CN105182773A - 航空发动机试车用数据检测系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种航空发动机试车用数据检测系统及方法，该系统包括：台架数采系统，用于采集航空发动机的各种状态参数；电子控制器，与航空发动机及设于航空发动机上的检测传感器连接，用于检测航空发动机的各种状态参数并控制航空发动机工作；数据检测装置，与台架数采系统和电子控制器均通信连接，用于向电子控制器发送操控指令、接收电子控制器的数据并传递给数采系统、接收台架数采系统的数据。本发明除了可以检测到传统的发动机各传感器参数外，还可以检测到电子控制器的相关信息，从而在试车过程中获取了全面的检测信息，便于全方位判断航空发动机及电子控制器的工作状态，试车过程安全可靠且检测数据全面，界面友好，操作简单。

Description

航空发动机试车用数据检测系统及方法

技术领域

本发明涉及航空发动机控制领域，特别地，涉及一种航空发动机试车用数据检测系统及方法。

背景技术

航空发动机及电子控制器在交付试车过程中需要对发动机及电子控制器的工作状态进行实时的数据监控。试车检测设备的性能好坏直接影响到航空发动机及电子控制器的安全性和可靠性，是发动机及电子控制器研发生产中至关重要的设备之一。

目前，通用的检测装置如中国专利201410459605.7《航空发动机综合测试系统》中介绍的，包括数据采集装置、控制装置、操作显示装置、上位机和供电电源等，主要原理是利用各种传感器将发动机的各种状态参数采集处理并显示出来。这种测试系统对于传统机械液压控制的发动机是够用的，但对于更为先进的电子控制器控制的发动机来说就存在很大的不足：试车过程中测试系统无法检测电子控制器的各个参数，试车过程中不便查看发动机及电子控制器的工作状态等参数，不利于发动机及电子控制器的工作状态的判断，给生产试车带来了很大的麻烦和安全隐患。

发明内容

本发明提供了一种航空发动机试车用数据检测系统及方法，以解决现有的航空发动机试车过程中无法同时检测电子控制器及航空发动机状态参数以智能化判断其试车过程的技术问题。

本发明采用的技术方案如下：

根据本发明的一个方面，提供一种航空发动机试车用数据检测系统，包括：

台架数采系统，与设于航空发动机上的检测传感器连接，用于采集航空发动机的各种状态参数；

电子控制器，与航空发动机及设于航空发动机上的检测传感器连接，用于检测航空发动机的各种状态参数并控制航空发动机工作；

数据检测装置，与台架数采系统和电子控制器均通信连接，用于向电子控制器发送操控指令、接收电子控制器的数据并传递给台架数采系统、接收台架数采系统的数据。

进一步地，数据检测装置包括工控机，工控机上设有用于与台架数采系统通信连接的第一通信模块、用于与电子控制器通信连接的第二通信模块。

进一步地，第一通信模块采用网络通信端口，并经网线与台架数采系统通信连接；

第二通信模块采用PCI接口，并经通信电缆与电子控制器通信连接。

进一步地，工控机连接有用于输入操控指令的输入单元及用于显示控制界面的显示单元。

根据本发明的另一方面，还提供一种航空发动机试车用数据检测方法，应用上述的航空发动机试车用数据检测系统，包括：

数据检测装置发送检测代码给电子控制器；

电子控制器根据接收的检测代码实时传送第一数据给数据检测装置；

数据检测装置存储并显示第一数据，其中，第一数据包括：航空发动机各传感器状态参数、电子控制器的计数器信息、航空发动机及电子控制器的故障信息、航空发动机及电子控制器的工作状态信息。

