CN112623273B

CN112623273B - 一种飞机燃油系统附件故障诊断方法

Info

Publication number: CN112623273B
Application number: CN202011611103.3A
Authority: CN
Inventors: 申娜娜; 张引; 李婷婷
Original assignee: AVIC First Aircraft Institute
Current assignee: AVIC First Aircraft Institute
Priority date: 2020-12-29
Filing date: 2020-12-29
Publication date: 2023-06-23
Anticipated expiration: 2040-12-29
Also published as: CN112623273A

Abstract

本发明属于飞机燃油系统故障诊断技术，涉及一种飞机燃油系统附件故障诊断方法。所述方法包括：接收燃油系统附件功率驱动通道状态信息以及燃油系统附件的状态反馈信号；根据燃油系统附件功率驱动通道状态信息和燃油系统附件的状态反馈信号确定飞机燃油系统附件是否发生故障。本发明解决了飞机使用维护过程中燃油系统故障难以快速准确定位的问题。

Description

一种飞机燃油系统附件故障诊断方法

技术领域

本发明属于飞机燃油系统故障诊断技术，涉及一种飞机燃油系统附件故障诊断方法。

背景技术

随着飞机系统高可靠性、高安全性、自主保障等设计需求的提出，飞机故障预测与健康管理系统(PHM)应运而生，与此同时对系统的故障诊断能力提出更高要求。故障隔离率是对系统在故障检测的基础之上进行更准、更快的故障定位能力的定量描述。提高系统故障隔离率将为飞机维护保障工作带来很大便捷。

发明内容

发明目的：提供一种飞机燃油系统附件故障诊断方法，实现燃油系统附件故障在线检测及隔离，提高飞机燃油系统故障隔离率。

技术方案：

第一方面，提供了一种飞机燃油系统附件故障诊断方法，所述方法包括：

接收燃油系统附件功率驱动通道状态信息以及燃油系统附件的状态反馈信号；

根据燃油系统附件功率驱动通道状态信息和燃油系统附件的状态反馈信号确定飞机燃油系统附件是否发生故障。

进一步地，燃油系统附件功率驱动通道状态信息包括固态配电装置内的固态功率控制器状态、机电式配电装置内的继电器状态、交流配电装置内的智能接触器状态。

进一步地，在根据燃油系统附件功率驱动通道状态信息和燃油系统附件的状态反馈信号确定飞机燃油系统附件是否发生故障之前还包括：

根据燃油系统附件的状态反馈信号进行燃油系统附件工作状态的判断。

进一步地，进行燃油系统附件工作状态的判断，具体包括：

对于电动切断阀，根据开位信号和关位信号综合判断得出电动切断阀的工作状态。

进一步地，根据开位信号和关位信号综合判断得出电动切断阀的工作状态，具体为：同时考虑开位信号和关位信号并且使开位信号和关位信号互为备份。

进一步地，进行燃油系统附件工作状态的判断，具体包括：

对于交流电动泵，根据泵的出口低压信号判断交流电动泵的状态。

进一步地，进行燃油系统附件工作状态的判断，具体包括：

根据开位信号或关位信号判断电磁切断阀的工作状态。

进一步地，当燃油系统附件功率驱动通道状态和燃油系统附件的状态均正常但是不一致则判断为对应附件故障。

本发明的技术效果是：本发明飞机燃油系统附件故障诊断方法通过引入燃油系统附件功率驱动通道状态信息，将系统附件工作状态与其功率驱动通道状态进行实时比较，进而得出附件故障的判断结论，实现该附件的在线故障检测与隔离，可直接将故障隔离到驱动装置下游与燃油系统附件的极小范围内，解决了飞机使用维护过程中燃油系统故障难以快速准确定位的问题。

附图说明

图1是本发明飞机燃油系统附件故障诊断方法实施的架构图。

具体实施方式

本发明飞机燃油系统附件故障诊断方法，通过引入燃油系统附件功率驱动通道状态信息，将系统附件工作状态与其功率驱动通道状态进行实时比较，进而得出附件故障的判断结论，实现该附件的在线故障检测与隔离，可直接将故障隔离到驱动装置下游与燃油系统附件的极小范围内。

首先，定义几个概念：

配电装置是指实现燃油系统附件功率驱动控制的设备，包括固态配电装置、机电式配电装置、交流配电装置。

功率驱动通道状态是指配电装置内实现各燃油系统附件功率驱动控制的电气部件所处的状态，包括：固态配电装置内负责各燃油系统附件配电通道控制的固态功率控制器(SSPC)的接通/断开/过载/短路等状态，机电式配电装置内负责各燃油系统附件配电通道控制的继电器的接通/断开等状态，交流配电装置内负责各燃油交流电动泵配电通道控制的智能接触器的接通/断开等状态。所述功率驱动通道状态信息是来自供配电系统的相关设备。

