專(zhuān)利名稱(chēng)：燃料箱污染物的預(yù)測(cè)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于預(yù)測(cè)燃料箱中的污染物的量的方法和一種用于預(yù)測(cè)燃料箱中的污染物的量的裝置。
背景技術(shù)：
由于污染物被引入燃料系統(tǒng)，久而久之，燃料箱會(huì)被污染。燃料箱污染物包括任何固體、液體或氣體，這些污染物在燃料箱環(huán)境中是不受歡迎的。燃料箱中通常的污染物的一些例子包括水(處于溶解和游離或懸浮狀態(tài))、冰、微生物或真菌污染物、油、碎屑和氣體污染物(如氧氣、氫氣和CO2 )。污染物通過(guò)通風(fēng)系統(tǒng)被引入燃料箱中?；蛘撸趯⑷剂弦肴剂舷渲袝r(shí)，污染物可通過(guò)入口被引入。污染物可聚集在固定式燃料箱(例如儲(chǔ)罐或發(fā)電機(jī)燃料箱)中，或聚集在交通工具(如飛機(jī)、船舶、火車(chē)、汽車(chē)等)中的燃料箱中。污染物聚集在燃料箱中一段時(shí)間后，可能導(dǎo)致需要監(jiān)測(cè)污染程度以核實(shí)污染物的量未超過(guò)容許極限(例如性能閾值)，并且可能需要周期性地采取措施以減少燃料箱中的污染物的量。例如，加燃料期間水分可通過(guò)飛機(jī)燃料箱的通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)入飛機(jī)燃料箱中，從而導(dǎo)致需要周期性地從燃料箱中排出水?？擅扛纛A(yù)定時(shí)間直接檢測(cè)燃料箱污染程度，以確定是否應(yīng)該采取措施來(lái)降低污染程度，例如，通過(guò)確定燃料箱中的污染物的量是否已經(jīng)到達(dá)行動(dòng)閾值來(lái)確定是否應(yīng)該采取措施?；蛘?，無(wú)論燃料箱中污染物的量如何，每隔預(yù)定時(shí)間采取措施來(lái)降低污染程度。對(duì)于飛機(jī)燃料箱，在飛機(jī)飛行了預(yù)定飛行小時(shí)數(shù)、或飛行了預(yù)定航程數(shù)、或在特定區(qū)域(如熱帶、北極等)飛行了預(yù)定航程數(shù)之后，通常要執(zhí)行排水維護(hù)操作，這是因?yàn)轱w機(jī)下降過(guò)程中周?chē)鷿穸鹊拇蠓兓瓜陆颠^(guò)程中水分通過(guò)燃料箱通風(fēng)口進(jìn)入。因?yàn)槲廴疚锞奂谌剂舷渲械乃俣炔豢赡苁遣蛔兊模菚?huì)受到一個(gè)或更多個(gè)運(yùn)行條件的影響，因而響應(yīng)于污染物的聚集而應(yīng)當(dāng)采取措施的間隔時(shí)間也不可能固定不變。如果每隔預(yù)定時(shí)間執(zhí)行維護(hù)任務(wù)，則在污染物的聚集速度低于預(yù)期速度時(shí)就會(huì)導(dǎo)致進(jìn)行不必要的維護(hù)操作，從而增加了運(yùn)行成本，并導(dǎo)致燃料系統(tǒng)的不必要的中斷時(shí)間。在交通工具(例如飛機(jī))的情況下，這可能需要交通工具停止運(yùn)行的時(shí)間比實(shí)際需要的時(shí)間要長(zhǎng)。另外，對(duì)于鑒別可能在定期檢測(cè)之間產(chǎn)生的故障來(lái)說(shuō)，定期進(jìn)行維護(hù)的效率低。在一些行業(yè)，使用預(yù)見(jiàn)性維護(hù)(PdM)技術(shù)來(lái)決定何時(shí)應(yīng)該進(jìn)行維護(hù)操作。預(yù)見(jiàn)性維護(hù)追蹤設(shè)備在一定時(shí)間內(nèi)的性能和狀況，并使用此信息來(lái)決定何時(shí)需要進(jìn)行維護(hù)操作，從而能使維護(hù)操作以低成本、高效率的方式進(jìn)行規(guī)劃。與傳統(tǒng)的定期和/或基于操作計(jì)數(shù)的維護(hù)方法相比，預(yù)見(jiàn)性維護(hù)能降低成本、減少設(shè)備中斷時(shí)間。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的第一方面提供了一種方法，用于預(yù)測(cè)時(shí)間周期結(jié)束時(shí)燃料箱中污染物的量，所述方法包括以下步驟:確定時(shí)間周期開(kāi)始時(shí)燃料箱中的污染物的量；確定時(shí)間周期內(nèi)燃料箱的至少一個(gè)運(yùn)行條件；使用與燃料箱的該至少一個(gè)運(yùn)行條件相關(guān)的信息來(lái)生成時(shí)間周期內(nèi)聚集在燃料箱中的污染物的預(yù)測(cè)量；以及，根據(jù)時(shí)間周期開(kāi)始時(shí)的污染物的量以及時(shí)間周期內(nèi)聚集的污染物的預(yù)測(cè)量，來(lái)計(jì)算時(shí)間周期結(jié)束時(shí)污染物的預(yù)測(cè)量。