进一步地，本发明航空发动机试车用数据检测方法还包括：

数据检测装置实时接收台架数采系统采集的第二数据，第二数据包括航空发动机所在环境的大气压力值；

数据检测装置判断大气压力值是否超过设定阈值，若是则生成故障指令控制电子控制器，否则显示大气压力值。

进一步地，本发明航空发动机试车用数据检测方法还包括：

数据检测装置将接收的航空发动机的工作状态数据实时传送给台架数采系统；

台架数采系统比对接收的航空发动机的工作状态数据与自身采集的航空发动机的各种状态参数是否匹配以对故障进行定位并将故障定位信息发送给数据检测装置；

数据检测装置存储并显示故障定位信息。

本发明具有以下有益效果：

本发明航空发动机试车用数据检测系统及方法，通过设置数据检测装置，该数据检测装置与电子控制器及台架数采系统均连接，除了可以检测到传统的发动机各传感器参数外，还可以检测到电子控制器的相关信息，从而在试车过程中获取了全面的检测信息，便于全方位判断航空发动机及电子控制器的工作状态，试车过程安全可靠且检测数据全面，界面友好，操作简单。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是本发明优选实施例航空发动机试车用数据检测系统的网络拓扑结构示意图；

图2是本发明优选实施例航空发动机试车用数据检测系统连接结构示意图；

图3是本发明优选实施例数据检测装置的软件系统结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

参照图1及图2，本发明优选实施例提供一种航空发动机试车用数据检测系统，包括：

台架数采系统，与设于航空发动机上的检测传感器连接，用于采集航空发动机的各种状态参数；

电子控制器，与航空发动机及设于航空发动机上的检测传感器连接，用于检测航空发动机的各种状态参数并控制航空发动机工作；

数据检测装置，与台架数采系统和电子控制器均通信连接，用于向电子控制器发送操控指令、接收电子控制器的数据并传递给台架数采系统、接收台架数采系统的数据。

本实施例中，数据检测装置包括工控机，工控机上设有用于与台架数采系统通信连接的第一通信模块、用于与电子控制器通信连接的第二通信模块。可选地，第一通信模块采用网络通信端口，并经网线与台架数采系统通信连接；第二通信模块采用PCI接口，并经通信电缆与电子控制器通信连接。本实施例中，PCI接口上安装有ARINC429通讯板卡，并经ARINC429通信电缆与电子控制器连接，工控机与台架数采系统之间采用屏蔽网线连接，可以有效屏蔽外界的电磁干扰。

本实施例中，台架数采系统与设于航空发动机上的检测传感器经数据线连接，其中，检测传感器包括但不限于：压力传感器、温度传感器、压力变送器、温度变送器、转速传感器、发动机状态检测插头。台架数采系统经各检测部件获取相应的检测信息，从而采集航空发动机的各种状态参数。

本实施例中，工控机连接有用于输入操控指令的输入单元及用于显示控制界面的显示单元，其中，输入单元包括鼠标和/或键盘等输入设备，显示单元采用显示器。

本实施例中，电子控制器与航空发动机上的各种传感器通信连接并根据检测获取的参数信息对航空发动机的工作进行控制，且电子控制器实时经通信电缆向数据采集装置传送数据，该数据包括：航空发动机各传感器状态参数、电子控制器的计数器信息、航空发动机及电子控制器的故障信息和航空发动机及电子控制器的工作状态信息。

如图3所示，作为一种较佳的方式，本实施例数据检测装置的软件系统由三部分组成：计算机操作系统、软件开发平台、电子控制器数据检测装置软件。电子控制器数据检测装置软件基于虚拟仪器软件开发平台LabWindows/CVI进行开发，由主程序和5个功能模块组成，5个功能模块分别为：试验信息输入模块、串行通信功能模块、串行通信数据管理功能模块、自检功能模块、帮助功能模块。各功能模块的作用介绍如下：

1、试验信息输入模块：录入试验信息功能要求，在试验时，获得航空发动机驾驶室大气压参数和发动机、电子控制器信息，并打开数据库连接，将试验信息存入数据库文件，以便日后查询。

2、串行通信功能模块：通过ARINC429总线技术向发动机电子控制器发送检测代码，实时接收发动机电子控制器传送的工作信息，通过TCP/IP网络通讯与台架数采系统实时通信，接收台架数采系统发送来的环境气压信息，并将电子控制器的工作信息实时传送给台架数采系统。

