CN107342898A - 面向航空发动机的预警管理方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种面向航空发动机的预警管理方法及系统，设有飞机/发动机技术数据录入单元、报警规则技术数据录入单元、监控数据录入单元、监控数据预警处理单元、预警记录处理单元、监控数据更新单元，其中飞机/发动机技术数据录入单元、报警规则技术数据录入单元、监控数据录入单元、监控数据预警处理单元、预警记录处理单元、监控数据更新单元依次连接，预警记录处理单元输出数据送至监控数据更新单元，监控数据更新单元输出数据至监控数据录入单元，本发明针对航空发动机监控数据的预警提供一种数据管理方法，基于飞机、发动机、监控数据实现对航空发动机的快速、复杂、准确预警，为航空发动机的维修决策提供高效基础。
Description
技术领域：
本发明涉及航空发动机管理系统技术领域，具体的说是一种面向航空发动机的预警管理方法及系统。
背景技术：
随着航空建设的发展，飞机的数量越来越多。作为飞机的重要部件，航空发动机的预警管理就成为重中之重。航空发动机是一个复杂的系统。日常运营中，如何从发动机监控数据中发现发动机的问题数据成为迫切需求。航空发动机的各项指标之间存在复杂的关联关系，并且不同发位的航空发动机的各项指标也有一定的相应关系。随着机群规模的不断增大，对这些指标的关系进行判断和预警成为发动机性能预警的主要工作，也为发动机的维修提供重要依据。针对航空发动机的复杂预警条件，需要利用报警表达式的方式实现对发动机数据的预警管理，并且可以针对不同的飞机和发动机设定相应的预警条件。
发明内容：
本发明针对现有技术中存在的缺点和不足，提出了一种面向航空发动机的预警管理方法及系统。
本发明通过以下措施达到：
一种面向航空发动机的预警管理方法，其特征在于包括以下步骤：
步骤1：建立飞机、发动机的基本信息数据；飞机基础数据和发动机基础数据是整个预警方法和系统的基础，飞机基础数据包括飞机类型、飞机型号和飞机注册信息，其中飞机型号需要关联飞机类型，飞机注册信息需要关联飞机类型和飞机型号；发动机基础数据包括发动机类型、发动机型号和发动机注册信息，其中发动机型号需要关联发动机类型，发动机注册信息需要关联发动机类型、发动机型号和飞机；
步骤2；建立报警规则及适用性的基本信息数据；报警规则是整个预警方法和系统的核心，包括报警指标、报警规则和报警规则适用性信息，报警规则的核心内容为报警表达式的内容，报警表达式的重要组成部分为报警指标、发位和采样点，报警规则适用性可以定义在飞机类型、飞机型号、飞机、发动机类型、发动机型号和发动机上，并且可以设定为适用或者不适用的条件；
步骤3：导入性能监控数据，并进行相应处理；将航空发动机的性能监控数据进行相应处理，解析为三层嵌套key-value的形式，并进行相应的保存处理，其中key的值分别为发动机注册号、报警指标和报警时间，value的值为报警检测值；
步骤4：根据报警规则实现对监控数据的报警触发，根据发动机注册号获取适用的报警规则，解析报警规则表达式，获取需要进行预警处理的指标和阈值等各项信息，根据获取的预警指标从性能监控数据中获得监控属性值，将其带入表达式中进行运算，监控返回结果，对监控结果进行判断后，一旦达到报警条件，触发报警操作；
步骤5：对报警信息的处理及历史记录管理；对已经产生的报警信息，进行各种不同方式的处理，包括持续监控、已处理、不处理，并且将每次的处理历史进行记录，便于跟踪监控。
本发明所述步骤1具体通过以下步骤实现：
步骤1-1：录入飞机基础数据，将其存储到数据库中；飞机基础数据包括飞机类型、飞机型号、飞机，用于提供关于飞机系统的数据查询服务，其中：
飞机类型模型如下：
Actyp＝{ID,name}，其中ID为飞机类型的全局唯一标识，长度为36位数字、字母与-组合，name为飞机类型名称，此模型用来辅助查询飞机类型信息；
飞机型号模型如下：
Acmod＝{ID,name,actyp}，其中ID为飞机型号的全局唯一标识，长度为36位数字、字母与-组合，name为飞机型号名称，actyp为所属飞机类型，此模型用来辅助查询飞机型号信息；
飞机模型如下：
Acreg＝{ID,asn,actyp,acmod}，其中ID为飞机型号的全局唯一标识，长度为36位数字、字母与-组合，asn为飞机注册号，actyp为飞机所属飞机类型，acmod为飞机所属飞机型号，此模型用来辅助查询飞机信息。
步骤1-2：录入发动机基础数据，将其存储到数据库中；发动机基础数据包括发动机类型、发动机型号和发动机，用于提供关于发动机系统的数据查询服务，其中：
