CN108426717A - 发动机试验参数异常状况自动判断方法及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种发动机试验参数异常状况自动判断方法及存储介质,该方法包括:发动机停转、冷吹判断,当发动机不处于停转或者冷吹时,进行下一步骤;发动机运行的关键参数异常状态判断,包括各关键参数本身的时间稳定性判断和各关键参数之间的互比较判断,关键参数包括发动机运行中的控制参数、代表发动机性能的重要参数以及影响发动机性能的敏感参数中至少一种;基于给定的发动机运行时各参数时间稳定性指标进行发动机运行稳定性判断,及在发动机稳定性判断基础上基于设计指标进行发动运转状态判断;对指定测试参数进行测点有效性判断。可实现实时判断大量参数的正常程度或有效性,且能够提高判断的准确性和有效性,进而保证试验的安全性。
Description
技术领域
本发明涉及航空燃气涡轮发动机试验领域,特别地,涉及一种发动机试验参数异常状况自动判断方法及存储介质。
背景技术
在航空燃气涡轮发动机试验过程中,需要实时测量、显示、记录大量的测试参数,作为判断发动机性能、状态的依据。这些被测参数的数量大,一般会在数百个以上;数据随时变化,特别是在状态转换期间,变化速度快;同一气路截面上通常会布设多个测点,以测量截面被测参数的平均值,但同一截面各测点之间的差异可能会较大。
目前,在发动机试验现场,一般由人工观察各参数数值,判断发动机运行是否正常。由于发动机试验参数数据量大,数据随时变化,现有判断发动机试验参数是否异常的方法,在试验现场采用人工观察各参数数值时,存在效率低、耗时长、因个人经验而异、注意力难以长时间集中的缺点,容易出现纰漏,对异常情况难以及时掌握。
发明内容
本发明提供了一种发动机试验参数异常状况自动判断方法及存储介质,以解决现有人工判断方法效率低、容易出错的技术问题。
本发明采用的技术方案如下:
根据本发明的一个方面,提供一种发动机试验参数异常状况自动判断方法,包括以下步骤:
发动机停转、冷吹判断,当发动机不处于停转或者冷吹时,进行下一步骤,否则结束判断;
发动机运行的关键参数异常状态判断,包括各关键参数本身的时间稳定性判断和各关键参数之间的互比较判断,关键参数包括发动机运行中的控制参数、代表发动机性能的重要参数以及影响发动机性能的敏感参数中至少一种;
基于给定的发动机运行时各参数时间稳定性指标进行发动机运行稳定性判断,及在发动机稳定性判断基础上基于设计指标进行发动运转状态判断;
对指定测试参数进行测点有效性判断。
进一步地,在发动机停转、冷吹判断步骤之前还包括:
读取判据表和参数设置表,选定关键参数,
判据表包括发动机关键参数稳定性判据表、发动机过渡态判据表、发动机起动过程判据表及发动机平均参数有效性判据表中的至少一种;
参数设置表包括发动机报警参数设置表及发动机特殊参数设计值表中的至少一种。
进一步地,发动机运行的关键参数异常状态判断的步骤包括:
计算预设时间段内各关键参数的平均值、变化率和标准差值;
判定发动机是否在过渡态,若是,则判定关键参数正常并结束关键参数异常状态判断,否则进行下一步时间稳定性判断;
对各关键参数本身进行时间稳定性判断,判断预设时间段内,各关键参数是否在平均值的设定偏差范围内,若是,则进行下一步,否则判定关键参数异常并结束判断;
判断关键参数中的压力参数平均值是否接近0,若是,则判定关键参数异常并结束判断,否则进行下一步互比较判断;
对各关键参数进行互比较判断,判断是否有单个关键参数的变化率超过设定值且其余关键参数均稳定,若是,则判定关键参数异常并结束判断,否则判定关键参数正常并结束判断。
进一步地,基于给定的发动机运行时各参数时间稳定性指标进行发动机运行稳定性判断,及在发动机稳定性判断基础上基于设计指标进行发动运转状态判断步骤包括:
对发动机关键参数稳定性判据表中的关键参数,按照发动机关键参数稳定性判据表中的判据,判断发动机运行稳定性;
如果发动机运行稳定,则判断作为判定依据参数的当前值与理论值是否吻合,设定吻合标志,判定当前运行状态,并继续进行对发动机平均参数正常情况进行判断的步骤;
如果发动机运行不稳定,则判断发动机是否处于过渡态,若是,则进行超限判断,否则进行对发动机平均参数正常情况进行判断的步骤。
进一步地,对发动机平均参数正常情况进行判断的步骤包括:
依照发动机平均参数有效性判据表中的平均参数有效性判据,进行发动机平均参数的正常性判断,当同一截面同一参数中某个测点超过互差值允许的范围,则判定该测点出错;
当未设定发动机平均参数有效性判据表,或者发动机状态稳定但不在发动机平均参数有效性判据表中可执行平均参数判定的状态,则采用3σ法进行发动机平均参数的正常性判断。
进一步地,指定测试参数包括温度参数、压力参数,对指定测试参数进行测点有效性判断的步骤包括:
对于压力参数,若某测点的压力参数接近0值,则判定该测点为测试链路出错;
对于温度参数,若某测点的温度参数接近设备断线或短路时的输出值,则判断该测点为测试链路出错;
如果是测点出错,则该出错测点不再参与后续判断步骤。
进一步地,在对指定测试参数进行测点有效性判断的步骤之后还包括超限判断步骤:
根据发动机报警参数设置表中设定的报警值,剔除测点出错的参数,对剩余参数进行超限判断,若超限,给出报警信号以提示操作人员注意。
进一步地,在超限判断的步骤之后还包括特殊参数比较步骤,特殊参数包括对主要物理性能参数换算为标准状态下后的换算参数、发动机重要部件性能参数和主要控制参数,特殊参数比较步骤包括:
根据发动机特殊参数设计值表中的特殊参数,判断发动机所处状态,并比较其中非状态判定的特殊参数的实测值是否在设计值的允许偏差范围内,若是则判断正常,否则判断异常。
进一步地,本发明方法还包括:将各判断步骤中判定的异常情况记入相应的日志。
根据本发明的另一方面,还提供一种存储介质,该存储介质包括存储的程序,其中,在程序运行时控制存储介质所在设备执行上述的发动机试验参数异常状况自动判断方法。
本发明具有以下有益效果:
本发明以计算机程序实现发动机试验参数异常状况自动判断,可实现实时判断大量参数的正常程度或有效性,提高发动机性能判断的效率,有利于提高试验的自动化程度,同时,本发明对关键参数异常状态判断,包括稳定性判断和互比较判断,通过对关键参数自身是否存在问题进行判断,能够提高判断的准确性和有效性,进而保证试验的安全性。
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。下面将参照附图,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的发动机试验参数异常状况自动判断方法的主流程图;
图2是本发明优选实施例的发动机运行关键参数异常状态判断步骤的子流程图。
具体实施方式
需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
一方面,本发明提供了一种发动机试验参数异常状况自动判断方法,主要包括以下步骤:发动机停转、冷吹判断,当发动机不处于停转或者冷吹时,进行下一步骤,否则结束判断;发动机运行的关键参数异常状态判断,包括各关键参数本身的时间稳定性判断和各关键参数之间的互比较判断,关键参数包括发动机运行中的控制参数、代表发动机性能的重要参数以及影响发动机性能的敏感参数;基于给定的发动机运行时各参数时间稳定性指标进行发动机运行稳定性判断,及在发动机稳定性判断基础上基于设计指标进行发动运转状态判断;对指定测试参数进行测点有效性判断。
本发明以计算机程序实现发动机试验参数异常状况自动判断,可实现实时判断大量参数的正常程度或有效性,提高发动机性能判断的效率,有利于提高试验的自动化程度,同时,本发明对关键参数异常状态判断,包括稳定性判断和互比较判断,通过对关键参数自身是否存在问题进行判断,能够提高判断的准确性和有效性,进而保证试验的安全性。
