CN117141726A - 一种航空混动能源系统用保护方法与系统 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种航空混动能源系统用保护方法与系统，涉及民用航空技术领域。所述方法包括：获取各飞行器关键模块的第一故障状态信息；根据各飞行器关键模块的第一故障状态信息，判断各预设单元的故障状态等级；根据各飞行器关键模块的故障状态信息以及故障状态等级执行预设保护措施；预设保护措施执行完毕后重新获取各飞行器关键模块的第二故障状态信息，并判断第一故障状态信息与第二故障状态信息是否存在一致内容；若存在，则根据第一故障状态信息与第二故障状态信息的一致内容，提升与之对应的故障状态等级作为更新后故障等级；根据更新后故障状态等级及其对应的故障状态信息，获取与更新后故障状态等级对应的预设保护措施。
Description
技术领域
本申请涉及民用航空技术领域，特别是涉及一种航空混动能源系统用保护方法、系统、计算机设备、存储介质和嵌入式产品。
背景技术
随着民用航空技术的发展，出现了航空混合动力技术，通过在民用航空器中采用涡轴发动机和动力电机作为混合动力，来增加飞机整体的飞行性能。
现有公开号为CN114728699A的中国发明专利公开了一种用于混合动力式热/电推进飞行器的电气构架，该飞行器包括两个涡轴发动机，每个涡轴发动机设置有电控系统，构架针对每个涡轴发动机包括：高压直流推进电力分配网络；非推进电力分配网络，非推进电力分配网络与飞行器的负载或涡轴发动机耦接；多个第一电机，第一电机机械地耦接到涡轴发动机的高压轴，每个第一电机被配置成：以马达模式运行以提供机械推进动力，以及以发电机模式运行以接收机械动力并提供电力；多个第二电机，第二电机机械地耦接到涡轴发动机的低压轴，第二电机被配置成：以马达模式运行以提供机械推进动力，以及以发电机模式运行以接收机械动力并提供电力；至少一个辅助能量源，辅助能量源耦接到推进电力分配网络，并且辅助能量源配置成在第一电机和/或第二电机以马达模式运行时向第一电机和第二电机提供能量，并配置成供给推进电力分配网络；电能转换构件，电能转换构件耦接到第一电机和第二电机、辅助能量源和推进电力分配网络；与电控系统的负载耦接的电力分配网络，以及至少一个第三电机，第三电机机械地耦接到高压轴，并且第三电机配置成以发电机模式运行以接收机械动力并提供电力，第三电机专用于耦接到电控系统的负载的电力分配网络。该网络具有构架中最高的电压水平。仅用于大功率设备的推进电力分配网络的使用使得要提供的电流被最小化，并因此能够减少具有大横截面的电缆的数量，从而减小了电缆所需的总体尺寸和质量。
然而，上述技术方案仍然存在一下技术问题：当两个涡轴发动机及其电控系统中的一个出现问题时，需由另一个未发生故障的涡轴发动机来保障飞机的安全降落，但在此过程中，未发生故障的涡轴发动机及其电控系统仅能够短暂承受2倍过载，导致飞行器稳定性急剧下降，容易出现二次动力事故。
发明内容
基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够降低二次动力事故发生概率的航空混动能源系统用保护方法、系统、计算机设备、计算机可读存储介质和嵌入式产品。
第一方面，本申请提供一种航空混动能源系统用保护方法，该方法包括：
获取各飞行器关键模块的第一故障状态信息；
根据各飞行器关键模块的第一故障状态信息，判断各预设单元的故障状态等级；
根据各飞行器关键模块的故障状态信息以及故障状态等级执行预设保护措施；
预设保护措施执行完毕后重新获取各飞行器关键模块的第二故障状态信息，并判断第一故障状态信息与第二故障状态信息是否存在一致内容；
若存在，则根据第一故障状态信息与第二故障状态信息的一致内容，提升与之对应的故障状态等级作为更新后故障等级；
