CN108071427B - 用于对发动机执行基于状况的维护的系统和方法 - Google Patents

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Abstract

介绍了一种用于对发动机执行基于状况的维护的方法(200)。方法包括，获得(202)对应于发动机的一个或多个参数。方法还包括，基于第一参数以及一个或多个热模型，来确定(204)对应于流体流构件的一部分的温度分布。方法还包括，基于温度分布和沉积动力学参数，来估计(206)对应于发动机的各个循环的流体流构件的部分中的固体沉积物。另外，方法包括，基于对应于发动机的各个循环的估计的固体沉积物，来预测(208)流体流构件的部分中的总固体沉积物。此外，方法包括，基于预测的总固体沉积物的值，来对发动机执行(210)基于状况的维护。

Description

用于对发动机执行基于状况的维护的系统和方法
技术领域
本说明书的实施例大体涉及发动机的维护，且更特别地，涉及用于对发动机执行基于状况的维护的系统和方法。
背景技术
流体流构件中的不需要的沉积物可导致现代发动机中的若干操作问题。例如，焦炭沉积物在发动机的润滑子系统中形成可导致润滑管堵塞，且因而降低润滑子系统的性能。在涡轮发动机中，回油管或润滑系统的任何其他管或构件的内表面上有过多焦炭沉积物可致使润滑系统的构件之间的油流减少。这进而可致使油位下降，从而潜在地导致诸如飞行中关闭和计划外发动机移除的事件。
润滑子系统中的油焦化或焦炭沉积物形成因为油在高温下热击穿而发生。不利地，发动机的润滑子系统中的油焦化可导致灾难性故障。类似地，流体流构件中的其他沉积物可不利地影响发动机的性能。这些其他沉积物的一些示例包括由于漆状沉积物和淤泥形成而形成的沉积物、锈皮、石蜡沉积物等。
当前可用来解决不需要的沉积物的该问题的技术需要在定期的时间间隔里检查受影响的流体流构件且移除不需要的沉积物。传统上，基于历史数据来确定这种定期维护的安排，且这对于给定发动机中形成的沉积物的实际量是不可知的，从而致使不必要地检查发动机。这会导致生产率损失(或在翼损失，对于航空发动机而言)和额外的维护成本。
发明内容
根据本说明书的方面，介绍了一种用于对发动机执行基于状况的维护的方法。方法包括，获得对应于发动机的一个或多个参数。方法还包括，基于一个或多个参数中的第一参数以及一个或多个热模型，来确定对应于发动机中的流体流构件的一部分的温度分布。方法还包括，基于温度分布以及一个或多个沉积动力学参数，来估计对应于发动机的各个循环的流体流构件的部分中的固体沉积物。此外，方法包括，基于对应于发动机的各个循环的估计的固体沉积物，来预测流体流构件的部分中的总固体沉积物。另外，方法包括，基于预测的总固体沉积物的值来对发动机执行基于状况的维护。
根据本说明书的另一方面，介绍了一种用于对发动机执行基于状况的维护的系统。系统包括构造成测量对应于发动机的一个或多个参数的一个或多个传感器以及操作性地联接到发动机的流体流构件上的控制子系统。另外，控制子系统包括构造成接收对应于发动机的一个或多个参数的至少一个数据单元、至少一个预测单元，预测单元构造成预测发动机的流体流构件中的总固体沉积物，且基于预测的总固体沉积物的值来确定基于状况的维护要求。控制子系统还包括至少一个通信单元，通信单元构造成将基于状况的维护安排、预测的总固体沉积物、基于状况的维护要求、温度分布、警报信号或它们的组合中的至少一个通信至显示装置、控制单元、系统操作者、远程单元或它们的组合。系统还包括操作性地联接到控制子系统上的维护单元，其中维护单元构造成基于由预测单元确定的基于状况的维护要求，来对发动机执行基于状况的维护。
根据本说明书的还有另一方面，介绍了一种系统。系统包括发动机，发动机包括至少润滑子系统。系统还包括构造成测量发动机的排气位置处的温度的至少一个传感器以及操作性地联接到润滑子系统和至少一个传感器上的控制子系统。控制子系统还包括数据单元、预测单元、误差校正单元和通信单元。数据单元构造成接收来自至少一个传感器的温度数据。预测单元构造成，基于温度数据以及一个或多个热模型来确定对应于润滑子系统的一部分的温度分布，基于温度分布以及一个或多个沉积动力学参数来估计对应于发动机的各个循环的润滑子系统的至少部分中的焦炭沉积物，以及基于对应于发动机的各个循环的估计的焦炭沉积物来预测润滑子系统的至少部分中的总焦炭沉积物。另外，预测单元构造成比较预测的总焦炭沉积物与确定的焦炭沉积物阈值，且基于该比较来确定基于状况的维护要求。误差校正单元构造成比较预测的总焦炭沉积物与对应于润滑子系统的至少部分的测得的焦炭沉积物，且基于该比较来更新一个或多个沉积动力学参数。通信单元构造成将基于状况的维护安排、基于状况的维护要求、预测的总固体沉积物、温度分布、警报信号或它们的组合中的一个或多个通信至显示装置、控制单元、系统操作者、远程单元或它们的组合。系统还包括操作性地联接到控制子系统上的维护单元，其中维护单元构造成基于该基于状况的维护要求来对发动机执行基于状况的维护。
技术方案1. 一种用于对发动机执行基于状况的维护的方法(200，300)，所述方法包括：
获得(202，302)对应于所述发动机的一个或多个参数；
至少基于所述一个或多个参数中的一个参数以及一个或多个热模型，来确定(204，304)对应于所述发动机中的流体流构件的一部分的温度分布；
基于所述温度分布以及一个或多个沉积动力学参数，估计(206，306)对应于所述发动机的各个循环的所述流体流构件的至少所述部分中的固体沉积物；
基于对应于所述发动机的各个循环的估计的固体沉积物，预测(208，308)所述流体流构件的至少所述部分中的总固体沉积物；以及
基于预测的总固体沉积物，对所述发动机执行(210)所述基于状况的维护。
技术方案2. 根据技术方案1所述的方法(200，300)，其特征在于，所述一个或多个参数包括对应于所述发动机的一个或多个排气位置的温度。
技术方案3. 根据技术方案1所述的方法(200，300)，其特征在于，估计(206，306)对应于所述发动机的各个循环的固体沉积物包括：
获得所述一个或多个沉积动力学参数；
基于所述一个或多个沉积动力学参数来计算沉积速率常数；以及
基于计算的沉积速率常数和对应于所述流体流构件的所述部分的温度分布，估计对应于所述发动机的各个循环的所述流体流构件的至少所述部分中的固体沉积物。
技术方案4. 根据技术方案1所述的方法(200，300)，其特征在于，预测(208，308)所述总固体沉积物包括，累积对应于环所述发动机的各个循环的估计的固体沉积物。
