航空发动机故障监测诊断系统设计ppt课件

飞 机 数 据 采 集 系 统
飞机数据处理
飞机控制室
快速存取记录器
飞行数据记录仪 黑匣子
空中 地面
滑 油 样 品
传输器
滑油光谱 铁谱分析
传输器
气路分析
发动机状态报告 地
面
试车台数据
计
算
故障模拟平台数据
机
发动机
发动机
维修历史数据
结构履历 数据库
故障 数据库
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来自百度文库
三.技术实现
气路分析技术 振动监测技术 滑油分析技术
航空发动机状态 分析报告
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3.1 气路分析技术
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利用能量守恒 、流量连续、 动量守恒等关 系建立带诊断 的发动机的数 学模型
2
利用内部传感 器测量气路参 数，通过对比 了解单元体性 能参数变化
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红外成像仪探 测热端温度场 ；尾气光谱分 析了解工作效 率、燃烧情况
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3.2 振动监测技术
必要性
硬件安装
数据的平滑：平均平滑法/指数平滑法 野点的剔除：统计学方法/基于距离的方法/基于偏离的方法 +分箱/聚类/回归 缺失数据的补充：插补/加权调整
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3.5 智能化故障诊断数据库
发动机 试验数据
故障 模拟数据
专家 诊断系统
数据库
故障维修 历史数据
结构履历 数据
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3.6 网络化数据平台
飞机
通讯卫星 /互联网
信号处理
发动机众多的转 采用振动传感器 稳态振动信号进
子部件的故障都 安装在振动具有 行频谱分析，
与振动有关，且 代表性的发动机 监测各分量的
大多早期故障信 的安装节、转 振动值，并对
息在其振动中都 子的支撑面和承 信号进行小波分
有所反映。
力机匣的对接面 析等相关分析
。
以提取出信号中
的特征值。
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3.3 滑油分析技术
机场
地面监控诊断中心
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四.设计总结
可行性
创新点
收获
展望
经济可行性 技术可行性
离线与在线有 机结合 多种诊断方式 选择性结合 数据库智能诊 断
课程的基本原 理和方法 课程的巨大作 用和意义
望老师加以指 正
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谢谢！
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滑油系统本身
监视滑油系统 本身（滑油压力、 滑油温度、滑油量 、油滤），保证其 工作正常、可靠。
磨损件状况
利用专门的铁 谱仪对滑油进行铁 谱分析，根据磨粒 的大小和数量确定 磨损件的磨损情况 。
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3.4 数据预处理方法
航空发动机常年在高温、高压、高噪声环境下工作，其相关 参数的测量较为困难，采集到的航空发动机相关性能参数的数据 若不加以预处理，则很难准确反映航空发动机的实际健康状态。 数据预处理主要包括数据的平滑和野点的剔除与修正以及缺失数 据的补充。
机械系统故障诊断 航空发动机的状态监测和故障诊断
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主要内容
1
项目研究
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方案设计
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技术实现
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设计总结
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一.研究背景与意义
航空发动机作为飞机的动力 来源，其结构复杂，且工作在高 温、大压力的苛刻条件下，从发 动机发展现状看，无论设计、材 料和工艺水平，抑或使用、维护 和管理水平，都不可能完全保证 其使用中的可靠性。而发动机故 障在飞机飞行故障中往往是致命 的，并且占有相当大的比例。
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二.系统方案设计
系统方案比较
离线模式：
1.设备简单易维护 2.运行成本低 3.实时性差，不能 就突发情况快速反 应
在线模式：
1.实时性好，能够 对于突发情况快速 反应 2.传输、处理数据 量大，设备要求高 3运行维护复杂， 成本高
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系统结构框图
发动机 多路传感器 数据采集和合成单元 发动机数据处理和分析
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一.研究背景与意义
目前，主流航空发动机的状态 监测模式由最初的定期维护逐步发 展为现今的视情维护。从国外的资 料来看，大都采用了发动机状态监 视和故障诊断系统EMS，并且逐步 研究颁布了一系列指南，使其应用 已日趋广泛和完善。然而国内的相 关研究虽已初见成效，但还远远不 能够适应飞机盒发展的需要。