CN102648486A

CN102648486A - 用于选择维护操作的系统和方法

Info

Publication number: CN102648486A
Application number: CN2010800583062A
Authority: CN
Inventors: M.K.普拉巴卡兰; D.麦克安德鲁; D.奥拉茨; A.戈斯卡; P.赫罗泽克
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 2009-10-20
Filing date: 2010-08-13
Publication date: 2012-08-22
Also published as: AU2010308514A1; WO2011049667A1; ZA201203248B; US20110093157A1; BR112012009237A2

Abstract

提供一种用于选择待对装置执行的维护操作的方法。示例性方法包括：确定关于装置的健康参数，该健康参数基于关于类似于该装置的多个装置的档案数据来预测装置的失效概率。该示例性方法还包括：如果健康参数指示装置的失效概率低于阈值，则对装置执行第一维护操作。该示例性方法另外包括：如果健康参数指示装置的失效概率超过阈值，则对装置执行第二维护操作。

Description

用于选择维护操作的系统和方法

技术领域

本发明的实施例大体涉及用于选择待对装置执行的维护操作的系统和方法。根据一个方面，可基于对装置的某方面(诸如通过流体状况、材料使用速率等确定的发动机健康)的评价来作出该选择。

背景技术

机车发动机需要定期维护，从而继续以高的可靠性高效地实现功能。典型的是在某个预先确定的使用时期或服务时间之后，对机车发动机执行完整的检修。例如，在其中发动机用来运行用于产生用来对机车的多种AC或DC牵引式电动机供电的电力的交流发电机或发电机的背景中，可在26,000兆瓦时(MWH)之后执行完整的发动机检修。基于服务时间来执行维护可能导致花费维护资源来修理实际上操作状况良好的发动机。另一方面，没有正确地操作的发动机在其达到进行维护的服务时间转折点之前就可能出故障。

试图确保铁路编组(fleet)中的机车的安全操作，美国政府已经命令活动的机车最多间隔92天就要接收检查。由于这个命令，以及为了最大程度地减少活动机车的停机时间，典型地安排这些机车的例行维护以这个92天的检查循环而循环进行。例如，照例每92天或184天就排出或更换发动机油和过滤器。另外，大约每10天-15天收集日常的油样本。典型地将油样本发送以实验室供分析。将这个分析中产生的数据输入到操作数据库中，其中，操作数据库包括之前分析的样本的结果。然后现场服务工程师审阅和评价油参数数据，以确定该数据是否超过建立的参数。如果超过任何极限，则现场服务工程师就响应于超过的极限(一个或多个)而采取指定的措施。例如，分析数据的计算机可提供对特定的参数何时超过阈值的指示。

但是，不幸的是，针对识别潜在的发动机失效的当前方法包括若干个不合需要的限制。因此存在对有效地诊断发动机健康或状况的系统和方法的需要。这种系统和方法可使以成本有效的方式对机车发动机执行维护成为必要。

发明内容

简要来说，根据本发明的示例性实施例，提供一种选择待对装置执行的维护操作的系统和方法。示例性方法包括确定关于装置的健康参数，该健康参数基于关于类似于该装置的多个装置的档案数据来预测装置的失效概率。该示例性方法还包括：如果健康参数指示装置的失效概率低于阈值，则对装置执行第一维护操作。该示例性方法另外包括：如果健康参数指示装置的失效概率超过阈值，则对装置执行第二维护操作。

本发明的示例性实施例涉及一种适合于选择待对装置执行的维护操作的计算机系统。该计算机系统包括处理器和存储被处理器执行的机器可读指令的、有形的机器可读存储介质。机器可读指令包括在被处理器执行时适合于导致处理器确定关于装置的健康参数的代码。健康参数可基于关于类似于该装置的多个装置的档案数据来预测装置的失效概率。机器可读指令还包括这样的代码，即，在被处理器执行时，该代码适合于在健康参数指示装置的失效概率低于阈值的情况下，导致处理器识别待对装置执行的第一维护操作。机器可读指令另外包括这样的代码，即，在被处理器执行时，该代码适合于在健康参数指示装置的失效概率超过阈值的情况下，导致处理器识别待对装置执行的第二维护操作。

根据本发明的示例性实施例的有形的机器可读介质存储可由处理器执行的机器可读指令，以选择待对装置执行的维护操作。有形的机器可读介质包括在被处理器执行时确定关于装置的健康参数的机器可读指令，该健康参数基于关于类似于该装置的多个装置的档案数据来预测装置的失效概率。有形的机器可读介质还包括这样的机器可读指令，即，在被处理器执行时，如果健康参数指示装置的失效概率低于阈值，则该机器可读指令识别待对装置执行的第一维护操作。有形的机器可读介质另外包括这样的机器可读指令，即，在被处理器执行时，如果健康参数指示装置的失效概率超过阈值，则该机器可读指令识别待对装置执行的第二维护操作。

