并聯(lián)試車故障監(jiān)測與診斷方法
【專利摘要】本發(fā)明一種并聯(lián)試車故障監(jiān)測與診斷方法，包括1)獲取參數(shù)的實際值；2)參數(shù)分組；3)參數(shù)檢測；4)傳感器失效檢測；5)參數(shù)異常判斷等步驟，解決了四臺發(fā)動機(jī)之間“或”關(guān)系，單臺發(fā)動機(jī)各個參數(shù)之間“與”關(guān)系的問題，提高了故障監(jiān)測與診斷系統(tǒng)算法的精度，減少了由于算法、傳感器失效等原因產(chǎn)生的誤報漏報現(xiàn)象，能夠同時對不同發(fā)動機(jī)的不同參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測與診斷。
【專利說明】并聯(lián)試車故障監(jiān)測與診斷方法【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種故障監(jiān)測與診斷技術(shù)，具體涉及一種并聯(lián)試車故障監(jiān)測與診斷方法。
【背景技術(shù)】
[0002]每一次航天任務(wù)發(fā)射前都要進(jìn)行各種試驗，地面熱試車試驗?zāi)M飛行狀態(tài)可以直接獲得各種參數(shù)及性能，決定著箭體發(fā)射時的質(zhì)量甚至成敗，有必要引進(jìn)與采用故障監(jiān)測與診斷技術(shù)以降低其試驗風(fēng)險，保護(hù)產(chǎn)品及試車臺安全。液氧煤油發(fā)動機(jī)故障監(jiān)測與診斷系統(tǒng)針對單臺發(fā)動機(jī)而設(shè)計，存在以下問題:首先，不具備同時監(jiān)測四臺發(fā)動機(jī)運行狀態(tài)的能力；其次，當(dāng)其中一臺或某幾臺發(fā)生故障時能否準(zhǔn)確定位；最后，針對四機(jī)并聯(lián)試車必須保證不能發(fā)生誤報警或者不報警。液氧煤油發(fā)動機(jī)四機(jī)并聯(lián)試車故障監(jiān)測與診斷技術(shù)是國內(nèi)首次將故障監(jiān)測與診斷技術(shù)應(yīng)用到四臺發(fā)動機(jī)并聯(lián)熱試車中。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為解決當(dāng)前針對單臺發(fā)動機(jī)的故障監(jiān)測與診斷方法不適用于并聯(lián)的多臺發(fā)動機(jī)故障監(jiān)測與診斷的技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種并聯(lián)試車故障監(jiān)測與診斷方法。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)解決方案如下:
[0005]一種并聯(lián)試車故障監(jiān)測與診斷方法，其特殊之處在于:包括以下步驟:
[0006]I】獲取參數(shù)的實際值
[0007]獲取故障監(jiān)測與診斷系統(tǒng)所需要的故障監(jiān)測點參數(shù)的數(shù)字量值，并將數(shù)字量值同步轉(zhuǎn)換為模擬量，即故障監(jiān)測點參數(shù)的實際值，
[0008]所述故障監(jiān)測點參數(shù)的數(shù)字量值由安裝在進(jìn)行試車的多個發(fā)動機(jī)上的傳感器采集，并經(jīng)數(shù)據(jù)處理后獲得，
[0009]2】參數(shù)分組
[0010]將參數(shù)根據(jù)發(fā)動機(jī)進(jìn)行分類，同一發(fā)動機(jī)的參數(shù)劃分為一組，根據(jù)參數(shù)的屬性信息將同一發(fā)動機(jī)的不同參數(shù)進(jìn)行分類，并歸納至與該參數(shù)具有相同屬性的規(guī)則庫下，不同發(fā)動機(jī)的規(guī)則庫設(shè)置不相同；所述規(guī)則庫包括多類數(shù)據(jù)庫表格，每類數(shù)據(jù)庫表格用于存儲一類參數(shù)在不同時間點的閾值計算方法，
[0011]3】參數(shù)檢測
[0012]并行檢測步驟I】所獲取的進(jìn)行試車的多個發(fā)動機(jī)的故障監(jiān)測點參數(shù)，具體檢測步驟如下:
[0013]識別參數(shù)屬性，根據(jù)參數(shù)屬性查詢與之相對應(yīng)的規(guī)則庫的數(shù)據(jù)庫表格，利用數(shù)據(jù)庫表格中記載的閾值計算方法計算出該參數(shù)在這一時間點的閾值，將該參數(shù)的實際值與閾值相比較，如果參數(shù)的實際值在閾值范圍內(nèi)，則該參數(shù)運行狀態(tài)正常，如果參數(shù)的實際值超出閾值范圍，則進(jìn)行步驟4】，
