飛機(jī)輔助動(dòng)力單元燃油組件性能檢測(cè)方法和裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種輔助動(dòng)力單元APU燃油組件的性能檢測(cè)方法，包括：獲取一時(shí)間段內(nèi)多個(gè)時(shí)間點(diǎn)上的APU報(bào)文；根據(jù)所述APU報(bào)文獲取所述APU燃油組件的運(yùn)行參數(shù)，所述運(yùn)行參數(shù)至少包括啟動(dòng)時(shí)間STA；計(jì)算所述時(shí)間段內(nèi)所述啟動(dòng)時(shí)間STA的平均值A(chǔ)VG以及偏差指數(shù)δ；根據(jù)所述偏差指數(shù)δ確定所述APU燃油組件的性能處于穩(wěn)定期，衰退期，或故障期。
【專利說明】飛機(jī)輔助動(dòng)力單元燃油組件性能檢測(cè)方法和裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種飛機(jī)部件性能的檢測(cè)方法，特別地，涉及一種飛機(jī)輔助動(dòng)力單元燃油組件性能的檢測(cè)方法。

【背景技術(shù)】
[0002]機(jī)載輔助動(dòng)力單元(Airborne Auxiliary Power Unit),簡稱輔助動(dòng)力單元APU,是安裝在飛機(jī)尾部的一臺(tái)小型渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)。APU的主要功能是提供電源和氣源，也有少量的APU可以向飛機(jī)提供附加推力。具體來說，飛機(jī)在地面上起飛前，由APU供電來啟動(dòng)主發(fā)動(dòng)機(jī)，從而不需依靠地面電、氣源車來發(fā)動(dòng)飛機(jī)。在地面時(shí)，APU還提供電力和壓縮空氣保證客艙和駕駛艙內(nèi)的照明和空調(diào)。在飛機(jī)起飛時(shí)，APU可作為備用電源使用。在飛機(jī)降落后，仍由APU供應(yīng)電力照明和空調(diào)。APU的功能決定了其運(yùn)行的穩(wěn)定性直接關(guān)系到飛機(jī)的飛行成本和服務(wù)質(zhì)量。
[0003]APU燃油組件是APU的重要部件，一旦燃油組件失效，將會(huì)直接導(dǎo)致APU停車，從而使飛機(jī)無法起飛?，F(xiàn)有技術(shù)中對(duì)APU燃油組件并沒有有效的維護(hù)方法，只能事后進(jìn)行維修。這不可避免地造成了飛機(jī)的延誤和維護(hù)成本的提高。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述技術(shù)問題，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提出一種飛機(jī)輔助動(dòng)力單元APU燃油組件的檢測(cè)方法，包括:獲取一時(shí)間段內(nèi)多個(gè)時(shí)間點(diǎn)上的APU報(bào)文；根據(jù)所述APU報(bào)文獲取所述APU燃油組件的運(yùn)行參數(shù)，所述運(yùn)行參數(shù)至少包括啟動(dòng)時(shí)間STA ；計(jì)算所述時(shí)間段內(nèi)所述啟動(dòng)時(shí)間STA的平均值A(chǔ)VG以及偏差指數(shù)δ ;以及根據(jù)所述偏差指數(shù)δ確定所述APU燃油組件的性能處于穩(wěn)定期，衰退期，或故障期。
[0005]如上所述的方法，其中確定所述APU燃油組件的性能處于穩(wěn)定期，衰退期，或故障期的步驟包括:響應(yīng)于所述偏差指數(shù)δ小于衰退閾值，確定所述APU燃油組件的性能處于穩(wěn)定期；響應(yīng)于所述偏差指數(shù)δ大于所述衰退閾值且小于故障閾值，確定所述APU燃油組件的性能處于衰退期；以及響應(yīng)于所述偏差指數(shù)δ大于所述故障閾值，確定所述APU燃油組件的性能處于故障期。
[0006]如上所述的方法，進(jìn)一步包括:確定所述APU燃油組件處于穩(wěn)定期時(shí)所述偏差指數(shù)；其中，所述衰退閾值大約為所述穩(wěn)定期的偏差指數(shù)的大約2倍，故障閾值大約為所述穩(wěn)定偏差指數(shù)的大約3-4倍。
[0007]如上所述的方法，其中所述時(shí)間段約為2-4天。
[0008]如上所述的方法，其中在所述時(shí)間段內(nèi)獲取大約5-10個(gè)APU報(bào)文。
[0009]如上所述的方法，進(jìn)一步包括:確定根據(jù)下一個(gè)通過APU相關(guān)的報(bào)文得出的啟動(dòng)時(shí)間STAnext ;響應(yīng)于STAnext大于AVG+n δ或小于AVG_n δ，確定根據(jù)下一個(gè)與APU相關(guān)的報(bào)文得出的STAnext+1是否大于AVG+n δ或小于AVG_n δ ；以及響應(yīng)于根據(jù)與APU相關(guān)的報(bào)文得出啟動(dòng)時(shí)間STA連續(xù)大于AVG+n δ或連續(xù)小于AVG_n δ超過預(yù)設(shè)報(bào)警次數(shù)Ζ，發(fā)出報(bào)警；其中，η 為 2-5 ;Z 為 3-5。