附图说明

当参照附图来阅读以下详细描述时，本发明的这些和其它特征、方面与优点将变得更好理解，在附图中，相同符号在所有图中表示相同部件，其中：

图1是根据本发明的示例性实施例的、对阐明发动机健康参数的确定有用的图示；

图2是显示了根据本发明的示例性实施例的、创建对应于发动机健康参数的传递函数的图示；

图3是根据本发明的示例性实施例的、对阐明使用发动机健康参数来确定维护操作有用的图示；

图4是显示了根据本发明的示例性实施例的、使用对应于发动机健康参数的多个传递函数来确定维护操作的框图；

图5是根据本发明的示例性实施例的、适合于确定维护操作的计算机系统的框图；

图6是显示了根据本发明的示例性实施例的、确定维护操作的方法的过程流程图；以及

图7是根据本发明的示例性实施例的、存储适合于确定维护操作的代码的、有形的机器可读介质的框图。

具体实施方式

本发明的示例性实施例涉及选择待对诸如机车发动机或其它运载工具发动机的装置执行的维护操作的系统和方法。可基于对一个或多个发动机健康参数所代表的发动机健康的确定作出该选择。可基于多种类型的发动机健康数据来确定发动机健康参数，在下一个维修间隔之前，发动机健康参数可测量发动机失效的概率。如本文所用，用语“发动机健康数据”指的是油参数数据、故障日志数据、部件使用数据，或可与潜在发动机失效相关的任何其它类型的数据。在本文中阐述基于发动机健康数据来确定一个或多个发动机健康参数的示例。

与健康状况不佳的发动机相比，健康状况良好的发动机可接收减少的维护。例如，如果一个或多个发动机健康参数指示在下一个计划维护时期之前不太可能发生发动机失效，则计划接收换油的机车可在没有换油的情况下恢复服务。另外，如果一个或多个发动机健康参数指示在下一个计划维修之前不太可能有失效概率，则计划接收完整的发动机检修的机车发动机可接收减少的维护操作或过程(包括顶板维护，而非完整的检修)。此外，如果发动机健康参数指示发动机失效的概率不超过阈值值，则可选择减少的维护过程。如本领域普通技术人员将理解的那样，机车发动机的顶板维护包括更新发动机的上部部分中的组件，而非发动机的下部部分中的组件，诸如曲轴箱。与完整的检修相比，顶板维护在成本和耗时方面较少。

因而，“顶板”或“顶端”修理或维护过程指的是修理、更换或以别的方式维护机车发动机系统、其它运载工具发动机系统或其它装置的较容易接近的组件和/或可能需要较频繁地维修的组件(例如，运动的或旋转的组件)中的一些或全部。对于发动机系统，这样的组件的示例包括在发动机的上部(且更容易接近的)区域中常见的燃料喷射器/阀、火花塞、活塞环和其它发动机汽缸组件、涡轮增压器组件等，因此称为“顶板”。在顶板维护过程期间较不可能维修的组件包括例如曲轴箱组件。与顶板维护过程相反，“完整的检修”指的是另外或备选地修理、更换或以别的方式维护机车发动机系统、其它运载工具发动机系统或其它装置的较不容易接近的组件和/或可能需要较不频繁地维修的组件(例如，不运动的组件)中的一些或全部。对于发动机系统，完整的检修可能包括完全移除和拆卸发动机和有关的曲轴箱/传动系组件。

在一个示例性实施例中，通过对被规范化为MWH的油参数变化的平均值以及斜率执行回归分析，可确定发动机健康参数。除了油参数数据之外，根据本发明的示例性实施例，发动机健康参数可考虑到诸如故障日志数据、部件使用数据等的信息。

尽管单独的油参数在可接受极限内，但是，按照关于大量类似的发动机的历史失效数据，可产生发动机健康参数来识别初期发动机失效。此外，尽管关于那些发动机的单独的参数数据在可接受极限内，但是，可评价历史数据，以识别关于随后失效的那些发动机的数据样式。当存在这些样式时，发动机健康参数可设计成指示失效的增加的可能性。因而，如果一个或多个发动机健康参数指示初期发动机失效，则尽管识别潜在问题的现有技术的方法可指示所关注的所有参数均在可接受极限内，但是，以这个方式使用发动机健康参数允许对发动机执行校正措施。相信本发明的示例性实施例对改进维护与当前实践有关的机车发动机的成本和有效性提供机会，当前实践是评价油质量参数以确定是否超过绝对极限。

本发明的示例性实施例涉及用于通过根据历史失效数据来分析发动机流体样本和其它数据来监测发动机的操作健康的系统和方法。应当意识到，虽然在本文中关于分析机车发动机的示例性特性来论述具体示例，但是，本发明的示例性实施例可应用于针对其来确定与潜在失效的相关性的任何类型的数据。此外，可尤其基于对发动机的机械特性和/或电特性的分析来确定发动机健康参数。另外，虽然在本文中阐述了与机车发动机有关的具体示例，但是，也预期本发明的示例性实施例可涉及其它类型的发动机或其它装置，包括(不限于)汽车发动机、船舶发动机、航空器发动机等。