根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供了一種生成預(yù)測(cè)量的裝置，用于生成時(shí)間周期結(jié)束時(shí)燃料箱中的污染物的預(yù)測(cè)量，該裝置包括計(jì)算機(jī)，該計(jì)算機(jī)包括:量值確定單元，用于確定時(shí)間周期開(kāi)始時(shí)燃料箱中的污染物的量；運(yùn)行條件確定單元，用于確定時(shí)間周期內(nèi)燃料箱的至少一個(gè)運(yùn)行條件；預(yù)測(cè)量生成單元，其用于使用與燃料箱的所述至少一個(gè)運(yùn)行條件相關(guān)的信息來(lái)生成時(shí)間周期內(nèi)聚集在燃料箱中的污染物的預(yù)測(cè)量；以及計(jì)算單元，其用于根據(jù)時(shí)間周期開(kāi)始時(shí)的污染物的量和時(shí)間周期內(nèi)聚集的污染物的預(yù)測(cè)量，來(lái)計(jì)算時(shí)間周期結(jié)束時(shí)污染物的預(yù)測(cè)量。本發(fā)明具有的優(yōu)點(diǎn)是可預(yù)測(cè)將來(lái)某時(shí)刻燃料箱中的污染物的量。該信息例如通過(guò)指示何時(shí)應(yīng)該采取措施來(lái)減少燃料箱中的污染物的量而可有助于更準(zhǔn)確地計(jì)劃維護(hù)操作。如果污染物的聚集速度低于預(yù)期速度，維護(hù)工作組則不需要按照可能包括不必要的維護(hù)工作的預(yù)定時(shí)間安排進(jìn)行工作，因此這使得他們能有效地計(jì)劃他們的維護(hù)工作，從而降低了運(yùn)行成本、減少了中斷時(shí)間。使用該方法可預(yù)測(cè)時(shí)間周期結(jié)束時(shí)交通工具(例如飛機(jī)、火車(chē)、船舶或道路車(chē)輛)燃料箱中的污染物的量?？晒┻x擇地，該方法同樣可用于任何類(lèi)型的燃料箱，包括固定式燃料箱。用于生成污染物的預(yù)測(cè)聚集量的運(yùn)行條件可以是任何被認(rèn)為影響燃料箱中污染物的聚集速度的條件。可供選擇地，可使用兩種或更多種運(yùn)行條件。運(yùn)行條件可以自動(dòng)或手動(dòng)輸入到計(jì)算機(jī)程序或算法中，計(jì)算機(jī)程序或算法使用所述運(yùn)行條件來(lái)預(yù)測(cè)時(shí)間周期內(nèi)污染物的聚集量。用來(lái)預(yù)測(cè)時(shí)間周期內(nèi)聚集在燃料箱中的污染物的量的運(yùn)行條件可包括與燃料箱外部的周?chē)h(huán)境條件(例如周?chē)髿鉁囟然蛑車(chē)髿鈮毫蛑車(chē)髿鉂穸然蜻@些條件的組合)、或內(nèi)部燃料系統(tǒng)因素(如排水系統(tǒng)將水輸送到發(fā)動(dòng)機(jī)中的速度)相關(guān)的數(shù)據(jù)。已知這些條件影響一些污染物在燃料箱中聚集的速度，因而這些條件是可供考慮的特別合適的參量。但是，如果其他參量被認(rèn)為影響聚集速度，那么它們同樣也可單獨(dú)使用或與上文提及的參量一起使用?？芍苯訖z測(cè)或通過(guò)預(yù)報(bào)或預(yù)測(cè)獲取與周?chē)髿猸h(huán)境相關(guān)的數(shù)據(jù)。例如，如果是飛機(jī)，可以通過(guò)如下方式獲取溫度、壓力或濕度數(shù)據(jù):使用安裝在飛機(jī)上的傳感器直接檢測(cè)；或通過(guò)飛機(jī)外的傳感器在起飛位置處、在飛行目的地或任何其他地理位置檢測(cè)；或通過(guò)預(yù)報(bào)獲??；或使用先前航程或運(yùn)行期間的平均數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)測(cè)；或通過(guò)任何其他方式得出。通過(guò)污染物聚集的模擬來(lái)進(jìn)行預(yù)測(cè)，或可供選擇地根據(jù)污染物此前的聚集趨勢(shì)進(jìn)行推斷來(lái)預(yù)測(cè)，或通過(guò)結(jié)合模擬法與推斷法來(lái)進(jìn)行預(yù)測(cè)。為了幫助預(yù)測(cè)時(shí)間周期內(nèi)的聚集速度或聚集量，可以使用時(shí)間周期內(nèi)與運(yùn)行條件、或污染物聚集速度、或污染物的聚集量相關(guān)的平均數(shù)據(jù)。與運(yùn)行條件相關(guān)的平均數(shù)據(jù)可以包括溫度或壓力或濕度的平均數(shù)據(jù)，或被認(rèn)為影響污染物聚集的任何其他條件的平均數(shù)據(jù)。例如，對(duì)于特定路線(xiàn)的航程，可通過(guò)從類(lèi)似航程中獲取的平均數(shù)據(jù)(例如從類(lèi)似天氣或周?chē)髿猸h(huán)境下的航程獲取的溫度或壓力或濕度數(shù)據(jù))來(lái)生成時(shí)間周期內(nèi)的運(yùn)行條件。與污染物聚集速度相關(guān)的平均數(shù)據(jù)可以包括先前檢測(cè)或確定的類(lèi)似時(shí)間周期內(nèi)的聚集速度。例如，如果先前已經(jīng)確定出:當(dāng)飛機(jī)在特定區(qū)域且周?chē)h(huán)境條件處于一定范圍內(nèi)時(shí)，污染物將會(huì)以特定的平均聚集速度聚集在飛機(jī)燃料箱中，那么可運(yùn)用該平均聚集速度來(lái)預(yù)測(cè)類(lèi)似條件下飛行過(guò)程中的聚集量。