发动机类型模型如下：
Entyp＝{ID,name}，其中ID为发动机类型的全局唯一标识，长度为36位数字、字母与-组合，name为发动机类型名称，此模型用来辅助查询发动机类型信息；
发动机型号模型如下：
Enmod＝{ID,name,entyp}，其中ID为发动机型号的全局唯一标识，长度为36位数字、字母与-组合，name为发动机型号名称，entyp为所属发动机类型，此模型用来辅助查询发动机型号信息；
发动机模型如下：
Enreg＝{ID,esn,entyp,enmod,acreg,pos}，其中ID为发动机型号的全局唯一标识，长度为36位数字、字母与-组合,esn为发动机注册号，entyp为发动机所属发动机类型，enmod为发动机所属发动机型号，acreg为发动机所在飞机，pos为发动机所在的飞机发位，此模型用来辅助查询发动机信息。
本发明所述步骤2具体包括以下内容：录入报警规则数据，将其存储到数据库中；报警规则基础数据包括报警类型、报警指标、报警规则和报警规则适用性信息，用于提供关于报警规则的查询服务和数据增量服务，其中：
报警类型模型如下：
AlertType＝{ID,name}，其中ID为报警类型的全局唯一标识，长度为36位数字、字母与-组合，name为报警类型名称，此模型用来辅助查询和更新报警类型信息；
报警指标模型如下：AlertParam＝{ID,name}，其中ID为报警指标的全局唯一标识，长度为36位数字、字母与-组合，name为报警指标名称，此模型用来辅助生成报警规则信息；
报警规则模型如下：
AlertRule＝{ID,alertType,ruleContent,ruleDes}，其中ID为报警规则的全局唯一标识，长度必须为36位数字、字母与-组合，ruleContend为报警规则的主要描述，通过解析ruleContent得到需要进行检测的属性，ruleDes为该报警的简单描述，此模型用来检测性能数据和触发报警；
报警规则适用性模型如下：
AlertRuleApply＝{ID,alertRule,applyContent}，其中ID为报警规则的全局唯一标识，长度必须为36位数字、字母与-组合，alertRule为报警规则，applyContent为报警适用性内容，可以以飞机类型、飞机型号、飞机、发动机类型、发动机型号和发动机作为基础，条件可以设定为包含或者不包含，实现多样性的适用性规则。
本发明步骤3具体包括以下内容：
步骤3-1；解析并录入性能监控数据，将其存储到数据库中；
步骤3-2：对监控数据进行预处理，形成三重key-value模式；
步骤3-3：录入报警信息基础数据，将其存储到数据库中；报警信息基础数据包括报警状态和报警信息，用于提供关于报警信息的查询服务和增量服务；
步骤3-4：对监控数据进行报警规则检测，并生成有效的报警信息，将其存储到数据库中。
本发明所述报警规则包括：
(1)简单报警规则；
(2)含有多个报警指标的复杂报警规则；
(3)含有多个发位的复杂报警规则；
(4)含有多个采样点的复杂报警规则；
(5)含有多个报警指标和多个发位的复杂报警规则；
(6)含有多个报警指标和多个采样点的复杂报警规则；
(7)含有多个发位和多个采样点的复杂报警规则；
(8)含有多个报警指标、多个发位和多个采样点的复杂报警规则。
本发明还提出了一种面向航空发动机的预警管理系统，其特征在于设有飞机/发动机技术数据录入单元、报警规则技术数据录入单元、监控数据录入单元、监控数据预警处理单元、预警记录处理单元、监控数据更新单元，其中飞机/发动机技术数据录入单元、报警规则技术数据录入单元、监控数据录入单元、监控数据预警处理单元、预警记录处理单元、监控数据更新单元依次连接，预警记录处理单元输出数据送至监控数据更新单元，监控数据更新单元输出数据至监控数据录入单元。
本发明针对航空发动机监控数据的预警提供一种数据管理方法，基于飞机、发动机、监控数据实现对航空发动机的快速、复杂、准确预警，为航空发动机的维修决策提供高效基础。
附图说明：
附图1是本发明的结构框图。
具体实施方式：
下面对本发明作进一步的说明。
如附图所示，本发明提出了一种面向航空发动机的预警管理系统，其特征在于设有飞机/发动机技术数据录入单元、报警规则技术数据录入单元、监控数据录入单元、监控数据预警处理单元、预警记录处理单元、监控数据更新单元，其中飞机/发动机技术数据录入单元、报警规则技术数据录入单元、监控数据录入单元、监控数据预警处理单元、预警记录处理单元、监控数据更新单元依次连接，预警记录处理单元输出数据送至监控数据更新单元，监控数据更新单元输出数据至监控数据录入单元。