根据更新后故障状态等级及其对应的故障状态信息，获取与更新后故障状态等级对应的预设保护措施。
在其中一个实施例中，故障状态等级以及更新后故障等级均包括一级故障、二级故障、三级故障以及四级故障；该方法还包括：
判断故障状态等级是否为四级故障；
若是，则执行四级故障所对应预设保护措施。
在其中一个实施例中， 该方法还包括：
获取并判断当前工况模式，所述工况模式包括地面模式以及飞行模式；
若当前工况模式为地面模式，则获取飞行器关键模块的故障状态信息，并判断故障状态信息是否为表示飞行器关键模块存在故障的故障状态信息；
若是，则输出预设故障提示信息并中止执行输出至飞行器关键模块的全部控制指令；
若否，则按照四级故障保护模式进行故障处理。
第二方面，本申请还提供了一种航空混动能源系统用保护系统，包括：
涡轴发动机模块：消耗燃料以输出机械能；
发电机模块：连接于涡轴发动机模块，并将涡轴发动机输出的机械能转化为电能；
发电机输出控制模块：用于控制发电机的电能输出功率；
备用电池模块：用于存储和/或释放电能；
状态监控模块：用于监测发电机模块、涡轴发动机模块、发电机输出控制模块以及备用电池模块的工作状态，并输出第一故障状态信息和/或第二故障状态信息；
系统能源输出监控模块：用于检测发电机和/或备用电池模块的动态电能输出；
系统控制模块：用于接收第一故障状态信息和/或第二故障状态信息，以及控制发电机模块、涡轴发动机模块、发电机输出控制模块、备用电池模块执行预设保护措施，此外，系统控制模块还用于控制飞行器各模块执行飞行模式下的各种常态工作指令；
存储模块：用于存储飞行器关键模块的故障状态等级及其对应的预设保护措施。
在其中一个实施例中，状态监控模块包括通信中断监测单元和过温监测单元；通信中断监测单元包括设置于发电机模块、涡轴发动机模块、发电机输出控制模块、备用电池模块以及状态监控模块的通信状态检测节点，用以判断状态监控模块与发电机模块、涡轴发动机模块、发电机输出控制模块、备用电池模块之间的能否正常通信；过温监测单元包括设置于发电机模块、涡轴发动机模块、发电机输出控制模块、备用电池模块以及状态监控模块的测温节点，用以判断状态监控模块、发电机模块、涡轴发动机模块、发电机输出控制模块以及备用电池模块是否工作在正常工作温度范围内。
在其中一个实施例中，状态监控模块还包括设置于发动机模块内的机械性永久损坏监测节点，用以检测发动机模块是否存在机械性永久损坏。
在其中一个实施例中，状态监控模块还包括设置于发电机模块的缺相监测节点以及短路监测节点；缺相检测节点，用于检测发电机模块的实际输出电压是否位于预设正常工作电压范围内。
短路检测节点用于检测发电机模块的实际输出电流，并判断实际输出电流是否位于预设正常工作电流范围内。
第三方面，本申请还提供了一种计算机设备，该计算机设备包括存储器和处理器，该存储器存储有嵌入式，该处理器执行所述嵌入式时实现以下步骤：
获取各飞行器关键模块的第一故障状态信息；
根据各飞行器关键模块的第一故障状态信息，判断各预设单元的故障状态等级；
根据各飞行器关键模块的故障状态信息以及故障状态等级执行预设保护措施；
预设保护措施执行完毕后重新获取各飞行器关键模块的第二故障状态信息，并判断第一故障状态信息与第二故障状态信息是否存在一致内容；
若存在，则根据第一故障状态信息与第二故障状态信息的一致内容，提升与之对应的故障状态等级作为更新后故障等级；
根据更新后故障状态等级及其对应的故障状态信息，获取与更新后故障状态等级对应的预设保护措施。
第四方面，本申请还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质，其上存储有嵌入式，该嵌入式被处理器执行时实现以下步骤：
获取各飞行器关键模块的第一故障状态信息；
