化处理后的相应健康指标Mi:
[0014]
[0015] 其中,i表示监测参数种类,i={1,2,3,4,5},i=1时表示液压泵泄油流量参数,i=2时表示液压泵壳体振动加速度参数,i=3时表示过滤器堵塞指示参数,i=4时表示系统回油温度参数,i=5时表示油液污染度等级参数;Mimax表示第i种参数预设健康状态区间的上限值,Mimin表示第i种参数预设健康状态区间的下限值,Miavg表示第i种监测参数均值;
[0016] 根据如下公式对归一化处理后的健康指标进行加权平均处理,得到飞机液压系统的健康状态评估值:
[0017]
[0018] 式中:R表示飞机液压系统的健康状态评估值;M1表示液压泵泄油流量均值的归一化值;M2表示液压泵壳体振动加速度均值的归一化值;M3表示过滤器堵塞指示均值的归一化值;M4表示系统回油温度均值的归一化值;M5表示系统油液污染度等级均值的归一化值。
[0019] 可选的,所述根据所述健康状态评估值确定所述飞机液压系统的健康状态等级具体包括:
[0020] 若所述健康状态评估值在大于等于0.75且小于等于1的区间内,确定所述飞机液压系统的健康状态等级为健康状态;
[0021] 若所述健康状态评估值在大于等于0.5且小于0.75的区间内,确定所述飞机液压系统的健康状态等级为亚健康状态;
[0022] 若所述健康状态评估值在大于等于0.25且小于0.5的区间内,确定所述飞机液压系统的健康状态等级为能够使用状态;
[0023] 若所述健康状态评估值在大于等于0且小于0.25的区间内,确定所述飞机液压系统的健康状态等级为故障状态。
[0024] 可选的,所述根据所述飞机液压系统的健康状态等级进行飞机状态检测,具体包括:
[0025] 获取所述飞机液压系统的健康状态等级;
[0026] 若健康状态等级为健康状态或亚健康状态,则执行液压泵寿命预测和判断操作,包括:对液压泵进行寿命预测,并判断液压泵剩余寿命是否小于剩余飞行时间;若所述液压泵剩余寿命大于或等于剩余飞行时间,则返回步骤“获取预设时间段内不同时刻下飞机液压系统监测得到的多个监测参数集合”;若所述液压泵剩余寿命小于剩余飞行时间,控制飞机返航并着陆,从而更换液压泵;
[0027] 若健康状态等级为能够使用状态,则判断飞机处于第一预设飞行条件还是处于第二预设飞行条件;若所述飞机处于第一预设飞行条件,则执行所述液压泵寿命预测和判断操作;若所述飞机处于第二预设飞行条件,则对所述飞机液压系统进行故障诊断;若诊断为飞机液压系统正常,则执行所述液压泵寿命预测和判断操作;若诊断为飞机液压系统故障,则控制飞机返航并着陆,从而进行故障维修;所述第一预设飞行条件为所述飞机液压系统处于启动、滑行起飞、巡航、返航以及着陆中的一种,所述第二预设飞行条件为所述飞机液压系统处于以最大速度拦截飞行、恶劣气候条件下的连续不断操纵的飞行以及高空飞行中的一种;
[0028] 若健康状态等级为故障状态,则对所述飞机液压系统进行故障诊断;若诊断为飞机液压系统正常,则执行所述液压泵寿命预测和判断操作;若诊断为飞机液压系统故障,则控制飞机返航并着陆,从而进行故障维修。
[0029] 本发明还提供一种飞机液压系统的健康状态检测系统,包括:
[0030] 参数获取模,用于获取预设时间段内不同时刻下飞机液压系统监测得到的多个监测参数集合;每一时刻下的监测参数集合均包括油箱参数、过滤器参数、多种液压泵参数和多种油液参数;
[0031] 平均值计算模块,用于计算预设时间段内每一种类监测参数的平均值;
[0032] 判断模块,用于判断每一种类监测参数的平均值是否在预设健康状态区间内;
[0033] 健康状态评估值确定模块,用于在所述判断模块判断得到所有种类监测参数的平均值均在预设健康状态区间内时,根据所述监测参数的平均值确定飞机液压系统的健康状态评估值;