本发明提供的对航空燃气涡轮发动机试验时各测试参数是否正常进行自动判断的方法,主要流程如图1所示。
本发明判断方法的流程应在被测参数原始值采集完毕、间接测量参数(需用原始测量参数进行计算的)计算完成后执行。
设计人员可以参考图1流程图及下述的主要步骤和所述实例,开发计算机软件来实现本发明所述的方法。
下述步骤中,除步骤(1)仅在数据采集软件运行时执行一次外,其余步骤均应随数据采集流程循环执行。
步骤(1),读取判据表和参数设置表,选定关键参数。
所述判据表包括发动机关键参数稳定性判据表、发动机过渡态判据表、发动机起动过程判据表及发动机平均参数有效性判据表中的至少一种,所述参数设置表包括发动机报警参数设置表及发动机特殊参数设计值表中的至少一种。本步骤(1)仅在软件启动时执行一次。
发动机关键参数稳定判据表用于设定发动机关键参数的稳定性指标,关键参数为发动机运行中的控制参数、可以代表发动机性能的重要参数以及影响发动机性能的敏感参数中至少一种。
一个发动机关键参数稳定判据表的实例如表1所示。本示例中,发动机关键参数包括燃油流量、导叶角度、发动机进气静压、压气机出口静压、燃气发生器转速、燃气涡轮出口温度、动力涡轮转速和输出轴扭矩等参数。表1中短时波动峰峰值是该段时间内实测值的最大最小值之差相对于该段时间的平均值之比,长时波动峰峰值是指在设定的长时段内,以短时时长为尺度分段计算该段时间内的平均值,再计算这些平均值的最大最小值之差与该段长段内的平均值之比。
表1中所述的参数、时长、设定值等,均可根据发动机实际状况予以调整。也可根据需要,只设定短时波动或长时波动限制。
当表1中所列的各参数的波动峰峰值均低于设定值时,则认为发动机状态稳定,可以进行状态判断、参数异常判断等内容。
表1中所述参数,如有多个测点,则指多个测点的平均值。
表1中所列的参数,需作为关键参数。
表1发动机关键参数稳定性判据表
发动机过渡态判据表用于设定过渡态发动机控制参数变化情况,当发动机过渡态判据表中所列任意两项参数同一时间段内的短时变化率超过了设定值时,则认为发动机处于过渡态。
一个发动机过渡态判据表的实例如表2所示。表2中所述的时长、设定值等,均可根据发动机实际状况予以调整;所述参数,如有多个测点,则指多个测点的平均值。
特别的,对于发动机起动过程,专门设计判据,以表格或文字形式做出规定。一个具体的实例如表3所示,所述参数及判据,需根据实际情况调整。
表2中所列的参数,如果没有在表1中列出,应作为关键参数,参与后续关键参数的判定。
表2发动机过渡态判据表
表3发动机起动过程判据表
发动机报警参数设置表用于设定影响到发动机安全的各项参数的报警值。
一个发动机报警参数设置的实例如表4所示。表4中所述的参数及报警设置值等,均需根据发动机实际状况予以调整。
表4发动机报警参数设置表
发动机平均参数有效性判据表用于设定发动机各截面同一参数有多个测点时,测点之间相互差别的范围,以作为判断同一截面同一参数中的某一测点是否有效的依据。当超过互差值允许的范围,则认为该测点存在问题。
如果不设定本表,或处于本表中所未涵盖的稳定状态,则后续的平均参数有效性判定可采用3σ法,具体方法见后文。
一个发动机平均参数有效性判据表的实例如表5所示。表5中所述的各参数及互差值范围,需根据发动机具体情况及试验测点布设情况调整。
表5发动机平均参数有效性判据表
发动机特殊参数设计值表用于列出与发动机性能密切相关的特殊参数,在各状态时的设计值。其中,应至少包含多个可用于作为状态判定依据的参数,且列出其稳定值的偏差允许范围,用于判断发动机目前处于哪个稳定运行状态。对于非判定依据参数,如未设定偏差允许范围,则应规定偏差允许范围的默认值,如可设为2%。