與時(shí)間周期內(nèi)聚集的污染物的量相關(guān)的平均數(shù)據(jù)可以包括先前檢測(cè)或確定的類(lèi)似時(shí)間周期內(nèi)的聚集量。例如，一定條件下在一段周期內(nèi)將會(huì)聚集的污染物的量可以被認(rèn)為是先前航程中在類(lèi)似條件下已知的已經(jīng)聚集量的平均值。也希望能預(yù)測(cè)特定事件期間(例如起飛或著陸期間)的聚集量。在此情況下，某事件期間聚集的污染物的量可認(rèn)為是先前航程中類(lèi)似條件下且在類(lèi)似事件期間已知的已經(jīng)聚集量的平均值，例如，當(dāng)周?chē)諝鈼l件處于類(lèi)似范圍內(nèi)時(shí)在相同的位置的類(lèi)似事件期間的平均聚集量。對(duì)于特定航線(xiàn)或區(qū)域來(lái)說(shuō)該平均數(shù)據(jù)也是特定的，從而根據(jù)可比較的運(yùn)行周期內(nèi)的聚集量來(lái)得出特定航線(xiàn)或特定區(qū)域情況下時(shí)間周期內(nèi)預(yù)測(cè)的聚集量。在此情況下，飛行期間或通常一段時(shí)間周期內(nèi)或某事件期間內(nèi)聚集的污染物的量可被認(rèn)為是在先前航程中類(lèi)似條件下類(lèi)似運(yùn)行期間內(nèi)已知的已經(jīng)聚集的量的平均值，例如周?chē)諝鈼l件處于類(lèi)似范圍內(nèi)時(shí)在相同區(qū)域的類(lèi)似事件期間的平均聚集量。該方法可使用燃料箱位置來(lái)輔助預(yù)測(cè)，例如可以使用GPS定位數(shù)據(jù)來(lái)追蹤燃料箱位置。這種追蹤技術(shù)可用來(lái)記錄特定位置的周?chē)h(huán)境條件和/或例如根據(jù)天氣預(yù)報(bào)來(lái)輔助確定周?chē)h(huán)境條件。運(yùn)行條件可以包括飛行計(jì)劃，可自動(dòng)輸入飛行計(jì)劃，或可供選擇地，例如由飛行員或飛機(jī)副駕駛在飛行開(kāi)始之前手動(dòng)輸入飛行計(jì)劃。飛行計(jì)劃例如可以包括離開(kāi)位置和到達(dá)位置、路線(xiàn)、飛行期間的速度以及高度。該信息也可用來(lái)生成與燃料箱外的周?chē)諝鈼l件相關(guān)的更準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，例如，一段時(shí)間周期內(nèi)飛機(jī)的高度會(huì)影響溫度和濕度。運(yùn)行條件可包括地面條件和/或與維護(hù)操作或加燃料操作相關(guān)的數(shù)據(jù)，飛機(jī)在地面上時(shí)所述地面條件影響燃料箱中的水的聚集。污染物可以是水(以各種形態(tài)存在)，包括收集在貯槽中的游離態(tài)水、懸浮或溶解在燃料中的水、和冰。該方法同樣可用于其他污染物，例如油、或任何其他燃料箱污染物。時(shí)間周期結(jié)束時(shí)污染物預(yù)測(cè)量可與預(yù)定量(例如預(yù)定行動(dòng)閾值)比較。所述預(yù)定行動(dòng)閾值可表示需要采取特定措施(例如維護(hù)操作任務(wù)，如將污染物從燃料箱中排出或排除)時(shí)污染物的量。因而，該方法可用于計(jì)劃何時(shí)應(yīng)該進(jìn)行維護(hù)操作(例如排水操作)。時(shí)間周期結(jié)束時(shí)，可以檢測(cè)燃料箱中的污染物的檢測(cè)量，然后將所述檢測(cè)量與根據(jù)上述方法得出的污染物的預(yù)測(cè)量進(jìn)行比較。如果燃料箱中的檢測(cè)量與預(yù)測(cè)量相差很大，這可以被當(dāng)作燃料箱或燃料系統(tǒng)的部件存在故障的指示。燃料箱可設(shè)置有用于檢測(cè)污染物的量的傳感裝置。當(dāng)污染物是水時(shí)，傳感裝置可包括時(shí)域反射器(TDR)探針?？晒┻x擇地，傳感裝置可包括適于檢測(cè)或確定燃料箱中的污染物的量的任何裝置。使用該方法生成的數(shù)據(jù)可從飛機(jī)傳送到飛機(jī)外部。可無(wú)線(xiàn)傳遞數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)從飛機(jī)傳送到位于飛機(jī)外部的接收器(例如地面支援工作組使用的計(jì)算機(jī))?？晒┻x擇地，可通過(guò)有線(xiàn)連接傳送數(shù)據(jù)。
