BR102016013165B1 - Método para o projeto de um teste embutido implementado por computador, sistema para a concepção de um teste embutido, e, meio de armazenamento legível por computador - Google Patents

Abstract

método para o projeto de um teste embutido implementado por computador, sistema para a concepção de um teste embutido, e, produto de programa de computador para projetar um teste embutido descreve-se um método implementado por computador para a projetar um teste embutido. o método inclui a receber, por meio de um processador, um modelo do subsistema, incluindo os parâmetros do sistema para um trocador de calor, em que cada um dos parâmetros do sistema inclui um sensor de variação; determinação, por meio do processador, um vetor design de teste com base em um ou mais dos parâmetros do sistema; e projetar, através do processador, o teste embutido com base no vetor de projeto de teste.

Description

FUNDAMENTOS

[001] A presente divulgação refere-se à detecção de falha ativa e isolamento dos sistemas dinâmicos e, mais especificamente, a identificação de incrustação do trocador de calor de placas.

[002] Um objetivo de um sistema de controle ambiental de aviões (ECS) é fornecer ar fresco em condições adequadas para os passageiros e tripulação, ao mesmo tempo em que executa o aquecimento secundário e arrefecimento de vários componentes de aeronaves. ECSs são necessários para controlar a temperatura da corrente de "sangria" de ar quente após a compressão. Trocadores de calor de placas de fluxo cruzado são normalmente utilizados em ECSs devido ao seu pequeno peso e volume em relação à sua eficiência de transferência de calor. FIG. 1 representa um diagrama de tubulação de ECS de aeronaves e de instrumentação convencional (de referência). O trocador de calor primário ECS 2 utiliza ar ambiente ram 4 como o lado de fluido frio para diminuir a temperatura da corrente de sangria comprimida. Como resultado, as operações de aeronaves expõem a ECS, particularmente o seu lado frio, a incrustação por contaminantes, como areia, pó e sal.

[003] a incrustação em ECS de aeronaves é mais frequentemente causado pela deposição de partículas de poeira suspensas no fluxo de ar de entrada. Acumulação de partículas é uma função da taxa de fluxo de ar, a concentração de contaminantes e a temperatura do sistema e pressão. O acúmulo de contaminantes na superfície do trocador de calor da ECS reduz significativamente a sua eficiência de transferência de calor e desempenho ao longo do tempo ao mesmo tempo em que também aumenta a queda de pressão, levando a custos significativos de falhas de manutenção e componentes.

SUMÁRIO

[004] De acordo com uma modalidade da presente invenção, um método implementado por computador para um método implementado por computador para o projeto de um teste embutido é descrito. O método inclui a receber, por meio de um processador, um modelo do subsistema, incluindo os parâmetros do sistema para um trocador de calor, em que cada um dos parâmetros do sistema inclui uma variação de sensor; determinação, por meio do processador, um vetor design de teste com base em um ou mais dos parâmetros do sistema; e projetar, através do processador, o teste embutido com base no vetor de projeto de teste.

[005] De acordo com outras modalidades, é descrito um sistema para projetar um teste embutido. O sistema pode incluir, pelo menos, um sensor configurado para detectar uma ou mais variáveis do sistema de um trocador de calor; e um processador configurado para receber um modelo do subsistema, incluindo os parâmetros do sistema para o trocador de calor, onde cada um dos parâmetros do sistema inclui uma variação de sensor; determinar um vetor de projeto de teste com base em um ou mais dos parâmetros do sistema e variação de entrada permitida; e projetar o teste embutido com base no vetor de projeto de teste.

[006] De acordo com ainda outras modalidades, descreve-se um produto de programa de computador para projetar um teste embutido. O produto de programa de computador inclui um meio de armazenamento legível por computador que tem instruções de programa incorporadas nele, em que o meio de armazenamento legível por computador não é um sinal transitório PER SE. As instruções do programa são executáveis por um processador operacionalmente ligado a pelo menos um sensor para fazer com que o processador execute um método. O método inclui a receber, por meio de um processador, um modelo do subsistema, incluindo os parâmetros do sistema para um trocador de calor, em que cada um dos parâmetros do sistema inclui uma variação de sensor; determinação, por meio do processador, um vetor de projeto de teste com base em um ou mais dos parâmetros do sistema; e projetar, através do processador, o teste embutido com base no vetor de projeto de teste.

BREVE DESCRIÇÃO DAS FIGURAS

[007] O objeto que é tido como invenção é especificamente salientado e distintamente reivindicado nas reivindicações e na conclusão do relatório descritivo. Outros e demais recursos e vantagens da invenção são evidentes a partir da seguinte descrição detalhada tomada em conjunto com as figuras anexas nas quais:

[008] FIG. 1 representa um diagrama de tubulação de ECS de aeronaves e de instrumentação convencional.FIG. 2 apresenta uma tabela que mostra os valores estimados e os intervalos de confiança de 95% de taxas de fluxo de massa e resistência térmica à incrustação, de acordo com uma modalidade; eFIG. 3 apresenta gráficos de valores da função objetivo do problema de estimação de parâmetros em um intervalo de valores de resistência à incrustação térmico e teor de umidade do modelo de sistema usando definições iBIT nominais (à esquerda) e ótimas (direita);FIG. 4 mostra a tabela 2 que indica os valores estimados e os intervalos de confiança de 95% de taxas de fluxo de massa e resistência à incrustação térmico;FIG. 5 mostra a Tabela 3, que indica os valores estimados e os intervalos de confiança de 95% de entradas incertas de trocadores de calor e incrustação em configurações nominais e ideaisFIG. 6 representa um fluxograma de um método implementado por computador para projetar um teste embutido, de acordo com uma modalidade;FIG. 7 descreve um método para a concepção de um teste embutido, de acordo com uma modalidade; eFIG. 8 representa um diagrama de blocos de um sistema de computador para utilização na prática dos ensinamentos deste documento. DESCRIÇÃO DETALHADA

[009] a incrustação do trocador de calor de placas de sistemas de controle ambiental das aeronaves por partículas é uma questão recorrente em ambientes com alta concentração de objetos estranhos na forma de detritos. Detecção da incrustação do trocador de calor de placas é importante para agendamento de manutenção de aeronaves e operação segura. Várias modalidades e métodos para detecção offline de incrustação durante o manuseio da aeronave no solo são descritos a seguir, onde o intervalo de variabilidade permitida de entradas admissíveis pode ser maior. Algumas modalidades executam uma estimativa de entradas de trocadores de calor e trajetórias de entrada que maximizam a identificabilidade da incrustação. Algumas modalidades podem construir em cima de um modelo de trocador de calor de placas de fluxo cruzado dos balanços de massa, energia e momento inerentes. Uma modalidade é primeiro validada por comparação com os dados da literatura e, em seguida, é utilizada em uma estrutura de análise de sensibilidade dinâmica, em que a sensibilidade das saídas do trocador de calor no que diz respeito às métricas da incrustação são maximizados e trajetórias de entrada que melhoram a possibilidade de identificar incrustações são estimadas.

[0010] O objetivo primário de um sistema de controle ambiental de aviões (ECS) é fornecer ar fresco em condições adequadas para os passageiros e tripulação, ao mesmo tempo em que executa o aquecimento secundário e arrefecimento de vários componentes de aeronaves. ECSs são necessários para controlar a temperatura da corrente de "sangria" de ar quente após a compressão. Trocadores de calor de placas de fluxo cruzado são normalmente utilizados em ECSs devido ao seu pequeno peso e volume em relação à sua eficiência de transferência de calor. O trocador de calor primário ECS 2 (tal como representado na FIG. 1) utiliza ar ambiente ram 4 como o lado de fluido frio para diminuir a temperatura da corrente de sangria comprimida. Como resultado, as operações de aeronaves expõem a ECS, particularmente o seu lado frio, a incrustação por contaminantes, como areia, pó e sal.