燃油系统附件是指实现燃油系统功能的交、直流用电设备，典型的包括：电动切断阀、交流电动泵、电磁切断阀等。

附件工作状态是指燃油系统工作过程中相关附件所处的状态，典型的包括：电动切断阀的打开/关闭/故障/未知状态，交流电动泵的正常/低压/未知状态，电磁切断阀的打开/关闭/未知状态。所述附件工作状态是计算机根据燃油系统附件状态反馈信号判断后得到的。

请参阅图1，其是本发明飞机燃油系统附件故障诊断方法实施的架构图。其中，配电装置可以是固态配电装置、机电式配电装置、交流配电装置中的一种或多种。燃油系统附件可以是电动切断阀、交流电动泵、电磁切断阀中的一种或多种。故障诊断计算机作为故障诊断主机可以通过数据采集设备获取燃油系统附件状态反馈信号，进而进行燃油系统附件工作状态判断；同时，故障诊断计算机还通过配电装置或与其交联的中间设备(图中未示出)获取功率驱动通道状态信息。最后，根据已获取的相应附件的功率驱动通道状态及其已判断得出的燃油系统附件工作状态，当两个状态参数均正常但不一致时，判断为对应附件故障。

下面基于图1，详细说明本发明飞机燃油系统附件故障诊断方法。

一种飞机燃油系统附件故障诊断方法，通过引入燃油系统附件功率驱动通道状态信息，将其与对应附件工作状态进行实时比较，进而得出附件故障的判断结论，实现该附件的在线故障检测与隔离。

燃油系统附件功率驱动通道状态信息包含固态配电装置内的固态功率控制器状态、机电式配电装置内的继电器状态、交流配电装置内的智能接触器状态。

燃油系统附件工作状态的判断可分为3类：第1类为电动切断阀的工作状态判断，第2类为交流电动泵的故障状态判断，第3类为电磁切断阀的工作状态判断。

所述电动切断阀的工作状态判断是依据相应阀的开位信号和关位信号综合判断得出,真值表见表1。

同时考虑开位信号和关位信号并且使两个信号互为备份；

表1电动切断阀工作状态判断真值表

所述交流电动泵的工作状态判断是依据相应泵的出口低压信号判断得出：当低压信号有效，则判断该泵低压；当低压信号无效，则判断该泵正常；当低压信号不确定时，该泵为未知状态，此时不进行泵故障判断，仅上报泵未知状态指示，系统可进一步根据低压信号采集设备自检结果判断是否采集通道故障或者低压信号器故障。

所述电磁切断阀的工作状态判断是依据相应阀开位信号或关位信号判断得出：以开信号为例，当开信号有效，则判断阀为开位；当开信号无效，则判断阀为关位；当开信号不确定，则判断阀为未知状态。

所述燃油系统附件工作状态的判断是在故障诊断计算机中进行，故障诊断计算机通过数据采集设备获取燃油系统附件的状态信号，包括各电动阀的开位信号、关位信号，各交流泵的出口低压信号、各电磁切断阀的开位或关位信号；故障诊断计算机还需从配电装置或与其交流的中间设备(图中未示出)获取燃油系统附件功率驱动通道状态信息。

将燃油系统附件功率驱动通道状态与其工作状态进行实时比较的功能，即附件故障判断功能是在故障诊断计算机中进行，故障诊断计算机根据已获取的相应附件的功率驱动通道状态及其已判断得出的燃油系统附件工作状态，当两类状态参数均正常但不一致时，判断为对应附件故障。

所述两类状态参数均正常表明：

·燃油系统附件的功率驱动通道状态为接通或关断，无过载、短路等情况；

·燃油系统附件工作状态无未知和故障的情况。

在所述两类状态参数存在异常的情况下：

·当上报的某驱动通道为过载、短路等异常状态，则不进行附件故障判断，仅上报相应通道异常状态信息，系统可进一步根据驱动设备自检结果判断是否驱动通道故障或者被驱动设备及其线路故障。

