CN102460516B - 故障处理方法和装置 - Google Patents

Abstract

故障处理装置，其具有故障检测和识别部件，对于已识别故障的至少一部分还具有：存储在多次飞行过程中具有相同标识的故障的出现的记录的存储部件；确定每个已识别故障在预定时间对飞机可使用性的影响的确定部件；将一个等级属性与飞行过程中检测到的每个故障相关联的关联部件，所述等级属性取决于所述记录和所述影响；以及显示与所述等级属性的一部分相关联的已识别故障的显示部件。本发明尤其可借助所显示故障的分级更好地计划进行维护操作或维护准备操作。

Description

故障处理方法和装置

技术领域

本发明涉及故障处理方法和装置。本发明尤其适用于飞机上故障处理。

背景技术

飞机上的机载故障检测系统相互间监控，还监控向其提供信息的其它航空电子系统。在这种监控的过程中，机载故障检测系统向中央维护系统发送表示故障的信号，所述中央维护系统也称为“CMS(“centralmaintenance system”的首字母缩合词)”，其对于每次飞行都产生一份所有这些故障的列表，该列表称为PFR(“Post Flight Report”的首字母缩合词，法文为rapport postérieur au vol，即“航后报告”)。

根据故障的严重性将故障关联于一类别。

故障列表或航后报告PFR通过以下方式由航空公司利用：或者通过使用AIRMAN(注册商标)，其是一种在地面使用和实时接收飞机发送的所有故障信息的工具；或者在飞行结束时直接在飞机上、借助中央维护系统(CMS)在驾驶舱中为此而配设的屏幕上观看航后报告。

飞机上使用越来越多的电子设备，因此故障和故障检测系统也越来越多。平均来说，现今，对于每次飞行，大约有通过维护系统报告的40个故障。这个数量太大而不允许在飞机中途着陆期间处理所有这些故障，这种处理有时持续不足两个小时。

发明内容

为弥补这些缺陷，本发明旨在查出或弄清在飞机再起飞之前必须优先维修的最直接关联的故障。因此，其它故障的维修留待由航空公司处理，以便若必要在时间略长的中途着陆时、或者在进行程序控制维护操作时予以纠正。

为此，根据第一方面，本发明涉及故障处理装置，其具有故障检测与识别部件，其特征在于，对于至少一部分所述已识别的故障来说，其还具有：

-存储多次飞行过程中具有相同标识的故障的出现的记录的存储部件，

-确定每个已识别故障在预定时间中对飞机可使用性的影响的确定部件，

-将一个等级属性与飞行过程中检测到的每个故障相关联的关联部件，所述等级属性取决于所述记录和所述影响，以及

-显示与所述等级属性的一部分相关联的已识别故障的显示部件。

因此，可警示维护负责人员在航后报告PFR的全部故障中某些故障的存在：这些故障例如通过在屏幕上显示、以鲜艳颜色覆划、添加标签、或“标记(tag)”醒目示出。这样，维护被最佳化，因为公司识别出在中途着陆期间需处理的所有重大故障，从而使其节省大量时间。

根据一些特有的特征，如上所简述的，本发明的目标装置还具有状态确定部件，所述状态确定部件根据至少一先前飞行过程中的故障的记录确定每个已识别故障的持久性或间歇性的状态，将一个等级属性与飞行过程中检测到的每个故障相关联的所述关联部件适于使所述等级属性取决于所述状态。

借助于这些布置，可将不太严重的间歇性故障和持久性故障分开，并因而较好地处理第二种故障。

根据一些特有的特征，确定每个已识别故障的持久性或间歇性的状态的所述状态确定部件应用每个已识别故障消息类别。

根据一些特有的特征，本发明的目标装置另外包括从地面工具接收故障的出现记录的接收部件，存储具有相同标识的故障的出现的记录的所述存储部件存储所述记录。

借助于这些布置，可从飞机的中央维护系统进行对故障分级表的查询。

根据一些特有的特征，确定每个已识别故障对飞机可使用性的影响的所述确定部件应用每个已识别故障的一类别。

根据一些特有的特征，将一个等级属性与飞行过程中检测到的每个故障相关联的所述关联部件适于使所述等级属性代表其影响禁止飞机飞行的故障并且所述显示部件适于显示所述故障。

根据一些特有的特征，将一个等级属性与飞行过程中检测到的每个故障相关联的所述关联部件适于：所述等级属性代表如果故障状态在一预定时间内变成持久性的则其影响禁止飞机飞行的故障。