可使用該方法預(yù)測(cè)燃料箱中的污染物的量，或可供選擇地，該方法也可用于時(shí)間周期內(nèi)超過(guò)一種的污染物。可使用多個(gè)時(shí)間周期來(lái)執(zhí)行該方法，以決定何時(shí)應(yīng)該進(jìn)行維護(hù)操作。在時(shí)間周期內(nèi)可利用實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)來(lái)更新最初的預(yù)測(cè)值，以提高預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性。該裝置可包括計(jì)算機(jī)，該計(jì)算機(jī)被構(gòu)造成使用時(shí)間周期內(nèi)燃料箱的至少一個(gè)運(yùn)行條件來(lái)生成時(shí)間周期內(nèi)燃料箱中污染物聚集量的預(yù)測(cè)值。該裝置還可包括發(fā)送器，用于將該污染物聚集量的預(yù)測(cè)值無(wú)線(xiàn)傳送給外部接收器。可供選擇地，可通過(guò)有線(xiàn)連接傳送該污染物聚集量的預(yù)測(cè)值。該裝置可安裝在飛機(jī)上而用來(lái)預(yù)測(cè)時(shí)間周期結(jié)束時(shí)飛機(jī)的燃料箱中的污染物的量?？晒┻x擇地，該裝置可被安裝成作為用于任何其他燃料箱(如火車(chē)、船舶或道路車(chē)輛燃料箱或固定燃料箱)的燃料系統(tǒng)的部件。該裝置可被構(gòu)造成執(zhí)行上述方法中的任何步驟。


現(xiàn)在將參照附圖描述本發(fā)明的實(shí)施例，附圖如下:圖1示出了具有整體機(jī)翼燃料箱的飛機(jī)的平面圖；圖2是飛機(jī)的示意圖，示出了燃料箱中的傳感器，傳感器耦聯(lián)到用來(lái)預(yù)測(cè)燃料箱中的污染物的量的污染預(yù)測(cè)系統(tǒng)上；圖3是方框圖，示出了污染預(yù)測(cè)系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)所執(zhí)行的方法的步驟。
具體實(shí)施例方式圖1示出了飛機(jī)I的平面圖，飛機(jī)I具有機(jī)身2和機(jī)翼3、4。飛機(jī)具有燃料系統(tǒng)，燃料系統(tǒng)包括位于機(jī)翼3內(nèi)的燃料箱5 (如圖2所示)，燃料箱5用來(lái)儲(chǔ)存燃料。圖2示出了飛機(jī)機(jī)翼3的示意圖，機(jī)翼3具有帶污染物預(yù)測(cè)系統(tǒng)的燃料箱。燃料箱5通過(guò)通風(fēng)管道7與通風(fēng)箱6保持流體連通。通風(fēng)箱6具有通風(fēng)管8，通風(fēng)管8在機(jī)翼下側(cè)通向環(huán)境空氣以讓空氣流入和流出通風(fēng)箱6，從而使通風(fēng)箱6與環(huán)境空氣壓力平衡，從而也使燃料箱5與環(huán)境空氣壓力平衡。飛行期間燃料箱5中可保持弱正壓。通過(guò)通風(fēng)管8進(jìn)入燃料箱5中的空氣可含有水分，所述水分會(huì)聚集在燃料箱中。這與飛機(jī)下降期間尤其相關(guān)，其中在飛機(jī)下降期間大氣壓力隨著高度降低而增加，導(dǎo)致空氣通過(guò)通風(fēng)系統(tǒng)凈流入燃料箱中。如果周?chē)諝庀鄬?duì)潮濕(例如在熱/濕氣候下)，那么這種水分通過(guò)凝結(jié)在燃料箱5的壁部或溶解在燃料中而可聚集在燃料箱中。從大氣溫度大致為零下40攝氏度的巡航高度開(kāi)始下降時(shí)，燃料箱壁部很可能是寒冷的。另外，在加燃料操作期間，水可在受控的限度范圍內(nèi)進(jìn)入燃料箱，這是因?yàn)樗謳缀蹩偸且匀芙獾挠坞x態(tài)水或溶解的懸浮態(tài)水存在于被輸送到燃料箱中的燃料中。將燃料輸送到燃料箱的過(guò)程中，燃料會(huì)經(jīng)過(guò)過(guò)濾器，與燃料一起進(jìn)入的游離態(tài)或懸浮態(tài)水分含量由過(guò)濾器來(lái)控制。飛機(jī)燃料箱5中有水是不希望的，因?yàn)槿剂舷?中含水會(huì)造成燃料箱的微生物污染。微生物污染會(huì)增加磨損，使燃料系統(tǒng)元件發(fā)生退化，從而需要過(guò)早更換或修理某些燃料系統(tǒng)兀件。凝結(jié)在燃料箱5的壁部上的水會(huì)落到燃料箱5的底部，從而被收集在位于燃料箱5較低位置的貯槽9中并處于燃料下方。在單一燃料箱中可設(shè)置多個(gè)集水的貯槽9。許多飛機(jī)燃料系統(tǒng)包括排水系統(tǒng)(圖中未示出)，排水系統(tǒng)將水從貯槽中排出，并將水輸送到飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)中同燃料一起“燒盡”。這是處理燃料箱中的含水量的一種方式。但是，水可被輸送到發(fā)動(dòng)機(jī)的速度以及允許此操作(即水被輸送到發(fā)動(dòng)機(jī)中的操作)的飛行階段受到限制，因而久而久之收集在貯槽中的水量將增加，需要進(jìn)行排水維護(hù)處理來(lái)確保貯槽中的水位保持低于最大極限值。飛機(jī)I在地面上時(shí)，通過(guò)將探針插入排水閥10中使探針與排水閥10接合，然后打開(kāi)排水閥并讓流體通過(guò)排水閥10流出燃料箱5而進(jìn)入收集瓶中，從而水可通過(guò)排水閥10從貯槽9中排出。為了防止燃料箱5中聚集過(guò)量水，常規(guī)的方式為，以設(shè)定的時(shí)間間隔(例如，預(yù)定天數(shù)或在特定區(qū)域的預(yù)定航程之后)從燃料箱5中排出水。