根据各飞行器关键模块的第一故障状态信息，判断各预设单元的故障状态等级；
根据各飞行器关键模块的故障状态信息以及故障状态等级执行预设保护措施；
预设保护措施执行完毕后重新获取各飞行器关键模块的第二故障状态信息。
附图说明
图1为一个实施例中一种航空混动能源系统用保护方法方法的流程示意图；
图2为一个实施例中旨在表示系统与控制方法相结合的示意图；
图3为一个实施例中计算机设备的内部结构图。
实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
在一个实施例中，如图1所示，提供了一种航空混动能源系统用保护方法方法，包括以下步骤：
S100：获取并判断当前工况模式。
其中，工况模式包括地面模式以及飞行模式，地面模式：即飞机起飞前的系统自检模式，当系统检测到任意故障时，严禁混动能源系统启动；飞行模式：即飞行器自起飞加速、升空飞行到降落着陆这一完整飞行过程中所处的实时监测模式。
S110：若当前工况模式为地面模式，则获取飞行器关键模块的故障状态信息，并判断故障状态信息是否为表示飞行器关键模块存在故障的故障状态信息。
其中，故障状态信息为由设置在飞行器关键模块的监测节点在飞行器飞行前，采集到的飞行器关键模块存在的异常状态信息，本申请实施例中，飞行器关键模块包括：发电机模块、涡轴发动机模块、发电机输出控制模块、备用电池模块以及状态监控模块，故障状态信息包括但不限于发生于前述所有或部分模块的通信中断、温度异常、漏电、短路等异常，监测节点包括但不限于设置于飞行器关键模块的传感器和/或其他仪器仪表等。通过地面的自检环节对飞行器各关键环节进行飞行前的安全检测。
S111：若是，则输出预设故障提示信息并中止执行输出至飞行器关键模块的全部控制指令。
其中，预设故障状态信息为系统预设的用于输出表示当前飞行器关键模块存在问题的信息，例如“发电机模块通讯中断”、“发电机输出控制模块温度异常”等，若获取到表示飞行器关键节点存在故障的故障状态信息，则中断对飞行器的后续指令发送，从而避免飞行器在关键模块存在异常的情况下起飞，降低了飞行器升空后发生故障的概率。
S112：若否，则将当前工况模式切换为飞行模式。
通过该步骤，将经过地面模式监测的飞行器工作状态转换为飞行模式，从而等待起飞及后续指令输入，启动对飞行器各关键模块的实时监测。
S120：若当前工况模式为飞行模式，则执行预设诊断与故障处理程序。
其中，诊断与故障处理程序为飞行器在处于飞行模式时，对飞行器各关键模块进行故障诊断、监测、以及排查的自诊断程序，在飞行器飞行过程中保持不间断循环执行，从而实现及时发现故障、及时排查，保障飞行器飞行安全的效果。预设诊断与故障处理程序包括以下步骤：
S200：获取各飞行器关键模块的第一故障状态信息。
其中，第一故障状态信息为由设置在飞行器关键模块的监测节点在飞行器飞行过程中，采集到的飞行器关键模块存在的异常状态信息，本申请实施例中，飞行器关键模块包括：发电机模块、涡轴发动机模块、发电机输出控制模块、备用电池模块以及状态监控模块，第一故障状态信息包括但不限于发生于前述所有或部分模块的通信中断、温度异常、漏电、短路等异常，监测节点包括但不限于设置于飞行器关键模块的传感器和/或其他仪器仪表等。
S300：根据各飞行器关键模块的第一故障状态信息，判断各预设单元的故障状态等级。
其中，针对飞行器在飞行过程中可能存在的故障信息，对故障信息对飞行器飞行任务的影响程度进行预先分级，即每种第一故障状态信息均有一与之对应的故障状态等级，本实施例中，故障状态等级包括一级故障、二级故障、三级故障以及四级故障，一级故障包括：发动机模块过温、发电机模块过温、发电机输出控制模块过温和/或冷却泄露，备用电池模块过温和/或冷却泄露、以及系统输出监控过温；二级故障包括：发动机模块超转以及系统输出监控模块监测误差异常；三级故障包括：发动机模块停机和/或通信中断、发电机模块漏电和/或通信中断、发电机输出控制器模块输出短路、系统输出监控模块通信中断、以及备用电池系统模块通信中断、死机、漏电以及充放电故障；四级故障包括：发动机模块机械性永久损坏、发电机模块缺相和/或短路、发电机输出控制器模块输出短路。