因此，分别处理假故障、由非常灵敏的监测引起的故障、间歇性故障或者与特殊的飞机结构(例如发动机起动时或电瞬态时发生的故障)有关或与特殊的飞行条件有关的故障。

根据一些特有的特征，将一个等级属性与飞行过程中检测到的每个故障相关联的所述关联部件适于：所述等级属性代表在飞机执行的最近飞行的第二预定次数飞行中的在至少一第一预定次数飞行期间发生过的故障，并且所述显示部件适于显示所述故障。

根据一些特有的特征，所述第一预定次数飞行和/或第二预定次数飞行取决于故障识别。

根据一些特有的特征，将一个等级属性与飞行过程中检测到的每个故障相关联的所述关联部件适于使所述等级属性代表与另一尚未发生的故障相结合会禁止飞机飞行的故障并且所述显示部件适于显示所述故障。

根据一些特有的特征，将一个等级属性与飞行过程中检测到的每个故障相关联的所述关联部件适于使所述等级属性代表会在预定的飞行小时数后禁止飞机飞行的故障并且所述显示部件适于显示所述故障。

存在与飞行小时数受限的继续飞行权相关的故障。当检测到这些故障时，飞机有权飞行例如1000小时。借助这些布置，可在指示有限飞行时间将达到(例如在允许的飞行时间结束前的200小时)的报警之前显示故障，因此通知进行紧急维护以修复这种故障，并因而以免飞机滞留地面不能起飞。

根据第二方面，本发明针对飞机，其特征在于，飞机具有如上所简述的本发明的目标装置。

根据第三方面，本发明针对一种地面故障处理系统，其特征在于，其具有如上所简述的本发明的目标装置。

根据第四方面，本发明针对检测和识别部件检测到和识别出的故障的处理方法，其特征在于，对于至少一部分的已识别故障来说，所述方法包括：

-存储多次飞行过程中具有相同标识的故障的出现的记录的存储步骤，

-确定每个已识别故障在预定时间中对飞机可使用性的影响的确定步骤，

-将一个等级属性与飞行过程中检测到的每个故障相关联的关联步骤，所述等级属性取决于所述记录和所述影响，以及

-显示与所述等级属性的一部分相关联的已识别故障的显示步骤。

这种飞机、这种地面系统和这种方法的优越性、目的和特有的特征类似于本发明的目标装置的在上面所简明扼要说明的优越性、目的和特有的特征，因此这里对其不予赘述。

附图说明

本发明的其它优越性、目的和特有的特征将从下面参照附图以说明性和非限制性的目的进行的说明中体现出来，附图如下：

-图1示意地示出本发明的目标飞机中的本发明的目标装置、以及与地面设备通信的一特殊实施方式；

-图2示意地示出在本发明目标方法的一特殊实施方式中应用的步骤。

具体实施方式

在图1中观察到飞机105，飞机105装载有故障检测部件110、也称为“CMS(“central maintenance system”的首字母缩合词)”的中央维护系统115、以及发送器-接收器120，所述中央维护系统115对于每次飞行均产生所有这些故障的一列表，该列表称为PFR(“Post Flight Report”的首字母缩合词，法文为rapport postérieur au vol，即“航后报告”)，所述发送器-接收器120连接于中央维护系统115。

中央维护系统115具有中央处理单元125和非易失性存储器130。

在地面，即一般来说在机场，发送器-接收器135与发送器-接收器120以及与数据存储器140及AIRMAN工具145通信。

数据存储器140保存从其接收数据的飞机接收到的所有信息。AIRMAN工具145允许以已知的方式确定一故障出现的记录。

此外，中央维护系统CMS通过发送器-接收器120和135向AIRMAN发送每个故障的标识，代表每个故障发生的一信息包括其类别和每个故障在给定时间对飞机可使用性的影响。

AIRMAN将每个故障与其记录相关联，并根据所述故障发生的时间和每个已识别故障的记录，向中央维护系统返送每个故障的带有其持久性或间歇性的状态的标识。

基于标识——其中包括每个故障的类别、记录、影响和/或状态，AIRMAN地面工具为每个已识别故障确定一个等级属性，如图2所示。

在第一实施方式中，非易失性存储器130装载在飞机上，储存执行本发明目标方法的步骤例如图2所示的步骤的程序，中央处理单元125应用该程序的指令。因此，中央维护系统115的存储器130和中央处理单元125共同构成：