[0014]4】傳感器失效檢測[0015]檢測傳感器是否處于開路、短路，或數(shù)值大幅震蕩的異常狀態(tài)，如果是，將該參數(shù)剔除，不再作為故障監(jiān)測點參數(shù)；否則，進(jìn)行下一步驟；
[0016]5】參數(shù)異常判斷
[0017]如果故障監(jiān)測點參數(shù)的實際值連續(xù)多次超出閾值范圍，則該參數(shù)異常，進(jìn)行預(yù)警。
[0018]在步驟5】之后還包括:6】故障判斷，當(dāng)一臺發(fā)動機(jī)同時有多個故障監(jiān)測點參數(shù)的實際值連續(xù)多次超出閾值范圍，確認(rèn)此次試車發(fā)生故障并進(jìn)行報警。
[0019]上述規(guī)則庫中數(shù)據(jù)庫表格所存儲的閾值計算方法包括兩種，一種為ATA算法，另一種紅線關(guān)機(jī)算法，
[0020]在發(fā)動機(jī)啟動階段，采用紅線關(guān)機(jī)算法，當(dāng)發(fā)動機(jī)進(jìn)入穩(wěn)定段后，采用ATA算法。
[0021]在步驟I】獲取參數(shù)的實際值時，故障監(jiān)測點參數(shù)的數(shù)字量值需要通過數(shù)據(jù)采集備份計算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)備份并發(fā)送至故障監(jiān)測與診斷計算機(jī)，獲取參數(shù)的實際值后，由故障監(jiān)測與診斷計算機(jī)完成步驟I】至步驟5】。
[0022]為提高本發(fā)明的可靠性，在步驟I】之前，還包括判斷規(guī)則庫是否正確的步驟，具體方法如下:
[0023]5.1】根據(jù)同型號發(fā)動機(jī)以往試車真實數(shù)據(jù)，對其進(jìn)行修改制作仿真數(shù)據(jù)文件，所述仿真數(shù)據(jù)文件中包括故障監(jiān)測與判斷時所需要的故障監(jiān)測點參數(shù)，故障監(jiān)測點參數(shù)可設(shè)置成正常、異常兩種狀態(tài) ，
[0024]5.2】讀取仿真數(shù)據(jù)文件中的故障監(jiān)測點參數(shù)，
[0025]5.3】參數(shù)分組
[0026]根據(jù)參數(shù)的屬性信息將同一發(fā)動機(jī)不同參數(shù)進(jìn)行分類，并歸納至具有相同屬性的規(guī)則庫下，不同發(fā)動機(jī)的規(guī)則庫設(shè)置不相同；所述規(guī)則庫包括多類數(shù)據(jù)庫表格，每類數(shù)據(jù)庫表格用于存儲一類參數(shù)在不同時間點的閾值計算方法，
[0027]5.4】參數(shù)檢測
[0028]識別仿真數(shù)據(jù)文件中的參數(shù)屬性，根據(jù)參數(shù)屬性查詢與之相對應(yīng)的規(guī)則庫的數(shù)據(jù)庫表格，利用數(shù)據(jù)庫表格中記載的閾值計算方法計算出該參數(shù)在這一時間點的閾值，將該參數(shù)的實際值與計算值相比較，判斷該參數(shù)是否異常，
[0029]5.5】將步驟5.4】所得出參數(shù)檢測結(jié)果與仿真文件中該參數(shù)的設(shè)定狀態(tài)進(jìn)行比較，如果兩者一致，則該次試車的規(guī)則庫數(shù)據(jù)表格設(shè)置正確，否則，規(guī)則庫表格設(shè)置異常，重新進(jìn)行規(guī)則庫表格設(shè)置。
[0030]為了保證診斷時，系統(tǒng)的連接可靠性，在步驟I】之前，還包括判斷數(shù)據(jù)采集備份計算機(jī)和故障監(jiān)測與診斷計算機(jī)之間的接口傳輸是否正常的步驟，具體方法如下:
[0031]6.1】根據(jù)同型號發(fā)動機(jī)以往試車真實數(shù)據(jù)，對其進(jìn)行修改制作仿真數(shù)據(jù)文件，所述仿真數(shù)據(jù)文件中包括故障監(jiān)測與判斷時所需要的故障監(jiān)測點參數(shù)，故障監(jiān)測點參數(shù)可設(shè)置成正常、異常兩種狀態(tài)，
[0032]6.2】在數(shù)據(jù)采集備份計算機(jī)上回放仿真數(shù)據(jù)文件，并將仿真數(shù)據(jù)中各故障監(jiān)測點參數(shù)發(fā)送至故障監(jiān)測與診斷計算機(jī)，如果故障監(jiān)測與診斷計算機(jī)能夠接收到數(shù)據(jù)采集備份計算機(jī)所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，則該次試車數(shù)據(jù)采集備份計算機(jī)和故障監(jiān)測與診斷計算機(jī)之間的接口傳輸正常。