[0011] A incrustação em ECS de aeronaves é mais frequentemente causado pela deposição de partículas de poeira suspensas no fluxo de ar de entrada. Acumulação de partículas é uma função da taxa de fluxo de ar, a concentração de contaminantes e a temperatura do sistema e pressão. O acúmulo de contaminantes na superfície do trocador de calor da ECS pode reduzir significativamente a sua eficiência de transferência de calor e desempenho ao longo do tempo ao mesmo tempo em que também aumenta a queda de pressão, levando a custos significativos de falhas de manutenção e componentes.

[0012] Métodos de detecção de incrustação são o principal meio para a monitorar a incrustação e seu impacto na operação da aeronave. Tipicamente, os métodos de detecção online são aplicáveis para estimar os estados do sistema e prever desvios na eficácia de transferência de calor. Alguns métodos convencionais podem utilizar um filtro de Kalman, o qual pode ser concebido para a estimativa de estado não-linear e filtragem de ruído do processo e da medição. Outros métodos convencionais podem utilizar uma abordagem de filtro de Kalman híbrido, especificamente para a detecção de incrustações relacionados a aeronaves que utilizam um modelo contínuo combinado com medições em tempo discreto. Outras abordagens têm usado redes neurais artificiais para atualizar tendências ponderadas em camadas de rede do sistema. Outros métodos convencionais usam incerteza ponderada em um modelo de trocador de calor através de uma abordagem polinomial difusa. Um método de caixa-preta foi desenvolvido para a realização da redução de modelo usando identificação do modelo de subespaço recursivo. Outros métodos podem usar funções ondaleta para detecção de falhas através da aplicação de transformadas de ondaleta em medições contínuas ou discretas para reduzir o ruído de saída. Todos estes métodos de detecção tratam incrustação como um estado que aumenta gradualmente ao longo do tempo. Eles são menos eficazes em taxas de acumulação mais baixas, uma vez que se torna cada vez mais difícil de discernir entre o desvio do sistema, o ruído e a incerteza. Além disso, os métodos clássicos, tais como o filtro de Kalman são difíceis de utilizar durante a análise offline porque a duração é muito pequena em comparação com a maioria das aplicações online.

[0013] De acordo com algumas modalidades para detecção de incrustação de trocador de calor de ECS de aeronaves, quando a aeronaves está operando no solo e antes do voo, um teste embutido, que é iniciado manualmente, (daqui em diante "IBIT") pode ser usado para a detecção de falhas. IBIT geralmente dura minutos, ao passo que a incrustação normalmente ocorre ao longo de centenas de horas, uma diferença significativa nas escalas de tempo entre o processo de incrustação e o tempo disponível para a sua detecção offline. Essa separação de escalas de tempo permite que propriedades afetadas por incrustação, como a espessura do depósito e resistência a incrustação térmica, sejam tratadas como parâmetros. Correspondentemente, uma abordagem alternativa para a detecção de incrustação pode ser aplicada com base na estimativa de parâmetros. Aqui, propomos um método que calcula um conjunto de entradas de sistema que minimizam a incerteza da estimativa de incrustação do trocador de calor de identificação de falhas durante IBIT. Esta técnica baseia-se em métodos de Optimal Experimental Design (OED).

[0014] OED é um método baseado em modelo que combina um modelo do sistema com as medidas e a suas variações para diminuir a incerteza dos parâmetros do modelo estimados. O quadro para OED é às vezes aplicado em estimativas baseadas em precisão. Geralmente, o objetivo do projeto das experiências (DOE) é minimizar a incerteza e maximizar a informação que pode ser extraída a partir de uma série de experimentos. DOE baseado em modelo, ou OED, conta com o uso explícito de um modelo matemático com a incerteza em seus parâmetros, expresso como um problema de otimização que maximiza a informação extraída dos experimentos futuros. Projeto experimental baseado em modelo pode ser aplicado a qualquer sistema (linear, não linear, em estado fixo ou dinâmico).

[0015] Em alguns aspectos, as correlações empíricas e os parâmetros do modelo são identificados e conhecidos e a incerteza de entrada do modelo é levada em consideração. O método de detecção de incrustação aplica um quadro inspirado pelo OED à análise de transferência de calor dinâmico, considerando, ao mesmo tempo, as restrições operacionais e incerteza de um IBIT realista. Um modelo de trocador de calor de placas de fluxo cruzado é formulado primeiro para avaliar os efeitos da incrustação e as implicações da sua detecção. O modelo de trocador de calor de placas é validado com dados experimentais obtidos a partir da literatura. O problema IBIT OED é, então, formulado para explorar sensibilidades das saídas do trocador de calor medido no que diz respeito aos parâmetros de modelo relacionados a incrustação. Entradas do sistema são otimizadas para maximizar essas sensibilidades, utilizando o modelo de trocador de calor empregado em um enquadramento de projeto experimental D-ótimo que reduz as regiões de confiança conjuntas dos parâmetros estimados. Portanto, a incrustação é dissociada do ruído do sistema e da incerteza de entrada no trocador de calor, o que é ilustrado através de uma série de estudos de caso.

[0016] O modelo de trocador de calor foi desenvolvido com base em equações de massa, energia e conservação de momentum. Cada fluxo do trocador de calor de placas pode ser considerado como tendo um gradiente unicamente ao longo da direção de fluxo de fluido, uma vez que o comprimento do fluxo é significativamente maior do que o espaçamento entre as barbatanas. O fluxo de fluido pode ser considerado unidimensional ao longo de cada direção de fluido, enquanto que as paredes de placa de fluxo cruzado que os separam podem ser modeladas em duas dimensões. As barbatanas têm espessura uniforme e presume-se que têm resistência térmica insignificante em comparação com as paredes de chapa. Os fluidos podem ser tratados como gases ideais e a condutividade térmica, a viscosidade dinâmica e capacidade de calor específicas para cada fluido podem ser calculadas usando correlações conhecidas. Estas propriedades podem ser consideradas como não sendo afetadas por pequenas concentrações de incrustação. Uma formulação de grade pode ser usada para discretizar o trocador de calor em uma série de células sequenciais. Os balanços de massa, energia e momentum, por conseguinte, podem ser simplificados para perfis axiais discretos utilizando o método de linhas, com derivados axiais aproximadas por diferenças finitas. Os balanços de massas, energia e momentum detalhados correspondentes à discretização do trocador de calor podem ser encontrados em Palmer et. al Appl. Th. Eng. 2016

[0017] O problema matemático de identificação de incrustação em IBIT pode ser formulado com base em valores convencionais e modelos de identificação de incrustação para trocador de calor. As variáveis de entrada disponíveis no sistema real, as medidas que estão ou podem estar disponíveis em um ECS de uma aeronave ECS e restrições realistas para todas as entradas e escalas de tempo, para a presente explicação, podem ser consideradas quantidades conhecidas derivadas e registrados por meio de testes. Note-se que IBIT pode ser moldado como um teste (experimental) ou uma série de testes que devem ser realizados para a identificação de incrustação e o seu isolamento a partir de outras incertezas do sistema. A identificação da falha pode ser melhorada através da maximização da informação que pode ser extraída a partir de um teste, em relação a esta falha. Esta informação pode ser transitória ou de estado fixo, os quais são ambos explorados a seguir. A metodologia baseada em modelos discutida nas seguintes modalidades pode fazer uso do modelo descrito anteriormente em que as sensibilidades paramétricas em relação aos indicadores de incrustação (parâmetros) são maximizadas na elaboração de um IBIT ideal. Cada IBIT ótimo (que pode ser constituído por uma série de testes) é então comparado com um IBIT nominal que compreende um conjunto de testes realizados em condições normais ou padrão de ECS.