-存储在多次飞行过程中发生的具有相同标识的故障的发生记录的存储部件，

-确定每个已识别故障在(未来的)预定时间内对飞机可使用性的影响的确定部件，

-将一个等级属性与飞行过程中检测到的每个故障相关联的关联部件，所述等级属性随所述记录和所述影响而变化，以及

-显示与所述等级属性的一部分相关联的已识别故障的显示部件。

在第二实施方式中，在地面，AIRMAN工具储存执行本发明目标方法的步骤例如图2所示的步骤的程序并应用该程序的指令。因此，AIRMAN工具构成：

-存储在多次飞行过程中发生的具有相同标识的故障的发生记录的存储部件，

-确定每个已识别故障在(未来的)预定时间内对飞机可使用性的影响的确定部件，

-将一个等级属性与飞行过程中检测到的每个故障相关联的关联部件，所述等级属性随所述记录和所述影响而变化，以及

-显示与所述等级属性的一部分相关联的已识别故障的显示部件。

当显示故障列表时，在中途着陆期间或根据机组人员的要求，故障列表示出与所显示的故障相关联的等级属性。例如，仅显示与一大于预定值的等级属性相关的那些故障。根据另一实施例，仅预定的故障数量按照递减的等级属性顺序予以显示。

这样，在中途着陆时进行的维护最佳化，因为经营飞机的航空公司识别出在中途着陆期间需处理的所有重大故障，这相对于现有技术中的航后报告PFR会为其节省很多时间。

换句话说，例如，本发明的实施允许从航后报告PFR获取具有持久状态的、可即时使飞机滞留地面的重大故障(按其类别)或者获取可能使飞机停飞若干飞行小时的故障，同时还要另外考虑到这些故障自相继多次飞行以来就存在的约束。因此，这种算法可单独处理可能是假故障的故障、由过于灵敏的监测引起的故障、间歇性故障或者与特殊的飞机结构或特殊的飞行条件有关的故障。

图2详细示出在本发明目标方法的一特殊实施方式中进行的步骤。

在步骤205的期间，飞机的不同传感器测量集中于机载计算机(未示出)中的参数。在步骤210的期间，这些机载计算机存储这些参数的数值；对其进行处理，例如通过与某些极限值相比较加以处理；和通过处理检测故障。这里，应当注意的是，术语“故障”也包括运行异常。

因此，辨识出以下四类对于某些商用飞机很有价值的故障。

第一类故障涉及称为“具有驾驶舱效应”的故障，这些故障是产生驾驶员在驾驶舱中可感觉到的效应的故障：例如，控制飞机功能的计算机的ECAM(英语术语“Electronic Centralised Aircraft Monitor(飞机中央电子监控系统)”的首字母缩合词，法语为surveillance d′avion électroniquecentralisée)消息。ECAM消息可表现三种类型的警报(告警、注意、劝告/忠告)、局部报警、声音或者驾驶舱屏幕之一上遗漏的参数(“XX”)。这些故障往往称为“1类”故障，或者也称为“驾驶舱项目(cockpit item)”故障。

第二类故障涉及称为“具有客舱效应”的故障。这涉及在飞机客舱中产生效应、而对安全性无影响但仅影响乘客舒适性(例如洗手间处于故障中)的任何故障。这些故障往往称为“3类”故障或者“客舱项目”故障。

第三类故障涉及不具有任何即时效应、但可能具有较长期效应的故障：

-既不具有驾驶舱效应也不具有客舱效应、但为安全原因应在给定时间内修复的任何故障。这些故障往往称为“4类”故障(例如，与发动机机油液位低有关的故障)。

-既不具有驾驶舱效应也不具有客舱效应、对安全性无关紧要、没有时间限制、但如果其与一个或多个其它故障(例如AFDX网络(“AvionicsFull DupleX(航空电子全双工)”，法语为avionique en duplex intégral)的转换开关(“switch”)的冗余损失)相组合却可产生驾驶舱效应或客舱效应的任何故障。这些故障往往称为“5类”故障或“待决项目”故障。

第四类故障涉及无直接效应、却可影响飞机性能的故障或称为“次要”故障。这涉及既不具有驾驶舱效应也不具有客舱效应、对安全性无关紧要、没有时间限制、但对飞机性能具有影响、尤其是在经营成本方面具有影响的任何故障。这些故障往往称为“6类”故障或“次要项目”故障。

在步骤215的期间，列出已检测到的故障的列表的报告PFR由中央维护系统CMS的计算机(或中央处理单元)实现。在步骤220的期间，故障报告PFR在飞行期间和飞行后被发送到地面。要注意的是，某些故障也呈现给驾驶员，例如由FWS(“Flight Warning System(飞行警报系统)”的首字母缩合词，或système d′alarme de vol)发送的报警。