一个发动机特殊参数设计值表的实例见表6,表中所列参数及各状态设计值、偏差允许范围等仅为示例,需根据不同的发动机实际情况予以调整。
特别的,可以设置某些参数相互之间的关系,并设定特殊状态的偏差允许范围,作为参数是否正常的判断依据之一。
一个具体的实例如表7所示,其中的偏差允许范围是指:等转速线条件下(如未设定转速的偏差允许值,则以转速偏差不超过0.2%作为等转速的依据),以换算进气流量实测值按“换算进气流量-压气机压比”设计曲线线性插值计算压气机压比的设计值,与实测压气机压比的差的绝对值。
表6中所列的作为判定依据的参数,如不在表1所列参数内,应作为关键参数参与后续判定。
表6发动机特殊参数设计值表
表7换算进气流量-压气机压比设计值表
本步骤(1)是由操作人员对判据进行预设,可以根据各种不同型号的发动机、不同类型的试验项目进行分别设置,从而尽可能的扩大其适用范围。
步骤(2),发动机停转、冷吹判断。
当发动机燃气发生器转速、动力涡轮转速同时为0时,判定发动机停转,跳过后续步骤,结束判断。
当发动机冷吹开关打开时,且燃气发生器转速不超过冷吹限定值(如:设计转速的40%)时,判定发动机为冷吹,跳过后续步骤,结束判断。
当发动机既不停转也不处于冷吹时,进行下一步骤(3)。
本发明通过步骤(2)对发动机是否已经开始运行进行判断,从而避免无用或是无效的运作。
步骤(3),发动机运行的关键参数异常状态判断。
对步骤(1)中设定的关键参数,进行时间稳定性和互比较双重判断。
判定流程如图2所示。图2中所述参数均指关键参数。具体地,参照图2,发动机运行关键参数异常状态判断的步骤包括:
计算预设时间段内各关键参数的平均值、变化率和标准差值;
判定发动机是否在过渡态,若是,则判定关键参数正常并结束关键参数异常状态判断,否则进行下一步时间稳定性判断;
对各关键参数本身进行时间稳定性判断,判断所述预设时间段内,各关键参数是否在平均值的设定偏差范围内,若是,则进行下一步,否则判定关键参数异常并结束判断;
判断关键参数中的压力参数平均值是否接近0,若是,则判定关键参数异常并结束判断,否则进行下一步互比较判断;
对各关键参数进行互比较判断,判断是否有单个关键参数的变化率超过设定值且其余关键参数均稳定,若是,则判定关键参数异常并结束判断,否则判定关键参数正常并结束判断。
如果关键参数运行异常,则给出报警提示,并要求操作人员选择是否再次判断(默认为不再次判断),如果不再次判断,则跳过后续步骤,结束本次判断。
对操作人员设定的发动机控制的参数、直接反映发动机性能指标的参数等关键参数,本步骤(3)对每个关键参数的时间稳定性进行判断,并通过比较每个关键参数的与其它关键参数的变化率,判定是否存在关键参数异常。本发明的步骤(3)是后续所有步骤的前提,在预设条件合理的前提下,关键参数的异常必然表明发动机状态存在重大问题,必须提醒操作员注意是否继续运行。
步骤(4),基于给定的发动机运行时各参数时间稳定性指标进行发动机运行稳定性判断,及在发动机稳定性判断基础上基于设计指标进行发动运转状态判断。
进一步地,所述基于给定的发动机运行时各参数时间稳定性指标进行发动机运行稳定性判断,及在发动机稳定性判断基础上基于设计指标进行发动运转状态判断的步骤包括:
对所述发动机关键参数稳定性判据表中的关键参数,按照所述发动机关键参数稳定性判据表中的判据,判断发动机运行稳定性;
如果发动机运行稳定,则判断作为判定依据参数的当前值与理论值是否吻合,设定吻合标志,判定当前运行状态,并继续进行对发动机平均参数正常情况进行判断的步骤;
如果发动机运行不稳定,则判断发动机是否处于过渡态,若是,则进行超限判断,否则进行对发动机平均参数正常情况进行判断的步骤。
具体地,本实施例中,对步骤(1)中读取的表1中所列的关键参数,按表1所列的规则,进行发动机运行稳定性的判断。
如果发动机运行稳定,则按照表6所列的规则,判断表中明确作为判定依据参数的当前值与理论值是否吻合,设定吻合标志,判定当前运行状态,并继续进行后续的步骤(5)和步骤(6)。