本发明还提出了一种面向航空发动机的预警管理方法，其特征在于包括以下步骤：
步骤1：建立飞机、发动机的基本信息数据；飞机基础数据和发动机基础数据是整个预警方法和系统的基础，飞机基础数据包括飞机类型、飞机型号和飞机注册信息，其中飞机型号需要关联飞机类型，飞机注册信息需要关联飞机类型和飞机型号；发动机基础数据包括发动机类型、发动机型号和发动机注册信息，其中发动机型号需要关联发动机类型，发动机注册信息需要关联发动机类型、发动机型号和飞机；
步骤2；建立报警规则及适用性的基本信息数据；报警规则是整个预警方法和系统的核心，包括报警指标、报警规则和报警规则适用性信息，报警规则的核心内容为报警表达式的内容，报警表达式的重要组成部分为报警指标、发位和采样点，报警规则适用性可以定义在飞机类型、飞机型号、飞机、发动机类型、发动机型号和发动机上，并且可以设定为适用或者不适用的条件；
步骤3：导入性能监控数据，并进行相应处理；将航空发动机的性能监控数据进行相应处理，解析为三层嵌套key-value的形式，并进行相应的保存处理，其中key的值分别为发动机注册号、报警指标和报警时间，value的值为报警检测值；
步骤4：根据报警规则实现对监控数据的报警触发，根据发动机注册号获取适用的报警规则，解析报警规则表达式，获取需要进行预警处理的指标和阈值等各项信息，根据获取的预警指标从性能监控数据中获得监控属性值，将其带入表达式中进行运算，监控返回结果，对监控结果进行判断后，一旦达到报警条件，触发报警操作；
步骤5：对报警信息的处理及历史记录管理；对已经产生的报警信息，进行各种不同方式的处理，包括持续监控、已处理、不处理，并且将每次的处理历史进行记录，便于跟踪监控。
本发明所述步骤1具体通过以下步骤实现：
步骤1-1：录入飞机基础数据，将其存储到数据库中；飞机基础数据包括飞机类型、飞机型号、飞机，用于提供关于飞机系统的数据查询服务，其中：
飞机类型模型如下：
Actyp＝{ID,name}，其中ID为飞机类型的全局唯一标识，长度为36位数字、字母与-组合，name为飞机类型名称，此模型用来辅助查询飞机类型信息；
飞机型号模型如下：
Acmod＝{ID,name,actyp}，其中ID为飞机型号的全局唯一标识，长度为36位数字、字母与-组合，name为飞机型号名称，actyp为所属飞机类型，此模型用来辅助查询飞机型号信息；
飞机模型如下：
Acreg＝{ID,asn,actyp,acmod}，其中ID为飞机型号的全局唯一标识，长度为36位数字、字母与-组合，asn为飞机注册号，actyp为飞机所属飞机类型，acmod为飞机所属飞机型号，此模型用来辅助查询飞机信息。
步骤1-2：录入发动机基础数据，将其存储到数据库中；发动机基础数据包括发动机类型、发动机型号和发动机，用于提供关于发动机系统的数据查询服务，其中：
发动机类型模型如下：
Entyp＝{ID,name}，其中ID为发动机类型的全局唯一标识，长度为36位数字、字母与-组合，name为发动机类型名称，此模型用来辅助查询发动机类型信息；
发动机型号模型如下：
Enmod＝{ID,name,entyp}，其中ID为发动机型号的全局唯一标识，长度为36位数字、字母与-组合，name为发动机型号名称，entyp为所属发动机类型，此模型用来辅助查询发动机型号信息；
发动机模型如下：
Enreg＝{ID,esn,entyp,enmod,acreg,pos}，其中ID为发动机型号的全局唯一标识，长度为36位数字、字母与-组合,esn为发动机注册号，entyp为发动机所属发动机类型，enmod为发动机所属发动机型号，acreg为发动机所在飞机，pos为发动机所在的飞机发位，此模型用来辅助查询发动机信息。
本发明所述步骤2具体包括以下内容：录入报警规则数据，将其存储到数据库中；报警规则基础数据包括报警类型、报警指标、报警规则和报警规则适用性信息，用于提供关于报警规则的查询服务和数据增量服务，其中：
报警类型模型如下：
AlertType＝{ID,name}，其中ID为报警类型的全局唯一标识，长度为36位数字、字母与-组合，name为报警类型名称，此模型用来辅助查询和更新报警类型信息；
报警指标模型如下：AlertParam＝{ID,name}，其中ID为报警指标的全局唯一标识，长度为36位数字、字母与-组合，name为报警指标名称，此模型用来辅助生成报警规则信息；
报警规则模型如下：