[0034] 健康状态等级确定模块,用于根据所述健康状态评估值确定所述飞机液压系统的健康状态等级为健康状态、亚健康状态、能够使用状态、故障状态中的一种;
[0035] 飞机状态检测模块,用于根据所述飞机液压系统的健康状态等级进行飞机状态检测;
[0036] 故障状态监测模块,用于在所述判断模块判断存在任一种类监测参数的平均值在预设健康状态区间外时,确定所述飞机液压系统的健康状态等级为故障状态。
[0037] 可选的,所述油箱参数为油箱液位;所述液压泵参数包括液压泵出口压力、液压泵出口流量、液压泵转速、液压泵泄油流量和液压泵壳体振动加速度;所述过滤器参数为过滤器堵塞指示;所述油液参数包括系统回油温度、系统回油流量和油液污染度等级。
[0038] 可选的,所述健康状态评估值确定模块具体包括:
[0039] 归一化处理单元,用于根据如下公式分别对液压泵泄油流量均值、液压泵壳体振动加速度均值、过滤器堵塞指示均值、系统回油温度均值以及油液污染度等级均值进行归一化处理,得到归一化处理后的相应健康指标Mi:
[0040]
[0041] 其中,i表示监测参数种类,i={1,2,3,4,5},i=1时表示液压泵泄油流量参数,i=2时表示液压泵壳体振动加速度参数,i=3时表示过滤器堵塞指示参数,i=4时表示系统回油温度参数,i=5时表示油液污染度等级参数;Mimax表示第i种参数预设健康状态区间的上限值,Mimin表示第i种参数预设健康状态区间的下限值,Miavg表示第i种监测参数均值;
[0042] 健康状态评估值确定单元,用于根据如下公式对归一化处理后的健康指标进行加权平均处理,得到飞机液压系统的健康状态评估值:
[0043]
[0044] 式中:R表示飞机液压系统的健康状态评估值;M1表示液压泵泄油流量均值的归一化值;M2表示液压泵壳体振动加速度均值的归一化值;M3表示过滤器堵塞指示均值的归一化值;M4表示系统回油温度均值的归一化值;M5表示系统油液污染度等级均值的归一化值。
[0045] 可选地,所述健康状态等级确定模块:
[0046] 在所述健康状态评估值在大于等于0.75且小于等于1的区间内,确定所述飞机液压系统的健康状态等级为健康状态;
[0047] 在所述健康状态评估值在大于等于0.5且小于0.75的区间内,确定所述飞机液压系统的健康状态等级为亚健康状态;
[0048] 在所述健康状态评估值在大于等于0.25且小于0.5的区间内,确定所述飞机液压系统的健康状态等级为能够使用状态;
[0049] 在所述健康状态评估值在大于等于0且小于0.25的区间内,确定所述飞机液压系统的健康状态等级为故障状态。
[0050] 可选地,所述飞机状态检测模块根据所述飞机液压系统的健康状态等级进行飞机状态检测具体包括:
[0051] 获取所述飞机液压系统的健康状态等级;
[0052] 若健康状态等级为健康状态或亚健康状态,则执行液压泵寿命预测和判断操作,包括:对液压泵进行寿命预测,并判断液压泵剩余寿命是否小于剩余飞行时间;若所述液压泵剩余寿命大于或等于剩余飞行时间,则返回指令参数获取模块获取预设时间段内不同时刻下飞机液压系统监测得到的多个监测参数集合;若所述液压泵剩余寿命小于剩余飞行时间,控制飞机返航并着陆,从而更换液压泵;
[0053] 若健康状态等级为能够使用状态,则判断飞机处于第一预设飞行条件还是处于第二预设飞行条件;若所述飞机处于第一预设飞行条件,则执行所述液压泵寿命预测和判断操作;若所述飞机处于第二预设飞行条件,则对所述飞机液压系统进行故障诊断;若诊断为飞机液压系统正常,则执行所述液压泵寿命预测和判断操作;若诊断为飞机液压系统故障,则控制飞机返航并着陆,从而进行故障维修;所述第一预设飞行条件为所述飞机液压系统处于启动、滑行、起飞、巡航、返航以及着陆中的一种,所述第二预设飞行条件为所述飞机液压系统处于以最大速度拦截飞行、恶劣气候条件下的连续不断操纵的飞行以及高空飞行中的一种;