如果参数不稳定,则按照步骤(1)中表2的规定,判断是否是过渡态,如果是过渡态,则跳过步骤(5)和步骤(6),计算截面平均值后,执行步骤(7);如果不是过渡态,则执行步骤(5)。
发动机运行时,通常有几个关键的运行状态,这些状态时,发动机是稳定的,关键参数值、重要的换算参数值等有确定的设计值。在预设的判定条件合理的前提下,如果发动机稳定不了,说明发动机的控制、运行环境或其它部件会存在问题,对发动机性能的判定就会是不准确的;如果发动机稳定但各参数值达不到设计值,则说明发动机的设计、加工等存在问题。通过本发明的步骤(4),可以为发动机的性能判定提供基础
步骤(5),对发动机平均参数正常情况进行判断。
进一步地,所述对发动机平均参数正常情况进行判断的步骤包括:
依照所述发动机平均参数有效性判据表中的平均参数有效性判据,进行发动机平均参数的正常性判断,当同一截面同一参数中某个测点超过互差值允许的范围,则判定该测点出错;
当未设定所述发动机平均参数有效性判据表,或者发动机状态稳定但不在所述发动机平均参数有效性判据表中可执行平均参数判定的状态,则采用3σ法进行发动机平均参数的正常性判断。
具体地,本实施例中,对步骤(1)中读取的表5中所列的发动机平均参数有效性判据,进行发动机平均参数的正常性判断。
设某截面参数C的测点数目为n(n≥4),记测点为Ci,(i=1,2,……,n),其平均值记为Cavg。
如果按照步骤(4)判断出发动机处于表5中可执行平均参数判定的状态,则按照表5所列的规则,对平均参数是否正常进行判断。简单判断方法为:求出Ci的最大值Cmax和最小值Cmin,如果│Cmax-Cmin│超过限定值,则判定该截面参数C不正常,需对Cmax和Cmin进一步判定是否是测试问题。
如果未设定表5,或者发动机状态稳定但不在表5中可执行平均参数判定的状态,则执行3σ法。具体方法为:对于具体测点Ck(1≤k≤n),求出除Ck以外的其它参数Ci(1≤i≤n且i≠k)的标准差σk,如果│Ck-Cavg│>3σk,则判定Ck不正常。
如果判定参数C不正常,设假定不正常测点为Ck,则进一步判定是否是测试问题。基本判定原则为:如果C为压力参数,测点Ck接近0值,则判定Ck为测试链路出错;如果C为温度参数,Ck接近设备断线或短路时的输出值(此类错误值因测温设备的具体设计而异,需根据所用测温设备的具体情况进行设定),则判断Ck为测试链路出错。
如果判定为测点出错,则需要剔除该测点再计算截面平均值;如果不是测点出错的情况,则判断出错误类型为互比较超限或超出3σ,需给出报警后再计算截面平均值(不剔除出错点)。
在发动机的重要截面,一般对同一类型的物理参数会布设多个测点,从而准确的获得该截面的性能参数值。通过本发明的步骤(5),可以判断这些测点是否正确,剔除其中的错误信号,从而为截面的平均参数的计算提供依据。
步骤(6),对指定测试参数进行测点有效性判断。
本步骤所指的指定测试参数,是指步骤(3)中判定的关键参数和步骤(5)中判定平均参数之外的其它指定测试参数,一般应包括温度、压力参数,设为C。
判断的原则为:如果C为压力参数,测点Ck接近0值,则判定Ck为测试链路出错;如果C为温度参数,Ck接近设备断线或短路时的输出值(此类错误值因测温设备的具体设计而异,需根据所用测温设备的具体情况进行设定),则判断Ck为测试链路出错。
如果是测点出错,则该测点不再参与后续步骤(7)、步骤(8)的判断,但正常测点参与。
对于温度、压力及其它类型的重要参数等设计人员、操作人员关注的其它实测物理参数,同样需要判断其是否存在测试链路上的错误,并提醒操作人员注意,本发明的步骤(6)可以实现上述目的。
步骤(7),超限判断。
根据步骤(1)中表4所设定的报警值,剔除步骤(5)和步骤(6)中所判断的测点出错的参数,对表4所列其它参数进行超限判断。如果超限,需给出醒目的声光报警,提示操作人员注意。