[0033]如果6.2】的檢測結(jié)果正常，繼續(xù)進(jìn)行判斷規(guī)則庫是否正確的步驟，具體方法如下:
[0034]6.3】根據(jù)參數(shù)的屬性信息將同一發(fā)動機(jī)不同參數(shù)進(jìn)行分類，并歸納至具有相同屬性的規(guī)則庫下，不同發(fā)動機(jī)的規(guī)則庫設(shè)置不相同；所述規(guī)則庫包括多類數(shù)據(jù)庫表格，每類數(shù)據(jù)庫表格用于存儲一類參數(shù)在不同時間點的閾值計算方法，
[0035]6.4】識別仿真數(shù)據(jù)文件中的參數(shù)屬性，根據(jù)參數(shù)屬性查詢與之相對應(yīng)的規(guī)則庫的數(shù)據(jù)庫表格，利用數(shù)據(jù)庫表格中記載的閾值計算方法計算出該參數(shù)在這一時間點的閾值，將該參數(shù)的實際值與計算值相比較，判斷該參數(shù)是否異常，
[0036]6.5】將步驟6.4】所得出參數(shù)檢測結(jié)果與仿真文件中該參數(shù)的設(shè)定狀態(tài)進(jìn)行比較，如果兩者一致，則該次試車的規(guī)則庫數(shù)據(jù)表格設(shè)置正確，否則，規(guī)則庫表格設(shè)置異常，重新進(jìn)行規(guī)則庫表格設(shè)置。
[0037]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點:
[0038]1、本發(fā)明解決了針對單臺發(fā)動機(jī)的液氧煤油發(fā)動機(jī)故障監(jiān)測與診斷系統(tǒng)不具備同時監(jiān)測四臺發(fā)動機(jī)運行狀態(tài)的能力，能夠準(zhǔn)確定位故障位置，不發(fā)生誤報警或者不報警。
[0039]2、本發(fā)明并聯(lián)試車故障監(jiān)測與診斷方法需要同時對不同發(fā)動機(jī)的不同參數(shù)進(jìn)行診斷，為避免各組參數(shù)之間相互干擾，影響判斷準(zhǔn)確度，采用多組參數(shù)獨立判別技術(shù)，利用故障診斷數(shù)學(xué)算法、數(shù)據(jù)庫技術(shù)、傳感器量程判斷技術(shù)，解決了四臺發(fā)動機(jī)之間“或”關(guān)系，單臺發(fā)動機(jī)各個參數(shù)之間“與”關(guān)系的問題，提高了故障診斷系統(tǒng)算法的精度，減少了由于算法、傳感器失效等原因產(chǎn)生的誤報漏報現(xiàn)象。
[0040]3、本發(fā)明在參數(shù)閾值計算時，采用了 ATA算法和紅線關(guān)機(jī)算法相結(jié)合的方法，在發(fā)動機(jī)啟動階段，采用紅線關(guān)機(jī)算法，能夠保證故障監(jiān)測與診斷方法的可靠性；當(dāng)發(fā)動機(jī)進(jìn)入穩(wěn)定段后，采用ATA算法能夠提高該方法運行精度。
[0041]4、本發(fā)明并聯(lián)試車故障監(jiān)測與診斷方法在參數(shù)檢測之前，進(jìn)行了規(guī)則庫及裝置間傳輸接口是否正確的檢驗，提高了系統(tǒng)監(jiān)測與診斷的可靠性。
[0042]5、在本發(fā)明中數(shù)據(jù)采集備份設(shè)備同時采集多路信號，同步發(fā)送到故障監(jiān)測與診斷系統(tǒng)，數(shù)據(jù)包發(fā)送、判斷準(zhǔn)則判讀時間均是單臺發(fā)動機(jī)的數(shù)倍，采用多參數(shù)故障快速判別技術(shù)，實現(xiàn)多機(jī)多參數(shù)判讀時間同以往單臺發(fā)動機(jī)判讀時間一致，同時采用故障監(jiān)測與診斷技術(shù)從監(jiān)測到故障發(fā)生點發(fā)出報警信號到控制系統(tǒng)發(fā)出關(guān)機(jī)指令時間延遲優(yōu)于50ms。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0043]圖1故障檢測與診斷系統(tǒng)組成框圖。
【具體實施方式】