AlertRule＝{ID,alertType,ruleContent,ruleDes}，其中ID为报警规则的全局唯一标识，长度必须为36位数字、字母与-组合，ruleContend为报警规则的主要描述，通过解析ruleContent得到需要进行检测的属性，ruleDes为该报警的简单描述，此模型用来检测性能数据和触发报警；
报警规则适用性模型如下：
AlertRuleApply＝{ID,alertRule,applyContent}，其中ID为报警规则的全局唯一标识，长度必须为36位数字、字母与-组合，alertRule为报警规则，applyContent为报警适用性内容，可以以飞机类型、飞机型号、飞机、发动机类型、发动机型号和发动机作为基础，条件可以设定为包含或者不包含，实现多样性的适用性规则。
本发明步骤3具体包括以下内容：
步骤3-1；解析并录入性能监控数据，将其存储到数据库中；监控数据模型如下：EnData＝{esn,param,date,value}，其中ESN为发动机注册号，param为报警指标，date为数据时间，value为报警指标的值；此模型用来辅助生成报警消息；
步骤3-2：对监控数据进行预处理，形成三重key-value模式：解析得到的数据的主要格式为Map格式：Model＝{enreg,paramList}
paramListModel＝{alertParam,dateList}
dateListModel＝{date,value}
Model为所有数据的集合，Model中key为enreg，表示发动机信息，value为paramList，表示监控信息列表，paramList的模型为paramListModel，key为alertParam，表示报警指标，value为dateList，表示监控事件列表，dateList的模型为dateListModel，key为date，表示监控事件，value为value，表示报警指标的值；
步骤3-3：录入报警信息基础数据，将其存储到数据库中；报警信息基础数据包括报警状态和报警信息，用于提供关于报警信息的查询服务和增量服务，报警状态模型如下：
AlertState＝{ID,name}，其中ID为报警状态的全局唯一标识，长度为36位数字、字母与-组合，name为报警状态名称，此模型用来辅助查询和更新报警状态信息；
报警信息模型如下：
AlertInfo＝{ID,alertRule,enreg,alertTime,alertOption,alertMsg,alertSummary,alertState,mngName,mngTime}，其中ID为报警状态的全局唯一标识，长度为36位数字、字母与-组合，alertRule为触发的报警规则，enreg为发动机注册号，alertTime为报警发生的时间，alertOption为处理意见，alertMsg为报警详细信息，alertSummary为报警消息摘要，alertState为报警信息状态，mngName为处理人的名称，mngTime为处理时间；
报警历史信息模型如下：
AlertHistoryInfo＝{ID,alertInfo,alertOption,alertState,mngName,mngTime}，其中ID为报警状态的全局唯一标识，长度为36位数字、字母与-组合，alertOption为处理意见，alertState为报警信息状态，mngName为处理人的名称，mngTime为处理时间。
步骤3-4：对监控数据进行报警规则检测，并生成有效的报警信息，将其存储到数据库中；
从该模型中可以得到enreg列表和AlertParam列表，以此作为报警过则数据来源的基本依据。
本发明从发动机的数据模型知道，每个发动机对应多个适用的报警规则列表，循环列表，从中抽取enreg和alertParam两两结合作为报警数据来源的基础检索条件，报警规则的主要内容为规则公式，以下分别进行说明：
(1)简单报警规则：简单的上下阈值报警约束，此种报警规则不涉及其他报警指标、发位和采样点，因此可以直接在数据中提取数据，不需要从数据库中提取数据，举例说明：假如报警规则公式为#{DEGT}<5&&#{DEGT}>15,表示DEGT这个监控属性的上下阈值分别为15和5。通过正则表达式方法，得到这个报警规则中需要赋值的监控属性为DEGT，通过DEGT检索到paramListMode信息，一个paramListModel包含多个dateList，因此对dateList进行循环比较，将dateListModel中的value值代入公式中进行比较，如果监控值不在5与15之间，则进行报警。报警信息初始alertTime为dateListMode中的date值，alertMsg记录enreg、alertTime、alertDes、DEGT的值超过阈值等信息，alertSumary截取alertMsg的前100个字符作为报警消息摘要，alertState起始设置为未处理状态；