技术方案5. 根据技术方案1所述的方法(200，300)，其特征在于，对所述发动机执行基于状况的维护(210)包括，基于所述总固体沉积物与确定的固体沉积物阈值的比较来确定基于状况的维护要求。
技术方案6. 根据技术方案5所述的方法(200，300)，其特征在于，所述方法(200，300)还包括产生(212)警报信号，其中所述警报信号指示所述基于状况的维护要求、基于状况的维护安排，或所述基于状况的维护要求和所述基于状况的维护安排两者。
技术方案7. 根据技术方案6所述的方法(200，300)，其特征在于，所述方法(200，300)还包括，将所述基于状况的维护安排、所述预测的总固体沉积物、所述基于状况的维护要求、所述温度分布、所述警报信号或它们的组合中的一个或多个通信至显示装置、控制单元、系统操作者、远程单元、维护单元(424)或它们的组合。
技术方案8. 根据技术方案6所述的方法(200，300)，其特征在于，所述方法(200，300)还包括，控制所述发动机，以至少基于所述基于状况的维护要求来在安排时间里执行所述基于状况的维护。
技术方案9. 根据技术方案1所述的方法(200，300)，其特征在于，所述固体包括焦炭，以及其中所述流体流构件包括所述发动机的润滑子系统中的构件。
技术方案10. 根据技术方案1所述的方法(200，300)，其特征在于，所述方法(200，300)还包括更新(316)所述一个或多个沉积动力学参数中的一个或多个。
技术方案11. 根据技术方案10所述的方法(200，300)，其特征在于，所述方法(200，300)还包括比较(312)所述预测的总固体沉积物与测得的固体沉积物。
技术方案12. 根据技术方案10所述的方法(200，300)，其特征在于，所述方法(200，300)还包括，基于一个或多个更新的沉积动力学参数，来估计对应于所述发动机的后面的循环的固体沉积物。
技术方案13. 一种用于对发动机执行基于状况的维护的系统(400)，所述系统包括：
一个或多个传感器(404)，其构造成测量对应于所述发动机的一个或多个参数；
操作性地联接到所述发动机的流体流构件(402)上的控制子系统(406)，其中所述控制子系统(406)包括：
至少一个数据单元(408)，其构造成接收对应于所述发动机的所述一个或多个参数；
至少一个预测单元(410)，其构造成：
预测所述发动机的流体流构件的一部分中的总固体沉积物；
基于预测的总固体沉积物来确定基于状况的维护要求；
至少一个通信单元(412)，其构造成将基于状况的维护安排、所述预测的总固体沉积物、所述基于状况的维护要求、所述温度分布、警报信号或它们的组合中的一个或多个通信至显示装置、控制单元、系统操作者、远程单元或它们的组合；以及
操作性地联接到所述控制子系统上的维护单元(424)，其中所述维护单元构造成基于所述基于状况的维护要求来对所述发动机执行所述基于状况的维护。
技术方案14. 根据技术方案13所述的系统(400)，其特征在于，所述一个或多个传感器(404)中的至少一个是设置在所述发动机的排气位置处的温度传感器。
技术方案15. 根据技术方案13所述的系统(400)，其特征在于，为了预测所述发动机的流体流构件的一部分中的总固体沉积物，所述预测单元(410)构造成：
基于所述一个或多个参数中的至少一个参数以及一个或多个热模型(420)，来确定对应于所述流体流构件(402)的所述部分的温度分布；
基于所述温度分布以及一个或多个沉积动力学参数，来估计对应于所述发动机的各个循环的所述流体流构件的至少所述部分中的固体沉积物；以及
累积所述发动机的各个循环的估计的固体沉积物，以预测所述发动机的流体流构件的所述部分中的总固体沉积物。
技术方案16. 根据技术方案13所述的系统(400)，其特征在于，所述预测单元(410)构造成，基于预测的总固体沉积物与确定的固体沉积物阈值的比较，来确定所述基于状况的维护要求。
技术方案17. 根据技术方案13所述的系统(400)，其特征在于，所述控制子系统(406)还包括至少一个误差校正单元(414)，以及其中所述误差校正(414)单元构造成：
比较所述预测的总固体沉积物与对应于所述流体流构件(402)的所述部分的测得的固体沉积物(418)；以及
基于所述比较来更新一个或多个沉积动力学参数。
技术方案18. 根据技术方案13所述的系统(400)，其特征在于，所述维护单元(424)包括至少一个机器人维护系统、至少一个自动化维护系统或它们的组合中的一个或多个。
技术方案19. 一种系统(400)，包括：
发动机，其包括至少润滑子系统；
至少一个传感器(404)，其构造成测量所述发动机的排气位置处的温度；
控制子系统(406)，其操作性地联接到所述润滑子系统和所述至少一个传感器(404)上，其中所述控制子系统(406)包括：
数据单元(408)，其构造成接收来自所述至少一个传感器的温度数据；
预测单元(410)，其构造成：
基于所述温度数据以及一个或多个热模型(420)，来确定对应于润滑子系统的一部分的温度分布；
基于所述温度分布以及一个或多个沉积动力学参数，来估计对应于所述发动机的各个循环的所述润滑子系统的至少所述部分中的焦炭沉积物；
基于对应于所述发动机的各个循环的估计的焦炭沉积物，来预测所述润滑子系统的至少所述部分中的总焦炭沉积物；
基于预测的总焦炭沉积物与确定的焦炭沉积物阈值的比较，来确定基于状况的维护要求；
误差校正单元(414)，其构造成：
比较所述预测的总焦炭沉积物与对应于所述润滑子系统的至少所述部分的测得的焦炭沉积物；
基于所述比较来更新一个或多个沉积动力学参数；
通信单元(412)，其构造成将基于状况的维护安排、所述基于状况的维护要求、所述预测的总固体沉积物、所述温度分布、警报信号或它们的组合中的一个或多个通信至显示装置、控制单元、系统操作者、远程单元、维护单元(424)或它们的组合；以及
维护单元(424)，其操作性地联接到所述控制子系统上，其中所述维护单元构造成基于所述基于状况的维护要求，对所述发动机执行所述基于状况的维护。
附图说明
当参照附图来阅读以下详细描述时，本说明书的这些和其他特征、方面和优点将变得更好理解，其中相似的符号贯穿附图表示相似的部分，其中：
图1是根据本说明书的方面，用于对发动机执行基于状况的维护的系统的示意表示；
图2是描绘了根据本说明书的方面，用于对发动机执行基于状况的维护的示例性方法的流程图；
图3是描绘了根据本说明书的方面，用于对发动机执行基于状况的维护的另一个示例性方法的流程图；
