CN110745249A - 一种民机废水系统故障精准定位与分级处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种民机废水系统故障精准定位与分级处理方法，包括以下步骤：废水控制系统控制各部件上电自检，若发现故障，则将故障信息回传至废水控制系统进行记录；废水控制系统每隔一段时间t，控制各部件进行一次故障自检，若发现故障，则将故障信息回传至废水控制系统进行记录；废水控制系统将以上记录的故障信息根据民机处于不同状态进行故障分级；废水控制系统根据不同等级的故障进行分别处理。本发明实现故障精准定位和分级处理，并将故障信息上传机载维护系统，将故障诊断、容错控制融为一体，全面提升飞机的安全性、可靠性和维修性。
Description
技术领域
本发明涉及一种民机废水系统故障精准定位与分级处理方法。
背景技术
废水系统是大中型民机配备的必需设备，民机废水系统的主要功能是收集和储存飞行过程中由机上乘员产生的废水，并能在地面将废水排放至机外，与厨房、盥洗间、压调系统、供电系统等有接口关系。
民机废水系统工作模式较多，且涉及部件众多，包括3个马桶组件、5个灰水界面阀、2个液位传感器、真空泵、和废水箱排放球阀等，不同部件的故障模式在不同工况下对民机废水系统的影响程度不同。传统的民机废水系统中，一个部件故障则整个系统都禁用，这种故障处理机制导致民机废水系统无法提供更细致更有效的服务。因此，急需提出一种针对多工况多部件的复杂系统，且适用于民机废水系统的故障精准定位及处理方法。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，针对现有技术存在的上述缺陷，提供了一种民机废水系统故障精准定位与分级处理方法，实现故障精准定位和分级处理，并将故障信息上传机载维护系统，将故障诊断、容错控制融为一体，全面提升飞机的安全性、可靠性和维修性。
本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：
一种民机废水系统故障精准定位与分级处理方法，民机废水系统包括废水控制系统、多个马桶、多个灰水界面阀、真空泵和废水箱，多个马桶和多个灰水界面阀的排放端均与废水箱的进口端连接，马桶的排放端和灰水界面阀的排放端均设有相应的排放阀，真空泵与废水箱的出口端连接，真空泵与废水箱之间连接有废水箱排放球阀，废水箱内设有液位传感器；多个马桶的排放阀和内置控制器、多个灰水界面阀的排放阀和内置控制器、真空泵的内置控制器、废水箱排放球阀的内置控制器和液位传感器分别与废水控制系统连接；废水箱内的液位传感器的个数为2个，2个液位传感器分别设置于废水箱的高检测位和低检测位。
所述的民机废水系统故障精准定位与分级处理方法，包括以下步骤：
1)废水控制系统控制各部件上电自检，若发现故障，则将故障信息回传至废水控制系统进行记录；
2)废水控制系统每隔一段时间t，控制各部件进行一次故障自检，若发现故障，则将故障信息回传至废水控制系统进行记录；
3)废水控制系统将以上记录的故障信息结合民机处于不同状态进行故障分级；
4)废水控制系统根据不同等级的故障进行分别处理。
按照上述技术方案，液位传感器为超声波传感器或光学传感器。
按照上述技术方案，所述的步骤2)中，时间t为1～5s。
按照上述技术方案，所述的步骤3)中，废水控制系统将以上记录的故障信息结合民机处于不同状态进行故障分级的具体过程包括：
当废水控制系统检测到马桶出现故障时，若民机此时处于上电自检模式、巡航模式或地面非维护模式，则废水控制系统认定为二级故障，若民机此时处于地面维护模式，则废水控制系统认定为三级故障；
当废水控制系统检测到马桶的排放阀出现故障时，若民机此时处于上电自检模式、巡航模式或地面非维护模式，则废水控制系统认定为一级故障，若民机此时处于地面维护模式，则废水控制系统认定为三级故障；
当废水控制系统检测到灰水界面阀出现故障时，若民机此时处于上电自检模式、巡航模式或地面非维护模式，则废水控制系统认定为二级故障，若民机此时处于地面维护模式，则废水控制系统认定为三级故障；