超限判断是发动机试验中的重要一环,本步骤(7)提供自动的超限判断方法,实现超限报警,保证试验安全。
步骤(8),特殊参数比较。
本发明所述的特殊参数包括对主要物理性能参数换算为标准状态下后的换算参数、发动机重要部件性能参数和主要控制参数。
根据步骤(1)中表6所列的特殊参数,如果步骤(4)判断发动机处于所述某状态,则比较其中非状态判定的特殊参数的实测值,是否在设计值的允许偏差范围内。
根据步骤(1)中表7所列的特殊参数,如果发动机在稳定状态,则比较表中各参数的实测值的相互关系,以线性插值的形式比较是否在设计关系的允许偏差范围内。
如果上述判断不在设计的允许偏差范围内,则给出提示。
发动机的某些非控制参数需换算到标准天气下,并且在特定的状态有确定的设计值,作为判断发动机性能优劣的重要指标,对于设计人员关心的这些特殊参数,本发明的步骤(8)提供自动判断其是否达标的方法,从而减少设计人员和操作人员在大量数据中观察、分析的工作强度。
特别的,上述步骤(2)-(8)判断的任何异常情况(非正常情况),均应计入专门的日志,便于事后查找分析。日志条目应至少包括:时间,测点名称,异常类型等信息。
下面给出本发明的发动机试验参数异常状况自动判断方法的一个具体的判断流程,判断步骤如下:
实时采集到的发动机转子转速如果都为0,判定发动机停转,跳过后续步骤,结束判断;
如果冷吹开关打开,且发动机核心机转速不超过冷吹限定值,判定发动机为冷吹,跳过后续步骤,结束判断;
计算所设关键参数在指定时间段内的时间平均值、变化率、标准差σ;
根据预设的发动机过渡态判据表,判断发动机是否在过渡态,如果在,判定关键参数运行正常,并结束关键参数的异常性判断;
判断指定时间段内,各关键参数是否均在其时间平均值附近的±3σ范围内,如果不是,判定关键参数异常,并结束关键参数的异常性判断;
判断指定时间段内,关键参数中的压力参数的平均值是否接近为零值,如果是,判定关键参数异常,并结束关键参数的异常性判断;
判断指定时间段内,单个关键参数中的变化幅值是否超过了该参数的平均值的一半且其它各关键参数均稳定,如果是,判定关键参数异常,并结束关键参数的异常性判断;
如果上述过程均未判定关键参数异常,则判定关键参数正常,结束关键参数的异常性判断;
如果上述过程判定关键参数异常,给出提示,由操作员决定是否继续。
进一步地,如果发动机关键参数正常,计算作为判定依据的各参数在指定短时间段内的时间平均值、峰峰值和长时间段内的时间平均值、短时平均值的峰峰值,对照预设的发动机关键参数稳定性判据,判断发动机短时波动峰峰值和长时波动峰峰值是否在允许范围内,如果是,判定发动机运行状态稳定,否则判定发动机运行状态不稳定;
如果发动机运行稳定,判断指定的长时间平均值是否在设计值附近预设的允许偏差范围内,如果是,则置发动机状态吻合标志为1并判定发动机的运行状态,否则置发动机状态吻合标志为0。
进一步地,计算预设需进行判断的截面中多于四个测点的测量参数C的空间平均值Cavg、最大值Cmax、最小值Cmin;
设某截面测量参数C的测点数目为n(n≥4),记测点为Ci,(i=1,2,……,n),其平均值记为Cavg,最大值记为Cmax,最小值记为Cmin;
如果发动机运行为非过渡态且预设截面平均参数正常性判据不为空,判断同一截面的多点测量参数的Cmax和Cmin的差值是否超出预设的允许范围,如果超出,判定发动机截面多点测量平均参数正常,否则,判定Cmax、Cmin异常,并记对应测点为Ckmax和Ckmin;
如果发动机运行为非过渡态且预设截面平均参数正常性判据为空,对Cmax和Cmin所对应的Ckmax、Ckmin分别以Ck为标识,求出除Ck以外其它测点的空间标准差σk,如果Ck与Cavg差值的绝对值超出3σk,判定发动机界面测点Ck异常;如果Ck参数不正常且C为压力参数,计算Ck在指定的时间段内的峰峰值Cpp,判断Ck是否为零值附近Cpp的范围内,如果是,则判定Ck测试链路出错;