[0018] De acordo com algumas modalidades, a obstrução do trocador de calor pode ser expressa como a resistência térmica de incrustação, Rf , tratada como um parâmetro durante IBIT. Resistência a incrustação pode afetar as temperaturas (no nível do sistema) e pressões de saída medidas através da redução do coeficiente de transferência total de calor e da diminuição da área da seção transversal do trocador de calor, tal como detalhado acima. No entanto, as mesmas variáveis de medição podem ser afetadas por outras variáveis de entrada ou de estado, tais como taxas de fluxo, pressão de entrada, temperatura, etc. Portanto, é possível que a incerteza e o ruído nas condições de entrada de ar ou de estados do sistema possam ser interpretados coma incrustação em certas situações. No geral, o objetivo de IBIT nesta análise é a de estimar a resistência térmica de incrustação com a maior exatidão possível em um ECS de aeronave com incerteza nos seus estados ou entradas e outros parâmetros de sistema.

[0019] As incertezas aqui explorados podem incluir condições que afetam a eficácia de transferência de calor. Especificamente, o teor de umidade, wH2O aumenta a capacidade de calor do fluido (Eq. (3)) para trocadores de calor a gás, afetando a temperatura de saída. A pressão de entrada e fluxo de massa na corrente de sangria, phi,m&hie fluxo de ram, pci,m& ci , controlar a densidade e velocidade de cada fluido, que impacta a transferência T de calor e queda de pressão. A temperatura de entrada de ram, ci, pode ter um efeito significativo sobre a temperatura de saída, como mostrado na acima. Estas condições do sistema ou parâmetros são considerados incertos e são estimados juntamente com a resistência térmica por incrustação através de uma série de estudos de caso (detalhados a seguir) para mostrar os pontos fortes e capacidades das modalidades divulgadas. Deve notar-se que a incerteza é expressa neste trabalho como um intervalo de variação para cada uma das variáveis consideradas. Dependendo do nível de confiança que temos nas medições do sistema ou na precisão das variáveis inferidas, os intervalos de cada variável são expressos como limites largos ou estreitas em suas estimativas. Como tal, mesmo entradas do sistema são consideradas desconhecidas e os seus níveis de precisão em seus valores no sistema são expressos pelos seus limites superior e inferior. Em resumo, a resistência de incrustação desconhecida e as condições de entrada desconhecidas podem ser compiladas em conjunto como um vetor de parâmetros do sistema estimados e entradas:

Eq. (1) não descreve um conjunto de entrada de IBIT completo para o ECS de aeronaves. A corrente de sangria é tipicamente controlada e condicionada pelo sistema de sangria antes de entrar no trocador de calor principal. Aqui, o problema do ECS de IBIT é simplificado, ajustando a temperatura de entrada de sangria diretamente como entrada para a detecção de incrustação ótima, sem considerar as implicações a montante da fonte de sangria. Além disso, o IBIT considerado aqui muda a temperatura de sangria da entrada em uma série de etapas discretas ao longo do tempo. O número de alterações de etapas discretas, nse suas durações, ts , pode também ser otimizado para encontrar um equilíbrio entre a confiança na estimativa e a complexidade e a duração do projeto. A duração de cada passo pode ser restrita a um mínimo de vinte segundos para permitir a utilização de informação de estado fixo, quando 0 aplicável. As condições iniciais, y , podem, assim, ser otimizadas. Em IBIT, 0 otimização de y corresponde a encontrar entradas sistema ideais para o estado estacionário inicial do sistema. O período de tempo da análise de IBIT em aeronaves é relativamente pequeno para assegurar que todos os testes sejam concluídos dentro do tempo de manuseio. A maioria dos iBITs roda em menos de dez minutos para o diagnóstico de aeronaves, assim, para esta análise, a duração máxima do teste, T, pode ser ajustado para cinco minutos. A temperatura de entrada, o número de mudanças de etapas, duração de etapas e período de tempo total estão incluídos no vetor de projeto de teste, Φ:

[0020] As variáveis do vector de projeto de teste da Eq. (2) podem ser restritas a um espaço de projeto Φ , atribuir limites superior e inferior para cada componente. Para formular o problema de projeção de IBIT, dentro do espaço de projeto admissível do ECS, as equações do modelo descrito acima podem ser expressas como um sistema de equações diferenciais implícito:

onde f é as equações governantes do sistema, x(t) é o estado dos sistema (temperatura e pressão), u (t) é as entradas do sistema (temperatura de sangria da entrada), e t é a hora. Pode-se supor que existem sensores na sangria de saída e canais de ram para medir as temperaturas e pressões de saída, independentemente de eles existem em todos ECSs. As estimativas dos resultados medidos, y(t) , pode então ser expressa como:

Os estados iniciais y podem ser organizados para o sistema definido como:

[0021] De acordo com algumas modalidades, o IBIT ideal pode fornecer informações sobre a resistência térmica de incrustação máxima, mesmo em condições de entrada incertas. Esta informação é adquirida através C das sensibilidades das saídas medida em relação aos valores estimados de £ para todos os tempos de amostragem no interior deT. Estas sensibilidades podem ser compiladas em uma série de matrizes, Qr,s , para cada saída, yr,s e pesadas pela variação experimental para produzir a matriz de variação covariação e matriz de informação de Fisher:

onde °rs é o elemento rs-th da matriz de variação experimental, e nesp é o número total de saídas medidas. O critério de projeto D-ótimo pode ser escolhido, por exemplo, para minimizar a correlação entre os parâmetros estimados a partir da informação extraída, e, portanto, isolar a incrustação de todas as outras incertezas sistema:

sujeito a

O vector de projeto de teste de IBIT ótimo, ΦD , da Eq. (7) pode, em seguida, ser aplicado a vários cenários de identificação e isolamento de incrustação, tal como descrito acima e em comparação com a eficácia de IBIT em condições nominais.

[0022] O modelo de trocador de calor de placas pode ser formulado através de um processador com a linguagem Modelica ™, que é orientada para objetos, no software comercial Dymola ™. O modelo pode ser exportado usando a Interface de Maquete Funcional (FMI), um padrão independente de ferramenta para configurar modelos dinâmicos. Uma Unidade de Maquete Funcional do modelo pode ser exportada, por meio de um processador, para uma plataforma de processamento (por exemplo, MATLAB ™) usando um utilitário tal como, por exemplo, Modelon FMI-Toolbox™. Sensibilidades paramétricas dinâmicas e fixas de estado podem ser calculadas com um solucionador CVODES, um solucionador ODE codificados com C capaz de análise de sensibilidade, utilizando diferenças finitas ou adjuntos. O design ideal pode ser calculado, com um processador, com o algoritmo de Busca Direta Adaptável de Malha, NOMAD.

