技术领域
[0001] 本
发明涉及航空设备的维护，更具体地涉及用于执行维护工作的辅助系统。所涉及的设备是任何类型的设备，具体是轴流式
涡轮机测试台。
背景技术
[0002] 由于要维护的组件的性质和必须遵守的安全标准或必须获得的认证，航空领域的维护操作通常很复杂。
[0003] 文献EP3290897A1公开了一种
涡轮机测试
工作台。这种工作台可以配备大量设备，例如
传感器、
基础设施或建筑元件、
隔音元件、安全元件等。
[0004] 对于这种工作台的设备的维护可以是有效的，也就是说，当检测到传感器有故障时更换传感器。通过定期检查或检测，这种维护对于潜在的故障具有
预防性。工作台可以有数千个传感器和很多的布线以保持运行。因此，为了执行维护任务或检查的中断可能很多，并且无法使用工作台。此外，维护操作可能需要专
门从事这些操作的专家。为了限制全球专家的旅行，有时可以通过当地技术人员和可能距离待维护设施数千公里的专家之间的电话连接进行远程维护操作。这一技术具有其局限性，因为技术人员传达他正在观察的内容的潜在困难度以及专家描述要执行的操作的复杂性。
发明内容
[0005] 技术问题
[0006] 本发明旨在解决
现有技术中提出的至少一个问题。更具体地，本发明旨在通过帮助维护操作员，使他们更容易
访问本地或远程数据或帮助来使维护操作更可靠和更快速。
[0007] 本发明还旨在最小化诸如涡轮机测试台的
飞行器设备的停机时间。
[0008] 技术方案
[0009] 本发明涉及一种用于飞机涡轮喷气
发动机测试台，包括：传感器，用于测量与飞机涡轮喷气发动机或与测试台有关的数据；控制装置，连接到传感器并连接到网络；以及
增强现实头戴式显示器，其连接到控制装置，并且旨在引导用户对飞机涡轮喷气发动机或测试台的设备进行维护操作；其中，控制装置可以在至少两种操作模式之间切换，包括通过HMD播放的信息仅由控制装置提供的
教程模式，以及通过HMD播放的信息由控制装置与之交互的网络提供的在线辅助模式。
[0010] HMD可以包括多个屏幕以显示多个图像。它可以是头盔或眼镜的形式。HMD可以是增强现实的类型，也就是说，它包括用于在同一图像上将真实环境和
虚拟环境组合的部分透明的屏幕。
[0011] 控制装置可以是计算机设备，包括一个或多个处理器、一个或多个
存储器。控制装置也可以是专用中央单元、智能手机或
平板电脑上的应用程序等。
[0012] 控制装置和HMD之间以及控制装置和网络之间的连接可以是有线的或无线的，例如通过 协议、 NFC等。
[0013] 控制装置所连接的网络可以是LAN、WLAN、
云等。
[0014] 在在线辅助模式中，由HMD接收的数据被传送到网络，例如，图像和/或声音、HMD的
位置或方向。在教程模式中，不需要将信息传输到网络。
[0015] 在在线辅助模式中，数据从
聊天机器人(ChatBot)或连接到网络的专家发送。在教程模式中，仅使用来自控制装置的本地信息。即使教程可以通过网络更新，但实际中教程模式的即时操作是本地的。
[0016] 根据本发明的其他方面，测试台可以包括以下一个或多个特征，其单独地采用或根据所有可能的技术组合采用：
[0017] -HMD包括相机，并且控制装置具有存储器，在该存储器上存储有包含与要维护的航空设备有关的数据的
数据库。存储的数据可以是每个设备的尺寸、形状或数值模型，以及维护期限。
[0018] -基于由相机拍摄的图像与数据库的内容之间的比较来计算HMD的空间位置。如果某些系统需要标记来
定位HMD，则预先记录在控制装置中的设备的识别允许在没有标记的情况下知道HMD的位置和方向。
[0019] -基于相机拍摄的图像与数据库内容之间的比较来识别设备的类型和/或条件。
[0020] -数据库包括每个设备的属性，包括其3D模型、大小、形状、
颜色、
亮度或可由相机检测的设备的任何其他特征。
[0021] -控制系统可以访问文档，所述文档包括可能通过网络访问的维护设备的建议。
[0022] -人机
接口使得能够检查文档，和/或控制装置根据相机检测到的设备根据环境情况预先选择要显示的文档的信息。这一接口可以链接到HMD(相机前面的声音、头部姿势或手臂姿势)或控制装置(
键盘、智能手机等)。
[0023] -该系统包括与设备相关的数据
测量传感器，并且控制装置连接到传感器。与传感器的连接可以是有线的，也可以不是，与传感器的连接可以直接在控制装置和传感器之间，或通过采集卡和/或专用计算机。
传感器数据也可以传输到网络。
[0024] -控制装置或网络具有
人工智能模
块，其经由HMD向用户建议要执行的维护操作。因此，维护操作不限于用户，而是HMD可以在用户关注的设备之外识别需要干预的设备。