但是，當(dāng)水聚集在貯槽中的速度低于預(yù)期速度時(shí)，這將導(dǎo)致進(jìn)行不必要的維護(hù)工作，從而增加了飛機(jī)的運(yùn)行成本和停機(jī)時(shí)間。此外，燃料系統(tǒng)中有冰會(huì)額外妨礙水從燃料箱中排出，這是因?yàn)楸鶅龅乃荒芤詡鹘y(tǒng)方式從燃料箱5中排出。低溫下，例如在寒冷的巡航高度所處的溫度下或在寒冷地方的地面上，冰可形成在燃料箱中?？梢赃@樣將冰從燃料箱中排出:融化冰，從而使水收集在貯槽9中并能以常規(guī)方式將水排出。在寒冷環(huán)境下，這可能需要將飛機(jī)I放置在加熱的支架上來(lái)融化冰。燃料箱還可包括傳感器11以及傳感器12或諸如TDR探針的傳感器，傳感器11適于檢測(cè)收集在燃料箱5底部或貯槽9中的水量，傳感器12或諸如TDR探針的傳感器適于檢測(cè)燃料中溶解的和/或游離的(懸浮的)水的含量。在整個(gè)燃料箱中可設(shè)置一系列傳感器，根據(jù)燃料箱中的燃料液位，這些傳感器中僅一些傳感器可浸沒(méi)在燃料中(因而是可操作的)?？晒┻x擇地，傳感裝置可包括適于檢測(cè)或確定燃料箱中的污染物的量的任何裝置。在一個(gè)實(shí)施例中，使用傳感器11和12確定時(shí)間周期開(kāi)始時(shí)燃料箱5中的水量，傳感器11和12將此信息傳送給計(jì)算機(jī)13。然后計(jì)算機(jī)13使用運(yùn)行條件(包括飛行計(jì)劃和飛行曲線(xiàn)、以及使用傳感器14檢測(cè)的周?chē)h(huán)境條件)生成時(shí)間周期內(nèi)燃料箱5中將會(huì)聚集的水分(以各種狀態(tài)存在的水，包括液態(tài)水、燃料中的溶解水以及冰)的預(yù)測(cè)量。計(jì)算機(jī)13然后將時(shí)間周期內(nèi)將要聚集的水的預(yù)測(cè)量加上時(shí)間周期開(kāi)始時(shí)水的檢測(cè)量，來(lái)預(yù)測(cè)時(shí)間周期結(jié)束時(shí)燃料箱5內(nèi)的水量。飛行期間，當(dāng)貯槽9中的水和溶解在燃料中的水的檢測(cè)量改變以及運(yùn)行條件改變時(shí)，使用飛機(jī)上的即時(shí)數(shù)據(jù)來(lái)更新預(yù)測(cè)量以避免累積誤差。時(shí)間周期內(nèi)聚集在燃料箱5中的水的預(yù)測(cè)量可取決于仿真數(shù)據(jù)，或者可供選擇地，根據(jù)先前的已知聚集速度來(lái)推斷所述預(yù)測(cè)量。通過(guò)發(fā)送器15將預(yù)測(cè)量從飛機(jī)傳遞給計(jì)算機(jī)(未示出)，計(jì)算機(jī)位于飛機(jī)外而用于執(zhí)行維護(hù)計(jì)劃。然后使用該數(shù)據(jù)來(lái)幫助決定何時(shí)需要通過(guò)前述的傳統(tǒng)排水操作將水從燃料箱5中排出。將來(lái)通過(guò)對(duì)在不同時(shí)刻結(jié)束的多個(gè)不同時(shí)間周期及時(shí)進(jìn)行重復(fù)預(yù)測(cè)，則可估測(cè)出燃料箱5中或收集在貯槽9中的水量何時(shí)將到達(dá)預(yù)定值。使用該信息來(lái)幫助制定從貯槽9中排出水的時(shí)間表。由于能預(yù)測(cè)出時(shí)間周期結(jié)束時(shí)燃料箱中以各種形態(tài)存在的水的量，因而允許預(yù)先準(zhǔn)備維護(hù)時(shí)間表，所述維護(hù)時(shí)間表規(guī)定在哪些航段之間應(yīng)該從貯槽9中排水，以確保水位不會(huì)超過(guò)預(yù)定值，同時(shí)能消除不必要的維護(hù)工作。通過(guò)預(yù)測(cè)燃料箱中以各種形態(tài)存在的水的總量，也能估測(cè)出滯留在燃料箱內(nèi)的水(即非游離態(tài)的水，例如冰以及在特定燃料溫度下被溶解的水)的量。這例如在不能直接檢測(cè)冰量的情況下是有益的。另外，如果傳感器11，12的指示數(shù)表明水在燃料箱5中正在聚集的速度明顯快于計(jì)算機(jī)13預(yù)測(cè)的期望速度時(shí)，這可以被認(rèn)為是燃料系統(tǒng)或所述預(yù)測(cè)系統(tǒng)的部件出現(xiàn)故障的指示。例如，這可能表示燃料箱5、或傳感器11，12、或計(jì)算機(jī)13有故障，或與燃料系統(tǒng)的任何部件相互作用的任何其他元件或系統(tǒng)有故障。在此情況下，需要地面支援工作組分析燃料系統(tǒng)來(lái)核查故障。圖3是方框圖，示出了一實(shí)施例中計(jì)算機(jī)13執(zhí)行的步驟，以估計(jì)聚集在貯槽9中的水的預(yù)測(cè)量，并將此預(yù)測(cè)量傳送到地面支援工作組。方框21表示使用傳感器11，12檢測(cè)燃料箱9中的水量的步驟，以確定時(shí)間周期開(kāi)始時(shí)收集在貯槽中以及懸浮在燃料箱中的水量。方框22表示選擇時(shí)間周期并估測(cè)該時(shí)間周期內(nèi)貯槽9中的聚集水量，從而生成該時(shí)間周期結(jié)束時(shí)貯槽9中的水量的估測(cè)值的步驟。