·当上报的状态反馈信号为不确定且系统附件工作状态为未知，则不进行附件故障判断；当上报的状态反馈信号为不确定且系统附件工作状态为故障，则直接得出附件故障的结论。

所述飞机燃油系统附件故障诊断方法，其具体过程如下：

步骤1：故障诊断计算机通过数据采集设备获取燃油系统各附件的状态反馈信号，并进行各附件工作状态判断，得出附件工作状态，具体包括；电动切断阀的打开/关闭/故障/未知状态，交流电动泵的正常/低压/未知状态，电磁切断阀的打开/关闭/未知状态。

步骤2：故障诊断计算机通过配电装置或者与其交联的中间设备获取各附件功率驱动通道状态，并与已得出的附件工作状态进行判断，若当前驱动通道状态下该附件工作状态与预期不一致，则判断该附件故障。

1)若为电动切断阀，且为固态功率控制器实现其驱动控制，则判断逻辑为(其中，“*”表示“与”，“+”表示“或”)：

A电动切断阀故障＝

(A电动切断阀打开驱动通道状态接通*A电动切断阀工作状态为关闭)+(A电动切断阀关闭驱动通道状态接通*A电动切断阀工作状态为打开)+A电动切断阀工作状态为故障

2)若为电动切断阀，且为继电器实现其驱动控制，则判断逻辑为：A电动切断阀故障＝(A电动切断阀控制继电器状态为接通*A电动切断阀工作状态为关闭)+(A电动切断阀控制继电器状态为断开*A电动切断阀工作状态为打开)+A电动切断阀工作状态故障

3)若为交流电动泵，且为智能接触器实现其驱动控制，则判断逻辑为：B交流泵故障＝(B交流泵智能接触器状态为接通*B交流泵工作状态为关闭)+(B交流泵智能接触器状态为断开*B交流泵工作状态为打开)

4)若为电磁切断阀，且为固态功率控制器实现其驱动控制，则判断逻辑为：

C电磁切断阀故障＝(C电磁切断阀驱动通道状态接通*C电磁切断阀工作状态为关闭)+(C电磁切断阀驱动通道状态断开*C电磁切断阀工作状态为打开)

5)若为电磁切断阀，且为继电器实现其驱动控制，则判断逻辑为：

C电磁切断阀故障＝(C电磁切断阀控制继电器状态为接通*C电磁切断阀工作状态为关闭)+(C电磁切断阀控制继电器状态为断开*C电磁切断阀工作状态为打开)

在燃油系统泵阀扥关键附件的故障判断逻辑中引入供配电系统的功率驱动通道状态信息，实现了更高故障隔离率的燃油系统故障诊断。与现有传统的将附件状态与控制指令进行比较的故障判断方法相比，有以下优点：其一，逻辑判断条件减少，避免进行自动、手动两种模式分别判断；其二，进一步将故障隔离至驱动装置与系统附件的小范围内，而不包含驱动装置前端的控制指令发出及传输部分，如控制面板、控制计算机及其到驱动装置的电气线路，提高了系统故障隔离率，使得外场系统附件故障定位更加快捷，极大提高了飞机燃油系统的维护性。

Claims

1.一种飞机燃油系统附件故障诊断方法，其特征在于，所述方法包括：

接收燃油系统附件功率驱动通道状态信息以及燃油系统附件的状态反馈信号，燃油系统附件功率驱动通道状态信息包括固态配电装置内的固态功率控制器状态、机电式配电装置内的继电器状态、交流配电装置内的智能接触器状态；

根据燃油系统附件的状态反馈信号进行燃油系统附件工作状态的判断，具体包括：对于电动切断阀，根据开位信号和关位信号综合判断得出电动切断阀的工作状态，具体为同时考虑开位信号和关位信号并且使开位信号和关位信号互为备份；对于交流电动泵，根据泵的出口低压信号判断交流电动泵的状态；对于电磁切断阀，根据开位信号或关位信号判断电磁切断阀的工作状态；

其中，所述燃油系统附件工作状态的判断是在故障诊断计算机中进行，故障诊断计算机通过数据采集设备获取燃油系统附件的状态信号，包括各电动阀的开位信号、关位信号，各交流泵的出口低压信号、各电磁切断阀的开位或关位信号；故障诊断计算机还需从配电装置或与其交流的中间设备获取燃油系统附件功率驱动通道状态信息；

根据燃油系统附件功率驱动通道状态信息和燃油系统附件的状态反馈信号确定飞机燃油系统附件是否发生故障，当燃油系统附件功率驱动通道状态和燃油系统附件的状态均正常但是不一致则判断为对应附件故障，其中，将燃油系统附件功率驱动通道状态与其工作状态进行实时比较的功能，即附件故障判断功能是在故障诊断计算机中进行。