当废水控制系统检测到灰水界面阀的排放阀出现故障时，若民机此时处于上电自检模式、巡航模式或地面非维护模式，则废水控制系统认定为一级故障，若民机此时处于地面维护模式，则废水控制系统认定为三级故障；
当废水控制系统检测到废水箱排放球阀出现故障时，若民机此时处于上电自检模式、巡航模式或地面非维护模式，则废水控制系统认定为一级故障，若民机此时处于地面维护模式，则废水控制系统认定为三级故障；
当废水控制系统检测到真空泵出现故障时，若民机此时处于上电自检模式或地面非维护模式，则废水控制系统认定为一级故障，若民机此时处于地面维护模式或巡航模式，则废水控制系统认定为三级故障；
当废水控制系统检测到低检测位的液位传感器和高检测位的液位传感器均出现故障时，若民机此时处于上电自检模式、巡航模式或地面非维护模式，则废水控制系统认定为一级故障，若民机此时处于地面维护模式，则废水控制系统认定为三级故障；
当废水控制系统检测到低检测位的液位传感器出现故障，而高检测位的液位传感器正常时，则不管民机处于上电自检模式、巡航模式、地面非维护模式或地面维护模式中的哪一种，则废水控制系统认定为三级故障；
当废水控制系统检测到高检测位的液位传感器出现故障，而低检测位的液位传感器正常，且低检测位的液位传感器检测到的废水量＜75％，则不管民机处于上电自检模式、巡航模式、地面非维护模式或地面维护模式中的哪一种，则废水控制系统认定为三级故障；
当废水控制系统检测到高检测位的液位传感器出现故障，而低检测位的液位传感器正常，且低检测位的液位传感器检测到的废水量≥75％，若民机此时处于上电自检模式、巡航模式或地面非维护模式，则废水控制系统认定为一级故障，若民机此时处于地面维护模式，则废水控制系统认定为三级故障。
按照上述技术方案，所述步骤4)中，废水控制系统根据不同等级的故障进行分别处理的具体方式为：当废水控制系统认定废水系统处于一级故障时，禁止整个废水系统工作，只通讯不控制；
当废水控制系统认定废水系统处于二级故障时，禁止相应故障部件工作；
当废水控制系统认定废水系统处于三级故障时，废水系统继续工作。
本发明具有以下有益效果：
本发明针对多工况多部件的民机废水系统，提出一种故障精准定位和分级处理方法，对核心部件进行故障模式的细化，根据不同部件在不同工况下的故障模式对废水系统的影响程度，进行故障分级，并针对不同的故障级别，采取对应的处理措施，在定位故障部件的同时尽可能缩小故障影响范围，实现故障精准定位和分级处理，并将故障信息上传机载维护系统，将故障诊断、容错控制融为一体，全面提升飞机的安全性、可靠性和维修性。
附图说明
图1是本发明实施例中民机废水系统的原理图；
图2是本发明实施例中民机状态模式之间的转换示意图；
图3是本发明实施例中民机废水系统故障精准定位与分级处理方法的流程图；
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进行详细说明。
参照图1～图3所示，本发明提供的一个实施例中的一种民机废水系统故障精准定位与分级处理装置，包括废水控制系统、多个马桶、多个灰水界面阀、真空泵和废水箱，多个马桶和多个灰水界面阀的排放端均与废水箱的进口端连接，马桶的排放端和灰水界面阀的排放端均设有相应的排放阀，真空泵与废水箱的出口端连接，真空泵与废水箱之间连接有废水箱排放球阀，废水箱内设有液位传感器；多个马桶的排放阀和内置控制器、多个灰水界面阀的排放阀和内置控制器、真空泵的内置控制器、废水箱排放球阀的内置控制器和液位传感器分别与废水控制系统连接；
废水箱内的液位传感器的个数为2个，2个液位传感器分别设置于废水箱的高检测位和低检测位。
进一步地，马桶设置于民机的卫生间内。
进一步地，液位传感器为超声波传感器或光学传感器。
一种采用以上所述的民机废水系统故障精准定位与分级处理装置的故障精准定位与分级处理方法，包括以下步骤：