方框23表示檢測(cè)或確定運(yùn)行條件的步驟，所述運(yùn)行條件被認(rèn)為能影響水在貯槽9中聚集的速度。該運(yùn)行條件可包括傳感器14檢測(cè)的溫度、壓力和濕度、排水速度、由飛行員輸入到計(jì)算機(jī)13中的飛行計(jì)劃、以及預(yù)測(cè)的上升、巡航、下降和燃料燃燒曲線(xiàn)圖(profiles)。方框24表示預(yù)測(cè)時(shí)間周期內(nèi)聚集在燃料箱5中的水量的步驟，該步驟中，根據(jù)對(duì)先前運(yùn)行周期的數(shù)據(jù)進(jìn)行仿真和推斷，使用運(yùn)行條件來(lái)確定該時(shí)間周期內(nèi)的聚集量。當(dāng)可獲得合適的運(yùn)行條件時(shí)(參看方框23)，可通過(guò)仿真生成預(yù)測(cè)聚集量，或者，如果不能獲得所需的輸入數(shù)據(jù)，可通過(guò)針對(duì)先前趨勢(shì)進(jìn)行推測(cè)生成預(yù)測(cè)聚集量。仿真法比推斷法的預(yù)測(cè)效果更好。方框25表示如下步驟，在該步驟中，將時(shí)間周期內(nèi)聚集在貯槽9中的水的預(yù)測(cè)量加上時(shí)間周期開(kāi)始時(shí)的檢測(cè)量，以生成時(shí)間周期結(jié)束時(shí)貯槽9中的水的預(yù)測(cè)量。方框26表示如下步驟，在該步驟中，將該時(shí)間周期結(jié)束時(shí)貯槽9中的水的預(yù)測(cè)量從發(fā)送器15傳遞給計(jì)算機(jī)(未示出)，該計(jì)算機(jī)位于飛機(jī)外部而用于維護(hù)計(jì)劃。方框27表示如下步驟，在該步驟中，在所述時(shí)間周期結(jié)束之前的在后時(shí)刻及時(shí)在第二時(shí)間周期內(nèi)重復(fù)執(zhí)行上述過(guò)程，第二時(shí)間周期與第一時(shí)間周期在同一時(shí)刻結(jié)束，從而生成時(shí)間周期結(jié)束時(shí)貯槽9中水的預(yù)測(cè)量的更新值，然后將該數(shù)據(jù)傳送至地面支援工作組使用的計(jì)算機(jī)。上述實(shí)施例是本發(fā)明的非限制性例子。所附權(quán)利要求中所述的方法和裝置可適于預(yù)測(cè)任一時(shí)間周期結(jié)束時(shí)水、或溶解水、或冰、或以各種形態(tài)存在的水、或燃料箱中的其他污染物的量。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，可以理解:計(jì)算機(jī)13可通過(guò)公知的硬件和/或軟件、及任何組合的方式實(shí)現(xiàn)以用于執(zhí)行圖3中的方法。根據(jù)另一實(shí)施例，用來(lái)生成時(shí)間周期結(jié)束時(shí)燃料箱中的污染物的預(yù)測(cè)量的裝置可包括計(jì)算機(jī)，該計(jì)算機(jī)包括:量值確定單元，其用于確定時(shí)間周期開(kāi)始時(shí)燃料箱中的污染物的量；運(yùn)行條件確定單元，其用于確定時(shí)間周期內(nèi)燃料箱的至少一個(gè)運(yùn)行條件；預(yù)測(cè)量生成單元，其用于使用與燃料箱的所述至少一個(gè)運(yùn)行條件相關(guān)的信息來(lái)生成時(shí)間周期內(nèi)聚集在燃料箱中的污染物的預(yù)測(cè)量；以及計(jì)算單元，其用于根據(jù)時(shí)間周期開(kāi)始時(shí)的污染物的量和時(shí)間周期內(nèi)聚集的污染物的預(yù)測(cè)量來(lái)計(jì)算時(shí)間周期結(jié)束時(shí)污染物的預(yù)測(cè)量。優(yōu)選地，所述至少一個(gè)運(yùn)行條件包括燃料箱外的周?chē)諝鈼l件。優(yōu)選地，所述周?chē)諝鈼l件包括從從包含溫度、壓力和濕度的組中選擇的至少一個(gè)量值。優(yōu)選地，該至少一個(gè)運(yùn)行條件包括飛行計(jì)劃。優(yōu)選地，該計(jì)算機(jī)還包括比較單元，其用于將時(shí)間周期結(jié)束時(shí)污染物的預(yù)測(cè)量與一預(yù)定量進(jìn)行比較。優(yōu)選地,該預(yù)定量是行動(dòng)閾值。優(yōu)選地，在時(shí)間周期結(jié)束時(shí)檢測(cè)燃料箱中的污染物的量。優(yōu)選地，所述比較單元將污染物的檢測(cè)量與時(shí)間周期結(jié)束時(shí)的預(yù)測(cè)量比較。優(yōu)選地，所述計(jì)算單元計(jì)算具有不同的結(jié)束時(shí)刻的多個(gè)時(shí)間周期中的污染物的預(yù)測(cè)量。燃料箱可如上所述那樣位于飛機(jī)機(jī)翼中；或者，可供選擇地，燃料箱位于飛機(jī)的另一部件上；或者燃料箱可以是是任何類(lèi)型的固定式燃料箱，例如貯罐或發(fā)電機(jī)燃料箱；或者，燃料箱是任何類(lèi)型的交通工具燃料箱，例如飛機(jī)或船舶或火車(chē)或汽車(chē)上的燃料箱。通過(guò)檢測(cè)確定時(shí)間周期開(kāi)始時(shí)的污染物的量，或可供選擇地，通過(guò)某些其他方式確定污染物的量。