(2)含有多个报警指标的复杂报警规则：含有多个报警指标的报警约束。此种报警规则有可能涉及到多个报警指标，需要从数据库中提取数据，举例说明：假如报警规则公式为abs(#{DEGT}-#{DEGT_S})>1，表示DEGT和DEGT_S这两个监控属性的值的差必须小于等于1，通过正则表达式方法，得到这个报警规则中需要赋值的监控属性为DEGT和DEGT_S.首先从模型中得到所有的enreg和date列表，以此作为检索数据的基础，然后使用enreg+date+DEGT和enreg+date+DEGT_S作为检索条件从数据库中查询数据，将得到的两个值导入表达式中进行运算。如果两个值的差的绝对值超过1，则进行报警，报警信息初始alertTime为dateListMode中的date值，alertMsg记录enreg、alertTime、alertDes、DEGT和DEGT_S的运算值超过阈值等信息，alertSumary截取alertMsg的前100个字符作为报警消息摘要，alertState起始设置为未处理状态；
(3)含有多个发位的复杂报警规则：含有多个发位的报警约束，此种报警规则涉及到多个发位，需要从数据库中提取数据，举例说明：假如报警规则公式为abs(#{DEGT@1}-#{DEGT@2})>100，表示1发位的DEGT和2发位的DEGT的差不能超过100.，通过正则表达式方法，得到这个报警规则中需要赋值的监控属性为DEGT@1和DEGT@2，进一步处理得知是1发位的DEGT和2发位的DEGT，首先从模型中得到所有的enreg和date列表，以此作为检索数据的基础，根据enreg的飞机信息和发位信息获取另一个发位的enreg2信息，然后使用enreg+date+DEGT和enreg2+date+DEGT作为检索条件从数据库中查询数据，将得到的两个值导入表达式中进行运算，如果两个值的差的绝对值超过100，则进行报警，报警信息初始alertTime为dateListMode中的date值，alertMsg记录enreg、alertTime、alertDes、两发位的DEGT运算值超过阈值等信息，alertSumary截取alertMsg的前100个字符作为报警消息摘要，alertState起始设置为未处理状态；
(4)含有多个采样点的复杂报警规则：含有多个采样点的报警约束。此种报警规则涉及到多个采样点，需要从数据库中提取数据。举例说明：假如报警规则公式为#{DEGT$1}-#{DEGT}>100，表示上一个DEGT比现在的DEGT衰退不能超过100；通过正则表达式方法，得到这个报警规则中需要赋值的监控属性为DEGT$1和DEGT，进一步处理得知是往回第一个采样点的DEGT和DEGT，首先从模型中得到所有的enreg和date列表，以此作为检索数据的基础，根据enreg的飞机信息和DEGT信息获取上一个采样点的date2，然后使用enreg+date2+DEGT和enreg+date+DEGT作为检索条件从数据库中查询数据value1和value2，将得到的两个值导入表达式中进行运算，如果value1-value2的差超过100，则进行报警。报警信息初始alertTime为dateListMode中的date值，alertMsg记录enreg、alertTime、alertDes、DEGT衰退超过阈值等信息，alertSumary截取alertMsg的前100个字符作为报警消息摘要，alertState起始设置为未处理状态；
(5)含有多个报警指标和多个发位的复杂报警规则：含有多个报警指标和多个发位的报警约束，此种报警规则有可能涉及到多个报警指标和多个发位，需要从数据库中提取数据，举例说明：假如报警规则公式为abs(#{DEGT@1}-#{DEGT_S@1})>1&&abs(#{DEGT@2}-#{DEGT_S@2})>1，表示两个发位的DEGT和DEGT_S的差的绝对值不能超过1.通过正则表达式方法，得到这个报警规则中需要赋值的监控属性为DEGT@1、DEGT_S@1、DEGT@2和DEGT_S@2，进一步处理得知是1发位的DEGT、DEGT_S和2发位的DEGT、DEGT_S。首先从模型中得到所有的enreg和date列表，以此作为检索数据的基础。