[0054] 若健康状态等级为故障状态,则对所述飞机液压系统进行故障诊断;若诊断为飞机液压系统正常,则执行所述液压泵寿命预测和判断操作;若诊断为飞机液压系统故障,则控制飞机返航并着陆,从而进行故障维修。
[0055] 本发明的飞机液压系统的健康状态检测方法及系统,通过获取预设时间段内不同时刻下飞机液压系统监测得到的油箱参数、过滤器参数、多种液压泵参数和多种油液参数;计算预设时间段内相同种类监测参数的平均值,判断每一种类监测参数的平均值是否在预设健康状态区间内,如果在预设健康状态区间内,则计算飞机液压系统的健康状态评估值,确定飞机液压系统的健康状态等级为健康状态、亚健康状态、能够使用状态、故障状态中的一种,再根据飞机液压系统的健康状态等级进行飞机状态检测;如果存在任一种类监测参数的平均值在预设健康状态区间外,确定飞机液压系统的健康状态等级为故障状态,根据故障状态进行飞机状态检测。通过将飞机液压系统的健康状态等级分为健康状态、亚健康状态、能够使用状态、故障状态四种状态,能够根据不同状态的液压泵剩余寿命进行预测,及时更换液压泵,并且能够根据不同飞行条件对飞机液压系统进行故障诊断,具有能够实现飞机液压系统健康状态的自动化检测,有利于及时进行故障维修,提高健康状态检测准确度的优点。
附图说明
[0056] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0057] 图1为本发明实施例中飞机液压系统的健康状态检测方法流程图
[0058] 图2为本发明实施例中飞机液压系统的健康状态检测系统结构图。

具体实施方式

[0059] 下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
[0060] 本发明的目的是提供一种飞机液压系统的健康状态检测方法及系统,具有能够实现飞机液压系统健康状态的自动化检测,提高健康状态检测准确度的优点。
[0061] 为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
[0062] 实施例
[0063] 图1为本发明实施例中飞机液压系统的健康状态检测方法流程图,如图1所示,本发明提供的一种飞机液压系统的健康状态检测方法,包括:
[0064] 步骤101:获取预设时间段内不同时刻下飞机液压系统监测得到的多个监测参数集合;每一时刻下的监测参数集合均包括油箱参数、过滤器参数、多种液压泵参数和多种油液参数。
[0065] 选取预设时间段为5s,在5s时间段内以1s为间隔获取5个时刻的油箱参数、过滤器参数、液压泵参数和油液参数。油箱参数为油箱液位;液压泵参数包括液压泵出口压力、液压泵出口流量、液压泵转速、液压泵泄油流量和液压泵壳体振动加速度;过滤器参数为过滤器堵塞指示;油液参数包括系统回油温度、系统回油流量和油液污染度等级。
[0066] 步骤102:计算预设时间段内每一种类监测参数的平均值。
[0067] 例如,对5个时刻下油箱液位进行求和再取平均值,得到油箱液位监测参数的健康指标。对5个时刻下过滤器堵塞指示的数值进行平均时,由于堵塞指示器值在堵塞时为1,在未堵塞时为0,则比较取值为1的个数和取值为0的个数,个数多的所对应的取值为过滤器堵塞指示监测参数。
[0068] 步骤103:判断每一种类监测参数的平均值是否均在预设健康状态区间内。若所有种类监测参数的平均值均在预设健康状态区间内,执行步骤104;若存在任一种类监测参数的平均值超过预设健康状态区间上限值或者低于预设健康状态区间下限值时,健康状态评估值取值为0.2,执行步骤107。
[0069] 步骤104:根据监测参数的平均值确定飞机液压系统的健康状态评估值。
[0070] 根据如下公式分别对液压泵泄油流量均值、液压泵壳体振动加速度均值、过滤器堵塞指示均值、系统回油温度均值以及油液污染度等级均值进行归一化处理,得到归一化处理后的健康指标Mi:
[0071]
[0072] 其中,i表示监测参数种类,i={1,2,3,4,5},i=1时表示液压泵泄油流量参数,i=2时表示液压泵壳体振动加速度参数,i=3时表示过滤器堵塞指示参数,i=4时表示系统回油温度参数,i=5时表示油液污染度等级参数;Mimax表示第i种参数预设健康状态区间的上限值,Mimin表示第i种参数预设健康状态区间的下限值,Miavg表示第i种参数均值。
[0073] 根据如下公式对归一化处理后的健康指标进行加权平均处理,得到飞机液压系统的健康状态评估值:
[0074]
[0075] 式中:R表示飞机液压系统的健康状态评估值;M1表示液压泵泄油流量均值的归一化值;M2表示液压泵壳体振动加速度均值的归一化值;M3表示过滤器堵塞指示均值的归一化值;M4表示系统回油温度均值的归一化值;M5表示系统油液污染度等级均值的归一化值。
[0076] 步骤105:根据健康状态评估值确定飞机液压系统的健康状态等级为健康状态、亚健康状态、能够使用状态、故障状态中的一种。
[0077] 若健康状态评估值在大于等于0.75且小于等于1的区间内,确定飞机液压系统的健康状态等级为健康状态。健康状态为系统的各项技术性能指标都在允许的范围内,所有测试数据均远离警告值,并且没有不良记录,能很好地正常使用或完成各种任务,无需做任何维护工作。
[0078] 若健康状态评估值在大于等于0.5且小于0.75的区间内,确定飞机液压系统的健康状态等级为亚健康状态。亚健康状态为系统的主要技术性能指标都在允许的范围内,总体性能有所下降,但不会影响正常使用,按计划进行维护并加强监控。
[0079] 若健康状态评估值在大于等于0.25且小于0.5的区间内,确定飞机液压系统的健康状态等级为能够使用状态。能够使用状态为系统的一部分主要技术性能退化,有劣化的趋势,有少量不良工况记录,还可以继续使用,可考虑在计划维护时间点前实施维修活动。
[0080] 若健康状态评估值在大于等于0且小于0.25的区间内,确定飞机液压系统的健康状态等级为故障状态。故障状态为系统的主要技术性能严重退化,劣化趋势明显,不良工况增加,如果继续使用会造成人员伤亡或事故发生,需立即进行修理。
[0081] 步骤106:根据飞机液压系统的健康状态等级进行飞机状态检测。具体包括:
[0082] 获取飞机液压系统的健康状态等级。即获取的飞机液压系统的健康状态等级为健康状态或亚健康状态或能够使用状态或故障状态。
[0083] 若健康状态等级为健康状态,则对液压泵进行寿命预测,并判断液压泵剩余寿命是否小于剩余飞行时间;若液压泵剩余寿命大于或等于剩余飞行时间,则返回步骤101,并重复步骤101及后续步骤;若液压泵剩余寿命小于剩余飞行时间,控制飞机返航并着陆,从而更换液压泵。
[0084] 若健康状态等级为亚健康状态,则对液压泵进行寿命预测并判断液压泵剩余寿命是否小于剩余飞行时间;若液压泵剩余寿命大于或等于剩余飞行时间,则返回步骤101,并重复步骤101及后续步骤;若液压泵剩余寿命小于剩余飞行时间,控制飞机返航并着陆,从而更换液压泵。
[0085] 若健康状态等级为能够使用状态,则判断飞机处于第一预设飞行条件还是处于第二预设飞行条件;若飞机处于第一预设飞行条件,则对液压泵进行寿命预测,并判断液压泵剩余寿命是否小于剩余飞行时间;若液压泵剩余寿命大于或等于剩余飞行时间,则返回步骤101,并重复步骤101及后续步骤;若液压泵剩余寿命小于剩余飞行时间,控制飞机返航并着陆,从而更换液压泵;若飞机处于第二预设飞行条件,则对飞机液压系统进行故障诊断;若诊断为飞机液压系统正常,则对液压泵进行寿命预测,并判断液压泵剩余寿命是否小于剩余飞行时间;若液压泵剩余寿命大于或等于剩余飞行时间,则返回步骤101,并重复步骤
