CN102447741A

CN102447741A - 机群级飞机结构phm系统

Info

Publication number: CN102447741A
Application number: CN201110374440XA
Authority: CN
Inventors: 邱雷; 袁慎芳; 钟永腾
Original assignee: Nanjing University of Aeronautics and Astronautics
Current assignee: Nanjing University of Aeronautics and Astronautics
Priority date: 2011-11-23
Filing date: 2011-11-23
Publication date: 2012-05-09

Abstract

本发明公布了一种机群级飞机结构PHM系统。飞机结构PHM广域智能信息服务平台服务器包括资源组织、资源共享、决策支持和知识库，通过广域互联网分别与分布式飞机结构PHM领域资源、系统供应商、研究者和广义知识库进行互联。不同型号飞机的单机结构PHM系统通过局域网或者广域网与广域智能信息服务平台的子终端连接，实现机群内的信息和资源共享。多个机群的广域智能信息服务平台子终端通过广域网与飞机结构PHM广域智能信息服务平台服务器进行互联，实现信息和资源共享。不同专业领域的专家和软硬件资源也通过广域网与飞机结构PHM广域智能信息服务平台服务器进行互联，将他们所拥有的知识、技术、资源与各机群进行共享。

Description

机群级飞机结构PHM系统

技术领域

本发明涉及一种机群级飞机结构PHM系统，用于机群级飞机结构预测与健康管理。

背景技术

飞行器是一类价值和维护成本都很高的复杂机械系统，飞行器的失效和事故往往造成不同程度的经济损失和社会影响，而且维护成本对于飞行器的服役来讲，占成本的比重很大。飞行器的健康监测和管理的应用可实现飞行器系统的在线或离线的状态监测，及时预报系统可能出现的故障隐患，减少系统事故，提高系统运行的安全性，并根据系统实际状态的需要进行维护，这样可以降低维护成本。因此对飞行器的健康监测与管理技术具有非常重要的意义，它对于预防重大事故的发生、提高系统的安全性，减少经济损失、降低系统的维护费用、保障重大工程项目的建设具有重要的应用价值和广阔的应用前景。

单机级飞机结构PHM系统实现了对单架飞机的结构PHM功能，能够实现寿命跟踪监控的功能。为了更好地发挥飞机结构PHM系统的功能，可以从以下几个方面继续完善飞机结构PHM系统：

1.实现相同机型间的信息共享：同一机群或者不同机群中队中相同型号的飞机由很多架次，这些相同型号飞机之间的结构PHM信息不能实现共享。如果其中一架飞机结构发生了损伤并进行了维护，这些信息应该能共享给其它飞机作为损伤诊断或维护方法的参考。

2.实现不同区域间的资源共享：当飞机结构PHM系统要求地面维护人员开展的维护任务时，会出现所需的资源不具备，此时维护人员需要及时通过其它途径调用其他领域的资源，然而单机级飞机结构PHM系统不具备高效快捷的调配资源能力。

3.实现不同领域专家的技术支持：在单机级飞机结构PHM系统维护的人员仅是地面维护人员或者专门的PHM管理人员，而飞机结构的设计者对飞机的结构特点最为了解、PHM系统的供应商对PHM系统的软硬件特性最清楚以及其它一些相关技术领域的专家学者掌握着结构状态评估方法、预测方法等关键问题的知识。所以应该让更多专业技术领域的人员参与到飞机结构PHM系统中。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术存在的缺陷，提供一种机群级飞机结构PHM系统，一种基于机群级飞机结构PHM广域智能信息服务平台的，实现多领域、多资源综合的结构PHM信息联网的机群级飞机结构PHM系统体系。飞机结构PHM广域智能信息服务平台服务器包括资源组织、资源共享、决策支持和知识库，通过广域互联网分别与分布式飞机结构PHM领域资源、系统供应商、研究者和广义知识库进行互联。不同型号飞机的单机结构PHM系统通过局域网或者广域网与广域智能信息服务平台的子终端连接，实现机群内的信息和资源共享。多个机群的广域智能信息服务平台子终端通过广域网与飞机结构PHM广域智能信息服务平台服务器进行互联，实现机群之间的信息和资源共享。同时不同专业领域的专家和软硬件资源也通过广域网与飞机结构PHM广域智能信息服务平台服务器进行互联，将他们所拥有的知识、技术、资源与各机群进行共享。