[0010]如上所述的方法，響應(yīng)于根據(jù)與APU相關(guān)的報(bào)文得出的啟動(dòng)時(shí)間STA小于AVG+n δ且大于AVG-n δ，重新計(jì)算所述啟動(dòng)時(shí)間STA的平均值A(chǔ)VG以及偏差指數(shù)δ。
[0011]如上所述的方法，響應(yīng)于根據(jù)與APU相關(guān)的報(bào)文得出的啟動(dòng)時(shí)間STA連續(xù)大于AVG+n δ或小于AVG-n δ超過預(yù)設(shè)報(bào)警次數(shù)Ζ，重新計(jì)算所述啟動(dòng)時(shí)間STA的平均值A(chǔ)VG以及偏差指數(shù)δ。
[0012]如上所述的方法，其中所述偏差指數(shù)δ為標(biāo)準(zhǔn)方差。
[0013]如上所述的方法，其中所述η為2或3，Ζ為3。
[0014]如上所述的方法，進(jìn)一步包括:確定APU的起動(dòng)機(jī)工作正常。
[0015]如上所述的方法，進(jìn)一步包括:確定APU的其他參數(shù)保持正常,所述其他參數(shù)包括但不限于-APU排氣溫度EGT、引起壓力PT、進(jìn)氣口葉片角度IGV和APU渦輪效率ΝΡΑ。
[0016]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提出一種飛機(jī)輔助動(dòng)力單元APU燃油組件的性能檢測(cè)裝置，包括:報(bào)文獲取單元，其獲取一時(shí)間段內(nèi)的APU報(bào)文；報(bào)文解析單元，其解析出所需要的APU燃油組件運(yùn)行數(shù)據(jù)；以及性能檢測(cè)單元，其根據(jù)所述燃油組件運(yùn)行數(shù)據(jù)確定所述APU燃油組件的性能處于穩(wěn)定期，衰退期，嚴(yán)重衰退期或故障期。
[0017]根據(jù)本發(fā)明的又一方面，提出一種飛機(jī)輔助動(dòng)力單元APU燃油組件的性能檢測(cè)裝置，包括:處理器；以及與處理器相連的存儲(chǔ)器，其存儲(chǔ)計(jì)算機(jī)可讀代碼；所述計(jì)算機(jī)可讀代碼在所述處理器上運(yùn)行以執(zhí)行以下步驟:獲取一時(shí)間段內(nèi)的APU報(bào)文；根據(jù)所述報(bào)文解析出所述APU燃油組件運(yùn)行參數(shù)，所述運(yùn)行參數(shù)包括啟動(dòng)時(shí)間STA ;以及確定所述APU燃油組件的性能處于穩(wěn)定期，衰退期，嚴(yán)重衰退期或故障期。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]下面，將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)的說明，其中:
[0019]圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的飛機(jī)APU的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的飛機(jī)APU燃油組件的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的APU燃油組件性能變化的曲線圖；
[0022]圖4示出了 APU燃油組件啟動(dòng)時(shí)間數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)趨勢(shì)圖；
[0023]圖5示出了空客公司的Α13報(bào)文的一個(gè)實(shí)例；
[0024]圖6示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的APU燃油組件性能的檢測(cè)方法的流程圖；以及
[0025]圖7是根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例的APU燃油組件性能的檢測(cè)方法的流程圖。

【具體實(shí)施方式】
[0026]為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0027]在以下的詳細(xì)描述中，可以參看作為本申請(qǐng)一部分用來說明本申請(qǐng)的特定實(shí)施例的各個(gè)說明書附圖。在附圖中，相似的附圖標(biāo)記在不同圖式中描述大體上類似的組件。本申請(qǐng)的各個(gè)特定實(shí)施例在以下進(jìn)行了足夠詳細(xì)的描述，使得具備本領(lǐng)域相關(guān)知識(shí)和技術(shù)的普通技術(shù)人員能夠?qū)嵤┍旧暾?qǐng)的技術(shù)方案。應(yīng)當(dāng)理解，還可以利用其它實(shí)施例或者對(duì)本申請(qǐng)的實(shí)施例進(jìn)行結(jié)構(gòu)、邏輯或者電性的改變。