[0044]以下以四機(jī)并聯(lián)試車故障監(jiān)測與診斷系統(tǒng)為例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0045]圖1所示為故障監(jiān)測與診斷系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖，系統(tǒng)包括發(fā)動機(jī)自帶的傳感器、采集主電纜、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)接柜、數(shù)據(jù)采集設(shè)備、數(shù)據(jù)采集與備份計算機(jī)、故障檢測與診斷計算機(jī)、聲光報警裝置等。在如圖所示的系統(tǒng)組成框圖中，發(fā)動機(jī)自帶傳感器安裝在設(shè)計人員關(guān)心的重要及主要部位，試驗發(fā)動機(jī)出廠之前為了獲得性能參數(shù)，在主要部位安裝了自帶傳感器。數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)接柜完成前臺傳感器采集數(shù)據(jù)與后臺數(shù)據(jù)采集設(shè)備之間信號傳輸，發(fā)動機(jī)自帶傳感器通過主電纜與數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)接柜連接，每一連接主電纜上設(shè)置有標(biāo)識，可方便維護(hù)及檢修主電纜。數(shù)據(jù)采集設(shè)備主要實現(xiàn)參數(shù)采集、濾波、放大、傳輸?shù)裙δ?。?shù)據(jù)采集與備份計算機(jī)有兩方面作用，一、負(fù)責(zé)完成發(fā)動機(jī)重要參數(shù)的復(fù)記工作，其次，發(fā)送發(fā)動機(jī)故障監(jiān)測與診斷參數(shù)；故障檢測與診斷計算機(jī)完成參數(shù)獲取、參數(shù)分組、參數(shù)檢測、參數(shù)異常判斷、傳感器失效檢測、故障判斷、發(fā)出報警信號、發(fā)送關(guān)機(jī)指令功能。
[0046]在圖示的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中，當(dāng)且僅當(dāng)滿足故障緊急關(guān)機(jī)規(guī)則時，發(fā)出聲光報警信號同時發(fā)送指令至控制系統(tǒng)，由控制系統(tǒng)作出判斷是否關(guān)機(jī)。
[0047]四機(jī)并聯(lián)試車故障監(jiān)測與診斷方法，主要包括以下步驟:
[0048]I】獲取參數(shù)的實際值
[0049]獲取故障監(jiān)測與診斷系統(tǒng)所需要的故障監(jiān)測點參數(shù)的數(shù)字量值，并將數(shù)字量值同步轉(zhuǎn)換為模擬量，即故障監(jiān)測點參數(shù)的實際值，
[0050]故障監(jiān)測點參數(shù)的數(shù)字量值由安裝在進(jìn)行試車的多個發(fā)動機(jī)上的傳感器采集，并經(jīng)數(shù)據(jù)處理后獲得，
[0051]2】參數(shù)分組
[0052]針對此次四機(jī)并聯(lián)試車，首先要解決的是發(fā)動機(jī)參數(shù)的分組問題。當(dāng)數(shù)據(jù)采集與備份計算機(jī)將從發(fā)動機(jī)前端獲取的各類型參數(shù)(如壓力、溫度、振動、水擊、脈動、轉(zhuǎn)速等)的數(shù)字量值實時打包并通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)送至故障監(jiān)測與診斷計算機(jī)時，運用軟件丟棄非故障監(jiān)測點參數(shù)，將所獲取的參數(shù)根據(jù)發(fā)動機(jī)進(jìn)行分類，同一發(fā)動機(jī)的參數(shù)劃分為一組，同一臺發(fā)動機(jī)的不同類型參數(shù)匯總至同 一規(guī)則庫下，規(guī)則庫包括多類數(shù)據(jù)庫表格，每類數(shù)據(jù)庫表格用于存儲一類參數(shù)在不同時間點的閾值計算方法，不同發(fā)動機(jī)的規(guī)則庫設(shè)置并不相同，這樣就完成了發(fā)動機(jī)參數(shù)的分組工作。
[0053]3】參數(shù)檢測
[0054]并行檢測步驟I】所獲取的故障監(jiān)測點參數(shù)，具體檢測步驟如下:
[0055]識別參數(shù)屬性，根據(jù)參數(shù)屬性查詢與之相對應(yīng)的規(guī)則庫的數(shù)據(jù)庫表格，利用數(shù)據(jù)庫表格中記載的閾值計算方法計算出該參數(shù)在這一時間點的閾值，將該參數(shù)的實際值與計算值相比較，如果參數(shù)的實際值在閾值范圍內(nèi)，則該參數(shù)運行狀態(tài)正常，如果參數(shù)的實際值超出閾值范圍，則進(jìn)入步驟4】；
[0056]4】傳感器失效規(guī)則