[0023] FIG. 2 mostra Tabela 1, que mostra valores estimados e os intervalos de confiança de 95% de taxas de fluxo de massa e resistência térmica à incrustação. O tamanho, taxas de fluxo e os números Re deste trocador de calor estão em melhor concordância com aqueles encontrados em ECSs, ao passo que o aparelho experimental funciona a um regime diferente, dando origem a sensibilidades e dinâmicas para o processo de transferência de calor consideravelmente diferentes. Aqui, vamos nos concentrar na eficácia da metodologia apresentada, em vez de valores absolutos para as condições estimadas. A eficácia do método IBIT proposto é mostrado em alguns exemplos em que o modelo do trocador de calor apresentado acima é estudado em condições de grande acumulação de entupidores. Isto pode ser conseguido através da execução do trocador de calor e os modelos de incrustação durante 7 horas (tempo de processo real) com uma elevada concentração de entrada de entupidores de 100 mg / m3 até que a resistência térmica de incrustação geral atinja 6,2 x 10-3 m2 K / W. Neste ponto, é postulado que a incrustação é significativo e podem ser identificados a partir de uma IBIT, que é executado em condições nominais e ótimas e explora-se a capacidade do IBIT para identificar com certeza um incrustação. Temos, assim, um modelo que representa as respostas barulhentas de um trocador de calor em condições de incrustação significativo, ao qual se refere neste documento como um "sistema virtual" e um modelo sem o ruído em suas previsões e vazio de qualquer deposição de entupidores, ao qual se refere daqui em diante como um "modelo de sistema." As respostas do sistema virtual são usadas num quadro computacional para estimativa de parâmetros para estimar a resistência térmica de incrustação e entradas incertas do modelo do sistema.

[0024] As condições de fluxo no trocador de calor de ECS podem ser definidas como as condições nominais para as operações típicas de trocador de calor de ECS. A temperatura de entrada de sangria pode ser constrangida entre 100°C e 250°C , pressupondo-se que ela é controlada a montante, mas com incerteza significativa. A temperatura ram de entrada pode ser ajustada de acordo com os valores atmosféricos padrões internacionais ao nível do solo determinados pela International Standard Aviation Organization.

[0025] Para avaliar a robustez do método proposto para detecção de incrustação, a resistência térmica de incrustação e a incrustação de condições de fluxo incertas podem ser estimadas em vários estudos de casos e os seus intervalos de confiança de 95% em condições nominais e ótimas são apresentados e comparados. Medição de ruído pode ser adicionada aos resultados do modelo de trocador de calor para fornecer dados experimentais virtuais para análise. Ao desvio padrão de medição do sistema °rs pode-se atribuir zero - o que significa medição de ruído branco típica para cada saída (0,5°C para temperaturas de saída e 100 Pa para pressões de saída). Depois disso, simulações de modelo sem ruído (a partir do modelo do sistema) podem ser combinadas com os dados experimentais (do sistema virtual), c ajustando £, os parâmetros estimados e entradas incertas do sistema. A robustez da detecção de incrustação pode ser então determinada como a capacidade da estimativa de parâmetros de minimizar desvios entre a simulações sem ruído de um modelo com zero de incrustação inicial e respostas modelo ruidosas do modelo com incrustações no trocador de calor:

[0026] Somente as medições de temperatura podem ser comparadas para estes estudos, uma vez que é mais comum ter sensores de temperatura disponíveis na ECS e não transdutores de pressão. Todas as condições de admissão incertas podem ser sujeitas a limites que podem ser ±25% do seu valor nominal, £.

[0027] Como primeiro passo, nós exploramos a robustez do método proposto para identificar incrustação do trocador de calor como uma falha paramétrica em um sistema ideal sem incerteza. Assim, a tarefa aqui é encontrar as condições ideais de sistema para estimar a resistência térmica de incrustação, com todas as outras entradas do sistema conhecidas com precisão. No sistema virtual, resistência térmica de incrustação pode ser ajustada para 6,2 x 10-3 m2 K / W, para representar a incrustação equilibrada realista. Para o projeto ideal de IBIT, calculado pela Eq. (7), a temperatura de entrada pode ser encontrado no limite superior do seu intervalo permitido (250°C). Apenas uma etapa de temperatura pode ser desejada (ns= 1) ao longo de toda a duração IBIT, T . A adição de mais etapas de entrada não aumentou a precisão da estimativa de resistência de incrustação no IBIT.

[0028] A montagem da resistência de transferência de calor do modelo de sistema com os dados do sistema virtual produziu estimativas de resistência de incrustação térmicas de 6,26±0,40 x 10-3 e 6,19±0,34 x 10-3 m2K / W em condições nominais e ideais, respectivamente. Em sistemas reais, a temperatura de entrada ram depende do tempo do dia e a localização da aeronave. As condições atmosféricas influenciam a taxa de transferência de calor, e, portanto, a identificabilidade da incrustação. Para dar conta disso, a resistência de incrustação térmica pode ser também estimada com temperaturas ram de entrada de -50°C e 40°C para representar as condições atmosféricas quentes e frias. As correspondentes estimativas de resistência de incrustação térmica podem ser quase idênticas aos valores indicados para a temperatura de RAM de entrada padrão. O valor estimado de resistência de incrustação térmica e os seus intervalos de confiança pode ser ligeiramente melhorado através da concepção ótima da temperatura de entrada de sangria IBIT, independentemente da temperatura da atmosfera em torno da aeronave.

[0029] Uma incerteza comum em ECS é a umidade do ar ambiente. A atmosfera ao redor das aeronaves tem diferentes níveis de umidade, dependendo da localização, tempo e o local particular no aeroporto. Portanto, é interessante considerar a incerteza no conteúdo de umidade do ar e explorar o seu impacto sobre a robustez da identificação de incrustação usando entradas ótimas nominais e de IBIT. Para tornar mais simples, o teor de umidade pode ser considerado como apenas afetando a capacidade de calor de cada fluido no sistema. De gráficos psicrométricos, a umidade máxima atmosférica em 15°C é de 1,2% em peso, ou 0,012 kg de água/Kg de ar, partindo-se do pressuposto que não há nenhuma precipitação, ao mesmo tempo em que a umidade atmosférica mínima é de aproximadamente 0,1% em peso. Esta variabilidade corresponde a um intervalo de capacidade de calor de 1040 a 1078 J/kg s. Assim, a capacidade de calor de ar pode ser tratada como um problema desconhecido no IBIT ótimo, com intervalo tal como indicado acima.

[0030] O IBIT ideal pode ser encontrado com duas ações de controle (ns= 2), o que significa que duas temperaturas muito diferentes são necessárias para a separação dos efeitos da umidade desconhecida e da resistência térmica de incrustação, quando apenas as medições de temperatura de saída estão disponíveis. Em um projeto de iBIT ótimo, a temperatura de sangria pode ser ajustada inicialmente com o limite inferior por 20s e, em seguida, pode ser definida com o limite superior para a duração do teste restante. Este projeto melhora a precisão de estimativa para os aspectos advectivos e convectivos de transferência de calor, sendo que ambos são afetados pela capacidade de calor específica. Um período de transição entre as configurações ótimas e nominais pode ser necessário a fim de atingir a temperatura de saída em estado estacionário ótimo para a primeira etapa de controle. As estimativas de umidade e resistência térmica de incrustação podem ser adquiridas utilizando toda a resposta transiente exibida pelo sistema a partir da segunda etapa de mudança de entrada.

[0031] Montagem da resistência térmica de incrustação e conteúdo de umidade para os dados de estado estacionário em condições nominais (t = 0 a 300 s, por exemplo,) pode produzir estimativas de 5,90“8,71 x 10-3 m2K / W e 1,21 3,67% em peso, respectivamente. Em condições ótimas de IBIT, de acordo com uma modalidade exemplar, as estimativas para Rf e wH2O são em 6,03 0,81 x 10-3 m2K / W e 1,27 0,28% em peso. Em níveis mínimos de umidade, os intervalos de confiança das estimativas dos parâmetros de projetos nominais e ideais de IBIT podem ser semelhantes, indicando que os iBITs ideais são úteis para estimar incrustação independentemente dos níveis de umidade. A região de confiança de 95% é notavelmente grande para o projeto nominal, na medida em que os valores negativos de resistência à incrustação térmica e teor de umidade são considerados estatisticamente viáveis. Incrustações de estimação em níveis de umidade incertos podem ser ineficazes com as configurações padrão, enfatizando a importância da aplicação de uma estratégia estruturada de projeto de IBIT para melhorar a confiança e precisão de detecção de incrustação e isolamento.