[0028]圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的飛機(jī)APU的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖所示，圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的飛機(jī)APU的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖所示，飛機(jī)APU主要包括功率部分100、負(fù)載部分200，以及附件部分300。其中，功率部分100主要包括功率壓氣機(jī)110、渦輪組件120，以及排氣組件130等。負(fù)載部分200主要包括負(fù)載壓氣機(jī)210 ;附件部分300主要包括附件齒輪箱310、起動(dòng)機(jī)320，以及發(fā)電機(jī)330等。功率壓氣機(jī)110用于向燃燒室提供高壓氣體，供燃燒室燃燒使用。APU的燃油系組件向燃燒室提供燃油。燃燒室通過燃燒燃油產(chǎn)生高溫高壓氣體推動(dòng)渦輪組件120，使渦輪組件120轉(zhuǎn)動(dòng)。進(jìn)氣道進(jìn)入的氣流分成兩股，一股進(jìn)入功率壓氣機(jī)110和渦輪組件120，主要用來帶動(dòng)APU旋轉(zhuǎn)，然后氣流通過排氣組件130排走；而另一股氣流進(jìn)入負(fù)載壓氣機(jī)210，這部分氣流由負(fù)載壓氣機(jī)增壓，專門用于產(chǎn)生供飛機(jī)使用的壓縮空氣。在這股氣流的進(jìn)口有流量調(diào)節(jié)活門(進(jìn)口導(dǎo)流葉片)，其根據(jù)飛機(jī)對(duì)壓縮空氣的需求，實(shí)時(shí)的對(duì)活門(葉片)開度進(jìn)行調(diào)節(jié)，來控制進(jìn)入負(fù)載壓氣機(jī)的空氣的多少。
[0029]在APU起動(dòng)時(shí)，起動(dòng)系統(tǒng)從飛機(jī)的直流系統(tǒng)上獲得電源，將28V直流電壓供到電池匯流條(BAT BUS)，通過電流接觸器供到起動(dòng)機(jī)。起動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)并加速APU轉(zhuǎn)子，使其達(dá)到燃油和點(diǎn)火系統(tǒng)能夠投入工作的轉(zhuǎn)速，然后點(diǎn)火燃燒燃油，APU進(jìn)一步加速。當(dāng)轉(zhuǎn)速達(dá)到APU正常轉(zhuǎn)速的35%至60%后，關(guān)閉起動(dòng)機(jī)，同時(shí)APU繼續(xù)加速至正常工作轉(zhuǎn)速。例如，對(duì)于APS3200型APU，當(dāng)轉(zhuǎn)速達(dá)到APU正常轉(zhuǎn)速的55%時(shí)，關(guān)閉起動(dòng)機(jī)；而對(duì)于GTCP131-9A型APU,當(dāng)轉(zhuǎn)速達(dá)到APU正常轉(zhuǎn)速的50%時(shí)，關(guān)閉起動(dòng)機(jī)。
[0030]本申請(qǐng)的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，APU的燃油組件的性能直接影響APU的起動(dòng)時(shí)間。當(dāng)APU的燃油組件的性能降低后，燃燒室的供油不足，APU需要更多的時(shí)間才能加速到正常工作的轉(zhuǎn)速。隨著燃油組件工作時(shí)間增長，其效能逐漸降低，供油效率也隨之降低。當(dāng)燃油組件供油效率下降到一定程度時(shí)，燃油組件無法使APU加速到正常工作的轉(zhuǎn)速，即發(fā)生燃油組件失效。
[0031]APU燃油組件的性能變化遵循一定規(guī)律:在使用前期和中期，燃油組件的性能較為穩(wěn)定，而在后期會(huì)出現(xiàn)性能的退化，直至故障。隨著使用時(shí)間的增加，由于飛機(jī)APU燃油組件性能逐漸退化，衰退指數(shù)逐漸增加。當(dāng)APU燃油組件性能的衰退指數(shù)比較穩(wěn)定時(shí)，其性能處于穩(wěn)定期；當(dāng)APU燃油組件的性能衰退逐漸加快時(shí)，其性能進(jìn)入衰退期；當(dāng)超過某一個(gè)閾值時(shí)，其性能進(jìn)入故障期，可能隨時(shí)出現(xiàn)故障。當(dāng)APU燃油組件進(jìn)入故障期后，既影響APU的使用，對(duì)服務(wù)質(zhì)量和飛行安全產(chǎn)生不利后果；又容易產(chǎn)生非計(jì)劃性的維修，造成航班的延誤和停飛。
[0032]飛機(jī)APU燃油組件rcu的性能可以通過APU的啟動(dòng)時(shí)間來表征。圖2是APU燃油組件性能變化引起APU啟動(dòng)時(shí)間數(shù)據(jù)變化的統(tǒng)計(jì)趨勢(shì)圖。如圖2所示，當(dāng)燃油組件處于穩(wěn)定期時(shí)，APU啟動(dòng)時(shí)間的變化范圍很小，而當(dāng)APU燃油組件處于衰退期時(shí)，APU啟動(dòng)時(shí)間發(fā)生躍變和離散，直至故障導(dǎo)致APU無法啟動(dòng)。并且，從圖2中可以看出，由進(jìn)入衰退期到發(fā)生故障的時(shí)間是很短的。因此，燃油組件衰退期的檢測(cè)更顯得非常重要。