[0025] -HMD向用户指示要采取的维护动作和/或要执行的空间中的运动。可以使用简单的视觉或声音提示，例如屏幕附近的箭头，以指示用户应该在哪里观看或移动到哪里。
[0026] -HMD包括相机和可选的麦克
风，并且可能经由控制装置将由相机和/或麦克风捕获的数据发送到网络。
[0027] -HMD包括一个或多个屏幕以及可选地一个或多个
耳机，并且可能经由控制装置从网络提供由屏幕或耳机显示的数据。
[0028] -该系统包括若干个HMD和若干个相应的控制装置，每个控制装置独立地连独立地接到网络。例如，另一个HMD可以由将协助第一HMD的用户的专家使用。由一个HMD表示的虚拟环境可以是另一个的真实环境，反之亦然。
[0029] -人工智能至少部分地由来自HMD的传感器和/或图像的信息馈送。
[0030] -该系统包括人机接口，用于在操作模式之间的操作切换。
[0031] -在操作模式之间切换是自动的和根据环境情况的(contextual)。可以描述环境情况的方面例如：干预的难度
水平、用户的资格或权限、用户的位置、待干预的设备、紧急程度。根据这些可衡量和客观的标准，系统可以在教程模式和在线辅助模式之间自动切换，在线辅助模式中由机器人(
聊天机器人)或人提供辅助。当系统允许手动和自动切换时，前者优先。
[0032] 根据本发明的优选
实施例，在在线辅助操作模式中，由聊天机器人或人，特别是专家提供辅助。
[0033] 本发明还涉及如上所述的系统的HMD，其包括显示设备、控制装置、以及可选的麦克风和/或耳机，还包括人机接口，用于在至少一个教程模式和在线辅助模式之间选择控制装置的操作模式。
[0034] 通常，本发明的每个目的的有利实施例也适用于本发明的其他目的。本发明的每个目的可以与其他目的相结合，并且本发明的目的还可以与
说明书的实施例结合，除非另外没有明确提及，否则根据所有可能的技术组合，这些实施例可以彼此组合。
[0035] 技术效果
[0036] 配备辅助系统的操作台允许加快维护技术人员可能正在面临的问题的解决。使用单个系统来跟随教程并接收涉及一些人工智能的远程协助，改善了在需要维护干预情况下的对用户的人体工程学和响应时间。系统可以以
大数据的方式处理大量信息，从而形成适用于涡轮机测试台的维护系统，有时称为4.0。
附图说明
[0037] 图1表示根据本发明的系统及其与涡轮机测试台的使用；
[0038] 图2表示根据本发明的HDM。
具体实施方式
[0039] 图1是发动机测试台2的简化表示，其更具体地是用于飞机涡轮喷气发动机4的测试台2。测试台2可以接收完整的飞机，或至少飞机的一部分。
[0040] 测试台2形成具有基础设施的结构。它包括具有入口8和出口10的通道6。通道6包括基本上窄长的廊道12。其长度可以大于或等于60米。通过限制影响测试
质量的
涡流的形成，廊道12的长度允许气流14沿直线中的流动。
[0041] 为了限制流过廊道12的阻
力，特别是与气流14进入涡轮机4相反的阻力，廊道12可以具有大于或等于50m2的通道截面。通过测试台2的气流14可以在涡轮机4的测试阶段由涡轮机4自身驱动。提供涡轮机4的安装区域16。安装区域16可以是涡轮机4的附接区域。它可以设置有紧固系统18，涡轮机4在其测试期间附接到紧固系统18。臂18可以以柱或杆的方式从廊道12的顶棚竖直地延伸。系统18使得能够以一偏移量安装涡轮机4，并且将涡轮机4相对于廊道12的中央中心定位，具体是相对于廊道12的中
心轴线19。
[0042] 廊道12可以由入口8处和出口10处的竖直气道20、22界定。它们允许相对于廊道12竖直和升高地吸入空气和排气。为了降低噪声，它们可以包括声障板24或声学
叶片24，用于被动地吸收
声波。
[0043] 补充装置26可以存在于入口8和出口10处，以便避免会对测试条件造成干扰的流动逆转。“U”形的构造仅是非限制性示例。
[0044] 在上游气道和廊道12之间的交汇处，测试台2配备有一系列偏转叶片28。它们使得从入口气道20下降的空气沿水平方向行进。在廊道12的入口处，测试台2可选地具有格栅30，用于拦截可能干扰测试和损坏涡轮机4的碎屑。
[0045] 在涡轮机4的下游，测试台2包括管32，管32收集由涡轮机4推动的气流14和排气。收集管32有助于吸收测试期间产生的噪音。收集管32在其出口处包括扩散器34。扩散器34可位于出口气道22中。
[0046] 收集管32可以被两个隔板36保持在测试台2中。这些隔板36在廊道12中竖直且横向地延伸。它们形成气密分离，从而可以容纳来自涡轮机4的流动14。