[0032] FIG. 3 apresenta valores da função objetivo do problema de estimação de parâmetros em um intervalo de valores de resistência ao entupimento térmico e teor de umidade do modelo de sistema usando definições iBIT nominais (à esquerda) e ótimas (direita). Os valores reais do sistema virtual podem ser de 6,2 x 10-3 m2 K / W e 1,2% em peso, respectivamente. Os quadrados escuros representam os parâmetros estimados que correspondem à saída do sistema correta (a função objetivo mínima) e o gráfico de contorno mostra as elipses de confiança de 95%. Algumas configurações podem proporcionar a oportunidade para enumerar a função objetivo da Eq. (8) ao longo de todo o espaço admissível de resistência de incrustação térmica e os valores de conteúdo de umidade. Portanto, podemos visualizar os benefícios da metodologia proposta para IBIT em termos da capacidade correspondente para determinar as variáveis e parâmetros desconhecidos e incertos do sistema. FIG. 3 mostra como a função objetivo, usada para estimativa de parâmetros e, assim, identificação de incrustação, é afetada pelo teor de umidade do modelo de sistema e resistência térmica da incrustação em configurações nominais e ideais de IBIT. No IBIT nominal, a função objetivo apresenta um vale de valores semelhantes vizinhos aos Rw verdadeiros valores de f e H2O . Assim, o problema de estimativa de parâmetros correspondente é aplicado a um sistema que não é identificável. O Rw alcance de f e H2O produzindo estimativas muito próximas para a função objetivo da Eq. (8) é significativamente reduzida na IBIT ótima e, assim, a probabilidade de que os parâmetros sejam estimados em seus valores reais é significativamente melhorada.

[0033] Em certos ECSs, a pressão e temperatura da corrente de entrada de sangria são controladas por um sistema de compressão. Dependendo do estado dos compressores e impedância de pressão a jusante, a pressão da corrente de entrada de sangria no trocador de calor do ECS pode conter incerteza significativa. Portanto, neste estudo de caso, exploramos o impacto da pressão de entrada incerto para o lado de sangria na detecção de incrustação de IBIT. Como um exercício, a incerteza pode ser também considerada para o fluxo de ram. As sensibilidades obtidas neste estudo de caso produziram matrizes de informação Fisher, que podem ser quase singulares para todas as configurações de entrada disponíveis. No fluxo de massa constante, a velocidade e a densidade do fluido são inversamente proporcionais, de modo que a pressão de entrada pode ter pouco impacto sobre o número de Reynolds. Em condições nominais de fluxo de ECS, a pressão do sistema não afeta as propriedades de fluxo de fluido intrínsecas o suficiente para fornecer informações úteis. Nenhuma evidência experimental pode ser encontrada para validar esta conclusão, como a maioria dos estudos que examinam o foco da pressão do trocador de calor na análise da queda de pressão. No entanto, este estudo de caso indica que a incerteza na pressão de entrada não deve afetar um processo IBIT baseado em modelo de identificação de incrustação.

[0034] Operação ineficiente dos compressores de ECS pode levar a taxas de fluxo de incerteza para o fluxo de sangria da ECS. Da mesma forma, o fluxo de RAM é controlado por um ventilador e outros componentes do sistema a montante, o que pode trazer incerteza para as taxas de fluxo de massa daquele lado do trocador de calor. Assim, aqui os fluxos de massa de sangria e de ram podem ser considerados incertos durante o IBIT para estimativa de incrustação. Três iBITs podem ser executados para explorar o impacto da incerteza nas taxas de fluxo: o primeiro e segundo testes focados nas taxas de fluxo do lado de sangria incerta e do lado ram, respectivamente, e um terceiro teste que analisa taxas dos lados de sangramento incerto e do lado de ram, simultaneamente. Os resultados destes estudos de caso para iBITs nominais e ótimos são apresentados em FIG. 4, Tabela 2, juntamente com o vetor de projeto para o IBIT ótimo. Similar ao caso da capacidade de calor médio incerto, a taxa de fluxo de massa convectiva afeta a transferência de calor advectiva do sistema e, deste modo, a eficácia térmica geral do trocador de calor. Os intervalos de confiança de 95% para as estimativas de todas as entradas do sistema incertas podem ser obtidos em condições nominais e ótimas, como mostrado na FIG. 4, Tabela 2.

[0035] De acordo com algumas modalidades, a identificabilidade da incrustação pode diminuir quando aplica-se as taxas de fluxo de incerteza, como expresso pela falta de precisão nas estimativas em condições nominais e seus largos intervalos de confiança. Como esperado, as taxas de fluxo do sistema podem ter um impacto significativo sobre a detecção de incrustação, devido à sua influência sobre a eficácia de transferência de calor. No entanto, grandes melhorias são exequíveis, de acordo com algumas modalidades.

[0036] Com vários parâmetros do sistema incertos/desconhecidos, entradas e estados, a tarefa de utilizar IBIT para estimar a incrustação de sistema torna-se um problema de otimização multi-variável em larga escala. É claramente evidente a partir das análises anteriores que quando a incrustação, a umidade do ar e as taxas de fluxo são ao mesmo tempo desconhecidas ou incertas, há pouca chance na identificação de incrustação em condições nominais com apenas um teste de estado estacionário. Assim, a tarefa aqui é otimizar uma série de testes determinados por modelos experimentais D- ótimos, que por definição procuram separar correlações paramétricas, dentro de um espaço de projeto atribuído. Para confirmar a robustez da metodologia de projeto IBIT aqui proposto, um estudo de caso pode ser explorado, no qual temperatura de entrada ram, taxa de fluxo deram, teor de umidade e resistência à incrustação térmica são considerados desconhecidos ou incertos. A Figura 9 mostra a temperatura do sistema virtual da sangria e saídas de ram dos iBITs nominais e ótimos para várias condições de entrada incertas.

[0037] Tabela 2, como representado nas FIG. 4, mostra os valores estimados e os intervalos de confiança de 95% de entradas de trocadores de calor incertas e incrustações em configurações nominais e ideais, de acordo com algumas modalidades. Ambos estado estacionário e informações transientes são usados para a detecção e isolamento de incrustação. Estas condições podem fornecer as mais altas taxas de transferência de calor e respostas dinâmicas de sistema substanciais. Mostra-se os intervalos de confiança para as condições estimadas podem ser calculados com base nas definições nominais e ideais de IBIT. Estes resultados mostram a maior melhoria na estimativa de entradas incertas e de níveis de incrustação, indicando que o IBIT se beneficia ao máximo da otimização das condições de identificação de incrustação quando há várias incertezas presentes.

[0038] Fazendo agora referência às FIG. 5, A Tabela 3 mostra os valores e intervalos de confiança de 95% de entradas de trocadores de calor incertas e incrustação em configurações nominais e ótimas estimadas, de acordo com algumas modalidades.