图4是根据本说明书的方面，用于对发动机执行基于状况的维护的系统的实施例的示意表示；
图5是描绘了根据本说明书的方面，不同的发动机的总焦炭沉积物的预测值随发动机循环的数量改变的图形表示；以及
图6是描绘了总焦炭沉积物的预测值和不同发动机的焦炭沉积物的实际值的比较的图形表示。
具体实施方式
如将在下文详细描述的那样，介绍了用于对发动机执行基于状况的维护的系统和方法的各种实施例。特别地，系统构造成经由使用传感器数据和基于物理学基本原理的模型，来预测发动机中的流体流构件中的总固体沉积物的数量或量。另外，系统构造成使用流体流构件中的总固体沉积物的预测量来确定维护流体流构件的需要，且还对发动机安排和/或执行基于状况的维护，而非固定时间间隔或定期维护。
在某些实施例中，固体沉积物包括焦炭沉积物，且流体流构件包括润滑子系统的构件，诸如回油管。为了易于描述，在预测发动机的润滑子系统中的总焦炭沉积物和执行基于状况的维护来从发动机的润滑系统移除不需要的焦炭沉积物的语境下描述系统和方法。然而，基于状况的维护的要求可由于发动机的任何流体流构件中的任何沉积物而产生。这些系统和方法还可用于预测发动机的各种流体流构件中的固体沉积物，以及对发动机执行所需基于状况的维护。
可注意到用语“固体沉积物”和“固体沉积物的量”可互换地使用。类似地，用语“焦炭沉积物”和“焦炭沉积物的量”可互换地使用。而且，用语“预测的总固体沉积物”和“固体沉积物量的总量的预测值”可互换地使用。另外，用语“估计的固体沉积物”和“固体沉积物的量的估计值”可互换地使用。类似地，用语“测得的固体沉积物”和“固体沉积物的量的值”可互换地使用。
在以下说明书和权利要求中，单数形式“一个”、“一种”和“该”包括复数所指物，除非上下文另有明确的规定。如本文使用，用语“或”不意味着排除，且表示存在至少一个所参照的构件，且包括可存在所参照的构件的组合的情形，除非上下文另有规定。
如本文使用，用语“可”和“可能”指示一组情形内的发生概率；拥有特定属性、特性或功能；以及/或通过表达与所限定的动词相关联的一个或多个能力、效力或可能性来限定另一个动词。因此，使用“可”和“可能”指示所修饰的用语对于所指示的效力、功能或用途是明显合适、有效力或适当的，同时考虑到在一些情况下，所修饰的用语有时可能不合适、无效力或不适当。
现在转到附图，例如在图1中，介绍根据本说明书的方面，用于对发动机执行基于状况的维护的系统100的示意表示。特别地，系统构造成基于发动机中的一个或多个流体流构件中的预测的总固体沉积物来执行基于状况的维护。如本领域技术人员将理解的那样，图是为了说明目的且未按比例绘制。
在目前构想到的构造中，用于执行基于状况的维护的系统100包括控制子系统102和润滑子系统104。在某些实施例中，润滑子系统104包括油箱106、油泵108、连接管110、供应管112和回油管114。润滑子系统104通过供应管112和回油管114联接到轴承单元116上。轴承单元116可包括一个或多个轴承(未显示)。可注意到，润滑子系统104和轴承单元116是发动机(未显示)的构件。发动机也可为涡轮或往复式发动机。
如将理解的那样，在发动机的操作期间，润滑子系统104使得能够通过使润滑油循环通过轴承单元116来润滑轴承单元116中的轴承。油泵108构造成通过供应管112将润滑油泵送到轴承单元116。而且，润滑油通过回油管114从轴承单元116排到油箱106。排出的润滑油然后通过连接管110循环到油泵108。可注意到，虽然将图1的润滑子系统104描绘成包括油箱106、油泵108、连接管110、供应管112和回油管114，但润滑子系统104可包括较少或较多数量的构件。润滑子系统104的其他构件的一些示例包括(但不限于)过滤单元以及一个或多个减压阀。
润滑子系统104在发动机内形成流体流子系统，其中流体是润滑油。通过润滑子系统104的润滑油流对于轴承单元116的健康来说是至关重要的，且进而对发动机的健康是至关重要的。流体流子系统的流体流构件中(例如，润滑子系统104的回油管114中)的任何沉积物都可不利地影响润滑油流。对润滑油流的该不利影响进而可对发动机造成灾难性故障。因此确保发动机的润滑子系统104的各种构件中的润滑油流不中断是合乎需要的。因此，及时地确定和/或预测润滑子系统104的构件中的任何沉积物/堵塞，且进一步对发动机执行基于状况的维护来移除这些沉积物/堵塞可为合乎需要的。
此外，控制子系统102操作性地联接到润滑子系统104上。控制子系统102构造成接收对应于发动机的一个或多个输入参数118。输入参数可包括对应于发动机的操作参数。输入参数的一个示例包括来自发动机的气体流路的温度。输入参数的另一个示例包括来自发动机的排气位置的温度。输入参数可接收自一个或多个传感器。输入参数也可接收自数据库或参照表，数据库或参照表包括对应于发动机的输入参数的有关数据。
根据本说明书的方面，控制子系统102构造成预测发动机的至少一个流体流构件中的总固体沉积物的量。在本示例中，控制子系统102构造成基于一个或多个操作参数以及基于物理的预测模型，来预测润滑子系统104的回油管114中的总焦炭沉积物。另外，控制子系统102还可构造成基于回油管114中的预测的总焦炭沉积物，来确定发动机的基于状况的维护要求和/或基于状况的维护安排。
另外，控制子系统102还可构造成基于润滑子系统104的回油管114中的总固体沉积物的预测量和/或基于状况的维护要求，来产生通知120和/或警报信号。此外，控制子系统102可构造成将警报信号和/或基于状况的维护要求120通信至系统的用户、远程监测系统、维护单元等。在一些实施例中，维护单元(参见图4)构造成基于由控制系统102确定的基于状况的维护要求来对发动机执行基于状况的维护。将参照图2-5更详细地描述用于执行基于状况的维护的系统100和方法。
可注意到在某些实施例中，控制子系统102可驻留在发动机的位置远处的位置，且特别地在润滑子系统104和/或轴承单元116的位置远处的位置。在一个示例中，控制子系统102可驻留在与发动机不同的物理和/或地理位置中的控制室中。还可注意到在某些实施例中，维护单元可为独立单元，它位于与控制子系统(102)不同的物理和/或地理位置上。
图2是描绘根据本说明书的一些方面，用于对发动机执行基于状况的维护的示例性方法200的流程图。基于发动机的流体流构件中的预测的总固体沉积物来执行基于状况的维护。可注意到在图2的方法200中，固体沉积物表示焦炭沉积物，且发动机的流体流构件表示发动机的润滑子系统的回油管。而且，参照图1的构件来描述方法200。