1)废水控制系统控制各部件上电自检，若发现故障，则将故障信息回传至废水控制系统进行记录；
2)废水控制系统每隔一段时间t，控制各部件进行一次故障自检，若发现故障，则将故障信息回传至废水控制系统进行记录；
3)废水控制系统将以上记录的故障信息结合民机处于不同状态进行故障分级；
4)废水控制系统根据不同等级的故障进行分别处理。
进一步地，所述的步骤2)中，时间t为1～5s。
进一步地，所述的步骤3)中，废水控制系统将以上记录的故障信息结合民机处于不同状态进行故障分级的具体过程包括：
当废水控制系统检测到马桶出现故障时，若民机此时处于上电自检模式、巡航模式或地面非维护模式，则废水控制系统认定为二级故障，若民机此时处于地面维护模式，则废水控制系统认定为三级故障；
当废水控制系统检测到马桶的排放阀出现故障时，若民机此时处于上电自检模式、巡航模式或地面非维护模式，则废水控制系统认定为一级故障，若民机此时处于地面维护模式，则废水控制系统认定为三级故障；
当废水控制系统检测到灰水界面阀出现故障时，若民机此时处于上电自检模式、巡航模式或地面非维护模式，则废水控制系统认定为二级故障，若民机此时处于地面维护模式，则废水控制系统认定为三级故障；
当废水控制系统检测到灰水界面阀的排放阀出现故障时，若民机此时处于上电自检模式、巡航模式或地面非维护模式，则废水控制系统认定为一级故障，若民机此时处于地面维护模式，则废水控制系统认定为三级故障；
当废水控制系统检测到废水箱排放球阀出现故障时，若民机此时处于上电自检模式、巡航模式或地面非维护模式，则废水控制系统认定为一级故障，若民机此时处于地面维护模式，则废水控制系统认定为三级故障；
当废水控制系统检测到真空泵出现故障时，若民机此时处于上电自检模式或地面非维护模式，则废水控制系统认定为一级故障，若民机此时处于地面维护模式或巡航模式，则废水控制系统认定为三级故障；
当废水控制系统检测到低检测位的液位传感器和高检测位的液位传感器均出现故障时，若民机此时处于上电自检模式、巡航模式或地面非维护模式，则废水控制系统认定为一级故障，若民机此时处于地面维护模式，则废水控制系统认定为三级故障；
当废水控制系统检测到低检测位的液位传感器出现故障，而高检测位的液位传感器正常时，则不管民机处于上电自检模式、巡航模式、地面非维护模式或地面维护模式中的哪一种，则废水控制系统认定为三级故障；
当废水控制系统检测到高检测位的液位传感器出现故障，而低检测位的液位传感器正常，且低检测位的液位传感器检测到的废水量＜75％，则不管民机处于上电自检模式、巡航模式、地面非维护模式或地面维护模式中的哪一种，则废水控制系统认定为三级故障；
当废水控制系统检测到高检测位的液位传感器出现故障，而低检测位的液位传感器正常，且低检测位的液位传感器检测到的废水量≥75％，若民机此时处于上电自检模式、巡航模式或地面非维护模式，则废水控制系统认定为一级故障，若民机此时处于地面维护模式，则废水控制系统认定为三级故障。
进一步地，所述步骤4)中，废水控制系统根据不同等级的故障进行分别处理的具体方式为：当废水控制系统认定废水系统处于一级故障时，禁止整个废水系统工作，只通讯不控制；
当废水控制系统认定废水系统处于二级故障时，禁止相应故障部件工作；
当废水控制系统认定废水系统处于三级故障时，废水系统继续工作。
进一步地，所述的步骤1)中，各部件是指马桶、马桶的排放阀、灰水界面阀、灰水界面阀的排放阀、真空泵、液位传感器和废水箱排放球阀。
进一步地，上电自检模式是指废水控制系统进行系统参数初始化，对废水系统进行上电自检；民机处于地面维护模式时地面服务面板关闭，则民机转化为地面非维护模式；民机处于地面非维护模式时民机舱内外压差大于等于20KPa，则民机转化为巡航模式。
本发明的工作原理：
民机废水系统包括3个马桶组件、5个灰水界面阀、2个液位传感器、1个真空泵和1个废水箱排放球阀，共计12个部件。其中核心部件为3个马桶组件、5个灰水界面阀。液位传感器L1安装在低位，能检测到75％废水量；液位传感器L2安装在高位，能检测到100％废水量。