根据enreg的飞机信息和发位信息获取另一个发位的enreg2信息。然后使用enreg+date+DEGT、enreg+date+DEGT_S、enreg2+date+DEGT和enreg2+date+DEGT_S作为检索条件从数据库中查询数据，将得到的四个值导入表达式中进行运算。如果两个值的差的绝对值都超过1，则进行报警，报警信息初始alertTime为dateListMode中的date值，alertMsg记录enreg、alertTime、alertDes、两发位的DEGT与DEGT_S差的运算绝对值超过阈值等信息，alertSumary截取alertMsg的前100个字符作为报警消息摘要，alertState起始设置为未处理状态；
(6)含有多个报警指标和多个采样点的复杂报警规则：含有多个报警指标和多个采样点的报警约束，此种报警规则有可能涉及到多个报警指标和多个采样点，需要从数据库中提取数据；
举例说明：假如报警规则公式为#{DEGT$1}-#{DEGT}>100&&#{DEGT_S$1}-#{DEGT_S}>100，表示DEGT和DEGT_S的衰退不能超过100.通过正则表达式方法，得到这个报警规则中需要赋值的监控属性为DEGT$1、DEGT_S$1、DEGT和DEGT_S，进一步处理得知是往回第一个采样点的DEGT、DEGT_S和现在的DEGT、DEGT_S，首先从模型中得到所有的enreg和date列表，以此作为检索数据的基础。根据enreg的飞机信息和DEGT信息获取上一个采样点的date2，然后使用enreg+date2+DEGT、enreg+date2+DEGT_S、enreg+date+DEGT和enreg+date+DEGT_S作为检索条件从数据库中查询数据，将得到的四个值导入表达式中进行运算。如果两个值的差的绝对值都超过100，则进行报警。报警信息初始alertTime为dateListMode中的date值，alertMsg记录enreg、alertTime、alertDes、DEGT与DEGT_S的衰退值超过阈值等信息，alertSumary截取alertMsg的前100个字符作为报警消息摘要，alertState起始设置为未处理状态；
(7)含有多个发位和多个采样点的复杂报警规则：含有多个采样点和多个发位的报警约束，此种报警规则有可能涉及到多个采样点和多个发位，需要从数据库中提取数据。举例说明：假如报警规则公式为#{DEGT@1$1}-#{DEGT@1})>100&&#{DEGT@2$1}-#{DEGT@2}>100，表示1发位的DEGT和2发位的DEGT的衰退不能超过100.通过正则表达式方法，得到这个报警规则中需要赋值的监控属性为DEGT@1$1、DEGT@1、DEGT@2$1和DEGT@2，进一步处理得知是1发位往回第一个采样点的DEGT、现在的DEGT、2发位往回第一个采样点的DEGT和现在的DEGT。首先从模型中得到所有的enreg和date列表，以此作为检索数据的基础，根据enreg的飞机信息和DEGT信息获取上一个采样点的date2，根据enreg的飞机信息和发位信息获取另一个发位的enreg2信息，然后使用enreg+date2+DEGT、enreg+date+DEGT、enreg2+date2+DEGT和enreg2+date+DEGT作为检索条件从数据库中查询数据，将得到的四个值导入表达式中进行运算。如果两个值的差都超过100，则进行报警，报警信息初始alertTime为dateListMode中的date值，alertMsg记录enreg、alertTime、alertDes、两发位的DEGT衰退值超过阈值等信息，alertSumary截取alertMsg的前100个字符作为报警消息摘要，alertState起始设置为未处理状态。
(8)含有多个报警指标、多个发位和多个采样点的复杂报警规则：含有多个报警指标、多个采样点和多个发位的报警约束。此种报警规则有可能涉及到多个报警指标、多个采样点和多个发位，需要从数据库中提取数据。举例说明：假如报警规则公式为