[0033]現(xiàn)有技術(shù)中還沒有手段可以對(duì)APU燃油組件的性能是否進(jìn)入衰退期進(jìn)行檢測(cè)。而本發(fā)明的某些實(shí)施例可以實(shí)現(xiàn)這種檢測(cè)。對(duì)于衰退期的檢測(cè)有如下好處:當(dāng)APU燃油組件處于衰退期時(shí)，發(fā)生故障的概率仍然非常低。如果選擇在此時(shí)機(jī)對(duì)飛機(jī)進(jìn)行檢修，飛行安全和服務(wù)質(zhì)量是可以得到保障的。此時(shí)，航空公司可以適時(shí)地安排對(duì)飛機(jī)的檢修，從而避免了非計(jì)劃的維修，減少飛機(jī)的延誤。也同時(shí)避免了按固定時(shí)限進(jìn)行檢修時(shí)造成的檢修成本的浪費(fèi)。
[0034]多種方法可以用來獲取啟動(dòng)時(shí)間STA這一運(yùn)行參數(shù)。例如，通過存儲(chǔ)在飛機(jī)黑匣子FDR或者快速存取記錄器QAR中的數(shù)據(jù)就可以獲得上述數(shù)據(jù)。
[0035]通過飛機(jī)制造商提供的數(shù)據(jù)系統(tǒng)也可以方便地獲取上述數(shù)據(jù)，并實(shí)現(xiàn)地面實(shí)時(shí)檢測(cè)。例如，空客的Aircraft Condit1n Monitoring System(ACMS)系統(tǒng)以及波音公司的Aircraft Heath Monitor (AHM)系統(tǒng)都可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)飛機(jī)的運(yùn)行數(shù)據(jù)，并且，當(dāng)滿足一定的觸發(fā)條件時(shí)，自動(dòng)生成包含一系列數(shù)據(jù)信息的報(bào)文。
[0036]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，APU的相關(guān)運(yùn)行數(shù)據(jù)可以利用飛機(jī)數(shù)據(jù)系統(tǒng)(例如ACMS或AHM系統(tǒng))獲取并體現(xiàn)在生成的相關(guān)報(bào)文中。這類報(bào)文信息可以通過飛機(jī)通信尋址與?艮告系統(tǒng)(ACARS Aircraft Communicat1ns Addressing and Reporting System)系統(tǒng)傳輸至地面，并進(jìn)一步分發(fā)到不同航空公司的服務(wù)器上。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，APU報(bào)文也可以通過航空電信網(wǎng)(ATN Aviat1n Telecommunicat1n Network)的通信裝置或系統(tǒng)傳輸。
[0037]實(shí)際上，對(duì)于現(xiàn)有的飛行數(shù)據(jù)系統(tǒng)而言，APU的性能監(jiān)視是已有的項(xiàng)目，因此，可以自動(dòng)生成對(duì)應(yīng)的APU報(bào)文，并通過ACARS或ATN傳輸?shù)降孛妗５?，這些監(jiān)視的數(shù)據(jù)并沒有被用于APU性能的衰退期檢測(cè)。例如，空客公司的A13報(bào)文，即(APU MES/IDLE REPORT),或者波音公司的APU報(bào)文就是這樣的APU報(bào)文的實(shí)例。在以下實(shí)施例中，以空客公司的A13報(bào)文為實(shí)例進(jìn)行說明。波音公司APU報(bào)文的處理與此類似。
[0038]圖3示出了空客公司的A13報(bào)文的一個(gè)實(shí)例。如圖所示，A13報(bào)文主要包含了 4部分信息，分別為:報(bào)頭、APU履歷信息、啟動(dòng)飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行參數(shù)及APU啟動(dòng)參數(shù)。
[0039]報(bào)頭由CC和Cl段組成，主要包含了飛機(jī)的航班信息、報(bào)文產(chǎn)生航段階段、引氣活門狀態(tài)、總溫(即外界溫度)等信息。APU履歷信息由El段組成包括APU序號(hào)、運(yùn)行時(shí)間和循環(huán)等信息。啟動(dòng)飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行參數(shù)由NI至S3段組成；其中N1、S1表示的是啟動(dòng)第一臺(tái)飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)的運(yùn)行情況，N2、S2表示啟動(dòng)第二臺(tái)飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)的運(yùn)行情況，N3、S3為AI3U啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)完成后APU慢車時(shí)的情況。其中，與燃油組件性能相關(guān)的數(shù)據(jù)為啟動(dòng)時(shí)間STA。