[0047] 为了使来自收集管32和扩散器34的流动偏转，可以将圆锥形部37放置在收集管32的延伸位置。圆锥形部37可附接至廊道12的端部处的竖直壁。圆锥形部37的尖部可与中心轴线19重合。
[0048] 测试台2还特别包括非常大量的传感器类型的设备或构建元件。例如，
发动机转速传感器A4、排气传感器B和气体通道外部的声音传感器C。其他传感器可以提供例如关于流动的流速、空气
温度、压力、振动等的信息。
[0049] 维护辅助系统40包括由操作员41携带的HMD 42。HMD连接到控制装置50。控制装置50可以在计算机上实现，计算机包括处理器52和存储器54，存储器54用于以数据库56的形式存储数据信息。在所述数据库中，可以记录与维护管理相关的所有数据。
[0050] 所述数据可以与设备的识别相关，例如点云，其通过比较HMD上的相机
感知的图像可以识别设备的类型。
[0051] 所述数据还可以与测试台的使用相关，并且包括与当前测试的涡轮机和/或已经在测试台上测试过的涡轮机相关的参数的瞬时值和过去值，其包括以下至少一个参数：涡轮机的推力或功率、机器的类型、每分钟旋转周期或施加的压力、瞬时发动机速度、排气温度、瞬时推力、产生的振动的振幅和/或
频率、来自涡轮机的声发射、气体排放。此外，可以分析过去的故障并将其列在数据库中。
[0052] 此外，所述数据可包括：测试台的寿命或累计使用持续时间、基础设施的性质，例如所用的
混凝土的类型或测试台的尺寸、基础设施中的裂缝的存在情况、在测试台外测得的声发射、在测试台外测得的污染物排放。可列出使用的循环或应用于发动机的循环。也可列出发动机
润滑剂泄漏情况，因为这对测试台基部可能有害。也可列出外部温度。
[0053] 待维护的设备例如是：滤声器、基础设施(具体是混凝土基部)、安全元件、电磁起动器、传感器、采集卡、
软件。
[0054] 对设备采取的动作可以是维修、更换、检查、测试、清洁、重新
包装、
修改等。维护动作不仅包括干预本身，还包括有时也需要帮助的后勤工作(移动人员、订购设备、文书工作、认证、记录维护操作等)。
[0055] 控制装置50经由网络60连接到远程辅助，远程辅助由机器人(“聊天机器人”)70或专家80执行。聊天机器人70或专家80接收来自HMD 42的图像
和声音以及来自控制装置的其他数据，包括传感器数据。作为反馈，聊天机器人70或专家80可以传送将由HMD 42播放的图像和声音。
[0056] 控制装置50还可以经由网络60连接到其他测试台2’和/或其他辅助系统40’，使得系统可以相互影响，以便在更大规模地改进维护操作。
[0057] 控制装置50可以包括人工智能模块58，其能够与其他设备40’的相同模块通信。
[0058] 人工智能58使得能够将非常大量的数据联系起来，以便建议维护操作。
[0059] 例如，可以评估特定于每个设备的故障概率指数(failure probability index)，并且，取决于由传感器进行的测量和由人工智能58获取的知识，所述指数可以演变为触发用于用户的信息的预定临界值，所述信息指示用户执行正确的维护操作。
[0060] 所述系统可以随着时间的推移而自主创建自身的指数和规则，以优化维护。规则可能在短时间内变得非常复杂。具有不同测试台的不同系统通信，使得人工智能能够协助。可以使用用于计算不同部分(bank)之间的
载荷的分配协议。
[0061] 图2示意性地描绘了根据本发明的系统。该系统包括HMD 42。HMD设置有两个部分透明的屏幕44，以创建真实环境和虚拟环境的组合图像。HMD 42还包括相机46、麦克风(47)和耳机48。HMD 42还包括用于在空间中定位的装置(
加速度计、用于定位该头戴设备的外部装置等)。HMD还包括控制装置50或连接到控制装置50。HMD 42或控制装置50通过适当的通信方式与传感器和网络通信。
[0062] HMD 42或控制装置50可以具有按钮或
开关形式的开关51，以允许用户在不同的辅助模式之间切换。
[0063] 可替代地，动作序列(permutation)可以根据用户的
请求操作或者根据干预的环境自动地操作。当用户需要从教程(本地)模式切换到在线辅助模式时，控制装置50可以通过人工智能进行检测，从而向用户建议切换。切换方式之一(手动或自动切换)可以
覆盖另一种方式。
[0064] 控制装置50可以由具有产生虚拟图像的
计算机程序的计算机实现。
[0065] 控制装置50或HMD 42还可以在紧急情况下(例如检测到危险)发出警告
信号。另外，HMD 42可以寻求识别用户环境中的某些实体的存在。数据库可以包括用于维护操作的工具或人类的参考虚拟图像。如果检测到工具或人，则可以生成并发送警报信号。