如果Ck参数不正常且C为温度参数,Ck在测温设备确定的断线或短路时的输出值附近的0.05Cavg范围内,则判断Ck测试链路出错;
如果Ck测试链路出错,剔除Ck计算该截面测量参数C的平均值Cavg。
进一步地,如果发动机运行状态在非过渡态,对预设的需进行判断的换算性能参数、重要测量参数等其它参数,计算其平均值和指定时间内的峰峰值;
如果该参数为压力参数,判断该参数值指定时间内的平均值与零值的差值的绝对值,是该短时间内的峰峰值,如果是,则判定该参数测试链路出错;
如果该参数为非温度参数且非角度参数,且连续三个指定时间段内的峰峰值为零,则判定该参数测试链路出错;
如果该参数为温度参数,且非环境大气温度,在测温设备确定的断线或短路时的输出值附近的1.5倍大气温度摄氏度范围内,则判定该参数测试链路出错;
如果该参数为环境大气温度,且不在-100℃~120℃范围内,则判定该参数测试链路出错;
如果该参数为温度参数,且连续六个指定时间段内的峰峰值为零,则判定该参数测试链路出错。
进一步地,对于预设了限制值的参数,且在上述的判断中没有判定为参数测试链路出错,判断其值是否超出了限制范围,如果超出,则判定超限。
进一步地,如果发动机状态吻合标志为1,对预设的需要进行关系比较的参数,判断其是否在设计值附近的允许范围内,如果不是,判定该参数异常。
进一步地,对于上述任何判定为“异常”、“出错”、“超限”、“不吻合”的事项,均记录在日志中。
进一步地,上述“预设”事项,可通过在程序中固化、或操作员现场给定、或读取预设的参数表格等形式,在进行判断之前预先设定。
本发明另一方面还提供了一种存储介质,所述存储介质包括存储的程序,其中,在所述程序运行时控制所述存储介质所在设备执行本发明的发动机试验参数异常状况自动判断方法。
本发明提供了的发动机试验参数异常状况自动判断方法,通过事先设立多样化的参数设置表、判据表,对关键参数进行稳定性判断和互比较判断,对截面平均参数进行测点有效性判断,对其它参数进行测点有效性判断,对报警参数进行超限判断,并实时提示操作员注意各参数的异常状况。在以关键参数的稳定性为判据,以状态判定参数设计值为基准,判断发动机运行状态的基础上,对其它测试参数是否正常、异常情况是由于发动机的问题还是测试链的问题等情况进行实时自动判断,并给出报警提示;并对关键参数进行互比较、互诊断,判断关键参数是否存在异常。本发明能够对发动机试验过程中的关键参数、截面平均参数及其它参数的异常情况进行实时自动判断,对截面平均参数的出错测点进行剔除,提高发动机性能判断的效率。并能及时提醒操作员注意,提高试验的安全性。
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 (10)
1.一种发动机试验参数异常状况自动判断方法,其特征在于,包括以下步骤:
发动机停转、冷吹判断,当发动机不处于停转或者冷吹时,进行下一步骤,否则结束判断;
发动机运行的关键参数异常状态判断,包括各关键参数本身的时间稳定性判断和各关键参数之间的互比较判断,所述关键参数包括发动机运行中的控制参数、代表发动机性能的重要参数以及影响发动机性能的敏感参数中至少一种;
基于给定的发动机运行时各参数时间稳定性指标进行发动机运行稳定性判断,及在发动机稳定性判断基础上基于设计指标进行发动运转状态判断;
对指定测试参数进行测点有效性判断。
2.根据权利要求1所述的发动机试验参数异常状况自动判断方法,其特征在于,在所述发动机停转、冷吹判断步骤之前还包括:
读取判据表和参数设置表,选定关键参数,
所述判据表包括发动机关键参数稳定性判据表、发动机过渡态判据表、发动机起动过程判据表及发动机平均参数有效性判据表中的至少一种;