作为关于铁路工业的数据收集程序的一般综述，典型地以预先确定的频率(诸如每7至10天)从机车发动机中收集油样本。在发送出油样本供分析之前，收集和记录油样本数据，其中，油样本数据可包括从中收集样品的机车、收集样品的日期、收集样品的位置，以及关于油样品的任何其它期望信息。然后样本可送出到油测试试验室进行分析，以确定油的化学属性(例如碱度、氧化程度、硝化程度)、油的物理属性(例如粘度、磨损的金属的存在)，以及油是否被污染(例如燃料泄漏、水泄漏、磨损的金属)。然后将分析测试的结果输入到中央位置数据库中，并且针对预先确定的参数(最小或最大)进行评价。

可如本文描述的那样分析这样收集的油数据，以确定在发动机失效之前可能发生的特性。此外，尽管单独的操作参数在可接受极限内，但是，根据关于大量发动机的历史数据，可确定导致发动机失效的样式。例如，尽管单独的参数值本身保持在可接受极限内，但是，一个或多个发动机流体参数可展示在失效发生不久之前的增大的变化速率。通过对有利于发动机失效的提高的可能性的健康参数进行加权，这些样式可影响对发动机健康参数的确定。如下面阐述的那样，可使用一个或多个发动机健康参数来确定待对特定的发动机执行的维护操作。此外，可使用发动机健康数据来选择成本有效且在能执行更大规模的维护之前又降低发动机将经历失效的可能性的维护操作。

图1是根据本发明的示例性实施例的、对阐明发动机健康参数的确定有用的图示。该图示大体由参考标号100指示。图示100显示了对应于时间的x轴102。y轴104对应于机车发动机的油参数的量值。可用来确定发动机健康的油参数的示例包括粘度、碱度、酸度、镁的浓度、硫酸盐的浓度、铁的浓度、铅的浓度、铜的浓度、氧化程度、硝化程度等。

迹线106对应于油参数的测量的值。具体而言，迹线106代表在周期时间108a、108b、108c等的油参数值，如由迹线106上的点所指示的那样。竖向虚线110对应于初始时间，并且竖向虚线112对应于终止时间，诸如由于机车发动机服务或暂停时间过长而引起的机车的失效。水平虚线114代表油参数的最大极限。此外，选择该极限，使得超过该极限的油参数值很可能对应于导致机车发动机的潜在失效的过度磨损。如图1中显示的那样，括弧116a和116b代表油参数值超过极限值的时间段，如由水平虚线114所指示的那样。

根据本发明的示例性实施例，在迹线106的部分之下的面积可与发动机健康参数成比例，诸如曲柄轴应力等。如在图1中能看到的那样，迹线106所代表的油参数值有时候低于水平虚线114所指示的极限。而且，油参数值有时候高于该极限。如果在油参数的值低于极限时对油参数取样，则已知的评价方法不会识别潜在的发动机问题。

不是在特定的时间对油参数值取样，本发明的示例性实施例采用关于发动机的历史数据来公式化表示与在油参数值超过极限时的时间段里在曲线之下的面积成比例的发动机健康参数。当照这样计算时，基于在油参数高于期望的操作极限时的累积应力时期，发动机健康参数可预测潜在的发动机失效。

通过审查在大量类似的发动机上搜集到的档案发动机健康数据，可确定可对应于潜在的发动机失效的一定范围的发动机健康参数值。这种档案发动机健康数据可涉及机车的维修，并且可被收集和存储在中央数据库中，其中，信息可包括过去的维修日期、计划维修日期、油分析数据、其它描述性数据、关于各个过去的维修日期的其它类型的发动机健康数据等。存储的数据还可包括经处理的数据，诸如回归分析数据和/或算法数据。根据这个方法计算的发动机健康参数可指示，在下一个计划维修之前，很可能发生潜在失效，尽管在任何特定的维修点处的油参数值可低于可接受极限。

除了确定曲线之下的面积，还可使用可被定义为油参数值超过极限的时间的百分比的时间履行来公式化表示发动机健康参数。可使用关于大量类似的发动机的档案数据来确定对应于下一个维修日期之前的潜在的发动机失效的时间履行值。

除了油参数数据之外，根据本发明的示例性实施例，可使用其它类型的发动机健康数据来确定发动机健康参数。例如，可使用故障日志数据。故障日志数据是由与发动机相关联的一个或多个计算机化诊断系统产生的数据。故障日志数据样式可链接到一个或多个发动机失效模式上。此外，可分析故障日志数据的历史档案，以使故障日志数据与一个或多个发动机失效模式相关。在发动机健康参数中，可将对应于发动机失效的增加的风险的故障日志状况的观测值表示为潜在失效的增大的概率。