[0057]傳感器失效規(guī)則獨立于故障監(jiān)測與診斷規(guī)則庫，當(dāng)故障監(jiān)測與診斷計算機(jī)接收到數(shù)據(jù)時，首先進(jìn)行失效檢測，包括傳感器開路、傳感器短路，以及傳感器數(shù)值大幅震蕩等，當(dāng)這些情況發(fā)生時都認(rèn)為是傳感器失效，將其剔除，不進(jìn)入故障監(jiān)測與診斷數(shù)據(jù)庫診斷范圍內(nèi)，避免發(fā)生誤報警和不報警，否則，進(jìn)行下一步驟；
[0058]5】參數(shù)異常判斷
[0059]如果故障監(jiān)測點參數(shù)連續(xù)多次超出閾值范圍，則該參數(shù)異常，進(jìn)行預(yù)警。
[0060]6】故障判斷
[0061]當(dāng)檢測到異常后，開始參數(shù)判斷，單臺發(fā)動機(jī)內(nèi)部各監(jiān)測參數(shù)之間邏輯關(guān)系為“與”，即任意一臺發(fā)動機(jī)內(nèi)部多個參數(shù)異常表明這臺發(fā)動機(jī)異常。
[0062]四臺發(fā)動機(jī)之間的邏輯關(guān)系為“或”，即有一臺發(fā)動機(jī)異常，故障監(jiān)測與診斷系統(tǒng)顯示四機(jī)并聯(lián)試車結(jié)果異常。
[0063]各故障監(jiān)測點參數(shù)在小組內(nèi)具有邏輯關(guān)系，在小組之間不具有邏輯關(guān)系，此方法提高了故障監(jiān)測與診斷系統(tǒng)的精度。
[0064]故障定位功能主要表現(xiàn)為故障發(fā)生時能夠給出精確的故障發(fā)生時間、哪一臺發(fā)動機(jī)發(fā)生了故障、有哪些參數(shù)、故障發(fā)生位置等。這便是初步故障定位結(jié)果，后期伴隨試車數(shù)據(jù)及故障試車資料的不斷積累與收集，再經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練，可以給出故障發(fā)生的原因。
[0065]故障定位功能主要表現(xiàn)在，當(dāng)四機(jī)并聯(lián)試車發(fā)生故障時，故障監(jiān)測與診斷系統(tǒng)能夠?qū)崟r顯示故障發(fā)生點，是哪一臺發(fā)動機(jī)出現(xiàn)了問題，并且能夠初步定位故障發(fā)生的位置甚至原因。
[0066]基于對以上基本技術(shù)方案的優(yōu)化，為進(jìn)一步提高本發(fā)明診斷的準(zhǔn)確性，本發(fā)明還做出了以下幾個方面的改進(jìn):
[0067]I】當(dāng)單臺發(fā)動機(jī)四個采集參數(shù)中有三個連續(xù)三次超出閾值時，認(rèn)為此臺發(fā)動機(jī)有故障，四臺發(fā)動機(jī)之間為“或”關(guān)系，此時故障診斷系統(tǒng)向控制系統(tǒng)發(fā)送故障關(guān)機(jī)信號。為解決單臺發(fā)動機(jī)四個參數(shù)之間、四臺發(fā)動機(jī)之間的邏輯關(guān)系，采用數(shù)據(jù)庫技術(shù)建立數(shù)據(jù)庫表格，以查表方式進(jìn)行每個參數(shù)閾值的查詢，時間查詢，調(diào)整計算查詢，軟件通過訪問數(shù)據(jù)庫表格與實測傳感器信 號進(jìn)行對比，從而進(jìn)行判讀。
[0068](2)本發(fā)明在參數(shù)閾值計算時，采用了 ATA算法和紅線關(guān)機(jī)算法相結(jié)合的方法，在發(fā)動機(jī)啟動階段，采用紅線關(guān)機(jī)算法，能夠保證故障監(jiān)測與診斷方法的可靠性；當(dāng)發(fā)動機(jī)進(jìn)入穩(wěn)定段后，采用ATA算法能夠提高該方法運行精度。
[0069]在發(fā)動機(jī)啟動階段，采用紅線關(guān)機(jī)算法，該方法最有效最快速。當(dāng)進(jìn)入穩(wěn)定段后，采用ATA算法，ATA算法即自適應(yīng)門限閾值算法，通過實時計算獲得故障診斷參數(shù)的閾值，即利用一小段實測數(shù)據(jù)的均值與給定的上下限調(diào)整范圍擬合得出一個穩(wěn)定段閾值，并每隔固定時間，再次采用相同方法擬合得出下一時間段的閾值。當(dāng)發(fā)動機(jī)機(jī)工況變化時，上下限調(diào)整范圍也會相應(yīng)變化。
[0070](3)在四機(jī)并聯(lián)試驗中可應(yīng)用故障模式仿真技術(shù)，該技術(shù)可用于故障監(jiān)測與診斷計算機(jī)的單機(jī)檢測，單機(jī)檢測的目的是判斷故障監(jiān)測與診斷計算機(jī)在進(jìn)行參數(shù)檢測時所應(yīng)用的規(guī)則庫是否正確；也可用于數(shù)據(jù)采集備份計算機(jī)和故障監(jiān)測與診斷計算機(jī)的聯(lián)機(jī)檢測，聯(lián)機(jī)檢測既可判斷數(shù)據(jù)采集備份計算機(jī)和故障監(jiān)測與診斷計算機(jī)之間的接口傳輸是否正常，也可判斷故障監(jiān)測與診斷計算機(jī)在進(jìn)行參數(shù)檢測時所應(yīng)用的規(guī)則庫是否正確。