[0040]由圖3可以看出，啟動(dòng)時(shí)間STA這一 APU運(yùn)行參數(shù)包含在現(xiàn)有的A13號(hào)報(bào)文中。因此，利用該報(bào)文獲取的數(shù)據(jù)可以實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的APU燃油組件性能檢測(cè)。
[0041]圖4是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的APU燃油組件性能的檢測(cè)檢測(cè)方法的流程圖。如圖所示，該APU燃油組件性能的檢測(cè)方法400中，在步驟410，獲取飛機(jī)APU燃油組件在某一時(shí)間點(diǎn)的啟動(dòng)時(shí)間STA。
[0042]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，步驟410中所需的信息可以從例如A13報(bào)文的APU報(bào)文中獲取。例如，從國際航空電訊集團(tuán)SITA網(wǎng)控制中心和中國民航數(shù)據(jù)通信公司ADCC網(wǎng)控制中心可以遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)獲取飛機(jī)APU運(yùn)行的A13報(bào)文，通過報(bào)文解碼器將所述的飛機(jī)APU運(yùn)行狀態(tài)A13報(bào)文解碼，得到所需要的飛機(jī)APU燃油組件運(yùn)行信息。
[0043]在步驟420，獲取之前的M個(gè)啟動(dòng)時(shí)間STA，求其均值A(chǔ)VG以及標(biāo)準(zhǔn)方差δ。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，M的取值可以為5-10。
[0044]在步驟430，確定步驟420中所求得的標(biāo)準(zhǔn)方差δ是否超過故障閾值。如果超過故障閾值，則輸出故障報(bào)警。
[0045]當(dāng)步驟430判斷為否時(shí)，進(jìn)入步驟440，確定步驟420中所求得的標(biāo)準(zhǔn)方差δ是否超過衰退閾值。如果超過衰退閾值，則輸出衰退報(bào)警；否則，返回步驟410，繼續(xù)獲取下一個(gè)時(shí)間點(diǎn)的APU啟動(dòng)時(shí)間STA。
[0046]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，首先通過經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析該型號(hào)APU燃油組件處于穩(wěn)定期時(shí)的波動(dòng)率，而后以穩(wěn)定期波動(dòng)率為基準(zhǔn)，進(jìn)一步確定其它閾值。例如，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，衰退閾值為穩(wěn)定期變化趨勢(shì)的大約2倍，故障期閾值為穩(wěn)定期變化趨勢(shì)的3-4倍。
[0047]這種利用一段時(shí)間內(nèi)不斷更新的數(shù)據(jù)變化趨勢(shì)的方法可以稱為移動(dòng)窗口法。移動(dòng)窗口的大小，即納入計(jì)算范圍的點(diǎn)的個(gè)數(shù)M的選擇取決于多種因素，例如，測(cè)量時(shí)間的間隔以及控制策略等。如果移動(dòng)窗口越小，數(shù)據(jù)的波動(dòng)率越容易受到正常波動(dòng)的影響，從而出現(xiàn)過多的誤報(bào)，影響本發(fā)明的效果。如果移動(dòng)窗口過大，雖然反映變化趨勢(shì)較為準(zhǔn)確，但是這會(huì)降低本發(fā)明的時(shí)效性，無法及時(shí)準(zhǔn)確地發(fā)出告警信息。因此，移動(dòng)窗口的大小對(duì)于本發(fā)明有著重要的影響。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，在每天測(cè)量2-3個(gè)點(diǎn)的前提下，M的取值約為5。根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，在每天測(cè)量低于或等于2個(gè)點(diǎn)的前提下，M的取值約為10。
[0048]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，為了減少誤告警和提高準(zhǔn)確度，如果連續(xù)出現(xiàn)2次的衰退告警時(shí)，才確認(rèn)APU燃油組件的性能進(jìn)入衰退期；而連續(xù)出現(xiàn)2次以上的故障告警時(shí)，才確認(rèn)APU燃油組件的性能進(jìn)入故障期。