在步骤202处，获得对应于发动机的一个或多个输入参数。如前面提到的那样，这些输入参数可包括对应于发动机的操作参数。在一个示例中，输入参数可包括对应于发动机的气体流路的温度、对应于发动机的排气位置的温度等。
然后，在步骤204处，确定对应于流体流构件的一部分的温度分布。如本文使用，用语“温度分布”指的是在确定时段里对应于流体流构件的温度。在一个示例中，确定时段可包括发动机的一个操作循环的时段。此外，假设流体流构件包括多个部分或节段。应当注意，如本文使用的用语“部分”指示流体流构件的多个部分中的任何单个部分，且不一定指示具体位置或类型的部分。
因此，在步骤204处，可确定对应于流体流构件的部分的温度分布。在一个示例中，基于输入参数中的第一输入参数以及一个或多个热模型来确定流体流构件的部分的温度分布。在一个实施例中，第一输入参数可为对应于发动机的排气位置或任何其他气体流位置的温度。而且，在某些实施例中，热模型可为壳体模块的热模型，壳体模块包围发动机的润滑子系统104。在某些其他实施例中，热模型可为壳体模块以及发动机的润滑子系统和排气子系统的热模型。
构件/系统的热模型大体表示构件/系统的热行为响应于输入参数的变化的空间和时间模型。因此，热模型可用来基于对应于构件/系统的任何其他部分的输入参数，来估计构件/系统的任何部分的温度。以示例的方式，壳体模块以及润滑子系统和排气子系统的热模型可用来基于对应于排气子系统的确定部分或壳体模块的任何部分的温度，来确定润滑子系统的任何部分的温度。在一个实施例中，可采用控制子系统102来确定温度分布。为此，对应于排气位置的温度可由传感器测量，诸如温度传感器(参见图4)。控制子系统102构造成基于接收自温度传感器的温度测量来确定流体流构件的部分的温度分布。
另外，在步骤206处，估计对应于发动机的各个循环的流体流构件的至少部分中的固体沉积物的量。根据本说明书的方面，基于温度分布以及一个或多个沉积动力学参数来估计发动机的各个循环的固体沉积物的量。可注意到对于航空发动机，发动机的单个循环表示发动机启动和发动机关闭之间的时段。在该示例中，发动机的单个循环典型地对应于单次飞行。如果发动机是用来产生功率的基于陆地的涡轮，则可按照从基于陆地的涡轮典型地以规律的时间间隔开始和关闭的发动机处于操作的确定的单位时间来限定发动机的单个循环。而且，如本文使用，循环对应于确定的发动机使用量，且可表示开始-停止循环或具有固定时间间隔的循环。在某些实施例中，控制子系统102可用来估计对应于发动机的各个循环固体沉积物。
根据本说明书的示例性方面，估计对应于发动机的各个循环的固体沉积物需要获得一个或多个沉积动力学参数。在某些实施例中，沉积动力学参数可预先填入控制子系统(102)中。在其他实施例中，在发动机的操作期间，或在预测总固体沉积物的过程期间，控制子系统(102)可接收一个或多个沉积动力学参数。另外，可基于沉积动力学参数来计算的沉积速率常数K3。然后，可至少基于计算的沉积速率常数K3和对应于流体流构件的部分的温度分布，来估计对应于发动机的各个循环的流体流构件的部分中的固体沉积物。在某些实施例中，可基于公式(1)和(2)来计算沉积速率常数K3和对应于发动机的循环中的特定时间间隔t的固体沉积物的量。
Figure DEST_PATH_IMAGE002
(1)
在公式(1)中，K3是沉积速率常数，A、E是沉积动力学参数，R是气体常数，且Tmetal是在特定时间间隔t中对应于流体流构件的部分的温度。在一些实施例中，沉积动力学参数A可表示阿列纽斯因子A0，且沉积动力学参数E可表示致使固体沉积物形成的化学反应的激活能Ea。
Figure DEST_PATH_IMAGE004
(2)
而且，在公式(2)中，Rsolid表示在发动机的循环内，对应于特定时间间隔t的固体沉积物的估计量，ρsolid是固体沉积物的密度，且V是在时间间隔t期间流过流体流构件的部分的流体的体积。另外，可通过对在对应于整个循环的时段里的估计的固体沉积物的值Rsolid求积分，来估计对应于发动机的各个循环的流体流构件的至少部分中的固体沉积物。总固体沉积物可表示成Rsolid(cycle)n，其中n表示自流体流构件的上一次维护以来发动机已经完成的循环的数量。
可注意到，流体流构件的部分的不同区段在时间间隔t期间可具有不同的温度。在一个示例中，温度Tmetal可为流体流构件的部分在时间间隔t期间的最高温度。此外，可基于对应于时间间隔的第一输入参数和包围流体流构件的壳体模块的一个或多个热模型来确定温度Tmetal。在一个实施例中，基于对应于发动机的排气位置在时间间隔t期间的温度和对应于壳体模块的一个或多个热模型来确定温度Tmetal。在一个示例中，温度Tmetal在对应于发动机的循环的时段里的变化可表示流体流构件的部分的温度分布。
如将理解的那样，在发动机的后面的操作循环期间，流体流构件中的固体沉积物的厚度可增加，从而减小流体流系统的流体流容量。流体流系统中的流体流容量减小进而可导致发动机的性能降低，且在一些情形中，导致灾难性故障。因此，准确地预测流体流构件中的总固体沉积物的量是合乎需要的。另外，能够基于预测的总固体沉积物而产生和/或通信警报信号是合乎需要的。
因此，在步骤208处，基于对应于发动机的各个循环的估计的固体沉积物来预测流体流构件的至少部分中的总固体沉积物。特别地，根据公式(3)，通过累积对应于发动机的一个或多个循环中的各个循环的估计的固体沉积物来预测的总固体沉积物。
Figure DEST_PATH_IMAGE006
(3)
其中n是自流体流构件的上一次维护以来，发动机的循环数量。
根据本说明书的一些实施例，预测的总固体沉积物可表示成固体沉积物的质量。然而，在一些其他实施例中，预测的总固体沉积物可表示成流体流构件的堵塞百分比。可基于固体沉积物的质量、流体流构件的截面面积和固体沉积物的密度来计算流体流构件的堵塞百分比。
此外，在步骤210处，基于预测的总固体沉积物来对发动机执行基于状况的维护。在一些实施例中，对发动机执行基于状况的维护包括，基于总固体沉积物与确定的固体沉积物阈值的比较来确定基于状况的维护要求。更特别地，控制子系统102可构造成比较预测的总固体沉积物与确定的固体沉积物阈值。固体沉积物阈值可指示在想要对构件安排维护之前，流体流构件的部分中可容许的固体沉积物的最大量。以示例的方式，如果预测的总固体沉积物大于或等于确定固体沉积物阈值，则可预测基于状况的维护要求。根据本说明书的另外的方面，一旦预测有维护要求，则可产生基于状况的维护安排。在某些实施例中，可采用控制子系统102来产生基于状况的维护安排。基于状况的维护安排可指示建议安排/最佳安排，以基于该基于状况的维护要求来维修发动机。