[0071]單機(jī)檢測在試車之前進(jìn)行，具體的步驟如下:
[0072]4.1】根據(jù)同型號發(fā)動機(jī)以往試車真實數(shù)據(jù)進(jìn)行修改制作仿真數(shù)據(jù)文件，所述仿真數(shù)據(jù)文件中包括故障監(jiān)測與判斷時所需要的故障監(jiān)測點參數(shù)，故障監(jiān)測點參數(shù)可設(shè)置成正常、異常兩種狀態(tài)，
[0073]4.2】讀取仿真數(shù)據(jù)文件中的故障監(jiān)測點參數(shù)，
[0074]4.3】參數(shù)分組
[0075]將所獲取的參數(shù)根據(jù)發(fā)動機(jī)進(jìn)行分類，同一發(fā)動機(jī)的參數(shù)劃分為一組，根據(jù)參數(shù)的屬性信息將同一發(fā)動機(jī)不同參數(shù)進(jìn)行分類，并歸納至具有相同屬性的規(guī)則庫下，不同發(fā)動機(jī)的規(guī)則庫設(shè)置不相同；所述規(guī)則庫包括多類數(shù)據(jù)庫表格，每類數(shù)據(jù)庫表格用于存儲一類參數(shù)在不同時間點的閾值計算方法，
[0076]4.4】參數(shù)檢測
[0077]識別仿真數(shù)據(jù)文件中的參數(shù)屬性，根據(jù)參數(shù)屬性查詢與之相對應(yīng)的規(guī)則庫的數(shù)據(jù)庫表格，利用數(shù)據(jù)庫表格中記載的閾值計算方法計算出該參數(shù)在這一時間點的閾值，將該參數(shù)的實際值與計算值相比較，判斷該參數(shù)是否異常，
[0078]4.5】將步驟4.4】所得出參數(shù)檢測結(jié)果與仿真文件中該參數(shù)的設(shè)定狀態(tài)進(jìn)行比較，如果兩者一致，則該次試車的規(guī)則庫數(shù)據(jù)表格設(shè)置正確，否則，規(guī)則庫表格設(shè)置異常，重新進(jìn)行規(guī)則庫表格設(shè)置。
[0079]聯(lián)機(jī)檢測也在試車之前進(jìn)行，具體的步驟如下:
[0080]6.1】根據(jù)同型號發(fā)動機(jī)以往試車真實數(shù)據(jù)進(jìn)行修改制作仿真數(shù)據(jù)文件，所述仿真數(shù)據(jù)文件中包括故障監(jiān)測與判斷時所需要的故障監(jiān)測點參數(shù)，故障監(jiān)測點參數(shù)可設(shè)置成正常、異常兩種狀態(tài)，
[0081]6.2】在數(shù)據(jù)采集備份計算機(jī)上回放仿真數(shù)據(jù)文件，并將仿真數(shù)據(jù)中各故障監(jiān)測點參數(shù)量值發(fā)送至故障監(jiān)測與診斷計算機(jī)，如果故障監(jiān)測與診斷計算機(jī)能夠接收到數(shù)據(jù)采集備份計算機(jī)所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，則該次試車的數(shù)據(jù)采集備份計算機(jī)和故障監(jiān)測與診斷計算機(jī)之間的接口傳輸正常。
[0082]在實際應(yīng)用中，可在數(shù)據(jù)采集備份計算機(jī)和故障監(jiān)測與診斷計算機(jī)之間的接口傳輸正常之后，接著利用數(shù)據(jù)采集備份計算機(jī)和故障監(jiān)測與診斷計算機(jī)進(jìn)行判斷規(guī)則庫是否正確的步驟，具體方法如下:
[0083]6.3】根據(jù)參數(shù)的屬性信息將同一發(fā)動機(jī)不同參數(shù)進(jìn)行分類，并歸納至具有相同屬性的規(guī)則庫下，不同發(fā)動機(jī)的規(guī)則庫設(shè)置不相同；所述規(guī)則庫包括多類數(shù)據(jù)庫表格，每類數(shù)據(jù)庫表格用于存儲一類參數(shù)在不同時間點的閾值計算方法，
[0084]6.4】識別仿真數(shù)據(jù)文件中的參數(shù)屬性，根據(jù)參數(shù)屬性查詢與之相對應(yīng)的規(guī)則庫的數(shù)據(jù)庫表格，利用數(shù)據(jù)庫表格中記載的閾值計算方法計算出該參數(shù)在這一時間點的閾值，將該參數(shù)的實際值與計算值相比較，判斷該參數(shù)是否異常，