(1)对民机废水系统的每一个部件设定故障模式，对核心部件设定多种故障模式，具体见表1。
(2)设定民机废水系统共有4种工作模式：上电自检、巡航模式、地面非维护模式和地面维护模式。废水系统上电后，首先完成系统参数的初始化，再进行上电自检。废水系统的巡航模式、地面非维护模式和地面维护模式之间转换图见图1。
(3)故障精准定位：废水系统上电自检，完成3个马桶组件及其排放阀、5个灰水界面阀及其排放阀、2个液位传感器、真空泵、废水箱排放球阀的故障信息监测。废水系统上电自检控制流程见图2。系统每2s进行一次故障自检。发生故障时，系统会详细记录故障信息，并将故障信息上报给机载维护系统。
(4)故障分级：根据各个部件在不同工作模式下发生故障对废水系统造成的危害程度不同，将废水系统的故障等级分为三级，具体见表1。
表1废水系统故障模式及故障分级
对于马桶组件和灰水界面阀，其故障类型分为两种：马桶组件(或灰水界面阀)自检故障和排放阀关闭故障。当系统处于上电自检、巡航模式或地面非维护模式下，马桶组件或灰水界面阀的排放阀出现关闭故障时，废水箱与机舱相通，不仅废水箱的异味会进入机舱，而且由于废水箱未封闭，无法形成压力差，致使整个废水系统无法完成废水排放工作，故将该类故障列为一级故障；当系统处于上电自检、巡航模式或地面非维护模式下，马桶组件(或灰水界面阀)自检故障只会使该故障组件无法工作，不会影响其他马桶组件或灰水界面阀工作，故将该类故障列为二级故障。
当系统处于上电自检、巡航模式或地面非维护模式下，排放球阀出现关闭故障，废水箱内废水会排放到机内，故将该故障列为一级故障。
当系统处于上电自检、地面非维护模式下，真空泵出现自检故障，此时真空泵故障将无法完成抽真空动作，致使整个废水系统无法完成废水排放工作，故将该类故障列为一级故障。当系统处于巡航模式下，此时系统禁止使用真空泵，故列为三级故障。
废水箱液位传感器共有两个，一个(L1)安装在低位测量75％液位，一个(L2)安装在高位测量100％液位，当L1和L2同时故障时，无法监测废水箱水量，废水系统不允许继续将废水排放到废水箱，故列为一级故障；当L1故障，L2正常时，可以继续监测废水箱水量，废水系统可继续工作，故列为三级故障；当L1正常，L2故障时，如果此时L1已经发送了75％液位报警信号，系统无法继续监测后续废水量变化，列为一级故障，如果此时L1尚未发送75％液位报警信号，系统可以继续监测后续废水量变化，列为三级故障。
当系统处于地面维护模式时，各部件的故障不会对废水系统造成大的危害，均可列为三级故障。
(5)故障处理：一级故障，废水系统禁止工作，即只通讯不控制；二级故障，废水系统某一个核心部件(3个马桶组件，5个灰水界面阀)故障，该部件禁止工作，即该故障部件不响应；三级故障，废水系统需要继续工作。
(6)故障部件维护：故障部件的维修：当飞机处于地面时，可以根据机载维护系统中记录的历史故障信息，对故障部件进行维修。
以上的仅为本发明的较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明申请专利范围所作的等效变化，仍属本发明的保护范围。
Claims (5)
1.一种民机废水系统故障精准定位与分级处理方法，其特征在于，废水系统包括废水控制系统、多个马桶、多个灰水界面阀、真空泵和废水箱，多个马桶和多个灰水界面阀的排放端均与废水箱的进口端连接，马桶的排放端和灰水界面阀的排放端均设有相应的排放阀，真空泵与废水箱的出口端连接，真空泵与废水箱之间连接有废水箱排放球阀，废水箱内设有液位传感器；多个马桶的排放阀和内置控制器、多个灰水界面阀的排放阀和内置控制器、真空泵的内置控制器、废水箱排放球阀的内置控制器和液位传感器分别与废水控制系统连接；废水箱内的液位传感器的个数为2个，2个液位传感器分别设置于废水箱的高检测位和低检测位。
所述的民机废水系统故障精准定位与分级处理方法，包括以下步骤：
1)废水控制系统控制各部件上电自检，若发现故障，则将故障信息回传至废水控制系统进行记录；