类似地，部件使用数据也可与发动机失效模式相关。例如，在一段时间更换一个或多个部件可对应于在下一个维修间隔之前可能的发动机失效。

根据本发明的示例性实施例，基于不同类型的发动机健康数据，可确定若干个发动机健康参数。这些发动机健康参数可结合起来形成总的发动机健康参数。各个组成发动机健康参数可代表对关于大量类似的发动机的档案发动机健康数据的一个或多个观测值。此外，各个发动机健康参数可表达特定的初期发动机失效模式的可能性，不管是否有任何具体的基本参数超过可接受极限。在使用更多发动机健康参数来公式化表示总的发动机健康参数时，预测潜在发动机失效的可能性可提高。总的发动机健康参数可代表在下一个计划维修之前的发动机失效的总概率。

图2是显示了根据本发明的示例性实施例的、创建对应于发动机健康参数的传递函数的图示。该图示大体由参考标号200指示。如下面阐明的那样，根据示例性本发明的实施例，可开发传递函数，以产生用于发动机健康参数的值。

图示200显示了对应于以MWH为单位的服务时间的x轴202。y轴204对应于测量的参数的量值，测量的参数对应于整体的发动机健康，诸如上面参照图1所描述的油参数。迹线206显示了随着时间而变化的测量的参数的幅度。在第一竖向虚线208和第二竖向虚线210之间延伸的迹线206的第一节段具有斜率1的斜率。在第二竖向虚线210和第三竖向虚线212之间延伸的迹线206的第二节段具有斜率2的斜率。在第三竖向虚线212和第四竖向虚线214之间延伸的迹线206的第三节段具有斜率3的斜率。延伸超过第四竖向虚线214的迹线206的第四节段具有斜率4的斜率。

根据本发明的示例性实施例，迹线206的多种节段的斜率用来创建产生特定的发动机健康参数作为输出的传递函数。如本文描述的那样，尽管基本参数仍然在可接受极限内，但是，一个或多个发动机健康数据要素的斜率可指示潜在失效。传递函数可产生涉及在下一个维修间隔之前可能发生发动机失效的概率的健康参数。此外，基于上面论述的分析技术，诸如回归方程、曲线面积下分析、时间履行分析等，传递函数所产生的发动机健康参数可预测失效的概率。通过对关于大量发动机的档案数据应用这些技术，传递函数可设计成使得它产生这样的健康参数，即，在实际上测量该健康参数时，尽管一个或多个基本数据参数不超过预设极限，该健康参数也预测很可能有失效。

图3是根据本发明的示例性实施例的、对阐明使用发动机健康参数来确定维护操作有用的图示。该图示大体由参考标号300指示。图示300显示了x轴302，其对应于关于特定的油参数的、表达为百分比的时间履行。y轴304对应于油参数的水平，诸如发动机油不溶的炭黑。图示300显示了由图例306指示的发动机失效的概率。因而，图示300显示了发动机失效在时间履行增长以及在油参数的水平增长时的提高的概率。

如由图示300显示的那样，油参数值的增长(在y轴304上测量)与x轴302所显示的时间履行相比对发动机失效的概率具有更大的影响。因而，如上面关于图1所论述的那样，在油参数的曲线之下的面积与关于同一油参数的时间履行相比是整体发动机健康的更加可靠的预测量。如本文阐述的那样，可使用基于发动机健康参数的失效的概率来确定关于特定发动机的维护操作。

图4是显示了根据本发明的示例性实施例的、使用对应于发动机健康参数的多个传递函数来确定维护操作的框图。该图大体由参考标号400指示。根据本发明的示例性实施例，在计划对机车发动机进行重大维护操作(诸如完整的发动机检修)时，可执行图4中显示的过程。关于图4所描述的发动机健康参数的分析可用来确定可改为执行较小规模且因此成本较低的维护操作。照这样，可采用本发明的示例性实施例来降低维护成本。

在计划维护之前，可测量多种发动机健康参数。在本发明的示例性实施例中，根据得自多种类型的发动机健康数据的参数数据函数，得出发动机健康参数。在图示400中，第一模型402对应于代表上面描述的确定的发动机健康参数的第一传递函数。第一传递函数的示例为：

Figure 2010800583062100002DEST_PATH_IMAGE001

在这个示例中，基于历史数据或档案数据以经验的方式得出系数a₀至a₇，并且a₀至a₇可考虑关于大量类似的发动机的历史数据。第一传递函数的输出可对应于在下一个维修间隔之前将发生发动机失效的概率。

第二模型404对应于代表不同的发动机健康参数的第二传递函数。第二传递函数的示例为：

在这个示例中，基于历史数据或档案数据以经验的方式得出系数b₀至b₁₁。第二传递函数的输出可对应于在下一个维修间隔之前将发生发动机失效的概率。

第三模型406对应于代表又一个发动机健康参数的第三传递函数。第三传递函数的示例为：

Figure 2010800583062100002DEST_PATH_IMAGE003

在这个示例中，基于历史数据或档案数据以经验的方式得出系数c₀至c₃。第三传递函数的输出可对应于在下一个维修间隔之前将发生发动机失效的概率。

本发明的示例性实施例构想到可从传递函数中产生的任何数量的发动机健康参数。如上面阐明的那样，多个发动机健康参数可结合起来产生整体的发动机健康参数。整体的发动机健康参数可代表在下一个计划维修之前的发动机失效的总概率。另外，多个发动机健康参数对潜在失效的指示在作为整体发动机健康参数进行建模时可表示为失效的提高的可能性。