另外，在一些实施例中，可基于预测的总固体沉积物来产生警报信号，如步骤212指示的那样。警报信号可指示基于状况的维护要求、基于状况的维护安排，或基于状况的维护要求和基于状况的维护安排两者。在某些实施例中，控制子系统102可构造成产生警报信号。
另外，在一些实施例中，基于状况的维护安排、预测的总固体沉积物、基于状况的维护要求、基于状况的维护安排、温度分布、警报信号或它们的组合中的一个或多个通信至显示装置、控制单元、系统操作者、远程单元、维护单元或它们的组合。更特别地，可采用控制子系统102来通信警报信号、特定循环的估计的固体沉积物、预测的总固体沉积物、基于状况的维护要求和基于状况的维护安排中的一个或多个。
在一个实施例中，可在发动机操作的期间实时地执行步骤204、206、208，它们需要确定发动机的流体流构件的部分的温度分布，估计各个循环的固体沉积物，以及预测总固体沉积物。在另一个实施例中，可离线执行步骤204、206、208中的一个或多个。在该示例中，可在发动机的停机时间期间执行预测流体流构件中的总固体沉积物。而且，可在发动机操作期间存储有关输入参数，诸如发动机的排气位置处的温度，且然后该数据可用于预测总固体沉积物。
用于对发动机执行基于状况的维护的方法200可还包括控制发动机，以在安排的时间基于该基于状况的维护要求和/或基于状况的维护安排来执行基于状况的维护。在一些实施例中，控制发动机以执行基于状况的维护可包括停止发动机操作。在其他实施例中，控制发动机以执行基于状况的维护可包括改变发动机操作，使得能够在发动机仍然操作的同时进行发动机的实时维修、在线清洁等。
现在转到图3，介绍了描绘根据本说明书的方面，用于对发动机执行基于状况的维护的另一个示例性方法300的流程图。基于发动机的流体流构件中的预测的总固体沉积物来执行基于状况的维护。参照图1的构件来描述方法300。可注意于在图3的方法300中，固体沉积物表示焦炭沉积物，且发动机的流体流构件表示发动机的润滑子系统的回油管。此外，在某些实施例中，控制子系统102可用来执行方法300中描述的一个或多个步骤。
在步骤302处，获得对应于发动机的一个或多个输入参数。输入参数可包括对应于发动机的操作参数。在一个实施例中，输入参数可包括对应于发动机的气体流路的温度、对应于发动机的排气位置的温度等。
在步骤304处，确定对应于流体流构件的部分的温度分布。在一个示例中，基于输入参数中的一个输入参数以及一个或多个热模型来确定流体流构件的部分的温度分布。在一个实施例中，第一输入参数可为对应于发动机的排气位置或任何其他气体流位置的温度。而且，在某些实施例中，热模型是包围发动机的润滑子系统104的壳体模块的热模型。在一个实施例中，可采用控制子系统102来确定温度分布。为此，诸如温度传感器(参见图4)的传感器可测量对应于排气位置的温度。控制子系统102构造成基于接收自温度传感器的温度测量来确定流体流构件的部分的温度分布。
然后，在步骤306处，基于温度分布以及一个或多个沉积动力学参数来估计对应于发动机的各个循环的流体流构件的部分中的固体沉积物。在某些实施例中，可基于公式(1)和(2)来估计对应于发动机的各个循环的固体沉积物。
另外，在步骤308处，可预测流体流构件的部分中的总固体沉积物。更特别地，可基于对应于发动机的各个循环的固体沉积物来预测流体流构件的部分中的总固体沉积物。在一个示例中，基于公式(3)，通过累积对应于发动机的循环的固体沉积物来预测总固体沉积物。在一个实施例中，可采用控制子系统102来预测总固体沉积物。
如将理解的那样，在使用基于物理的预测模型时可存在某些不精确性，这进而可产生非最佳解决办法。在这样的情形中，合乎需要的是基于实时数据和/或现场数据来更新和/或调谐模型，从而提高用于任何预测的模型的精度。
公式(1)、(2)和(3)表示用于预测流体流构件的部分中的总固体沉积物的基于物理的预测模型。根据本说明书的方面，可通过更新沉积动力学参数A和E中的一个或多个来更新该预测模型，如步骤316中显示的那样。
为此，在某些实施例中，可比较如步骤312中显示的流体流构件中的测得的固体沉积物310与预测的总固体沉积物。在一个示例中，可采用物理测量方法来获得测得的固体沉积物310。此外，在某些示例中，可在发动机的停机时间(由于安排的维护或当发动机不工作时)期间测量固体沉积物310。用于测量固体沉积物310的方法的一些示例包括管道镜检查、射线照相法和使用涡流的测量。更特别地，在步骤312中，可基于比较来确定估计误差。估计误差表示预测的总固体沉积物和测得的固体沉积物310之间的差。可采用该估计误差来更新沉积动力学参数中的一个或多个。
此外，如由步骤314指示的那样，在一个实施例中，可执行检查，以检验估计误差是否大于估计误差阈值。可注意到在步骤314处，比较估计误差的幅度与估计误差阈值的幅度。在步骤314处，如果确定估计误差大于估计误差阈值，则更新沉积动力学参数中的一个或多个，以产生更新的沉积动力学参数318，如由步骤316描绘的那样。在一个示例中，估计误差阈值可具有零值。然而，在其他示例中，设想到使用非零值来估计误差阈值。
然后，在步骤320处，可基于更新的沉积动力学参数318来更新和/或调谐基于物理的模型。以示例的方式，可基于更新的沉积动力学参数318来更新或调谐由公式(1)和(2)表示的基于物理的模型。
根据本说明书的另外的方面，可使用一个或多个更新的沉积动力学参数，来估计对应于发动机的一个或多个后面的循环的固体沉积物，从而提高各个循环的估计的固体沉积物的精度，且然后提高预测的总固体沉积物的精度。
再次参照步骤314，如果确定估计误差等于/小于估计误差阈值，可不批准任何行动，如由步骤322大体指示的那样。
图4是根据本说明书的某些方面，用于对发动机执行基于状况的维护的系统400的另一个实施例的示意表示。
在目前构想到的构造中，用于对发动机执行基于状况的维护的系统400包括一个或多个传感器404，传感器构造成测量对应于发动机的一个或多个输入参数。系统400还包括操作性地联接到发动机的流体流构件上的控制子系统406。此外，控制子系统406包括至少一个数据单元408、至少一个预测单元410和至少一个通信单元412。另外，数据单元408、预测单元410和通信单元412可操作性地彼此联接。系统400还包括操作性地联接到控制系统406上的维护单元424。