[0049]圖5是根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例的APU燃油組件性能的檢測(cè)方法的流程圖。如圖所示，該APU燃油組件性能的檢測(cè)方法500中，與圖4所示的實(shí)施例相似，在步驟410，獲取飛機(jī)APU燃油組件在某一工作時(shí)間點(diǎn)的啟動(dòng)時(shí)間STA。
[0050]在步驟520，取高值計(jì)數(shù)器與低值計(jì)數(shù)器之和個(gè)時(shí)間點(diǎn)之前的M個(gè)啟動(dòng)時(shí)間STA，求其均值A(chǔ)VG以及標(biāo)準(zhǔn)方差δ。求取之前一定個(gè)數(shù)個(gè)點(diǎn)的均值和標(biāo)準(zhǔn)方差是為了給下一個(gè)點(diǎn)的判斷設(shè)定變動(dòng)范圍，但需要去除有可能為噪點(diǎn)的數(shù)值。根據(jù)將在下文描述的，高值計(jì)數(shù)器用于記錄變動(dòng)超出預(yù)設(shè)范圍的偏差點(diǎn)，當(dāng)偏差點(diǎn)連續(xù)出現(xiàn)的次數(shù)沒達(dá)到報(bào)警個(gè)數(shù)時(shí)，這些偏差點(diǎn)不計(jì)入均值和標(biāo)準(zhǔn)方差計(jì)算的樣本范圍內(nèi)。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，M的取值可以為5-10。
[0051]在步驟530，比較步驟520中所求得的標(biāo)準(zhǔn)方差δ是否超過故障閾值。如果超過故障閾值，則輸出故障報(bào)警。
[0052]當(dāng)步驟530判斷為否時(shí)，進(jìn)入步驟540，比較步驟520中所求得的標(biāo)準(zhǔn)方差δ是否超過衰退閾值。如果超過衰退閾值，則輸出衰退報(bào)警。
[0053]當(dāng)步驟540判斷為否時(shí)，進(jìn)入步驟550，歸零計(jì)數(shù)器。這是由于通過前面的判斷，偏差點(diǎn)已經(jīng)斷開，要計(jì)算連續(xù)的偏差點(diǎn)的個(gè)數(shù)，就需要將計(jì)數(shù)器歸零，重新計(jì)數(shù)。這種計(jì)數(shù)器可以由軟件和硬件多種方法來實(shí)現(xiàn)。
[0054]在步驟560，判斷下一個(gè)時(shí)間點(diǎn)APU啟動(dòng)時(shí)間STA是否大于AVG+n δ或小于AVG-n δ。其中，η的取值由控制策略決定，當(dāng)η的取值較高時(shí)，對(duì)突變點(diǎn)的控制較為寬松，這樣可以減少誤報(bào)，但卻有漏報(bào)的風(fēng)險(xiǎn)；而當(dāng)η的取值較低時(shí)，對(duì)突變點(diǎn)的控制較為嚴(yán)格，這樣可以防止漏報(bào)，但卻可能面對(duì)頻次較高的報(bào)警。一般來說，η的取值在2-5之間。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，η的取值為3。
[0055]當(dāng)步驟560判斷為是時(shí)，計(jì)數(shù)器數(shù)值+1。在步驟570，判斷計(jì)數(shù)器數(shù)值是否等于預(yù)設(shè)報(bào)警個(gè)數(shù)。當(dāng)判斷為否時(shí)，返回步驟550。當(dāng)判斷為是時(shí)，說明有連續(xù)達(dá)到預(yù)設(shè)報(bào)警個(gè)數(shù)的APU啟動(dòng)時(shí)間STA超出預(yù)設(shè)的正常波動(dòng)范圍，發(fā)出躍變報(bào)警。由于單獨(dú)一次的躍變可能由多種原因?qū)е?，所以需要連續(xù)超過一定個(gè)數(shù)才進(jìn)入報(bào)警，以排除誤報(bào)。預(yù)設(shè)報(bào)警個(gè)數(shù)的取值與控制策略有關(guān)，一般取值為3-5。
[0056]在步驟580，歸零計(jì)數(shù)器。這是由于當(dāng)連續(xù)偏差點(diǎn)的個(gè)數(shù)達(dá)到預(yù)設(shè)的報(bào)警個(gè)數(shù)時(shí)，偏差點(diǎn)的出現(xiàn)已不屬于偶然現(xiàn)象，不應(yīng)該作為噪點(diǎn)排除。此時(shí)將計(jì)數(shù)器歸零，在下一次循環(huán)至步驟520時(shí)，將會(huì)保留這些偏差點(diǎn)，使其計(jì)入?yún)⒄諛颖?。此步驟結(jié)束后返回步驟510。
[0057]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，步驟510中所需的信息可以以類似于步驟4100的方式獲取。
[0058]圖6是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的APU燃油組件性能變化的實(shí)例。其中在圖中實(shí)線的位置，APU的燃油組件進(jìn)行了更換。如圖6所示，在更換APU燃油組件之前，啟動(dòng)時(shí)間STA上升且STA的標(biāo)準(zhǔn)方差也上升(即STA出現(xiàn)離散)。如果采用前文所述的方法，STA偏差指數(shù)如標(biāo)準(zhǔn)方差的上升很快就會(huì)引發(fā)APU燃油組件性能變壞進(jìn)入衰退期的警報(bào)。