在框408处，评价在框402、404和406处产生的传递函数的输出。如果传递函数在框402、404和406处产生的发动机健康参数指示发动机在下一个计划维修之前不太可能经历失效，则可执行顶板维护操作或过程，而非完整的发动机检修，如框410处显示的那样。

尽管在下一个计划维护之前仍然不可能有失效，但是，在框402、404和406处产生的发动机健康参数可指示存在潜在的维护问题。在这种情况下，如健康参数数据可指示的那样，规定的维护操作可包括顶板维护操作加上一个或多个额外的检查，如框412处所显示的那样。根据本发明的示例性实施例，只有当一个或多个发动机健康参数指示在下一个维修日期之前可能有潜在失效时才执行包括完整的检修的维护操作，如框414处所显示的那样。

本发明的示例性实施例可提供许多好处和优点。一个这种优点可为，基于与油状况有关的发动机健康参数来扩大排油间隔。此外，发动机健康参数可用来预测发动机的油是否能针对另一个维护周期而可接受地执行。如上面描述的那样，传递函数可用来产生发动机健康参数，基于档案油参数数据，该发动机健康参数提供油将可接受地执行直到下一个计划维修的概率，而不需要考虑具体的油参数在任何特定的时间是否超过可接受极限。

另外，可采用本发明的示例性实施例来在发生失效之前，提前拦截有潜在问题的发动机。早期失效检测允许执行必要的工作范围，使得避免意外失效。对这个目的有用的发动机健康参数可包括基于油参数、材料使用、故障日志等的数据。如上面阐述的那样，对这个数据的分析可包括使用回归方程、曲线下面积分析，或时间履行分析，仅举几个示例。使用这些分析技术，可开发识别发动机的什么部分具有诸如水泄漏到油中、处于糟糕状况的轴承、有失效的可能性的动力组装件等的潜在问题的传递函数。

本发明的示例性实施例所提供的另一个好处可包括在发动机健康参数指示不太可能有潜在失效的情况下执行有限的工作范围。此外，在较健康的发动机上可执行第一维护操作，诸如顶板过程。如果发动机健康参数指示较高的失效可能性，可执行第二维护操作，诸如完整的发动机检修。照这样，相对于在预设的服务时间之后自动地执行完整的发动机检修的过程，节省了维护成本。对这个目的有用的发动机健康参数可包括基于油参数、材料使用、故障日志等的数据。此外，为了这个目的，可采用任何前面提到的分析技术来产生发动机健康参数。

图5是根据本发明的示例性实施例的、适合于确定待执行的维护操作的计算机系统的框图。该计算机系统大体由参考标号500指示。本领域普通技术人员将意识到，本发明的示例性实施例可具体化为计算机或控制器实施的过程的形式。本发明的示例性实施例也可具体化为包含指令的计算机程序代码的形式，指令具体化为有形的介质，诸如软盘、CD-ROM、硬驱动器和/或任何其它计算机可读介质。此外，当计算机程序代码加载到诸如系统500的计算机或控制器中且由其执行时，计算机或控制器成为用于实践本发明的设备。本发明的示例性实施例也能具体化为计算机程序代码的形式，例如，无论是存储在存储介质中，还是加载到计算机或控制器中和/或由其执行。当在通用的微处理器上实施时，计算机程序代码节段可将微处理器配置成建立特定的逻辑电路。

计算机系统500包括处理装置504、系统存储器506和系统总线508，其中，系统总线508将系统存储器506耦接到处理装置504上。系统存储器506可包括只读存储器(ROM)510和随机存取存储器(RAM)512。含有帮助在诸如启动期间在通用计算机系统502内的元件之间传送信息的基本例程的基本输入/输出系统514(BIOS)存储在ROM 510中。通用计算机系统502可进一步包括存储装置516，诸如硬盘驱动器518，例如用以对可移动的磁盘522进行读或写的磁盘驱动器520，以及例如用于读取CD-ROM盘526或对其它光学介质进行读或写的光盘驱动器524。通过存储装置接口(诸如硬盘驱动器接口530、磁盘驱动器接口532和光学驱动器接口534)，存储装置516可连接到系统总线508。驱动器和它们的相关联的计算机可读介质对通用计算机系统502提供非易失性存储。虽然对上面的计算机可读介质的描述指的是硬盘、可移动的磁盘和CD-ROM盘，但是应当意识到，可使用可由计算机系统读取且适合于期望的最终用途的其它类型的介质，诸如磁带盒、闪速存储器卡、数字视频盘、柏努利筒等。图5中显示的有形的计算机可读存储介质可存储适合于导致诸如处理装置504的处理器执行根据本发明的示例性实施例的方法的机器可读指令。

