用于對航空器發(fā)動機的閥進行監(jiān)控的方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及用于監(jiān)控的系統(tǒng)的領域，所述系統(tǒng)用于對航空器發(fā)動機中的閥進行監(jiān)控并且尤其用于對NAI(發(fā)動機艙防冰)型閥的失效的第一信號進行探測。
【背景技術】
[0002]航空器發(fā)動機包括多個閥，需要所述多個閥來控制在發(fā)動機中循環(huán)的不同流體的流率。通常來說，閥包括位置傳感器，所述位置傳感器使得能夠監(jiān)控閥的運行狀態(tài)。監(jiān)控則在于將閥的指令位置與由位置傳感器探測到的位置進行比較。一個或多個位置傳感器的故障或損壞產(chǎn)生報警信息，所述報警信息因為維護的介入或多或少可導致航空器長時間的無法調(diào)動(immobilisat1n)。
[0003]此外，諸如NAI(發(fā)動機艙防冰，Nacelle Ant1-1cing)閥的某些閥不包括位置探測裝置，于是難于監(jiān)控所述閥的正常運行。實際上，當不能直接地記錄失效而是記錄其影響時，對失效進行探測愈加困難。
[0004]NAI閥被采用在氣動防冰系統(tǒng)中，所述氣動防冰系統(tǒng)用以避免發(fā)動機艙結冰。如果NAI閥一直被阻塞在打開位置，除冰部件就有過熱的風險。相反，如果閥一直被阻塞在關閉位置，發(fā)動機艙結冰可導致冰被發(fā)動機吸入。為避免這些問題，有利地，在所述閥被阻塞住之前探測這些閥的失效的第一信號。
[0005]因此本發(fā)明的目的是提出一種用于探測的方法和系統(tǒng)，所述方法和系統(tǒng)易于實施并且能夠快速地、準確地且可靠地探測航空器發(fā)動機閥中的失效的第一信號并且預測異常。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明由用于對航空器發(fā)動機的閥中的失效的第一信號進行探測的方法所限定，所述方法包括以下步驟:
[0007]-對所述閥的輸出壓力測量值以及與所述閥相關的指令數(shù)據(jù)和環(huán)境數(shù)據(jù)進行采集，
[0008]-限定作為所述輸出壓力測量值及所述指令數(shù)據(jù)和環(huán)境數(shù)據(jù)的函數(shù)的失效的第一信號的一組指標，
[0009]-對失效的第一信號的所述一組指標中的每個指標隨時間的變化進行監(jiān)控，
[0010]-在所述監(jiān)控期間對所述一組指標當中的至少一個指標的可能的偏差進行探測，所述偏差代表所述閥的失效的第一信號。
[0011]本發(fā)明的方法非常易于以最少的計算操作來實施。此外，此方法使得能夠主要從輸出壓力測量值來探測不包括位置傳感器的閥的失效的第一信號。
[0012]根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選的實施例，至少一個指標的偏差的探測包括以下步驟:
[0013]-針對每個指標確定與所述指標的觀測到的隨時間的變化相關聯(lián)的斜率，所述斜率被稱為估計斜率，以及
[0014]-對估計斜率的可能的異常表現(xiàn)進行探測，所述可能的異常表現(xiàn)表明了與所述估計斜率相關聯(lián)的指標的偏差。
[0015]有利地，估計斜率的異常表現(xiàn)的探測包括以下事件當中的至少一個事件:斜率的突變、在第一預定閾值之上的斜率以及在第二預定閾值之下的斜率。
[0016]有利地，估計斜率的異常表現(xiàn)的探測包括以下步驟:
[0017]-針對每個指標確定與每個指標的隨時間的自然變化相關聯(lián)的另一斜率，所述斜率被稱為期望斜率，
[0018]-針對每個指標計算所述估計斜率與相應的期望斜率之間的主導性差異，以及
[0019]-將與每個指標有關的所述主導性差異與相應的預定報警閾值區(qū)間進行比較。
[0020]因此，以很少的計算和很高的精確度來可非?？焖俚靥綔y任何偏差?？筛鶕?jù)指標來選擇預定報警閾值區(qū)間。
[0021 ]有利地，所述方法包括學習階段，以限定每個指標隨時間的自然變化并且從每個指標隨時間的自然變化確定與每個指標有關的期望斜率。
[0022]這使得能夠非常有效率地將觀測到的變化與指標的自然變化進行比較，以便探測斜率最細微的變化。
[0023]有利地，在確定的一系列飛行期間，如果與至少一個指標相關的所述主導性差異超出所述預定報警閾值區(qū)間，本方法包括失效的第一信號的報警的觸發(fā)。
[0024]根據(jù)一個變型，所述方法包括以下步驟:
[0025]-如果與指標相關的所述主導性差異在確定的一系列飛行期間減小，則對低級別報警進行觸發(fā)，
[0026]-如果與指標相關的所述主導性差異在確定的一系列飛行期間保持不變，則對中級別報警進行觸發(fā)，以及
[0027]-如果與指標相關的所述主導性差異在確定的一系列飛行期間增加，則對高級別報警進行觸發(fā)。
[0028]根據(jù)又一變型，所述方法包括以下步驟:
[0029]-如果單個指標示出了超出所述預定報警閾值區(qū)間的主導性差異，則對低級別報警進行觸發(fā)，