3、串行通信数据管理功能模块：利用MicrosoftOfficeAccessDatabase数据库，实时保存数据，按需查询回放历史数据。运行串行通信模式接收数据时，系统会每隔0.2s将数据保存至指定路径，停止后会自动生成的文件名格式为：“电子控制器型号-电子控制器序号-X年X月X日X时X分X秒.mdb”。

4、自检功能模块：能够进行ARINC429模块的自检，判断装置本身状态。

5、帮助功能模块：可以进行帮助信息的检索、显示。

本实施例中，数据检测装置经串行通信功能模块接收电子控制器传送的数据后，除了可以查看航空发动机各传感器状态参数外，还可以查看电子控制器的计数器信息包括：电子控制器通电时间、电子控制器累计时间、电子控制器循环次数、电子控制器使用次数等多种计数器信息；还可以查看发动机的工作状态包括：停车、启动、加速、熄火、双发限制、手动模式、混合模式等多种输入/输出状态信息；还可以查看发动机电子控制器的故障信息包括：总桨矩故障、T0故障、P3故障、步进电机故障、放气活门故障、发电机故障、停车电磁阀故障等多种故障。

本发明解决了实时读取电子控制器试车过程中的各状态参数问题，大大减少了航空发动机及电子控制器的试车工作量，节约了试车时间，保障了试车安全，为航空发动机及电子控制器的试车交付提供了有力保障。

根据本发明的另一方面，提供一种航空发动机试车用数据检测方法，应用上述实施例的航空发动机试车用数据检测系统，本实施例方法包括：

数据检测装置发送检测代码给电子控制器；

电子控制器根据接收的检测代码实时传送第一数据给数据检测装置；

数据检测装置存储并显示第一数据，其中，第一数据包括：航空发动机各传感器状态参数、电子控制器的计数器信息、航空发动机及电子控制器的故障信息和航空发动机及电子控制器的工作状态信息。具体地，电子控制器的计数器信息包括：电子控制器通电时间、电子控制器累计时间、电子控制器循环次数、电子控制器使用次数等多种计数器信息；航空发动机的工作状态包括：停车、启动、加速、熄火、双发限制、手动模式、混合模式等多种输入/输出状态信息；电子控制器的故障信息包括：总桨矩故障、T0故障、P3故障、步进电机故障、放气活门故障、发电机故障、停车电磁阀故障等多种故障。

作为一种较佳的方式，数据检测装置采用MicrosoftOfficeAccessDatabase数据库，实时保存数据，历史数据可以按需回放。

作为一种较佳的方式，数据检测装置基于虚拟仪器软件开发平台LabWindows/CVI开发了个性化的人机交互界面来显示各种航空发动机及电子控制器的状态参数，人机交互界面包括主界面和状态信息界面，利用开发平台自带的各种表盘控件、按扭控件、图表控件文、本框控件和列表控件等开发，人机交互界面直观、简洁，便于操作人员操作和数据检测。