通过传统的输入装置535，包括键盘536、诸如鼠标538的指示装置以及麦克风540，用户可将命令和信息输入到通用计算机系统502中，其中，麦克风540可用来将诸如语音的音频输入输入到通用计算机系统502中。另外，通过使用铁笔在写字板542上绘制图形信息，用户可将诸如图或字迹的图形信息输入到通用计算机系统502中。另外，通过首先将信息输入到诸如PDA、基于掌上PC的计算装置和/或膝上型计算装置的辅助装置中，并且然后将信息传送到通用计算机系统502中，用户可将信息输入到通用计算机系统502中。通用计算机系统502还可包括适合于期望的最终用途的额外的输入装置，诸如操纵杆、游戏垫、圆盘式卫星电视天线、扫描仪等。通过耦接到系统总线508的音频适配器544，麦克风540可连接到处理装置504。此外，通过耦接到系统总线508的串行端口接口546，其它输入装置常常连接到处理装置504，但是其它输入装置也可由其它接口连接，诸如并行端口接口、游戏端口或通用串行总线(USB)。

通过诸如视频适配器550的接口，具有显示屏548的、诸如监视器的显示装置547或其它类型的显示装置547也连接到系统总线508。除了显示屏548之外，通用计算机系统502还可典型地包括其它外围输出装置，诸如扬声器和/或打印机。通用计算机系统502可作为独立的系统来操作，或者在连网环境中使用通往一个或多个远程计算机系统552的逻辑连接来操作。远程计算机系统552可为服务器、路由器、对等装置或其它共同的网络节点，并且尽管图5中仅示出了远程存储器存储装置554，远程计算机系统552可包括关于通用计算机系统502所描述的元件中的任一个或全部。图5中显示的逻辑连接包括局域网(LAN)556和广域网(WAN)558。这样的连网环境在办公室、企业范围的计算机网络、内联网和互联网中是常见的。

当在LAN连网环境中使用时，通用计算机系统502通过网络接口560连接到LAN 556上。当在WAN连网环境中使用时，通用计算机系统502典型地包括调制解调器562或用于在诸如因特网的WAN 558上建立通信的其它部件。可在外部或内部的调制解调器562可通过串行端口接口546连接到系统总线508上。在连网环境中，关于通用计算机系统502所描绘的程序模块或其一部分可存储在远程存储器存储装置554中。应当意识到，所显示的网络连接是示例性的，并且可使用在计算机系统之间建立通信链接的其它部件。还应当意识到，除了通用计算机系统之外，同样可在主机计算机系统或从服务器计算机系统上实施应用程序模块，并且除了借助于CD-ROM，同样可借助于例如网络连接接口560将应用程序模块传输到主机计算机系统。

此外，许多程序模块可存储在通用计算机系统502的驱动器和RAM 512中。程序模块控制通用计算机系统502如何起作用以及与用户、I/O装置或其它计算机交互。程序模块包括例程、操作系统564、目标应用程序模块566、数据结构、浏览器和其它软件或固件组件。本发明的方法可包括在应用程序模块中，并且基于本文描述的方法，在一个或多个程序模块中可方便地实施应用程序模块。目标应用程序模块566可包括与本发明一起使用的多种应用程序。

应当意识到，对于执行在详细描述中描述的多种程序，没有描述特定的编程语言，因为考虑充分地公开了附图中描述和示出的操作、步骤和程序，以允许本领域普通技术人员实践本发明的示例性实施例。此外，存在许多可用来实践示例性实施例的计算机和操作系统，并且因此没有提供将可应用于全部这些许多不同的系统的详细的计算机程序。特定的计算机的各个用户将认识到对用户的需求和目的最有用的语言和工具。

图6是显示了根据本发明的示例性实施例的、确定关于装置的维护操作的方法的过程流程图。该方法大体由参考标号600指示。在框602处，方法开始。

在框604处，确定关于装置的健康参数。根据本发明的示例性实施例，健康参数基于关于类似于装置的多个装置的档案数据来预测装置的失效概率。如框606处显示的那样，如果健康参数指示装置的失效概率低于阈值，则对装置执行第一维护操作。如本文阐述的那样，健康参数可由基于与装置的失效模式有关的一种或多种类型的健康数据而建立的传递函数确定。在框608处，如果健康参数指示装置的失效概率超过阈值，则对装置执行第二维护操作。方法结束，如框610处显示显示的那样。在一个实施例中，第二维护操作不同于第一维护操作。在一个实施例中，第一维护操作是顶板维护过程，并且第二维护操作包括完整的检修。在另一个实施例中，第一维护操作包括一个或多个第一维护操作程序，并且第二维护操作包括一个或多个第一维护操作程序，以及另外包括一个或多个第二维护操作程序。一个或多个第二维护操作程序不用作第一维护操作的一部分，也就是说，在一个实施例中，第二维护操作比第一维护操作包括更多程序，其中从而第一维护操作是第二维护操作的子集。作为示例，第一维护操作可包括下列第一维护操作程序：更换发动机的火花塞；更换发动机的油和油过滤器；以及更换发动机的空气过滤器；以及第二维护操作可包括全部的第一维护操作程序加上第二维护操作程序，包括维修发动机输出轴的轴承。