在一个实施例中，数据单元408构造成接收对应于发动机的输入参数。可注意到输入参数中的至少一个由一个或多个传感器404中的至少一个产生。如前面提到的那样，这些输入参数可包括对应于发动机的操作参数。
此外，传感器404中的至少一个是构造成测量对应于发动机的气体流路的温度的温度传感器。另外，传感器404可设置在发动机的排气位置处，且构造成测量发动机的排气位置处的温度。在一个实施例中，传感器404可设置在发动机的排气管道416内，其中排气管道416构造成输送排气。而且，在某些其他实施例中，传感器404可定位在排气管道416外部。在一个示例中，传感器404可与排气管道416处于物理接触。可注意到在某些实施例中，传感器404可与排气管道416处于直接物理接触。然而，在某些其他实施例中，传感器404可经由使用一个或多个中间物体或层来联接到排气管道416上。在又一个实施例中，传感器404可不与排气管道416处于物理接触。因此，温度传感器404可为接触型或非接触型温度传感器。另外，温度传感器404可包括热电偶、红外传感器、基于半导体的传感器、高温计等。
数据单元408还可构造成接收和/或存储各种与发动机有关的数据，包括(但不限于)对应于发动机或发动机构件的一个或多个热模型420、发动机或发动机构件的温度分布信息、沉积动力学参数、沉积速率常数等。
此外，在一个实施例中，预测单元410构造成预测发动机的流体流构件402的部分中的总固体沉积物。另外，预测单元410还可构造成基于一个或多个输入参数中的一个参数以及一个或多个热模型420来确定对应于流体流构件402的部分的温度分布。热模型420可为对应于流体流构件、流体流构件的部分、发动机或发动机的任何其他构件的热模型。在一个示例中，热模型420对应于包围发动机的润滑子系统104的壳体模块的热模型。
另外，为了有利于预测发动机的流体流构件的部分中的总固体沉积物，预测单元410可构造成基于温度分布以及一个或多个沉积动力学参数，来估计对应于发动机的各个循环的流体流构件402的至少部分中的固体沉积物。如前面提到的那样，循环对应于确定的发动机使用量，且因此可限定为开始-停止循环或具有固定时间间隔的循环。根据本说明书的方面，预测单元410构造成使用由公式(1)和(2)表示的基于物理的模型来估计对应于发动机的各个循环的流体流构件402的部分中的固体沉积物。
而且，在一个实施例中，预测单元410构造成基于对应于发动机的各个循环的估计的固体沉积物，来预测流体流构件402的至少部分中的总固体沉积物。在一个实施例中，预测单元410构造成累积发动机的各个循环的估计的固体沉积物来预测发动机的流体流构件的部分中的总固体沉积物。
另外，预测单元410可构造成基于预测的总固体沉积物来确定基于状况的维护要求。在一个实施例中，预测单元410构造成比较预测的总固体沉积物与确定的固体沉积物阈值，以检验预测的总固体沉积物是否在可接受界限之内。固体沉积物阈值可指示在想要对构件安排维护之前在流体流构件的部分中可容许的固体沉积物的最大量，以使发动机连续的安全操作。因此，预测单元410可构造成基于预测的总固体沉积物与确定的固体沉积物阈值的比较，来预测基于状况的维护要求和/或基于状况的维护安排。在一个示例中，预测单元410构造成如果预测的总固体沉积物等于或大于确定的固体沉积物阈值，则预测基于状况的维护要求和/或基于状况的维护安排。
另外，通信单元412可构造成将基于状况的维护安排、预测的总固体沉积物、基于状况的维护要求、温度分布、警报信号或它们的组合中的一个或多个通信至显示装置、控制单元、系统操作者、远程单元或它们的组合。通信单元412还可构造成基于预测的总固体沉积物与确定的固体沉积物阈值的比较来产生警报信号422。在一些实施例中，通信单元还可构造成将警报信号422、基于状况的维护安排和基于状况的维护要求中的一个或多个通信至维护单元424。
另外，维护子单元424构造成基于该基于状况的维护要求来对发动机执行基于状况的维护。还可注意到在某些实施例中，维护单元424可为位于与控制子系统406不同的物理位置和/或地理位置上的独立单元。在一些实施例中，维护单元424可为维修人员团队，他们在接收到来自控制子系统406、显示装置、控制单元、系统操作者和远程单元中的一个或多个的通信后对发动机执行基于状况的维护。在其他实施例中，维护单元424包括至少一个机器人维护系统、至少一个自动化维护系统或它们的组合。这些机器人/自动化维护系统可构造成对发动机执行基于状况的维护，且更特别地有或没有人工干预的情况下维修发动机的受影响的构件。在某些实施例中，维护单元424可包括维修人员和/或自动化/机器人维护系统。自动化/机器人维护系统可为履带车、远程清洁推车和吊舱中的一个或多个。可注意到，可远程地控制这些自动化/机器人维护系统，且/或它们可为完全自动化的。
如前面提到的那样，流体流构件402中的固体沉积物可为焦炭，且流体流构件402可为润滑子系统或其构件。在另一个实施例中，流体流构件402可为发动机的润滑子系统中的回油管。
此外，在某些情形中，使用基于物理的预测模型可不利地产生非最佳解决办法。在这样的情形中，合乎需要的是基于实时数据来更新和/或调谐模型，以提高用于任何预测的模型的精度。根据本说明书的方面，可通过更新公式(1)和(2)的沉积动力学参数A和E中的一个或多个来更新这些基于物理的预测模型。为此，在一个实施例中，控制子系统406还包括至少一个误差校正单元414，其中误差校正单元414可操作性地联接到数据单元408、预测单元410和通信单元412中的一个或多个上。此外，误差校正单元414构造成比较预测的总固体沉积物与对应于流体流构件的部分的测得的固体沉积物418，以确定估计误差。估计误差大体表示预测的总固体沉积物和对应的测得的固体沉积物418之间的差。可注意到，测得的固体沉积物418表示在发动机的停机时间(由于安排的维护或当发动机不工作时)期间测得的发动机的构件中的固体沉积物。
误差校正单元414可构造成基于估计误差来更新一个或多个沉积动力学参数。特别地，误差校正单元414构造成比较估计的误差与确定的估计误差阈值。在某些实施例中，如果估计误差的幅度大于估计误差阈值的幅度，则误差校正单元414构造成更新一个或多个沉积动力学参数。在一个示例中，估计误差阈值可具有零值。然而，在其他示例中，估计误差阈值可具有非零值。
另外，可基于更新的沉积动力学参数来更新基于物理的模型。这些更新的沉积动力学参数和/或更新的基于物理的模型可通信至数据单元408。在发动机的后面的循环中，预测单元410可使用更新的沉积动力学参数来估计该循环的固体沉积物。