在步骤225的期间，AIRMAN工具收集在飞行中和在地面自所述飞机接收的PFR报告并将这些报告予以存储。

根据本发明，在步骤235的期间，根据故障出现记录、故障在(未来的)一预定时间段内对飞机可使用性的影响识别全部故障和揭示这些故障。

为此，在步骤235的期间，使用飞机所固有的记录，在该记录中详列出在以前飞行中发生过的所有故障。当由其编码识别的一给定故障重现时，所述工具以其编码结合飞行号及其日期重新记录该故障。

在步骤235的期间，根据针对至少一先前飞行的故障记录，对于每个故障确定故障的持久性或间歇性的状态。

在步骤240的期间，寻找在最近x次飞行中出现过的全部故障，x是预定数。该标准称为最近x次飞行中出现记录标准。所述工具存储以前飞行的故障，并对出现所述故障的每次飞行就增量一。

在步骤245的期间，根据涉及其记录的标准选择故障。例如，如果计数器指示等于飞行数x的故障数，则选出该故障。同样，可以寻找在最近y次飞行中的x次飞行所出现的故障数，y是大于或等于x的预定数。

在步骤250的期间，选择可能在一定时间中(甚至即时)禁止飞机起飞的故障。

在步骤255的期间，选择其状态被视为持久的故障(以使这些故障区别于被视为间歇性的故障)。

为实际实施步骤250和255，根据每个故障消息的类别(1、3、5、6)以及维护系统进行的与所产生的驾驶舱效应(报警、注意等)的相关性使用直接来自于飞机维护系统的信息。这种相关性以基本上时间的方式实现。

更通常的是，根据上述全部标准或者根据这些标准的任意组合或并列来选择故障。所谓“组合”，意指这样的事实：仅保留符合步骤245至255的两个或三个标准的故障；而所谓“并列”则意指仅保留符合所述标准中的一个标准或另一个标准的故障。

当一故障符合所保留标准的表述时，则在进行步骤260的期间产生报警。根据一实施方式，仅揭示在飞行过程中所发生的故障的列表中选择的故障。

因此，维护队知道每个显示的或揭示的故障是待处理的真实故障。因此，维护队可更快速地建立其检修计划。

作为变型，在进行步骤245至255的期间，选择以下故障：

-在“驾驶舱项目”中，选择与报警有关的故障或者在最近五次飞行期间发生过的故障；

-在“客舱项目”中，选择在最近五次飞行期间发生过的故障；

-在“未定项目”中，选择将在不足200个飞行小时内产生报警的故障，或者选择如果其与另一故障相组合则会发出报警、和在最近五次飞行期间发生过的故障；以及

-在“次要项目”中，选择在最近十次飞行期间发生过的故障。

下面对“未定项目”进行补充说明：

-存在与“计时器”(测量飞行时间的时钟)相关的故障。当检测到这些故障时，飞机有权在一段预定时间例如1000小时的期间飞行。随着飞机执行的飞行小时，“计时器”进行倒计时。当“计时器”到达“0”时，警报“维护时间限制(Maintenance Time Limited)”被发送给在驾驶舱的ECAM(“Electronic Centralised Aircraft Monitoring(飞机中央电子监控系统)”的首字母缩合词，法文为surveillance électronique d′avioncentralisée)，因此机组人员被警示只要该故障未被修复其就不再能飞行(MEL下除外，MEL即“Minimum Equipment List(最低设备清单)”的首字母缩合词)或liste d′équipement minimum)。因此，这里提出的变型可在报警出现之前(例如，当计时器示出200小时之时)查明故障，并因而通知进行紧急维护以修复该故障和因此避免飞机滞留地面。

-还存在这样的故障：只有如果同时出现另一故障，其才启发报警。在这种情况下，只要仅有一个故障，机组人员就看不到对其飞机的任何影响。相反，飞机会变得略多承受可能禁止飞机起飞的报警的可能。为此，通过应用本发明的变型，提出在合理的一段时间内修复首要故障，以减小同时具有两个故障和由于这两个故障所导致的报警而禁止飞机起飞的危险。

在从AIRMAN工具访问PFR的情况下，在进行步骤265的期间，该工具在飞机专用屏幕上显示对相关飞机的标识和所显示信息的接收日期。一专用槽(onglet)允许显示分级PFR，即在该PFR中，所选择的故障根据其等级属性被揭示。