[0085]6.5】將步驟6.4】所得出參數(shù)檢測結(jié)果與仿真文件中該參數(shù)的設(shè)定狀態(tài)進(jìn)行比較，如果兩者一致，則該次試車的規(guī)則庫數(shù)據(jù)表格設(shè)置正確，否則，規(guī)則庫表格設(shè)置異常，重新進(jìn)行規(guī)則庫表格設(shè)置。
【權(quán)利要求】
1.一種并聯(lián)試車故障監(jiān)測與診斷方法，其特征在于:包括以下步驟: I】獲取參數(shù)的實際值； 獲取故障監(jiān)測與診斷系統(tǒng)所需要的故障監(jiān)測點參數(shù)的數(shù)字量值，并將數(shù)字量值同步轉(zhuǎn)換為模擬量，即故障監(jiān)測點參數(shù)的實際值， 所述故障監(jiān)測點參數(shù)的數(shù)字量值由安裝在進(jìn)行試車的多個發(fā)動機(jī)上的傳感器采集，并經(jīng)數(shù)據(jù)處理后獲得， 2】參數(shù)分組 將參數(shù)根據(jù)發(fā)動機(jī)進(jìn)行分類，同一發(fā)動機(jī)的參數(shù)劃分為一組，根據(jù)參數(shù)的屬性信息將同一發(fā)動機(jī)的不同參數(shù)進(jìn)行分類，并歸納至與該參數(shù)具有相同屬性的規(guī)則庫下，不同發(fā)動機(jī)的規(guī)則庫設(shè)置不相同；所述規(guī)則庫包括多類數(shù)據(jù)庫表格，每類數(shù)據(jù)庫表格用于存儲一類參數(shù)在不同時間點的閾值計算方法， 3】參數(shù)檢測 并行檢測步驟I】所獲取的進(jìn)行試車的多個發(fā)動機(jī)的故障監(jiān)測點參數(shù)，具體檢測步驟如下: 識別參數(shù)屬性，根據(jù)參數(shù)屬性查詢與之相對應(yīng)的規(guī)則庫的數(shù)據(jù)庫表格，利用數(shù)據(jù)庫表格中記載的閾值計算方法計算出該參數(shù)在這一時間點的閾值，將該參數(shù)的實際值與閾值相比較，如果參數(shù)的實際值在閾值范圍內(nèi)，則該參數(shù)運行狀態(tài)正常，如果參數(shù)的實際值超出閾值范圍，則進(jìn)行步驟4】， 4】傳感器失效檢測 檢測傳感器是否處于開路、短路，或數(shù)值大幅震蕩的異常狀態(tài)，如果是，將該參數(shù)剔除，不再作為故障監(jiān)測點參數(shù)；否則，進(jìn)行下一步驟； 5】參數(shù)異常判斷 如果故障監(jiān)測點參數(shù)的實際值連續(xù)多次超出閾值范圍，則該參數(shù)異常，進(jìn)行預(yù)警。
2.根據(jù)權(quán)利要求1并聯(lián)試車故障監(jiān)測與診斷方法，其特征在于:在步驟5】之后還包括:6】故障判斷，當(dāng)一臺發(fā)動機(jī)同時有多個故障監(jiān)測點參數(shù)的實際值連續(xù)多次超出閾值范圍，確認(rèn)此次試車發(fā)生故障并進(jìn)行報警。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2并聯(lián)試車故障監(jiān)測與診斷方法，其特征在于:所述規(guī)則庫中數(shù)據(jù)庫表格所存儲的閾值計算方法包括兩種，一種為ATA算法，另一種紅線關(guān)機(jī)算法， 在發(fā)動機(jī)啟動階段，采用紅線關(guān)機(jī)算法，當(dāng)發(fā)動機(jī)進(jìn)入穩(wěn)定段后，采用ATA算法。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的并聯(lián)試車故障監(jiān)測與診斷方法，其特征在于:在步驟I】獲取參數(shù)的實際值時，故障監(jiān)測點參數(shù)的數(shù)字量值需要通過數(shù)據(jù)采集備份計算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)備份并發(fā)送至故障監(jiān)測與診斷計算機(jī)，獲取參數(shù)的實際值后，由故障監(jiān)測與診斷計算機(jī)完成步驟I】至步驟5】。