图5描绘三个不同的发动机的流体流构件的部分中的焦炭沉积物的总量的预测值随各个发动机的循环数量改变的图形表示500。特别地，图5是预测发动机的流体流构件中的总焦炭沉积物(208，308)的步骤(参见图2和3)的图形表示。可注意到在图5中，焦炭沉积物的量的值表示为由于焦炭沉积物而被堵塞的流体流构件的部分的百分比，即，焦炭堵塞百分比。
参照标号502表示X轴，且参照标号504表示Y轴。X轴502表示一个或多个发动机的循环数量，而Y轴504则表示相应的发动机的流体流构件中的总焦炭沉积物的值。曲线506、508和510对应于编号分别为1、2和3的发动机。而且，曲线506、508和510表示预测的总焦炭沉积物随对应的发动机的循环数量改变的变化。可比较在发动机的任何操作阶段处的预测的总焦炭沉积物与总焦炭沉积物的阈值，以确定基于状况的维护要求。另外，还可产生基于状况的维护安排。另外，该基于状况的维护要求和/或基于状况的维护安排可通信至维护单元，然后维护单元可对具体发动机执行基于状况的维护。
另外，这些发动机中的实际焦炭沉积物的对应的测得值由图5中的参照标号512表示。实际焦炭沉积物(测得的焦炭沉积物)被表示为对应的发动机的流体流构件的部分的测得的堵塞百分比。以示例的方式，对于第1个发动机，在1856个操作循环之后的总焦炭沉积物的预测值为大约83%，而在1856个循环之后的实际焦炭沉积物的观察值或测得值为95%。参照标号514大体表示第1个发动机的流体流构件的部分中的预测的总焦炭沉积物和测得的焦炭沉积物之间的差。该差514表示在图3的步骤312处确定的估计误差。在一些实施例中，该估计误差514由图4的误差校正单元414确定。在该示例中，估计误差514为大约12%。比较估计误差514与估计误差阈值。如果估计误差514大于和/或等于估计误差阈值，则误差校正单元414构造成更新一个或多个沉积动力学参数的值和对应的基于物理的预测模型。然后，一个或多个沉积动力学参数的更新值用于对第1个发动机进行任何进一步的预测。
图6是总焦炭沉积物的预测值与不同发动机的流体流构件的部分中的总焦炭沉积物的对应的实际值(测得值)的比较的图形表示600。参照标号602表示X轴，而Y轴则由参照标号604表示。而且，沿X轴602描绘总焦炭沉积物的实际值/测得值，同时沿Y轴604描绘总焦炭沉积物的对应的预测值。可注意到，在图6中，按发动机的流体流构件的相应的部分的堵塞百分比来描绘实际焦炭沉积物以及预测的总焦炭沉积物。可注意到，用语“焦炭堵塞百分比”、“焦炭沉积物的值”和“焦炭沉积物”可互换地使用。
在本示例中，60%的焦炭沉积物被标识为焦炭沉积物的阈值焦炭沉积物的值606。因此，如果预测的总焦炭沉积物等于或超过阈值焦炭沉积物的值606，则对发动机安排基于状况的维护、以从回油管除去焦炭沉积物可为合乎需要的。
如图6中示出的那样，比较总焦炭沉积物的预测值604与焦炭沉积物的实际值(测得值)602可产生真负结果、真正结果、假负结果和假正结果中的一个。假负结果表示这样的情况：焦炭沉积物的预测值小于阈值焦炭沉积物的值606的60%，而焦炭沉积物的实际值大于60%。在该示例中，虽然总焦炭沉积物的预测值指示不建议对发动机进行维护，然而，焦炭沉积物的实际值指示需要对发动机进行维护。
类似地，假正结果指示这样的情形：总焦炭沉积物的预测值大于60%，而焦炭沉积物的实际值小于60%。在该示例中，虽然总焦炭沉积物的预测值指示建议对发动机进行维护，然而，焦炭沉积物的实际值却指示不需要对发动机进行维护。
可注意到，假负结果可导致基于总焦炭沉积物的预测值而没有对发动机进行维修，且可对发动机造成灾难性故障。然而，假正结果导致，在完全不需要的情况下，基于总焦炭沉积物的预测值来对发动机安排维修。该示例会引起额外的成本和工作，且由于生产率损失而失去收入。如图6的图形表示600清楚地描绘的那样，针对该示例中的不同发动机所显示的数据呈现了一个假正结果且无假负结果。
用于对发动机执行基于状况的维护的系统和方法还可外延到包含多个发动机的成组的发动机。因此，在一个实施例中，还设想到了使用用于对一个或多个发动机执行基于状况的维护的方法和系统。另外，一个或多个输入参数、基于物理的预测模型以及成组的发动机的各个发动机的热模型可用来预测该组的各个发动机的流体流构件中的总固体沉积物。这可用来确定该组的各个发动机的基于状况的维护要求。因此，可产生对应于该组的一个或多个发动机的警报信号。另外，可按有组织且高效的方式确定和执行的成组的发动机的基于状况的维护。
介绍了用于对发动机执行基于状况的维护的各种系统和方法。这些系统和方法使得能够对发动机进行基于状况的维护，而非传统的固定时间间隔的维护，从而最小化发动机的停机时间。此外，系统和方法采用基于物理的模型来预测回油管中的堵塞量，且利用发动机设计中使用的现有热模型来估计所关注的构件中的现场温度。另外，现场数据用来精细地调谐模型参数，以提高基于物理的模型的精度，从而加强对发动机的各种构件中的总焦炭沉积物的预测。
而且，系统和方法提供总固体沉积物超过可允许阈值的通知，从而防止发动机的潜在灾难性故障。另外，由系统和方法提供的某些输出(例如，在任何给定时间点处的预测的总固体沉积物)可用于提前计划基于状况的维护安排。实施上文描述的系统和方法，允许了基于状况的维护计划，从而提高生产率(或对于航空发动机，在翼时间)，且降低额外的维护成本。另外，系统和方法可用来基于对各个发动机的基于状况的维护的预测的要求来对成组的发动机计划和执行维护。
虽然已经在本文仅示出和描述了本公开的某些特征，但本领域技术人员将想到许多修改和变化。因此要理解的是，所附权利要求意于覆盖落在本公开的真实精神内的所有这样的修改和变化。

Claims (19)

1.一种用于对发动机执行基于状况的维护的方法，所述方法包括：
获得对应于所述发动机的一个或多个参数；
至少基于所述一个或多个参数中的一个参数以及一个或多个热模型，来确定对应于所述发动机中的流体流构件的一部分的温度分布；
基于所述温度分布以及一个或多个沉积动力学参数，估计对应于所述发动机的各个循环的所述流体流构件的至少所述部分中的固体沉积物；
基于对应于所述发动机的各个循环的估计的固体沉积物，预测所述流体流构件的至少所述部分中的总固体沉积物；以及