优选地，数据检测装置人机交互界面的显示菜单栏上有“文件”、“运行”、“停止”、“工具”、“帮助”和“退出”6个下拉菜单：

点击“文件”菜单可以查看回放历史数据，用户可以打开先前保存的记录，用户可以进行以下操作：

1、点击“打开”，显示所有保存的实时数据。

2、点击“上一记录”，查看上一记录。

3、点击“下一记录”，查看下一记录。

点击“运行”菜单可以实时检测电子控制器的工作状态参数，点击“开始”后，弹出航空发动机参数配置界面，填写电子控制器型号、电子控制器序号和环境压力P0后进入主界面。

点击“停止”菜单可以停止菜单“运行”的工作，退出实时检测电子控制器的工作状态参数。

点击“工具”菜单可以弹出自检对话框，配上自检插头可以对硬件、429通信进行自检。

点击“帮助”菜单可以查阅检测装置的《使用维护说明书》。

点击“退出”菜单将出去发动机电子控制器数据检测装置软件程序。

可选地，本实施例检测方法还包括：

数据检测装置实时接收台架数采系统采集的第二数据，第二数据包括航空发动机所在环境的大气压力值；

数据检测装置判断大气压力值是否超过设定阈值，若是则生成故障指令控制电子控制器，否则显示大气压力值。

可选地，本实施例检测方法还包括：

数据检测装置将接收的航空发动机的工作状态数据实时传送给台架数采系统；

台架数采系统比对接收的航空发动机的工作状态数据与自身采集的航空发动机的各种状态参数是否匹配以对故障进行定位并将故障定位信息发送给数据检测装置；其中，设于航空发动机上的传感器分为两组，其中，一组与电子控制器通信连接，另一组与台架数采系统通信连接，由于这两组数据并不是完全一样的，特别是有故障时，对比这两组数据就可以发现定位一些故障。

数据检测装置存储并显示故障定位信息。

本实施例通过比对两组数据可以快速定位试车过程中的故障信息，并快速确定航空发动机的故障，为航空发动机的试车交付提供了有力保障。

综上所述，本实施例航空发动机试车用数据检测系统及方法，除了可以检测到传统的发动机各传感器参数外，还可以检测到电子控制器的相关信息，从而在试车过程中获取了全面的检测信息，便于全方位判断航空发动机及电子控制器的工作状态，试车过程安全可靠且检测数据全面，界面友好，操作简单。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种航空发动机试车用数据检测系统，其特征在于，包括：

台架数采系统，与设于航空发动机上的检测传感器连接，用于采集所述航空发动机的各种状态参数；

电子控制器，与所述航空发动机及设于所述航空发动机上的检测传感器连接，用于检测所述航空发动机的各种状态参数并控制所述航空发动机工作；

数据检测装置，与所述台架数采系统和所述电子控制器均通信连接，用于向所述电子控制器发送操控指令、接收所述电子控制器的数据并传递给所述台架数采系统、接收所述台架数采系统的数据。

2.根据权利要求1所述的航空发动机试车用数据检测系统，其特征在于，

所述数据检测装置包括工控机，所述工控机上设有用于与所述台架数采系统通信连接的第一通信模块、用于与所述电子控制器通信连接的第二通信模块。

3.根据权利要求2所述的航空发动机试车用数据检测系统，其特征在于，

所述第一通信模块采用网络通信端口，并经网线与所述台架数采系统通信连接；

所述第二通信模块采用PCI接口，并经通信电缆与所述电子控制器通信连接。

4.根据权利要求2所述的航空发动机试车用数据检测系统，其特征在于，

所述工控机连接有用于输入操控指令的输入单元及用于显示控制界面的显示单元。

5.一种航空发动机试车用数据检测方法，应用如权利要求1至4任一所述的航空发动机试车用数据检测系统，包括：

数据检测装置发送检测代码给电子控制器；

所述电子控制器根据接收的检测代码实时传送第一数据给所述数据检测装置；

所述数据检测装置存储并显示所述第一数据，其中，所述第一数据包括：航空发动机各传感器状态参数、电子控制器的计数器信息、航空发动机及电子控制器的故障信息、航空发动机及电子控制器的工作状态信息。

6.根据权利要求5所述的航空发动机试车用数据检测方法，其特征在于，还包括：

所述数据检测装置实时接收所述台架数采系统采集的第二数据，所述第二数据包括航空发动机所在环境的大气压力值；

所述数据检测装置判断所述大气压力值是否超过设定阈值，若是则生成故障指令控制所述电子控制器，否则显示所述大气压力值。

7.根据权利要求5所述的航空发动机试车用数据检测方法，其特征在于，还包括：

数据检测装置将接收的所述航空发动机的工作状态数据实时传送给所述台架数采系统；

所述台架数采系统比对接收的航空发动机的工作状态数据与自身采集的航空发动机的各种状态参数是否匹配以对故障进行定位并将故障定位信息发送给所述数据检测装置；

所述数据检测装置存储并显示所述故障定位信息。