#{DEGT@1$1}-#{DEGT@1})>100&&#{DEGT@2$1}-#{DEGT@2}>100&&#{DEGT_S@1$1}-#{DEGT_S@1})>100&&#{DEGT_S@2$1}-#{DEGT_S@2}>100，表示1发位的DEGT、DEGT_S和2发位的DEGT、DEGT_S的衰退不能超过100.通过正则表达式方法，得到这个报警规则中需要赋值的监控属性为DEGT@1$1、DEGT@1、DEGT@2$1、DEGT@2、DEGT_S@1$1、DEGT_S@1、DEGT_S@2$1和DEGT_S@2，进一步处理得知是1发位往回第一个采样点的DEGT、DEGT_S、现在的DEGT、DEGT_S、2发位往回第一个采样点的DEGT、DEGT_S和现在的DEGT、DEGT_S。首先从模型中得到所有的enreg和date列表，以此作为检索数据的基础。根据enreg的飞机信息和DEGT信息获取上一个采样点的date2，根据enreg的飞机信息和发位信息获取另一个发位的enreg2信息。然后使用enreg+date2+DEGT、enreg+date+DEGT、enreg2+date2+DEGT、enreg2+date+DEGT、enreg+date2+DEGT_S、enreg+date+DEGT_S、enreg2+date2+DEGT_S、enreg2+date+DEGT_S作为检索条件从数据库中查询数据，将得到的八个值导入表达式中进行运算。如果四个值的差都超过100，则进行报警。报警信息初始alertTime为dateListMode中的date值，alertMsg记录enreg、alertTime、alertDes、两发位的DEGT和DEGT_S衰退值都超过阈值等信息，alertSumary截取alertMsg的前100个字符作为报警消息摘要，alertState起始设置为未处理状态。
本发明针对航空发动机监控数据的预警提供一种数据管理方法，基于飞机、发动机、监控数据实现对航空发动机的快速、复杂、准确预警，为航空发动机的维修决策提供高效基础。
Claims (6)
1.一种面向航空发动机的预警管理方法，其特征在于包括以下步骤：
步骤1：建立飞机、发动机的基本信息数据；飞机基础数据和发动机基础数据是整个预警方法和系统的基础，飞机基础数据包括飞机类型、飞机型号和飞机注册信息，其中飞机型号需要关联飞机类型，飞机注册信息需要关联飞机类型和飞机型号；发动机基础数据包括发动机类型、发动机型号和发动机注册信息，其中发动机型号需要关联发动机类型，发动机注册信息需要关联发动机类型、发动机型号和飞机；
步骤2；建立报警规则及适用性的基本信息数据；报警规则是整个预警方法和系统的核心，包括报警指标、报警规则和报警规则适用性信息，报警规则的核心内容为报警表达式的内容，报警表达式的重要组成部分为报警指标、发位和采样点，报警规则适用性可以定义在飞机类型、飞机型号、飞机、发动机类型、发动机型号和发动机上，并且可以设定为适用或者不适用的条件；
步骤3：导入性能监控数据，并进行相应处理；将航空发动机的性能监控数据进行相应处理，解析为三层嵌套key-value的形式，并进行相应的保存处理，其中key的值分别为发动机注册号、报警指标和报警时间，value的值为报警检测值；
步骤4：根据报警规则实现对监控数据的报警触发，根据发动机注册号获取适用的报警规则，解析报警规则表达式，获取需要进行预警处理的指标和阈值等各项信息，根据获取的预警指标从性能监控数据中获得监控属性值，将其带入表达式中进行运算，监控返回结果，对监控结果进行判断后，一旦达到报警条件，触发报警操作；
步骤5：对报警信息的处理及历史记录管理；对已经产生的报警信息，进行各种不同方式的处理，包括持续监控、已处理、不处理，并且将每次的处理历史进行记录，便于跟踪监控。
2.根据权利要求1所述的一种面向航空发动机的预警管理方法，其特征在于所述步骤1具体通过以下步骤实现：
步骤1-1：录入飞机基础数据，将其存储到数据库中；飞机基础数据包括飞机类型、飞机型号、飞机，用于提供关于飞机系统的数据查询服务，其中：
飞机类型模型如下：
Actyp＝{ID,name}，其中ID为飞机类型的全局唯一标识，长度为36位数字、字母与-组合，name为飞机类型名称，此模型用来辅助查询飞机类型信息；
飞机型号模型如下：
Acmod＝{ID,name,actyp}，其中ID为飞机型号的全局唯一标识，长度为36位数字、字母与-组合，name为飞机型号名称，actyp为所属飞机类型，此模型用来辅助查询飞机型号信息；
飞机模型如下：
Acreg＝{ID,asn,actyp,acmod}，其中ID为飞机型号的全局唯一标识，长度为36位数字、字母与-组合，asn为飞机注册号，actyp为飞机所属飞机类型，acmod为飞机所属飞机型号，此模型用来辅助查询飞机信息。
步骤1-2：录入发动机基础数据，将其存储到数据库中；发动机基础数据包括发动机类型、发动机型号和发动机，用于提供关于发动机系统的数据查询服务，其中：
发动机类型模型如下：