101及后续步骤;若液压泵剩余寿命小于剩余飞行时间,控制飞机返航并着陆,从而更换液压泵;若诊断为飞机液压系统故障,则控制飞机返航并着陆,从而进行故障维修。其中,第一预设飞行条件为飞机液压系统使用环境处于启动、滑行、起飞、巡航、返航、着陆的常规任务。第二预设飞行条件为飞机液压系统处于以最大速度拦截飞行、恶劣气候条件下的连续不断操纵的飞行以及高空飞行的非常规任务。
[0086] 若健康状态等级为故障状态,则对飞机液压系统进行故障诊断;若诊断为飞机液压系统正常,则对液压泵进行寿命预测,并判断液压泵剩余寿命是否小于剩余飞行时间;若液压泵剩余寿命大于或等于剩余飞行时间,则返回步骤101,并重复步骤101及后续步骤;若液压泵剩余寿命小于剩余飞行时间,控制飞机返航并着陆,从而更换液压泵;若诊断为飞机液压系统故障,则控制飞机返航并着陆,从而进行故障维修。
[0087] 步骤107:确定飞机液压系统的健康状态等级为故障状态,然后执行步骤106。
[0088] 图2为本发明实施例中飞机液压系统的健康状态检测系统结构图,如图2所示,本发明提供的一种飞机液压系统的健康状态检测系统,包括:
[0089] 参数获取模块201,用于获取预设时间段内不同时刻下飞机液压系统监测得到的多个监测参数集合;每一时刻下的监测参数集合均包括油箱参数、过滤器参数、多种液压泵参数和多种油液参数。油箱参数为油箱液位;液压泵参数包括液压泵出口压力、液压泵出口流量、液压泵转速、液压泵泄油流量和液压泵壳体振动加速度;过滤器参数为过滤器堵塞指示;油液参数包括系统回油温度、系统回油流量和油液污染度等级。
[0090] 平均值计算模块202,用于计算预设时间段内每一种类监测参数的平均值。
[0091] 判断模块203,用于判断每一种类监测参数的平均值是否在预设健康状态区间内。
[0092] 健康状态评估值确定模块204,用于在判断模块判断得到所有种类监测参数的平均值均在预设健康状态区间内时,根据监测参数的平均值确定飞机液压系统的健康状态评估值。
[0093] 健康状态评估值确定模块204,具体包括:
[0094] 用于根据如下公式分别对液压泵泄油流量均值、液压泵壳体振动加速度均值、过滤器堵塞指示均值、系统回油温度均值以及油液污染度等级均值进行归一化处理,得到归一化处理后的健康指标Mi:
[0095]
[0096] 其中,i表示监测参数种类,i={1,2,3,4,5},i=1时表示液压泵泄油流量参数,i=2时表示液压泵壳体振动加速度参数,i=3时表示过滤器堵塞指示参数,i=4时表示系统回油温度参数,i=5时表示油液污染度等级参数;Mimax表示第i种参数预设健康状态区间的上限值,Mimin表示第i种参数预设健康状态区间的下限值,Miavg表示第i种参数均值;
[0097] 健康状态评估值确定单元,用于根据如下公式对归一化处理后的健康指标进行加权平均处理,得到飞机液压系统的健康状态评估值:
[0098]
[0099] 式中:R表示飞机液压系统的健康状态评估值;M1表示液压泵泄油流量均值的归一化值;M2表示液压泵壳体振动加速度均值的归一化值;M3表示过滤器堵塞指示均值的归一化值;M4表示系统回油温度均值的归一化值;M5表示系统油液污染度等级均值的归一化值。
[0100] 健康状态等级确定模块205,用于根据健康状态评估值确定飞机液压系统的健康状态等级为健康状态、亚健康状态、能够使用状态、故障状态中的一种。
[0101] 具体地,健康状态等级确定模块205:在健康状态评估值在大于等于0.75且小于等于1的区间内,确定飞机液压系统的健康状态等级为健康状态;在健康状态评估值在大于等于0.5且小于0.75的区间内,确定飞机液压系统的健康状态等级为亚健康状态;在健康状态评估值在大于等于0.25且小于0.5的区间内,确定飞机液压系统的健康状态等级为能够使用状态;和在健康状态评估值在大于等于0且小于0.25的区间内,确定飞机液压系统的健康状态等级为故障状态。