图7是根据本发明的示例性实施例的、存储适合于确定维护操作的代码的有形的机器可读介质的框图。有形的机器可读介质大体由参考标号700指示。

有形的机器可读介质700可对应于存储诸如编程代码等的计算机实施的指令的任何典型的存储装置。例如，介质可包括参照图5在本文中描述的存储装置中的一个或多个。

当通过通信路径704由处理器702读取和执行时，存储在有形的机器可读介质700上的指令适合于导致处理器702如本文描述的那样根据本发明的示例性实施例选择维护操作。

有形的机器可读介质700的区域706存储机器可读指令，当由处理器702执行时，机器可读指令确定关于装置的健康参数。如本文描述的那样，健康参数基于关于类似于装置的多个装置的档案数据来预测装置的失效概率。

有形的机器可读介质700的区域708存储机器可读指令，当由处理器702执行时，如果健康参数指示装置的失效概率低于阈值，则机器可读指令识别待对装置执行的第一维护操作。有形的机器可读介质700的区域710存储机器可读指令，当由处理器702执行时，如果健康参数指示装置的失效概率超过阈值，则机器可读指令识别待对装置执行的第二维护操作。在一个实施例中，第二维护操作不同于第一维护操作。在一个实施例中，第二维护操作不同于第一维护操作。在一个实施例中，第一维护操作是顶板维护过程，并且第二维护操作包括完整的检修。在另一个实施例中，第一维护操作包括一个或多个第一维护操作程序，并且第二维护操作包括一个或多个第一维护操作程序，以及另外包括一个或多个第二维护操作程序。一个或多个第二维护操作程序不用作第一维护操作的一部分，也就是说，在一个实施例中，第二维护操作比第一维护操作包括更多程序，从而第一维护操作是第二维护操作的子集。

在一个实施例中，前述计算机系统和/或机器可读的介质的技术效果在于：(i)评定装置健康参数，(ii)出于避免其中它们可能得不到批准的特定的维护程序的目的，基于该评定，在装置的不同水平的维护操作之间进行选择(例如更彻底或不那么彻底)，以及(iii)对装置执行选定水平的维护操作。

虽然有时在本文中提到机车和机车发动机系统，这仅是为了示出的目的，本发明的实施例可应用于运载工具和运载工具发动机系统，以及更一般而言其它装置，除非在权利要求中明确进行了这样的限制。

要理解，以上描述只是说明性而不是限制性的。例如，上述实施例(和/或其方面)可相互结合使用。另外，可对本发明的教导进行很多修改以适合具体情况或材料，而没有背离其范围。本文描述的多种材料类型和尺寸打算定义本发明的参数且决非限制，而只是示范性实施例。本领域技术人员在看了以上描述后，许多其它实施例和修改对他们将是显然的。因此，本发明的范围应当参照所附权利要求连同这类权利要求涵盖的完整等效范围共同确定。在所附权利要求中，术语“包括”和“在其中”用作相应术语“包含”和“其中”的易懂英语对等词。此外，在所附权利要求中，术语“第一”、“第二”和“第三”等只用作标记，而不是意在对它们的对象施加数字要求。此外，所附权利要求的限制并不是按照部件加功能格式编写的，并且不是意在根据美国专利法第112条第六款来解释，除非并直到这类要求权益的限制明确使用词语“用于…的部件”并跟随没有进一步结构的功能陈述。

本书面描述使用示例来公开包括最佳模式的本发明的多个实施例，以及还使本领域技术人员能实践本发明的实施例，包括制作和使用任何装置或系统及执行任何结合的方法。本发明可取得专利的范围由权利要求定义，且可包括本领域技术人员想到的其它示例。如果此类其它示例具有与权利要求字面语言无不同的结构要素，或者如果它们包括与权利要求字面语言无实质不同的等效结构要素，则它们规定为在权利要求的范围之内。

当与附图结合起来阅读时，将更好地理解本发明的某些实施例的前述描述。在附图示出了多种实施例的功能框的示意图的方面来说，功能框未必指示硬件电路之间的分割。因而，例如，可在单块硬件(例如通用信号处理器、微控制器、随机存取存储器、硬盘等)中实施功能框中的一个或多个(例如处理器或存储器)。类似地，程序可为独立的程序，可结合为操作系统中的子例程，可在安装好的软件包中起作用等等。多种实施例不限于图中显示的布置和工具。

如本文所用，以单数叙述或以词语“一”开头的要素或步骤应理解为不排除所述要素或步骤的复数，除非明确陈述了这种排除。此外，对本发明的“一个实施例”的引用不意于解释为排除也结合了所叙述的特征的额外的实施例的存在。此外，除非明确陈述了相反的情况，否则 “包括”、“包含”或“具有”具有特定的属性的要素或多个要素的实施例可包括不具有那个属性的额外的这样的要素。