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的并聯(lián)試車故障監(jiān)測與診斷方法，其特征在于:在步驟I】之前，還包括判斷規(guī)則庫是否正確的步驟，具體方法如下: 5.1】根據(jù)同型號發(fā)動機(jī)以往試車真實數(shù)據(jù)，對其進(jìn)行修改制作仿真數(shù)據(jù)文件，所述仿真數(shù)據(jù)文件中包括故障監(jiān)測與判斷時所需要的故障監(jiān)測點參數(shù)，故障監(jiān)測點參數(shù)可設(shè)置成正常、異常兩種狀態(tài)， 5.2】讀取仿真數(shù)據(jù)文件中的故障監(jiān)測點參數(shù)，5.3】參數(shù)分組 根據(jù)參數(shù)的屬性信息將同一發(fā)動機(jī)不同參數(shù)進(jìn)行分類，并歸納至具有相同屬性的規(guī)則庫下，不同發(fā)動機(jī)的規(guī)則庫設(shè)置不相同；所述規(guī)則庫包括多類數(shù)據(jù)庫表格，每類數(shù)據(jù)庫表格用于存儲一類參數(shù)在不同時間點的閾值計算方法， 5.4】參數(shù)檢測 識別仿真數(shù)據(jù)文件中的參數(shù)屬性，根據(jù)參數(shù)屬性查詢與之相對應(yīng)的規(guī)則庫的數(shù)據(jù)庫表格，利用數(shù)據(jù)庫表格中記載的閾值計算方法計算出該參數(shù)在這一時間點的閾值，將該參數(shù)的實際值與計算值相比較，判斷該參數(shù)是否異常， 5.5】將步驟5.4】所得出參數(shù)檢測結(jié)果與仿真文件中該參數(shù)的設(shè)定狀態(tài)進(jìn)行比較，如果兩者一致，則該次試車的規(guī)則庫數(shù)據(jù)表格設(shè)置正確，否則，規(guī)則庫表格設(shè)置異常，重新進(jìn)行規(guī)則庫表格設(shè)置。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的并聯(lián)試車故障監(jiān)測與診斷方法，其特征在于:在步驟I】之前，還包括判斷數(shù)據(jù)采集備份計算機(jī)和故障監(jiān)測與診斷計算機(jī)之間的接口傳輸是否正常的步驟，具體方法如下: .6.1】根據(jù)同型號發(fā)動機(jī)以往試車真實數(shù)據(jù)，對其進(jìn)行修改制作仿真數(shù)據(jù)文件，所述仿真數(shù)據(jù)文件中包括故障監(jiān)測與判斷時所需要的故障監(jiān)測點參數(shù)，故障監(jiān)測點參數(shù)可設(shè)置成正常，異常兩種狀態(tài)， .6.2】在數(shù)據(jù)采集備份計算機(jī)上回放仿真數(shù)據(jù)文件，并將仿真數(shù)據(jù)中各故障監(jiān)測點參數(shù)發(fā)送至故障監(jiān)測與診斷計算機(jī)，如果故障監(jiān)測與診斷計算機(jī)能夠接收到數(shù)據(jù)采集備份計算機(jī)所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，則該次試車數(shù)據(jù)采集備份計算機(jī)和故障監(jiān)測與診斷計算機(jī)之間的接口傳輸正常。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的并聯(lián)試車故障監(jiān)測與診斷方法，其特征在于:如果6.2】的檢測結(jié)果正常，繼續(xù)進(jìn)行判斷規(guī)則庫是否正確的步驟，具體方法如下: .6.3】根據(jù)參數(shù)的屬性信息將同一發(fā)動機(jī)不同參數(shù)進(jìn)行分類，并歸納至具有相同屬性的規(guī)則庫下，不同發(fā)動機(jī)的規(guī)則庫設(shè)置不相同；所述規(guī)則庫包括多類數(shù)據(jù)庫表格，每類數(shù)據(jù)庫表格用于存儲一類參數(shù)在不同時間點的閾值計算方法， . 6.4】識別仿真數(shù)據(jù)文件中的參數(shù)屬性，根據(jù)參數(shù)屬性查詢與之相對應(yīng)的規(guī)則庫的數(shù)據(jù)庫表格，利用數(shù)據(jù)庫表格中記載的閾值計算方法計算出該參數(shù)在這一時間點的閾值，將該參數(shù)的實際值與計算值相比較，判斷該參數(shù)是否異常， .6.5】將步驟6.4】所得出參數(shù)檢測結(jié)果與仿真文件中該參數(shù)的設(shè)定狀態(tài)進(jìn)行比較，如果兩者一致，則該次試車的規(guī)則庫數(shù)據(jù)表格設(shè)置正確，否則，規(guī)則庫表格設(shè)置異常，重新進(jìn)行規(guī)則庫表格設(shè)置。
【文檔編號】G01M15/00GK103792087SQ201410035097
【公開日】2014年5月14日 申請日期:2014年1月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月24日
【發(fā)明者】鄭小萍, 付正, 蔡琳, 吳錦鳳, 劉正, 李怡, 張輝 申請人:西安航天動力試驗技術(shù)研究所