[0030]-如果兩個指標示出了超出所述預定報警閾值區(qū)間的主導性差異，則對中級別報警進行觸發(fā)，以及
[0031]-如果至少三個指標示出了超出所述預定報警閾值區(qū)間的主導性差異，則對高級別報警進行觸發(fā)。
[0032]根據(jù)本發(fā)明的另一優(yōu)選的實施例，所述方法包括以下步驟:
[0033]-推定每個指標的觀測到的隨時間的變化達到飛行數(shù)的預定水平線，以及
[0034]-針對每個指標進行計算指標的在所述水平線處的值超出預定投影閾值(projected threshold)的可能性。
[0035]這使得能夠在給定的水平線處預測閥的可能的異常。
[0036]根據(jù)本發(fā)明的又一個優(yōu)選的實施例，所述方法包括以下步驟:
[0037]-針對每個指標限定超出預定投影閾值的可能性的測量值，
[0038]-對每個指標的觀測到的隨時間的變化進行推定，以及
[0039]-針對每個指標計算投影水平線，在所述投影水平線的端部達到所述可能性測量值。
[0040]這使得能夠預測閥的壽命。
[0041]有利地，所述環(huán)境數(shù)據(jù)包括環(huán)境壓力數(shù)據(jù)、閥供應壓力數(shù)據(jù)和溫度測量值，并且指令數(shù)據(jù)包括用以打開和關閉所述閥的指令的時刻。
[0042]對指令數(shù)據(jù)和環(huán)境數(shù)據(jù)的采集在使得能夠完善指標的限定時不需要附加的裝置。事實上，環(huán)境數(shù)據(jù)可容易地從在航空器中已有的監(jiān)控系統(tǒng)獲得，并且指令數(shù)據(jù)也可從機載計算機獲得。此外，環(huán)境數(shù)據(jù)用于將指標標準化，以便使得用于探測的所述系統(tǒng)無論在何等采集條件下都能夠同樣地運轉(zhuǎn)。
[0043]有利地，失效的第一信號的所述一組指標包括以下指標當中的一個或多個指標:
[0044]-打開所述閥的時間延遲，所述時間延遲由打開所述閥的指令的時刻與輸出壓力證實了表示打開的閥的預定函數(shù)的時刻之間的時間延遲來確定，
[0045]-關閉所述閥的時間延遲，所述時間延遲由關閉所述閥的指令的時刻與輸出壓力大約等于環(huán)境壓力的時刻之間的時間延遲來確定，
[0046]-所述閥的打開狀況，所述打開狀況由所述輸出壓力與表示打開的閥的所述預定函數(shù)之間的比較來確定，以及
[0047]-所述閥的關閉狀況，所述關閉狀況由所述輸出壓力與所述環(huán)境壓力之間的比較來確定。
[0048]本發(fā)明還涉及一種用于對航空器發(fā)動機的閥中的失效的第一信號進行探測的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括:
[0049]-采集裝置，所述采集裝置配置為對所述閥的輸出壓力測量值和與所述閥相關的指令數(shù)據(jù)及環(huán)境數(shù)據(jù)進行采集，
[0050]-處理裝置，所述處理裝置配置為限定作為所述輸出壓力測量值和所述指令數(shù)據(jù)及環(huán)境數(shù)據(jù)的函數(shù)的失效的第一信號的一組指標，
[0051]-處理裝置，所述處理裝置配置為對失效的第一信號的所述一組指標中的每個指標隨時間的變化進行監(jiān)控，以及
[0052]-處理裝置，所述處理裝置配置為對所述一組指標當中的至少一個指標的可能的偏差進行探測，所述偏差代表所述閥的失效的第一信號。
[0053]這些指標設想了閥的所有運行情況，因此對于探測失效的第一信號是非常相關的。
[0054]本發(fā)明還涉及一種航空器發(fā)動機，所述航空器發(fā)動機包括根據(jù)上述特征的用于探測的系統(tǒng)。
【附圖說明】
[0055]由閱讀參照附圖的本發(fā)明的優(yōu)選實施例，本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點將變得清楚，在所述附圖中:
[0056]圖1示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)用于探測航空器發(fā)動機閥中的失效的第一信號；
[0057]圖2是示出了對于通常關閉的閥將輸出壓力作為環(huán)境壓力的函數(shù)的圖表；
[0058]圖3是示出了對于通常打開的閥將輸出壓力作為供應壓力的函數(shù)的圖表；
[0059]圖4是示出了根據(jù)本發(fā)明的失效的第一信號的指標隨時間的變化的圖表；
[0060]圖5是示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例的用于對失效的第一信號進行預測的方法的圖表；以及
[0061]圖6是示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例的用于對閥的壽命進行預測的方法的圖表。
【具體實施方式】
[0062]本發(fā)明的基礎概念是基于監(jiān)控隨時間的相關指標，以探測實際上由壓力測量值所構建的失效的第一信號。
[0063]圖1示意性地示出了根據(jù)