[0102] 故障状态监测模块207,用于在判断模块判断存在任一种类监测参数的平均值在预设健康状态区间外时,确定飞机液压系统的健康状态等级为故障状态。
[0103] 飞机状态检测模块206,用于根据飞机液压系统的健康状态等级进行飞机状态检测,所述根据飞机液压系统的健康状态等级进行飞机状态检测具体包括:
[0104] 获取所述飞机液压系统的健康状态等级,即获取的飞机液压系统的健康状态等级为健康状态或亚健康状态或能够使用状态或故障状态;
[0105] 若健康状态等级为健康状态,则对液压泵进行寿命预测,并判断液压泵剩余寿命是否小于剩余飞行时间;若所述液压泵剩余寿命大于或等于剩余飞行时间,则返回指令参数获取模块获取预设时间段内不同时刻下飞机液压系统监测得到的多个监测参数集合;若所述液压泵剩余寿命小于剩余飞行时间,则向用于控制飞机返航并着陆的控制单元发送指令,从而控制飞机返航并着陆,以更换液压泵;
[0106] 若健康状态等级为亚健康状态,则对液压泵进行寿命预测并判断液压泵剩余寿命是否小于剩余飞行时间;若所述液压泵剩余寿命大于或等于剩余飞行时间,则返回指令参数获取模块获取预设时间段内不同时刻下飞机液压系统监测得到的多个监测参数集合;若所述液压泵剩余寿命小于剩余飞行时间,则向用于控制飞机返航并着陆的控制单元发送指令,从而控制飞机返航并着陆,以更换液压泵;
[0107] 若健康状态等级为能够使用状态,则判断飞机处于第一预设飞行条件还是处于第二预设飞行条件;若所述飞机处于第一预设飞行条件,则对液压泵进行寿命预测,并判断液压泵剩余寿命是否小于剩余飞行时间;若所述液压泵剩余寿命大于或等于剩余飞行时间,则返回指令参数获取模块获取预设时间段内不同时刻下飞机液压系统监测得到的多个监测参数集合;若所述液压泵剩余寿命小于剩余飞行时间,则向用于控制飞机返航并着陆的控制单元发送指令,从而控制飞机返航并着陆,以更换液压泵;若所述飞机处于第二预设飞行条件,则对所述飞机液压系统进行故障诊断;若诊断为飞机液压系统正常,则对液压泵进行寿命预测,并判断液压泵剩余寿命是否小于剩余飞行时间;若所述液压泵剩余寿命大于或等于剩余飞行时间,则返回指令参数获取模块获取预设时间段内不同时刻下飞机液压系统监测得到的多个监测参数集合;若所述液压泵剩余寿命小于剩余飞行时间,则向用于控制飞机返航并着陆的控制单元发送指令,从而控制飞机返航并着陆,以更换液压泵;若诊断为飞机液压系统故障,则向用于控制飞机返航并着陆的控制单元发送指令,从而控制飞机返航并着陆,以进行故障维修。所述第一预设飞行条件为所述飞机液压系统处于启动、滑行、起飞、巡航、返航以及着陆中的一种,所述第二预设飞行条件为所述飞机液压系统处于以最大速度拦截飞行、恶劣气候条件下的连续不断操纵的飞行以及高空飞行中的一种;
[0108] 若健康状态等级为故障状态,则对所述飞机液压系统进行故障诊断;若诊断为飞机液压系统正常,则对液压泵进行寿命预测,并判断液压泵剩余寿命是否小于剩余飞行时间;若所述液压泵剩余寿命大于或等于剩余飞行时间,则返回指令参数获取模块获取预设时间段内不同时刻下飞机液压系统监测得到的多个监测参数集合;若所述液压泵剩余寿命小于剩余飞行时间,则向用于控制飞机返航并着陆的控制单元发送指令,从而控制飞机返航并着陆,以更换液压泵;若诊断为飞机液压系统故障,则向用于控制飞机返航并着陆的控制单元发送指令,从而控制飞机返航并着陆,以进行故障维修。
[0109] 本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本发明的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上,本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
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