[0059]同時(shí)也需要注意到，除了啟動(dòng)時(shí)間STA之外，APU的其他參數(shù)保持正常，所述其他參數(shù)包括但不限于-APU排氣溫度EGT、引起壓力PT、進(jìn)氣口葉片角度IGV和APU渦輪效率。這是APU燃油組件故障的一個(gè)重要的特征。
[0060]另一個(gè)需要注意的是，APU起動(dòng)機(jī)故障的表現(xiàn)也與此非常類似。因此，需要與APU起動(dòng)機(jī)故障相區(qū)別:雖然APU起動(dòng)機(jī)故障也會(huì)引起啟動(dòng)時(shí)間STA的標(biāo)準(zhǔn)方差上升，即STA離散，但是APU燃油組件的性能變壞時(shí)，啟動(dòng)時(shí)間STA變壞速度更慢，STA的標(biāo)準(zhǔn)方差上升且維持在一定水平，且這種現(xiàn)象持續(xù)時(shí)間長可以達(dá)到100小時(shí)/50次啟動(dòng)以上。而起動(dòng)機(jī)故障最多只能30?40小時(shí)/10?15次啟動(dòng)。
[0061]而且，雖然APU燃油組件的性能變壞時(shí)，除了 STA外其他參數(shù)保持良好；但是，由于供油不穩(wěn)定，NPA和EGTP也會(huì)逐漸變壞，向其紅線值靠近。這一特點(diǎn)也可以輔助判斷APU燃油組件的故障。
[0062]圖7是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的飛機(jī)輔助動(dòng)力單元APU燃油組件的性能檢測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖7所示，APU燃油組件的性能檢測(cè)裝置包括:報(bào)文獲取單元701，其獲取一時(shí)間段內(nèi)APU報(bào)文；報(bào)文解析單元702，其解析出所需要的APU燃油組件運(yùn)行數(shù)據(jù)；以及性能檢測(cè)單元703，其根據(jù)所述燃油組件運(yùn)行數(shù)據(jù)確定所述APU燃油組件的性能處于穩(wěn)定期，衰退期或故障期。
[0063]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，一種飛機(jī)輔助動(dòng)力單元APU燃油組件的性能檢測(cè)裝置，包括:處理器；以及與處理器相連的存儲(chǔ)器，其存儲(chǔ)計(jì)算機(jī)可讀代碼；所述計(jì)算機(jī)可讀代碼在所述處理器上運(yùn)行以執(zhí)行以下步驟:獲取一時(shí)間段內(nèi)APU報(bào)文；根據(jù)所述報(bào)文解析出所述APU燃油組件運(yùn)行參數(shù)，所述運(yùn)行參數(shù)包括啟動(dòng)時(shí)間STA ;確定所述APU燃油組件的性能處于穩(wěn)定期，衰退期或故障期。
[0064]燃油組件性能衰退不是很快，通常在100個(gè)小時(shí)以上。按以往的排故規(guī)則和順序，發(fā)現(xiàn)燃油組件損壞比較困難，故障現(xiàn)象難以捕捉，往往需要更換多次其它部件才能確定燃油組件FCU故障。本發(fā)明使得維修人員對(duì)飛機(jī)APU燃油組件性能的衰退現(xiàn)象做出準(zhǔn)確定位，避免多次更換其他部件，減少航材庫存積壓，留出充分的準(zhǔn)備備件的時(shí)間。這對(duì)保證飛機(jī)正點(diǎn)運(yùn)行十分重要，同時(shí)也能更精確地控制庫存，甚至實(shí)現(xiàn)零庫存。
[0065]上述實(shí)施例僅供說明本發(fā)明之用，而并非是對(duì)本發(fā)明的限制，有關(guān)【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明范圍的情況下，還可以做出各種變化和變型，因此，所有等同的技術(shù)方案也應(yīng)屬于本發(fā)明公開的范疇。
【權(quán)利要求】
1.一種飛機(jī)輔助動(dòng)力單元APU燃油組件的性能檢測(cè)方法，包括: 獲取一時(shí)間段內(nèi)多個(gè)時(shí)間點(diǎn)上的APU報(bào)文； 根據(jù)所述APU報(bào)文獲取所述APU燃油組件的運(yùn)行參數(shù)，所述運(yùn)行參數(shù)至少包括啟動(dòng)時(shí)間 STA ； 計(jì)算所述時(shí)間段內(nèi)所述啟動(dòng)時(shí)間STA的平均值A(chǔ)VG以及偏差指數(shù)δ ;以及 根據(jù)所述偏差指數(shù)δ確定所述APU燃油組件的性能處于穩(wěn)定期，衰退期，或故障期。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中確定所述APU燃油組件的性能處于穩(wěn)定期，衰退期，或故障期的步驟包括: 響應(yīng)于所述偏差指數(shù)δ小于衰退閾值，確定所述APU燃油組件的性能處于穩(wěn)定期；響應(yīng)于所述偏差指數(shù)δ大于所述衰退閾值且小于故障閾值，確定所述APU燃油組件的性能處于衰退期；以及 響應(yīng)于所述偏差指數(shù)S大于所述故障閾值，確定所述APU燃油組件的性能處于故障期。