[0039] Embora a presente divulgação tenha sido descrita em detalhes em conexão com apenas um número limitado de modalidades, deve ser prontamente entendido que a presente divulgação não está limitada a tais modalidades divulgadas. Em vez disso, a presente divulgação pode ser modificada para incorporar qualquer número de variações, alterações, substituições ou arranjos equivalentes, até agora não descritos, mas que são comensuráveis com o espírito e escopo da presente divulgação. Adicionalmente, embora várias modalidades da presente divulgação tenham sido descritas, deve ser entendido que os aspectos da presente divulgação podem incluir apenas algumas das modalidades descritas.

[0040] FIG. 6 representa um diagrama 10 de um método implementado por computador para projetar um teste embutido, de acordo com uma modalidade. Referindo-se brevemente a FIG. 10, em algumas modalidades, um processador pode ser configurado para receber informações de modelo do subsistema de, pelo menos, um sensor operativamente ligado ao processador, como mostrado no bloco 12. Um modelo do subsistema, incluindo os parâmetros do sistema para um trocador de calor, onde cada um dos parâmetros do sistema inclui uma variação de sensor.

[0041] Como mostrado no bloco 14, o processador pode determinar um vetor de projeto de teste com base em um ou mais dos parâmetros do sistema. FIG. 7 descreve um método 11 para a concepção de um teste embutido, de acordo com uma modalidade.

[0042] Fazendo agora referência à FIG. 7, como mostrado no bloco 20, o processador pode avaliar um grau de incerteza de entrada. Como mostrado no bloco 22, o processador pode então avaliar a variação de sensor para cada um dos parâmetros do sistema recebidos pelo processador. No bloco 24, o processador pode avaliar o erro do modelo. Determinar o vector de design de teste pode incluir restringir um limite superior e um limite inferior para cada um dos parâmetros do sistema.

[0043] Referindo-se novamente a FIG. 6, depois de determinar o vetor de projeto de teste, o processador pode conceber o teste embutido com base no vector de projeto de teste, como mostrado no bloco 16.

[0044] Como mostrado no bloco 18, o processador pode determinar um valor de precisão para o teste embutido, comparar o valor de precisão para o teste embutido com um valor de referência limite de precisão pré- determinado e reprojetar um segundo teste embutido responsivo ao determinar que o valor de precisão não atende ou excede o valor de referência limite de precisão pré-determinado. Por exemplo, o valor de referência limite de precisão pode ser um IBIT nominal que compreende um conjunto de testes realizados em condições normais ou padrão de ECS.

[0045] FIG. 8 ilustra um diagrama de blocos de um sistema de computador 100 (daqui em diante "o computador 100") para utilização na prática das modalidades descritas neste documento. Os métodos aqui descritos podem ser implementados em hardware, software (por exemplo, firmware) ou uma combinação dos mesmos. Numa modalidade exemplar, os métodos aqui descritos são implementados em hardware e podem fazer parte do microprocessador de um computador especial ou de uso geral digital, tal como um computador pessoal, estação de trabalho, minicomputador, ou computador de grande porte. Computador 100, portanto, pode incorporar um computador de uso geral. Numa outra modalidade exemplar, os métodos descritos neste documento são implementados como parte de um dispositivo móvel, tal como, por exemplo, um telefone celular, um assistente de dados pessoais (PDA), um tablet, etc.

[0046] Numa modalidade exemplar, em termos da arquitetura de hardware, como mostrado na FIG. 8, o computador 100 inclui um processador 101. O computador 100 também inclui memória 102 acoplada a um processador 101 e um ou mais adaptadores de entrada / saída 103 que podem ser acoplados de forma comunicativa através de barramento de sistema 105. Memória 102 pode ser acoplada funcionalmente a um ou mais dispositivos de memória interna ou externa. Adaptador de comunicações 104 pode operacionalmente ligar-se ao computador 100 a uma ou mais redes 115. Um barramento de sistema 105 também pode conectar a uma ou mais interfaces de usuário via adaptador de interface 112. Adaptador de interface 112 pode conectar uma pluralidade de interfaces de usuário ao computador 100, incluindo, por exemplo, um teclado 109, o mouse 110 e falante 113, etc. Bus do sistema 105 também pode conectar o adaptador de visualização 116 e visualização 117 para o processador 101. Processador 101 pode também ser ligado operativamente à unidade de processamento gráfico 118.

[0047] Processador 101 é um dispositivo de hardware para execução de instruções de hardware ou software, particularmente aquele armazenado em uma memória de leitura por computador não transitória (por exemplo, a memória 102). Processador 101 pode ser qualquer processador feito sob encomenda ou comercialmente disponível, uma unidade de processamento central (CPU), uma pluralidade de CPU's, por exemplo, CPU 101a-101c, um processador auxiliar entre vários outros processadores associados com o computador 100, um microprocessador com base de semicondutores (sob a forma de um microprocessador ou conjunto de chips) ou, de forma geral, qualquer dispositivo para a execução de instruções. Processador 101 pode incluir uma memória de cachê 106, que pode incluir, mas não está limitada a, um cache de instruções para acelerar a busca de instrução executável, um cache de dados para acelerar busca e armazenamento de dados e um tampão de consulta da tradução (TLB) utilizado para acelerar a tradução de endereços virtuais para físicos tanto para instruções executáveis quanto para os dados. Cachê 106 pode ser organizado como uma hierarquia de mais níveis de cachê (L1, L2, etc.).

[0048] Memória 102 pode incluir memória de acesso aleatório (RAM) 107 e memória somente de leitura (ROM) 108. RAM 107 pode ser qualquer elemento ou uma combinação de elementos de memória voláteis (por exemplo, DRAM, SRAM, SDRAM, etc.). ROM 108 pode incluir qualquer um ou mais elementos de memória não-volátil (por exemplo, memória somente de leitura programável e apagável (EPROM), memória flash, memória apenas para leitura eletronicamente programável e apagável (EEPROM), memória apenas para leitura programável (PROM), fita, memória de CD apenas para leitura (CD-ROM), um disco, cartucho, cassetes ou semelhantes, etc.). Além disso, a memória 102 pode incorporar meios de armazenamento legíveis por computador não transitórios do tipo eletrônico, magnético, óptico e/ou outros. Note-se que a memória 102 pode ter uma arquitetura distribuída, em que vários componentes estão situados distantes uns dos outros, mas pode ser acessada pelo processador 101.

[0049] As instruções de memória 102 pode incluir um ou mais programas separados, cada um dos quais compreende uma listagem ordenada de instruções executáveis por computador para implementar funções lógicas. No exemplo da FIG. 8, as instruções na memória 102 podem incluir um sistema operativo 111. Sistema operativo 111 pode controlar a execução de outros programas de computador e fornece programação, controle de entrada e saída, gerenciamento de arquivos e dados, gerenciamento de memória e controle de comunicação e serviços relacionados.

[0050] Adaptador de entrada/saída 103 pode ser, por exemplo, mas não se limitando a, um ou mais barramentos ou outras ligações com ou sem fios, tal como é conhecido na técnica. Adaptador de entrada / saída 103 pode ter elementos adicionais, que são omitidos por simplicidade, tais como controladores, buffers (caches), drivers, repetidores e receptores para permitir comunicações. Além disso, a interface local pode incluir o endereço, controle e/ou conexões de dados para permitir a comunicação adequada entre os componentes acima mencionados.