Entyp＝{ID,name}，其中ID为发动机类型的全局唯一标识，长度为36位数字、字母与-组合，name为发动机类型名称，此模型用来辅助查询发动机类型信息；
发动机型号模型如下：
Enmod＝{ID,name,entyp}，其中ID为发动机型号的全局唯一标识，长度为36位数字、字母与-组合，name为发动机型号名称，entyp为所属发动机类型，此模型用来辅助查询发动机型号信息；
发动机模型如下：
Enreg＝{ID,esn,entyp,enmod,acreg,pos}，其中ID为发动机型号的全局唯一标识，长度为36位数字、字母与-组合,esn为发动机注册号，entyp为发动机所属发动机类型，enmod为发动机所属发动机型号，acreg为发动机所在飞机，pos为发动机所在的飞机发位，此模型用来辅助查询发动机信息。
3.根据权利要求1所述的一种面向航空发动机的预警管理方法，其特征在于所述步骤2具体包括以下内容：录入报警规则数据，将其存储到数据库中；报警规则基础数据包括报警类型、报警指标、报警规则和报警规则适用性信息，用于提供关于报警规则的查询服务和数据增量服务，其中：
报警类型模型如下：
AlertType＝{ID,name}，其中ID为报警类型的全局唯一标识，长度为36位数字、字母与-组合，name为报警类型名称，此模型用来辅助查询和更新报警类型信息；
报警指标模型如下：AlertParam＝{ID,name}，其中ID为报警指标的全局唯一标识，长度为36位数字、字母与-组合，name为报警指标名称，此模型用来辅助生成报警规则信息；
报警规则模型如下：
AlertRule＝{ID,alertType,ruleContent,ruleDes}，其中ID为报警规则的全局唯一标识，长度必须为36位数字、字母与-组合，ruleContend为报警规则的主要描述，通过解析ruleContent得到需要进行检测的属性，ruleDes为该报警的简单描述，此模型用来检测性能数据和触发报警；
报警规则适用性模型如下：
AlertRuleApply＝{ID,alertRule,applyContent}，其中ID为报警规则的全局唯一标识，长度必须为36位数字、字母与-组合，alertRule为报警规则，applyContent为报警适用性内容，可以以飞机类型、飞机型号、飞机、发动机类型、发动机型号和发动机作为基础，条件可以设定为包含或者不包含，实现多样性的适用性规则。
4.根据权利要求1所述的一种面向航空发动机的预警管理方法，其特征在于步骤3具体包括以下内容：
步骤3-1；解析并录入性能监控数据，将其存储到数据库中；
步骤3-2：对监控数据进行预处理，形成三重key-value模式；
步骤3-3：录入报警信息基础数据，将其存储到数据库中；报警信息基础数据包括报警状态和报警信息，用于提供关于报警信息的查询服务和增量服务；
步骤3-4：对监控数据进行报警规则检测，并生成有效的报警信息，将其存储到数据库中。
5.根据权利要求1所述的一种面向航空发动机的预警管理方法，其特征在于所述报警规则包括：
(1)简单报警规则；
(2)含有多个报警指标的复杂报警规则；
(3)含有多个发位的复杂报警规则；
(4)含有多个采样点的复杂报警规则；
(5)含有多个报警指标和多个发位的复杂报警规则；
(6)含有多个报警指标和多个采样点的复杂报警规则；
(7)含有多个发位和多个采样点的复杂报警规则；
(8)含有多个报警指标、多个发位和多个采样点的复杂报警规则。
6.一种面向航空发动机的预警管理系统，其特征在于执行如权利要求1-5中任意一项所述的面向航空发动机的预警管理方法，且设有飞机/发动机技术数据录入单元、报警规则技术数据录入单元、监控数据录入单元、监控数据预警处理单元、预警记录处理单元、监控数据更新单元，其中飞机/发动机技术数据录入单元、报警规则技术数据录入单元、监控数据录入单元、监控数据预警处理单元、预警记录处理单元、监控数据更新单元依次连接，预警记录处理单元输出数据送至监控数据更新单元，监控数据更新单元输出数据至监控数据录入单元。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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- 2017-07-07 CN CN201710550159.4A patent/CN107342898A/zh active Pending
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