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，進(jìn)一步包括: 確定所述APU燃油組件處于穩(wěn)定期時(shí)所述偏差指數(shù)； 其中，所述衰退閾值大約為所述穩(wěn)定期的偏差指數(shù)的大約2倍，故障閾值大約為所述穩(wěn)定偏差指數(shù)的大約3-4倍。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述時(shí)間段約為2-4天。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中在所述時(shí)間段內(nèi)獲取大約5-10個(gè)APU報(bào)文。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，進(jìn)一步包括: 確定根據(jù)下一個(gè)通過APU相關(guān)的報(bào)文得出的啟動(dòng)時(shí)間STAnext ； 響應(yīng)于STAnext大于AVG+n δ或小于AVG_n δ，確定根據(jù)下一個(gè)與APU相關(guān)的報(bào)文得出的STAnext+1是否大于AVG+n δ或小于AVG_n δ ；以及 響應(yīng)于根據(jù)與APU相關(guān)的報(bào)文得出啟動(dòng)時(shí)間STA連續(xù)大于AVG+n δ或連續(xù)小于AVG-n δ超過預(yù)設(shè)報(bào)警次數(shù)Ζ，發(fā)出報(bào)警； 其中，η為2-5 ;2為3-5。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，響應(yīng)于根據(jù)與APU相關(guān)的報(bào)文得出的啟動(dòng)時(shí)間STA小于AVG+n δ且大于AVG-n δ，重新計(jì)算所述啟動(dòng)時(shí)間STA的平均值A(chǔ)VG以及偏差指數(shù)δ。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，響應(yīng)于根據(jù)與APU相關(guān)的報(bào)文得出的啟動(dòng)時(shí)間STA連續(xù)大于AVG+ηδ或小于AVG-ηδ超過預(yù)設(shè)報(bào)警次數(shù)Ζ，重新計(jì)算所述啟動(dòng)時(shí)間STA的平均值A(chǔ)VG以及偏差指數(shù)δ。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-8中任一所述的方法，其中所述偏差指數(shù)δ為標(biāo)準(zhǔn)方差。
10.根據(jù)權(quán)利要求6-8中任一所述的方法，其中所述η為2或3，Z為3。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，進(jìn)一步包括:確定APU的起動(dòng)機(jī)工作正常。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，進(jìn)一步包括:確定APU的其他參數(shù)保持正常，所述其他參數(shù)包括但不限于-APU排氣溫度EGT、引起壓力PT、進(jìn)氣口葉片角度IGV和APU渦輪效率 ΝΡΑ。
13.一種飛機(jī)輔助動(dòng)力單元APU燃油組件的性能檢測(cè)裝置，包括: 報(bào)文獲取單元，其獲取一時(shí)間段內(nèi)的APU報(bào)文； 報(bào)文解析單元，其解析出所需要的APU燃油組件運(yùn)行數(shù)據(jù)；以及性能檢測(cè)單元，其根據(jù)所述燃油組件運(yùn)行數(shù)據(jù)確定所述APU燃油組件的性能處于穩(wěn)定期，衰退期，嚴(yán)重衰退期或故障期。
14.一種飛機(jī)輔助動(dòng)力單元APU燃油組件的性能檢測(cè)裝置，包括: 處理器；以及 與處理器相連的存儲(chǔ)器，其存儲(chǔ)計(jì)算機(jī)可讀代碼； 所述計(jì)算機(jī)可讀代碼在所述處理器上運(yùn)行以執(zhí)行以下步驟: 獲取一時(shí)間段內(nèi)的APU報(bào)文； 根據(jù)所述報(bào)文解析出所述APU燃油組件運(yùn)行參數(shù)，所述運(yùn)行參數(shù)包括啟動(dòng)時(shí)間STA ;以及 確定所述APU燃油組件的性能處于穩(wěn)定期，衰退期，嚴(yán)重衰退期或故障期。
【文檔編號(hào)】H04L12/26GK104348670SQ201310313848
【公開日】2015年2月11日 申請(qǐng)日期:2013年7月24日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月24日
【發(fā)明者】黃磊, 顧祝平, 鄭逢亮, 馬洪濤, 吳家駒, 王榮, 陳磊 申請(qǐng)人:中國國際航空股份有限公司