[0051] Adaptador de interface 112 pode ser configurado para ligar operativamente um ou mais dispositivos de entrada/saída (I / O) ao computador 100. Por exemplo, adaptador de interface 112 pode conectar um teclado 109 e mouse 110. Outros dispositivos de saída, por exemplo, alto- falante 113 podem ser operacionalmente ligados a interface do adaptador 112. Outros dispositivos de saída podem também ser incluídos, embora não sejam mostrados. Por exemplo, os dispositivos podem incluir, mas não estão limitados a, uma impressora, um scanner, um microfone e/ou semelhantes. Finalmente, os dispositivos de I / O conectáveis a interface do adaptador 112 podem ainda incluir dispositivos que se comunicam às entradas e saídas, por exemplo, mas não limitado a, um cartão de interface de rede (NIC) ou modulador/demodulador (para acessar pastas de outros, dispositivos, sistemas ou rede), uma frequência de rádio (RF) ou outro transceptor, uma interface telefônica, uma ponte, um roteador e similares.

[0052] O computador 100 pode ainda incluir placa de visualização 116 acoplada a uma ou mais telas 117. Numa modalidade exemplar, o computador 100 pode ainda incluir adaptador de comunicações 104 para acoplar-se a uma rede 115.

[0053] Rede 115 pode ser uma rede baseada em IP para a comunicação entre o computador 100 e qualquer dispositivo externo. Rede 115 transmite e recebe dados entre o computador 100 e dispositivos e/ou sistemas externos ao computador 100. Numa modalidade exemplar, a rede 115 pode ser uma rede de IP de gestão administrada por um prestador de serviços. Rede 115 pode ser uma rede interna de uma aeronave, tal como, por exemplo, uma rede aviônica, etc. Rede 115 pode ser implementado de um modo sem fios, por exemplo, utilizando protocolos e tecnologias sem fios, tais como WiFi, WiMAX, etc. Rede 115 também pode ser uma rede com fio, por exemplo, uma rede Ethernet, uma rede ARINC 429, a CAN, etc., com qualquer conectividade com fios, incluindo, por exemplo, uma conexão RS232, conexão R5422, etc. Rede 115 também pode ser uma rede comutada por pacotes, tal como uma rede de área local, uma rede de área vasta, uma rede de área metropolitana, rede de Internet, ou outro tipo semelhante de ambiente de rede. A rede 115 pode ser uma rede fixa sem fio, uma rede sem fio de área local (LAN), uma rede sem fio de área ampla (WAN) uma rede de área pessoal (PAN), uma rede privada virtual (VPN), intranet ou outro sistema de rede adequado.

[0054] Se o computador 100 é um PC, estação de trabalho, computador portátil, tablete e/ou semelhantes, as instruções na memória 102 podem ainda incluir um sistema básico de entrada e saída (BIOS) (omitidas para simplificar). O BIOS é um conjunto de rotinas essenciais que inicializa e testa hardware na inicialização, inicia a operação de sistema operativo 111 e apoia a transferência de dados entre os dispositivos de hardware operacionalmente ligados. O BIOS é armazenado na ROM 108 de modo a que o BIOS pode ser executado quando o computador 100 é ativado. Quando o computador 100 está em operação, o processador 101 pode ser configurado para executar instruções armazenadas na memória 102, para comunicar dados para e a partir da memória 102 e, geralmente, para controlar as operações do computador 100 de acordo com as instruções.

[0055] A presente invenção pode ser um sistema, um método de e/ou um produto de programa de computador em qualquer nível de detalhe técnico possível de integração. O produto de programa de computador pode incluir um meio de armazenamento legível por computador (ou meios) que possui instruções de programas legíveis por computador para causar que um processador efetue os aspectos da presente invenção.

[0056] O meio de armazenamento legível por computador pode ser um dispositivo tangível que pode reter e armazenar instruções para utilização por um dispositivo de execução de instrução. O meio de armazenamento legível por computador pode ser, por exemplo, entre outros, um dispositivo de armazenamento eletrônico, um dispositivo de armazenamento magnético, um dispositivo de armazenamento óptico, um dispositivo de armazenamento eletromagnético, um dispositivo de armazenamento semicondutor ou qualquer combinação adequada dos itens expostos anteriormente. Uma lista não exaustiva de exemplos mais específicos de meio de armazenamento legível por computador inclui o que se segue: um disquete de computador portátil, um disco rígido, uma memória de acesso aleatório (RAM), uma memória somente de leitura (ROM), uma memória programável apagável somente de leitura (EPROM ou memória Flash), memória estática de acesso aleatório (SRAM), disco compacto de memória de somente leitura (CD-ROM), um disco digital versátil (DVD), memory stick, disquete, dispositivo mecanicamente codificado como cartões perfurados ou estruturas levantadas em um sulco com instruções ali gravadas e qualquer combinação adequada dos itens anteriores. Um meio de armazenamento legível por computador, como usado neste documento, não deve ser interpretado como sendo sinais transitórios por si, como ondas de rádio ou outras ondas eletromagnéticas de propagação livre, ondas eletromagnéticas que propagam por um guia de ondas ou outros meios de transmissão (por exemplo, pulsos de luz que passam por um cabo de fibra óptica) ou sinais elétricos transmitidos por um fio.

[0057] Instruções de programa legíveis por computador descritas neste documento podem ser descarregadas para os respectivos dispositivos de computação/processamento de um meio de armazenamento legível por computador ou para um computador externo ou um dispositivo de armazenamento externo através de uma rede, por exemplo, a Internet, uma rede de área local, uma rede de área ampla e/ou uma rede sem fio. A rede pode incluir cabos de transmissão de cobre, fibras ópticas de transmissão, a transmissão sem fio, roteadores, firewalls, switches, computadores de Gateway e/ou servidores edge. A placa de rede ou interface de rede em cada dispositivo de computação/processamento recebe instruções do programa legíveis por computador a partir da rede e encaminha as instruções do programa legíveis por computador para armazenamento em um meio de armazenamento legível por computador dentro do respectivo dispositivo de computação/processamento.

[0058] Instruções do programa legíveis do computador para realizar operações da presente invenção podem ser instruções do montador, instruções da arquitetura de conjunto de instruções (ISA), instruções de máquina, instruções dependentes de máquina, microcódigo, instruções de firmware, dados de configuração de estado, dados de configuração para circuito integrado ou um código-fonte ou código objeto escrito em qualquer combinação de uma ou mais linguagens de programação, incluindo uma linguagem de programação orientada por objeto como Smalltalk, C++ ou similares e linguagens de programação processuais, como a linguagem de programação "C" ou linguagens de programação similares. As instruções de programa legíveis por computador podem ser executadas inteiramente no computador do usuário, parcialmente no computador do usuário, como um pacote de software sozinho, parcialmente no computador do usuário e parcialmente em um computador remoto ou inteiramente em computador remoto ou servidor. No último cenário, o computador remoto pode estar conectado ao computador do usuário através de qualquer tipo de rede, incluindo uma rede de área local (LAN) ou uma rede de longa distância (WAN), ou a conexão pode ser feita para um computador externo (por exemplo, através da Internet usando um Provedor de Serviços de Internet). Em algumas modalidades, os circuitos eletrônicos incluindo, por exemplo, circuitos de lógica programável, arranjos de portas programável em campo (FPGA) ou arranjos lógicos programáveis (PLA) podem executar instruções de programa legível do computador utilizando informações de estado das instruções de programa legível de computador para personalizar os circuitos eletrônicos com o intuito de executar aspectos da presente invenção.

[0059] Aspectos da presente invenção são descritos neste documento com referência às ilustrações de fluxograma e/ou diagramas de blocos de métodos, aparelho (sistemas) e produtos de programa de computador de acordo com modalidades da invenção. Será compreendido que cada bloco das ilustrações de fluxograma e/ou diagramas de blocos, e combinações de blocos nas ilustrações de fluxograma e/ou diagramas de blocos, podem ser implementadas por instruções de programa legíveis por computador.