基于飞机结构PHM广域智能信息服务平台的机群级飞机结构PHM系统，体现了集中式管理和分布式计算相结合的广域分布式资源共享的飞机结构PHM思想。其具有的优点如下：

1、先进的资源管理集成能力。广域智能信息服务平台通过网络将飞机结构相关的故障信息、专家经验、检测诊断资源集成起来，实现多种资源、方法、工具的相互支持、补充，充分发挥现有技术、资源的整体优势，更好的综合利用现有资源解决结构健康问题，为实现结构健康管理过程服务。

2、强大的自我完善能力和系统开放性。广域智能信息服务平台可以不断地充实新的结构故障诊断知识和专家经验，不断吸收新的软硬件资源，适应不断发展变化的结构PHM需求。

3、有效的信息共享和资源重用能力。以广域网为依托，利用广域智能信息服务平台实现信息共享和资源重用，使有关结构的检测、诊断资源依据不同的需求进行重用，消除了健康管理过程中的信息孤岛，加强了客户与系统供应商之间的联系，对于快速灵活地响应客户要求，高效率实现PHM过程具有重要意义。

4、全方位的监测方法、诊断技术支持。基于广域智能信息服务平台的飞机结构PHM系统集成和覆盖了多领域的专门技术、资源，提供了功能强大的诊断支持软件、工具等软硬件条件，为实现全面、准确的结构PHM提供了条件。

附图说明

图1基于飞机结构PHM广域智能信息服务平台的机群级飞机结构PHM系统体系；

图2飞机结构PHM广域智能信息服务平台的结构健康管理流程图。

具体实施方式

如图1所示，本发明一种机群级飞机结构PHM系统，一种基于机群级飞机结构PHM广域智能信息服务平台的，实现多领域、多资源综合的结构PHM信息联网的机群级飞机结构PHM系统体系。飞机结构PHM广域智能信息服务平台服务器包括资源组织、资源共享、决策支持和知识库，通过广域互联网分别与分布式飞机结构PHM领域资源、系统供应商、研究者和广义知识库进行互联。不同型号飞机的单机结构PHM系统通过局域网或者广域网与广域智能信息服务平台的子终端连接，实现机群内的信息和资源共享。多个机群的广域智能信息服务平台子终端通过广域网与飞机结构PHM广域智能信息服务平台服务器进行互联，实现机群之间的信息和资源共享。同时不同专业领域的专家和软硬件资源也通过广域网与飞机结构PHM广域智能信息服务平台服务器进行互联，将他们所拥有的知识、技术、资源与各机群进行共享。

如图2所示。健康管理过程的基本步骤按照OSA-CBM标准的七层体系结构，可以分为信号采集、信号处理、状态监测、故障诊断、故障预测、决策支持、结果表达与分析评价。

当系统受到一项健康管理任务命令，首先对此健康管理任务进行任务分解，将健康管理分解为信号采集、信号处理、状态监测、故障诊断、故障预测等子任务。系统依每项子任务向当前系统寻求执行子系统的资源，如有资源可用则询问当前资源是否忙，被占用，如当前资源未被占用则按照任务优先级进入资源等待队列获取资源。当系统无资源可以则进入系统公共服务平台进行广域资源查询，通过飞机结构PHM广域智能信息服务平台进行广域的查询通信获得资源，最后进行资源优化配置，任务执行的决策。最终将任务解决的结构与分析评价进行表达。

Claims

1.一种机群级飞机结构PHM系统，其特征在于包括飞机结构PHM广域智能信息服务平台服务器和多个机群，飞机结构PHM广域智能信息服务平台服务器和多个机群双向通信。飞机结构PHM广域智能信息服务平台服务器包括资源组织、资源共享、决策支持和知识库，通过广域互联网分别与分布式飞机结构PHM领域资源、系统供应商、研究者和广义知识库进行互联；不同型号飞机的单机结构PHM系统通过局域网或者广域网与广域智能信息服务平台的子终端连接，实现机群内的信息和资源共享；多个机群的广域智能信息服务平台子终端通过广域网与飞机结构PHM广域智能信息服务平台服务器进行互联，实现机群之间的信息和资源共享；同时不同专业领域的专家和软硬件资源也通过广域网与飞机结构PHM广域智能信息服务平台服务器进行互联，将他们所拥有的知识、技术、资源与各机群进行共享。