例如，污染物是水且排水操作之后立即開(kāi)始時(shí)間周期的情況下，認(rèn)為時(shí)間周期開(kāi)始時(shí)燃料箱中基本上無(wú)游離態(tài)水是合適的?？晒┻x擇地，污染物是冰且燃料箱已經(jīng)處于溫暖環(huán)境中較長(zhǎng)的一段時(shí)間之后開(kāi)始時(shí)間周期的情況下，認(rèn)為時(shí)間周期開(kāi)始時(shí)燃料箱中沒(méi)有冰是合適的?？晒┻x擇地，可以以一些其他方式來(lái)估測(cè)和模擬時(shí)間周期開(kāi)始時(shí)污染物的量。時(shí)間周期可以貫穿于特定的使用階段，例如，將該方法運(yùn)用到飛機(jī)燃料箱上時(shí)，在航班開(kāi)始且飛機(jī)起飛前，時(shí)間周期就開(kāi)始，而在航班結(jié)束且飛機(jī)著陸時(shí)時(shí)間周期結(jié)束。但是，時(shí)間周期可包括任一時(shí)間段，時(shí)間長(zhǎng)短可以是任意的。例如，將該方法運(yùn)用到飛機(jī)燃料箱上時(shí)，時(shí)間周期可貫穿幾個(gè)航程，或僅是一個(gè)航程的一部分，或者包括飛機(jī)在地面上的時(shí)間期間。為進(jìn)行解釋?zhuān)呀?jīng)選定了列舉在優(yōu)選實(shí)施例中的運(yùn)行條件；可使用從被認(rèn)為影響污染物的聚集速度的運(yùn)行條件中選定的任何合適條件來(lái)生成時(shí)間周期內(nèi)聚集的污染物的預(yù)測(cè)量，所述運(yùn)行條件可包括優(yōu)選實(shí)施例中列舉的所有或一些條件，或不包括上述列舉條件?？蓪r(shí)間周期結(jié)束時(shí)污染物的預(yù)測(cè)量無(wú)線(xiàn)傳送給優(yōu)選實(shí)施例中描述的外部接收器，或可供選擇地通過(guò)有線(xiàn)連接傳送預(yù)測(cè)量，或不將預(yù)測(cè)量傳送給外部計(jì)算機(jī)。盡管上面已經(jīng)參照具體的優(yōu)選實(shí)施例描述了本發(fā)明，但是應(yīng)該理解為，在不脫離所附權(quán)利要求書(shū)限定的本發(fā)明的保護(hù)范圍的情況下，可作出各種改變或改進(jìn)。
權(quán)利要求
1.一種預(yù)測(cè)方法，用于預(yù)測(cè)時(shí)間周期結(jié)束時(shí)燃料箱中的污染物的量，所述方法包括以下步驟: 確定時(shí)間周期開(kāi)始時(shí)燃料箱中的污染物的量； 確定時(shí)間周期內(nèi)燃料箱的至少一個(gè)運(yùn)行條件； 使用與燃料箱的所述至少一個(gè)運(yùn)行條件相關(guān)的信息來(lái)生成時(shí)間周期內(nèi)聚集在燃料箱中的污染物的預(yù)測(cè)量；以及 根據(jù)時(shí)間周期開(kāi)始時(shí)的污染物的量以及時(shí)間周期內(nèi)聚集的污染物的預(yù)測(cè)量，來(lái)計(jì)算時(shí)間周期結(jié)束時(shí)污染物的預(yù)測(cè)量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中，燃料箱是交通工具用燃料箱。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的方法，其中，該交通工具是飛機(jī)。
4.根據(jù)前述任一權(quán) 利要求的方法，其中，運(yùn)行條件包括燃料箱外的周?chē)諝鈼l件。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的方法，其中，所述周?chē)諝鈼l件包括從包含溫度、壓力和濕度的組中選擇的至少一個(gè)量值。
6.根據(jù)權(quán)利要求3至5中任一權(quán)利要求的方法，其中，所述運(yùn)行條件中的一個(gè)是飛行計(jì)劃。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的方法，其中，飛機(jī)計(jì)劃由手工輸入。
8.根據(jù)前述任一權(quán)利要求的方法，其中，污染物是水。
9.根據(jù)前述任一權(quán)利要求的方法，其中，將時(shí)間周期結(jié)束時(shí)污染物的預(yù)測(cè)量與一預(yù)定量值進(jìn)行比較。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的方法，其中，所述預(yù)定量值是行動(dòng)閾值。
11.根據(jù)前述任一權(quán)利要求的方法，其中，在時(shí)間周期結(jié)束時(shí)檢測(cè)燃料箱中的污染物的量。
12.根據(jù)權(quán)利要求11的方法，其中，將對(duì)污染物進(jìn)行檢測(cè)所得的檢測(cè)量與時(shí)間周期結(jié)束時(shí)污染物的預(yù)測(cè)量進(jìn)行比較。
13.根據(jù)前述任一權(quán)利要求的方法，其中，時(shí)間周期結(jié)束時(shí)污染物的預(yù)測(cè)量被傳送到飛機(jī)之外。