[0060] Estas instruções de programa legíveis por computador podem ser fornecidas a um processador de um computador de aplicação geral, computador de aplicação especial, ou outro aparelho de processamento de dados programável para produzir uma máquina, de modo que as instruções, que são executadas via o processador do computador ou outro aparelho de processamento de dados programável , criem meios para implementar as funções/atos especificados no bloco ou nos blocos de fluxograma e/ou diagrama de blocos. Estas instruções de programa legíveis por computador também podem ser armazenadas em um meio de armazenamento legível por computador que pode instruir um computador, um aparelho de processamento de dados programáveis e/ou outros dispositivos para a funcionar de forma específica, de modo que o meio de armazenamento legível por computador com instruções ali armazenadas seja composto por um artigo de fabricação incluindo instruções que implementam aspectos da função/ato especificado no fluxograma e/ou no bloco ou blocos do diagrama em bloco.

[0061] As instruções de programa legíveis por computador também podem ser carregadas em outro aparelho de processamento de dados programáveis ou outro dispositivo para provocar uma série de etapas operacionais a serem executadas no computador, em outro aparelho programável ou outro dispositivo para produzir um processo implementado em computador, de modo que as instruções que executam no computador, em outro aparelho programável ou em outro dispositivo implementem funções/atos especificados no fluxograma e/ou no bloco ou blocos do diagrama em bloco.

[0062] O fluxograma e os diagramas em bloco nas Figuras ilustram a arquitetura, a funcionalidade e a operação de possíveis implementações de sistemas, métodos e produtos de programa de computador de acordo com várias modalidades da presente invenção. A este respeito, cada bloco no fluxograma ou nos diagramas em bloco pode representar um módulo, segmento ou parte das instruções, que compreende uma ou mais instruções executáveis para a implementação de funções lógicas especificadas. Em algumas implementações alternativas, as funções observadas no bloco podem ocorrer fora de serviço, conforme observado nas figuras. Por exemplo, dois blocos mostrados em sucessão podem, inclusive, ser executados substancialmente de maneira simultânea ou os blocos podem, por vezes, ser executados na ordem inversa, dependendo da funcionalidade envolvida. Também será observado que cada bloco dos diagramas de bloco e/ou da ilustração do fluxograma e combinações de blocos nos diagramas de bloco e/ou da ilustração de fluxograma podem ser implementados por sistemas baseados em hardware de finalidade especial que executam as funções ou os atos especificados ou combinações de hardware de finalidade especial e instruções de computador.

[0063] As descrições de várias modalidades da presente invenção foram apresentadas para fins de ilustração, mas não pretendem ser exaustivas nem se limitam às modalidades divulgadas. Muitas modificações e variações serão aparentes àqueles de conhecimento comum na técnica sem que se desvie do escopo e do espírito das modalidades descritas. A terminologia usada neste documento foi escolhida para melhor explicar os princípios das modalidades, da aplicação prática ou do aprimoramento técnico em relação às tecnologias encontradas no mercado ou para permitir que outras pessoas versadas na técnica entendam as modalidades aqui divulgadas.

Claims (15)

1. Método para o projeto de um teste embutido implementado por computador, caracterizado pelo fato de que compreende:receber, através de um processador (101), um modelo do subsistema, incluindo os parâmetros do sistema para um trocador de calor (2), onde cada um dos parâmetros do sistema é medido por um sensor que inclui uma variação de sensor;determinar, por meio do processador (101), um vetor de projeto de teste com base em um ou mais dos parâmetros do sistema, em que determinar o vetor de projeto de teste compreende:avaliar uma incerteza de entrada;avaliar, através do processador (101), a variação de sensor para cada um dos parâmetros do sistema; eavaliar, através do processador (101), um erro de modelo de sistema; e,projetar, através do processador (101), o teste embutido com base no vetor de projeto de teste.

2. Método implementado por computador de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que determinar o vetor de projeto de teste compreende ainda restringir, através do processador (101), um limite superior e um limite inferior para cada um dos parâmetros do sistema.

3. Método implementado por computador de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que os parâmetros do sistema compreendem uma resistência térmica de incrustação, um teor de umidade, uma pressão de entrada e um fluxo de massa.

4. Método implementado por computador de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de compreender ainda:determinar, por meio do processador (101), um valor de precisão para teste embutido projetado; comparar, através do processador (101), o valor de precisão previsto para o teste embutido projetado com um valor de referência limite de precisão pré-determinado; ereprojetar, através do processador (101), um segundo teste embutido sensível ao determinar que o valor de precisão não atende ou excede o valor de referência limite de precisão pré-determinado.

5. Método implementado por computador de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que reprojetar o segundo teste embutido compreende alterar, por meio do processador (101), pelo menos uma variação de sensor.

6. Sistema para a concepção de um teste embutido, caracterizado pelo fato de compreender:pelo menos um sensor configurado para detectar um ou mais parâmetros do sistema de um trocador de calor (2); eprocessador (101) configurado para:receber um modelo do subsistema, incluindo os parâmetros do sistema para o trocador de calor (2), em que os parâmetros do sistema incluem uma variação de sensor devida ao pelo menos um sensor;determinar um vetor de projeto de teste com base em um ou mais parâmetros do sistema e variação de entrada permitida, em que determinar o vetor de projeto de teste compreende:avaliar uma incerteza de entrada;avaliar, através do processador (101), a variação de sensor para cada um dos parâmetros do sistema; e,avaliar, através do processador (101), um erro de modelo de sistema; e,projetar o teste embutido com base no vetor de projeto de teste.

7. Sistema de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que determinar o vetor de projeto de teste compreende ainda restringir, através do processador (101), um limite superior e um limite inferior para cada um dos parâmetros do sistema.

8. Sistema de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que os parâmetros do sistema compreendem uma resistência térmica de incrustação, um teor de umidade, uma pressão de entrada e um fluxo de massa.

9. Sistema de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que o processador está, ainda, configurado para:determinar um valor de precisão para o teste embutido;comparar o valor de precisão para o teste embutido com um valor de referência limite de precisão pré-determinado; ereprojetar um segundo teste embutido sensível ao determinar que o valor de precisão não atende ou excede o valor de referência limite de precisão pré-determinado.

10. Sistema de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que o processador está configurado para reprojetar o segundo teste embutido através da alteração de pelo menos uma variação de sensor.

11. Meio de armazenamento legível por computador caracterizado pelo fato de que tem instruções armazenadas no mesmo, em que o meio armazenamento legível por computador não é um sinal transitório, por si só, as instruções sendo executáveis por um processador (101) operacionalmente ligado a pelo menos um sensor fazem com que o processador (101) execute um método como definido na reivindicação 1.

12. Meio de armazenamento legível por computador de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que determinar o vetor de projeto de teste compreende ainda restringir, através do processador (101), um limite superior e um limite inferior para cada um dos parâmetros do sistema.

13. Meio de armazenamento legível por computador de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que os parâmetros do sistema compreendem uma resistência térmica de incrustação, um teor de umidade, uma pressão de entrada e um fluxo de massa.

14. Meio de armazenamento legível por computador de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de compreender:determinar, por meio do processador (101), um valor de precisão para teste embutido;comparar, através do processador (101), o valor de precisão para o teste projetado com um valor de referência limite de precisão pré- determinado; ereprojetar, através do processador (101), um segundo teste embutido sensível ao determinar que o valor de precisão não atende ou excede o valor de referência limite de precisão pré-determinado.

15. Meio de armazenamento legível por computador de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que reprojetar o segundo teste embutido compreende alterar, por meio do processador (101), pelo menos uma variação de sensor.

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