所述参数设置表包括发动机报警参数设置表及发动机特殊参数设计值表中的至少一种。
3.根据权利要求2所述的发动机试验参数异常状况自动判断方法,其特征在于,所述发动机运行的关键参数异常状态判断的步骤包括:
计算预设时间段内各关键参数的平均值、变化率和标准差值;
判定发动机是否在过渡态,若是,则判定关键参数正常并结束关键参数异常状态判断,否则进行下一步时间稳定性判断;
对各关键参数本身进行时间稳定性判断,判断所述预设时间段内,各关键参数是否在平均值的设定偏差范围内,若是,则进行下一步,否则判定关键参数异常并结束判断;
判断关键参数中的压力参数平均值是否接近0,若是,则判定关键参数异常并结束判断,否则进行下一步互比较判断;
对各关键参数进行互比较判断,判断是否有单个关键参数的变化率超过设定值且其余关键参数均稳定,若是,则判定关键参数异常并结束判断,否则判定关键参数正常并结束判断。
4.根据权利要求2所述的发动机试验参数异常状况自动判断方法,其特征在于,所述基于给定的发动机运行时各参数时间稳定性指标进行发动机运行稳定性判断,及在发动机稳定性判断基础上基于设计指标进行发动运转状态判断步骤包括:
对所述发动机关键参数稳定性判据表中的关键参数,按照所述发动机关键参数稳定性判据表中的判据,判断发动机运行稳定性;
如果发动机运行稳定,则判断作为判定依据参数的当前值与理论值是否吻合,设定吻合标志,判定当前运行状态,并继续进行对发动机平均参数正常情况进行判断的步骤;
如果发动机运行不稳定,则判断发动机是否处于过渡态,若是,则进行超限判断,否则进行对发动机平均参数正常情况进行判断的步骤。
5.根据权利要求4所述的发动机试验参数异常状况自动判断方法,其特征在于,所述对发动机平均参数正常情况进行判断的步骤包括:
依照所述发动机平均参数有效性判据表中的平均参数有效性判据,进行发动机平均参数的正常性判断,当同一截面同一参数中某个测点超过互差值允许的范围,则判定该测点出错;
当未设定所述发动机平均参数有效性判据表,或者发动机状态稳定但不在所述发动机平均参数有效性判据表中可执行平均参数判定的状态,则采用3σ法进行发动机平均参数的正常性判断。
6.根据权利要求5所述的发动机试验参数异常状况自动判断方法,其特征在于,所述指定测试参数包括温度参数、压力参数,所述对指定测试参数进行测点有效性判断的步骤包括:
对于压力参数,若某测点的压力参数接近0值,则判定该测点为测试链路出错;
对于温度参数,若某测点的温度参数接近设备断线或短路时的输出值,则判断该测点为测试链路出错;
如果是测点出错,则该出错测点不再参与后续判断步骤。
7.根据权利要求6所述的发动机试验参数异常状况自动判断方法,其特征在于,在所述对指定测试参数进行测点有效性判断的步骤之后还包括超限判断步骤:
根据所述发动机报警参数设置表中设定的报警值,剔除测点出错的参数,对剩余参数进行超限判断,若超限,给出报警信号以提示操作人员注意。
8.根据权利要求7所述的发动机试验参数异常状况自动判断方法,其特征在于,在所述超限判断的步骤之后还包括特殊参数比较步骤,所述特殊参数包括对主要物理性能参数换算为标准状态下后的换算参数、发动机重要部件性能参数和主要控制参数,所述特殊参数比较步骤包括:
根据所述发动机特殊参数设计值表中的特殊参数,判断发动机所处状态,并比较其中非状态判定的特殊参数的实测值是否在设计值的允许偏差范围内,若是则判断正常,否则判断异常。
9.根据权利要求1至8中任一所述的发动机试验参数异常状况自动判断方法,其特征在于,还包括:将各判断步骤中判定的异常情况记入相应的日志。
10.一种存储介质,其特征在于,所述存储介质包括存储的程序,其中,在所述程序运行时控制所述存储介质所在设备执行权利要求1至9任一所述的发动机试验参数异常状况自动判断方法。
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