2)废水控制系统每隔一段时间t，控制各部件进行一次故障自检，若发现故障，则将故障信息回传至废水控制系统进行记录；
3)废水控制系统将以上记录的故障信息结合民机处于不同状态进行故障分级；
4)废水控制系统根据不同等级的故障进行分别处理。
2.根据权利要求1所述的民机废水系统故障精准定位与分级处理方法，其特征在于，液位传感器为超声波传感器或光学传感器。
3.根据权利要求1所述的民机废水系统故障精准定位与分级处理方法，其特征在于，所述的步骤2)中，时间t为1～5s。
4.根据权利要求3所述的民机废水系统故障精准定位与分级处理方法，其特征在于，所述的步骤3)中，废水控制系统将以上记录的故障信息结合民机处于不同状态进行故障分级的具体过程包括：
当废水控制系统检测到马桶出现故障时，若民机此时处于上电自检模式、巡航模式或地面非维护模式，则废水控制系统认定为二级故障，若民机此时处于地面维护模式，则废水控制系统认定为三级故障；
当废水控制系统检测到马桶的排放阀出现故障时，若民机此时处于上电自检模式、巡航模式或地面非维护模式，则废水控制系统认定为一级故障，若民机此时处于地面维护模式，则废水控制系统认定为三级故障；
当废水控制系统检测到灰水界面阀出现故障时，若民机此时处于上电自检模式、巡航模式或地面非维护模式，则废水控制系统认定为二级故障，若民机此时处于地面维护模式，则废水控制系统认定为三级故障；
当废水控制系统检测到灰水界面阀的排放阀出现故障时，若民机此时处于上电自检模式、巡航模式或地面非维护模式，则废水控制系统认定为一级故障，若民机此时处于地面维护模式，则废水控制系统认定为三级故障；
当废水控制系统检测到废水箱排放球阀出现故障时，若民机此时处于上电自检模式、巡航模式或地面非维护模式，则废水控制系统认定为一级故障，若民机此时处于地面维护模式，则废水控制系统认定为三级故障；
当废水控制系统检测到真空泵出现故障时，若民机此时处于上电自检模式或地面非维护模式，则废水控制系统认定为一级故障，若民机此时处于地面维护模式或巡航模式，则废水控制系统认定为三级故障；
当废水控制系统检测到低检测位的液位传感器和高检测位的液位传感器均出现故障时，若民机此时处于上电自检模式、巡航模式或地面非维护模式，则废水控制系统认定为一级故障，若民机此时处于地面维护模式，则废水控制系统认定为三级故障；
当废水控制系统检测到低检测位的液位传感器出现故障，而高检测位的液位传感器正常时，则不管民机处于上电自检模式、巡航模式、地面非维护模式或地面维护模式中的哪一种，则废水控制系统认定为三级故障；
当废水控制系统检测到高检测位的液位传感器出现故障，而低检测位的液位传感器正常，且低检测位的液位传感器检测到的废水量＜75％，则不管民机处于上电自检模式、巡航模式、地面非维护模式或地面维护模式中的哪一种，则废水控制系统认定为三级故障；
当废水控制系统检测到高检测位的液位传感器出现故障，而低检测位的液位传感器正常，且低检测位的液位传感器检测到的废水量≥75％，若民机此时处于上电自检模式、巡航模式或地面非维护模式，则废水控制系统认定为一级故障，若民机此时处于地面维护模式，则废水控制系统认定为三级故障。
5.根据权利要求4所述的民机废水系统故障精准定位与分级处理方法，其特征在于，所述步骤4)中，废水控制系统根据不同等级的故障进行分别处理的具体方式为：
当废水控制系统认定废水系统处于一级故障时，禁止整个废水系统工作，只通讯不控制；
当废水控制系统认定废水系统处于二级故障时，禁止相应故障部件工作；
当废水控制系统认定废水系统处于三级故障时，废水系统继续工作。
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- 2019-10-28 CN CN201911029529.5A patent/CN110745249B/zh active Active
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