由于可在上面描述的、用于选择维护操作的系统和方法中作出某些改变，而不偏离本文涉及的本发明的精神和范围，所以意图的是，上面描述的或在图中显示的主题的全部均应当仅认为是示出本文的有创造性的概念的示例，并且不应理解为限制本发明。

Claims

1. 一种选择待对装置执行的维护操作的方法，所述方法包括：

确定关于所述装置的健康参数，所述健康参数基于关于类似于所述装置的多个装置的档案数据来预测所述装置的失效概率；

如果所述健康参数指示所述装置的所述失效概率低于阈值，则对所述装置执行第一维护操作；以及

如果所述健康参数指示所述装置的所述失效概率超过所述阈值，则对所述装置执行第二维护操作。

2. 根据权利要求1所述的方法，其中，所述档案数据包括发动机健康数据。

3. 根据权利要求2所述的方法，其中，所述发动机健康数据包括油参数数据、故障日志数据和/或部件使用数据。

4. 根据权利要求2所述的方法，其中，所述发动机健康数据包括油参数数据，所述油参数数据与粘度、碱度、酸度、炭黑量、氧化程度、硫酸化程度、硝化程度和/或金属含量有关。

5. 根据权利要求1所述的方法，其中，所述健康参数由传递函数确定。

6. 根据权利要求5所述的方法，其中，所述传递函数具体化为关于代表所述装置的特性的健康数据的量值和代表所述装置的所述特性的所述健康数据的斜率的信息。

7. 根据权利要求5所述的方法，其中，所述传递函数具体化为回归分析、曲线下面积分析，和/或时间履行分析。

8. 根据权利要求1所述的方法，其中，尽管所述健康参数以其为基础的基本健康数据在特定的时间不超过可接受极限，但是所述健康参数预测所述装置的潜在失效。

9. 根据权利要求1所述的方法，其中，所述装置包括运载工具发动机，所述第一维护操作包括顶板维护过程，并且所述第二维护操作包括完整的检修。

10. 根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一维护操作包括一个或多个第一维护操作程序，并且所述第二维护操作包括所述一个或多个第一维护操作程序以及不用作所述第一维护操作的一部分的一个或多个第二维护操作程序。

11. 根据权利要求1所述的方法，其中，尽管所述健康参数指示所述装置的所述失效概率低于所述阈值，但是所述健康参数适合于指示所述装置的潜在问题。

12. 一种适合于确定待对装置执行的维护操作的计算机系统，所述计算机系统包括：

处理器；以及

存储用于被所述处理器执行的机器可读指令的、有形的机器可读存储介质，所述机器可读指令包括：

在被所述处理器执行时，适合于导致所述处理器确定关于所述装置的健康参数的代码，所述健康参数基于关于类似于所述装置的多个装置的档案数据来预测所述装置的失效概率；

在被所述处理器执行时，适合于在所述健康参数指示所述装置的所述失效概率低于阈值的情况下、导致所述处理器识别待对所述装置执行的第一维护操作的代码；以及

在被所述处理器执行时，适合于在所述健康参数指示所述装置的所述失效概率超过所述阈值的情况下、导致所述处理器识别待对所述装置执行的第二维护操作的代码。

13. 根据权利要求12所述的计算机系统，其中，所述档案数据包括发动机健康数据。

14. 根据权利要求13所述的计算机系统，其中，所述发动机健康数据包括油参数数据、故障日志数据和/或部件使用数据。

15. 根据权利要求13所述的计算机系统，其中，所述发动机健康数据包括油参数数据，所述油参数数据与粘度、碱度、酸度、炭黑量、氧化程度、硫酸化程度、硝化程度和/或金属含量有关。

16. 根据权利要求12所述的计算机系统，其中，所述健康参数由传递函数确定。

17. 根据权利要求16所述的计算机系统，其中，所述传递函数具体化为关于代表所述装置的特性的健康数据的量值和代表所述装置的所述特性的所述健康数据的斜率的信息。

18. 根据权利要求16所述的计算机系统，其中，所述传递函数具体化为回归分析、曲线下面积分析，和/或时间履行分析。

19. 根据权利要求12所述的计算机系统，其中，尽管所述健康参数以其为基础的基本健康数据在特定的时间不超过可接受极限，但是所述健康参数预测所述装置的潜在失效。

20. 根据权利要求12所述的计算机系统，其中，所述装置包括运载工具发动机，所述第一维护操作包括顶板维护过程，并且所述第二维护操作包括完整的检修。

21. 根据权利要求12所述的计算机系统，其中，所述第一维护操作包括一个或多个第一维护操作程序，并且所述第二维护操作包括所述一个或多个第一维护操作程序以及不用作所述第一维护操作的一部分的一个或多个第二维护操作程序。

22. 根据权利要求12所述的计算机系统，其中，尽管所述健康参数指示所述装置的所述失效概率低于所述阈值，但是所述健康参数适合于指示所述装置的潜在问题。