在从CMS访问PFR的情况下，相同数据供机组人员或维护队使用。

在进行步骤270的期间，维护队在飞机着陆后或在飞行中介入，以准备一旦飞机到达目的地通过使用关于步骤265所述及的地面工具专用槽而需在地面进行的维护行动。

如通过阅读前面的描述所理解的，本发明的实施警告负责维护的人员存在某些故障。因此，在PFR的全部故障中明示出某些故障(在屏幕上显示，以鲜艳颜色覆划，增加标签、或标号等)。这些故障被飞机制造商或飞机运营商视为是重大的、应由维护队在中途着陆时处理的故障。这可能仅是一种辅助，因为航空公司在维护方面的政策极其多样。实际上，对于某些公司来说，必须仅纠正在中途着陆时禁止飞机飞行的故障，而对于其它公司来说，还要考虑对于乘客舒适性的重大故障，甚至对于另外一些公司来说，应处理尽可能多的故障。

Claims (14)

1.故障处理装置，其具有故障检测和识别部件，其特征在于，所述故障处理装置对于已识别故障的至少一部分还具有：

-存储在多次飞行过程中具有相同标识的故障的出现的记录的存储部件，

-确定每个已识别故障对在预定时间中飞机可使用性的影响的确定部件，

-将一个等级属性与飞行过程中检测到的每个故障相关联的关联部件，所述等级属性取决于所述记录和所述影响，以及

-显示与所述等级属性的一部分相关联的已识别故障的显示部件。

2.根据权利要求1所述的故障处理装置，其特征在于，所述故障处理装置还具有状态确定部件，所述状态确定部件根据至少一先前飞行过程中的故障的记录确定每个已识别故障的持久性或间歇性的状态，将一个等级属性与飞行过程中检测到的每个故障相关联的所述关联部件适于使所述等级属性取决于所述状态。

3.根据权利要求2所述的故障处理装置，其特征在于，确定每个已识别故障的持久性或间歇性的状态的所述状态确定部件使用每个已识别故障消息的类别。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的故障处理装置，其特征在于，所述故障处理装置还具有从地面工具接收故障出现记录的接收部件，存储具有相同标识的故障的出现的记录的所述存储部件存储所述记录。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的故障处理装置，其特征在于，确定每个已识别故障对飞机可使用性的影响的所述确定部件使用每个已识别故障的类别。

6.根据权利要求1至3中任一项所述的故障处理装置，其特征在于，将一个等级属性与飞行过程中检测到的每个故障相关联的所述关联部件适于使所述等级属性代表其影响禁止飞机飞行的故障并且所述显示部件适于显示所述故障。

7.根据权利要求1至3中任一项所述的故障处理装置，其特征在于，将一个等级属性与飞行过程中检测到的每个故障相关联的所述关联部件适于：所述等级属性代表如果故障状态在一预定时间内变成持久性的则其影响禁止飞机飞行的故障。

8.根据权利要求1至3中任一项所述的故障处理装置，其特征在于，将一个等级属性与飞行过程中检测到的每个故障相关联的所述关联部件适于：所述等级属性代表在飞机执行的最近飞行的第二预定次数飞行中在至少一第一预定次数飞行期间发生过的故障，并且所述显示部件适于显示所述故障。

9.根据权利要求8所述的故障处理装置，其特征在于，所述第一预定次数飞行和/或第二预定次数飞行取决于故障识别。

10.根据权利要求1至3中任一项所述的故障处理装置，其特征在于，将一个等级属性与飞行过程中检测到的每个故障相关联的所述关联部件适于使所述等级属性代表与另一尚未发生的故障相结合会禁止飞机飞行的故障并且所述显示部件适于显示所述故障。

11.根据权利要求1至3中任一项所述的故障处理装置，其特征在于，将一个等级属性与飞行过程中检测到的每个故障相关联的所述关联部件适于使所述等级属性代表会在预定的飞行小时数后禁止飞机飞行的故障并且所述显示部件适于显示所述故障。

12.飞机，其特征在于，所述飞机具有根据权利要求1至11中任一项所述的故障处理装置。

13.地面故障处理系统，其特征在于，所述地面故障处理系统具有根据权利要求1至11中任一项所述的故障处理装置。

14.通过检测和识别部件所检测和识别的故障的处理方法，其特征在于，所述处理方法对于已识别故障的至少一部分来说包括：

-存储在多次飞行过程中具有相同标识的故障的出现的记录的存储步骤，

-确定每个已识别故障对在预定时间中飞机可使用性的影响的确定步骤，

-将一个等级属性与飞行过程中检测到的每个故障相关联的关联步骤，所述等级属性取决于所述记录和所述影响，以及

-显示与所述等级属性的一部分相关联的已识别故障的显示步骤。