基于预测的总固体沉积物，对所述发动机执行所述基于状况的维护。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述一个或多个参数包括对应于所述发动机的一个或多个排气位置的温度。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，估计对应于所述发动机的各个循环的固体沉积物包括：
获得所述一个或多个沉积动力学参数；
基于所述一个或多个沉积动力学参数来计算沉积速率常数；以及
基于计算的沉积速率常数和对应于所述流体流构件的所述部分的温度分布，估计对应于所述发动机的各个循环的所述流体流构件的至少所述部分中的固体沉积物。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，预测所述总固体沉积物包括，累积对应于环所述发动机的各个循环的估计的固体沉积物。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对所述发动机执行基于状况的维护包括，基于所述总固体沉积物与确定的固体沉积物阈值的比较来确定基于状况的维护要求。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述方法还包括产生警报信号，其中所述警报信号指示所述基于状况的维护要求、基于状况的维护安排，或所述基于状况的维护要求和所述基于状况的维护安排两者。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述方法还包括，将所述基于状况的维护安排、所述预测的总固体沉积物、所述基于状况的维护要求、所述温度分布、所述警报信号或它们的组合中的一个或多个通信至显示装置、控制单元、系统操作者、远程单元、维护单元或它们的组合。
8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述方法还包括，控制所述发动机，以至少基于所述基于状况的维护要求来在安排时间里执行所述基于状况的维护。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述固体包括焦炭，以及其中所述流体流构件包括所述发动机的润滑子系统中的构件。
10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括更新所述一个或多个沉积动力学参数中的一个或多个。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述方法还包括比较所述预测的总固体沉积物与测得的固体沉积物。
12.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述方法还包括，基于一个或多个更新的沉积动力学参数，来估计对应于所述发动机的后面的循环的固体沉积物。
13.一种用于对发动机执行基于状况的维护的系统，所述系统包括：
一个或多个传感器，其构造成测量对应于所述发动机的一个或多个参数；
操作性地联接到所述发动机的流体流构件上的控制子系统，其中所述控制子系统包括：
至少一个数据单元，其构造成接收对应于所述发动机的所述一个或多个参数；
至少一个预测单元，其构造成：
预测所述发动机的流体流构件的一部分中的总固体沉积物；
基于预测的总固体沉积物来确定基于状况的维护要求；
至少一个通信单元，其构造成将基于状况的维护安排、所述预测的总固体沉积物、所述基于状况的维护要求、温度分布、警报信号或它们的组合中的一个或多个通信至显示装置、控制单元、系统操作者、远程单元或它们的组合；以及
操作性地联接到所述控制子系统上的维护单元，其中所述维护单元构造成基于所述基于状况的维护要求来对所述发动机执行所述基于状况的维护。
14.根据权利要求13所述的系统，其特征在于，所述一个或多个传感器中的至少一个是设置在所述发动机的排气位置处的温度传感器。
15.根据权利要求13所述的系统，其特征在于，为了预测所述发动机的流体流构件的一部分中的总固体沉积物，所述预测单元构造成：
基于所述一个或多个参数中的至少一个参数以及一个或多个热模型，来确定对应于所述流体流构件的所述部分的温度分布；
基于所述温度分布以及一个或多个沉积动力学参数，来估计对应于所述发动机的各个循环的所述流体流构件的至少所述部分中的固体沉积物；以及
累积所述发动机的各个循环的估计的固体沉积物，以预测所述发动机的流体流构件的所述部分中的总固体沉积物。
16.根据权利要求13所述的系统，其特征在于，所述预测单元构造成，基于预测的总固体沉积物与确定的固体沉积物阈值的比较，来确定所述基于状况的维护要求。
17.根据权利要求13所述的系统，其特征在于，所述控制子系统还包括至少一个误差校正单元，以及其中所述误差校正单元构造成：
比较所述预测的总固体沉积物与对应于所述流体流构件(402)的所述部分的测得的固体沉积物；以及
基于所述比较来更新一个或多个沉积动力学参数。
18.根据权利要求13所述的系统，其特征在于，所述维护单元包括至少一个机器人维护系统、至少一个自动化维护系统或它们的组合中的一个或多个。
19.一种系统，包括：
发动机，其包括至少润滑子系统；
至少一个传感器，其构造成测量所述发动机的排气位置处的温度；
控制子系统，其操作性地联接到所述润滑子系统和所述至少一个传感器上，其中所述控制子系统包括：
数据单元，其构造成接收来自所述至少一个传感器的温度数据；
预测单元，其构造成：
基于所述温度数据以及一个或多个热模型，来确定对应于润滑子系统的一部分的温度分布；
基于所述温度分布以及一个或多个沉积动力学参数，来估计对应于所述发动机的各个循环的所述润滑子系统的至少所述部分中的焦炭沉积物；
基于对应于所述发动机的各个循环的估计的焦炭沉积物，来预测所述润滑子系统的至少所述部分中的总焦炭沉积物；
基于预测的总焦炭沉积物与确定的焦炭沉积物阈值的比较，来确定基于状况的维护要求；
误差校正单元，其构造成：
比较所述预测的总焦炭沉积物与对应于所述润滑子系统的至少所述部分的测得的焦炭沉积物；
基于所述比较来更新一个或多个沉积动力学参数；
通信单元，其构造成将基于状况的维护安排、所述基于状况的维护要求、所述预测的总固体沉积物、所述温度分布、警报信号或它们的组合中的一个或多个通信至显示装置、控制单元、系统操作者、远程单元、维护单元或它们的组合；以及
维护单元，其操作性地联接到所述控制子系统上，其中所述维护单元构造成基于所述基于状况的维护要求，对所述发动机执行所述基于状况的维护。
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