14.根據(jù)前述任一權(quán)利要求的方法，其中，該方法用于預(yù)測(cè)時(shí)間周期結(jié)束時(shí)燃料箱中的兩種或更多種污染物的量。
15.根據(jù)前述任一權(quán)利要求的方法，其中，計(jì)算多個(gè)時(shí)間周期內(nèi)的污染物的預(yù)測(cè)量，該多個(gè)時(shí)間周期具有不同的結(jié)束時(shí)刻。
16.—種前述任一權(quán)利要求所述的方法的應(yīng)用，其中，使用前述任一權(quán)利要求所述的方法來(lái)決定何時(shí)應(yīng)該進(jìn)行維護(hù)操作。
17.一種用于生成時(shí)間周期結(jié)束時(shí)燃料箱中的污染物的預(yù)測(cè)量的裝置，該裝置包括計(jì)算機(jī)，該計(jì)算機(jī)包括: 量值確定單元，該量值確定單元用于確定時(shí)間周期開(kāi)始時(shí)燃料箱中的污染物的量；運(yùn)行條件確定單元，該運(yùn)行條件確定單元用于確定時(shí)間周期內(nèi)燃料箱的至少一個(gè)運(yùn)行條件； 預(yù)測(cè)量生成單元，該預(yù)測(cè)量生成單元用于使用與燃料箱的所述至少一個(gè)運(yùn)行條件相關(guān)的信息來(lái)生成時(shí)間周期內(nèi)聚集在燃料箱中的污染物的預(yù)測(cè)量；以及計(jì)算單元，該計(jì)算單元用于根據(jù)時(shí)間周期開(kāi)始時(shí)的污染物的量和時(shí)間周期內(nèi)聚集的污染物的預(yù)測(cè)量來(lái)計(jì)算時(shí)間周期結(jié)束時(shí)污染物的預(yù)測(cè)量。
18.根據(jù)權(quán)利要求17的裝置，所述裝置還包括發(fā)送器，發(fā)送器用于將時(shí)間周期結(jié)束時(shí)燃料箱中的污染物的預(yù)測(cè)量傳送給外部接收器。
19.根據(jù)權(quán)利要求17或18的裝置，所述裝置還包括傳感器，傳感器用于檢測(cè)時(shí)間周期開(kāi)始時(shí)燃料箱中的污染物的量。
20.根據(jù)權(quán)利要求17的裝置，其中，所述至少一個(gè)運(yùn)行條件包括燃料箱外的周?chē)諝鈼l件。
21.根據(jù)權(quán)利要求20的裝置，所述周?chē)諝鈼l件包括從包含溫度、壓力和濕度的組中選擇的至少一個(gè)量值。
22.根據(jù)權(quán)利要求17的裝置，其中，所述至少一個(gè)運(yùn)行條件包括飛行計(jì)劃。
23.根據(jù)前述任一權(quán)利要求的裝置，其中，計(jì)算機(jī)還包括比較單元，所述比較單元用于將時(shí)間周期結(jié)束時(shí)污染物的預(yù)測(cè)量與一預(yù)定量值比較。
24.根據(jù)權(quán)利要求23的裝置，其中，該預(yù)定量值是行動(dòng)閾值。
25.根據(jù)前述任一權(quán)利要求的裝置，其中，在時(shí)間周期結(jié)束時(shí)檢測(cè)燃料箱中的污染物的量。
26.根據(jù)權(quán)利要求23的裝置，其中，所述比較單元將對(duì)污染物進(jìn)行檢測(cè)所得到的檢測(cè)量與時(shí)間周期結(jié)束時(shí)污染物的預(yù)測(cè)量比較。
27.根據(jù)前述任一權(quán)利要求的裝置，其中，所述計(jì)算單元計(jì)算多個(gè)時(shí)間周期內(nèi)的污染物的預(yù)測(cè)量，所述多個(gè)時(shí)間周期具有不同的結(jié)束時(shí)刻。
28.一種飛機(jī)，其包括燃料箱和根據(jù)權(quán)利要求17的用于生成時(shí)間周期結(jié)束時(shí)燃料箱中的污染物的預(yù)測(cè)量的裝置。
全文摘要
一種預(yù)測(cè)時(shí)間周期結(jié)束時(shí)燃料箱中污染物的量的方法，該方法包括以下步驟確定時(shí)間周期開(kāi)始時(shí)燃料箱中的污染物的量；確定時(shí)間周期內(nèi)燃料箱中的至少一個(gè)運(yùn)行條件；使用與燃料箱中的該至少一個(gè)運(yùn)行條件相關(guān)的信息來(lái)生成時(shí)間周期內(nèi)聚集在燃料箱中的污染物的預(yù)測(cè)量；以及根據(jù)時(shí)間周期開(kāi)始時(shí)的污染物的量與時(shí)間周期內(nèi)聚集的污染物的預(yù)測(cè)量，來(lái)計(jì)算時(shí)間周期結(jié)束時(shí)污染物的預(yù)測(cè)量。
文檔編號(hào)G06Q10/06GK103106552SQ201210445928
公開(kāi)日2013年5月15日 申請(qǐng)日期2012年11月9日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月11日
發(fā)明者J·K-W·拉姆, F·蒂奇伯恩, S·馬斯特斯, D·帕門(mén)特 申請(qǐng)人:空中客車(chē)運(yùn)營(yíng)有限公司