S400：判断故障状态等级是否为四级故障。
通过在判断具体故障等级前先判断故障状态等级是否为四级故障，可提前判断当前飞行器关键模块是否出现最为严重的故障，如若出现，尽早进行干预与修复，避免造成飞行器不可挽回的损失。
S401：若是，则执行四级故障所对应预设保护措施。
其中预设保护措施为针对前述故障状态等级预设的、系统用于自排除故障的预设修复程序，具体的，本实施例中的预设保护措施包括与前述四个等级的故障状态等级所包含的故障相对应的四个等级的预设保护措施，本实施例中，步骤S401中四级故障所对应的预设保护措施为四级预设保护措施，具体内容包括：执行飞机降落保护程序，系统中断发电机模块与其他模块之间的连接，电池组承担飞机降落时的主能源输出。
S402：若否，则根据各飞行器关键模块的故障状态信息以及故障状态等级执行预设保护措施。
其中，除上述针对四级故障所对应的预设保护措施，本实施例中的预设保护措施还包括针对一级故障的一级预设保护措施、针对二级故障的二级预设保护措施以及针对三级故障的三级预设保护措施，其具体内容如下：
一级预设保护措施，包括针对涡轴发动机模块过温这一故障的增强散热、涡轴发电机输出后级降低输出功率，备用电池模块增加输出功率作为暂时缓冲；针对发电机模块过温这一故障的增强冷却、降低后级输出功率、适当调节发动机输出功率并同时增加备用电池模块输出功率；针对发电机输出控制模块过温和/或冷却泄露这类故障的降低输出功率、增强风冷散热和打开外部冷空气循环散热，同时调整发动机输出功率；针对备用电池模块过温和/或冷却泄露、以及系统输出监控过温这类故障的，缓慢关断输出，将发动机输出稳定在一个较为平滑的输出状态，增强风冷散热或打开外部冷空气循环，温度降至安全范围时开启输出。
二级预设保护措施，包括针对发动机模块超转这一故障，采用调整输出功率，同时调整备用电池组的充电功率，来抑制发动机转速；以及针对系统输出监控模块监测误差异常这一故障，采用屏蔽该子系统的输出监控，将从发电机输出控制器和备用电池的系统直接读取输出参数。
三级预设保护措施，包括：针对发动机模块停机和/或通信中断这类故障，当发动机停机时，备用电池组将短时承担飞机的主能源输出，同时发电机输出控制器将中断功率输出，切断发电机与后级的连接，使发动机与发电机处于空载状态，发动机将尝试重启，重启后发电机输出控制器与后级连接，并与电池组匹配输出功率；通信中断时，控制发动机将持续工作在6000转状态，特别的，在涡轴发动机模块与控制模块之间设置一紧急电平信号线，当通信中断且发动机出现停机和严重机械损毁时，通过该紧急信号线中传输的电平信号将直接触发四级保护。
针对发电机模块漏电和/或通信中断这类故障，当出现漏电时，系统将发电机壳体通过负载电阻和电容接入三相零线中，通过电阻限流，降低漏电损耗，同时将漏电流引入零线中，降低漏电压对外的电位，从而保护其他设备；通信中断时，发电机模块通过设置于发电机模块与控制模块之间的紧急电平线传输电平信号以触发使系统进入四级保护，触发条件为发电机模块短路或缺相。
针对发电机输出控制器模块输出短路这类故障，当该模块出现突发性死机时，在尝试重启时系统将降低涡轴发动机模块输出功率，同时断开发电机输出控制器模块与前后级的连接，备用电池模块将直接承担对飞机的主能源输出，若重启失败三次系统将直接进入四级保护状态；通信中断后系统将运行默认指令，该子系统出现短路或系统崩溃后，系统通过一个电平信号线直接触发四级保护机制；出现漏电时，壳体通过负载电阻和电容接入直流地线回路中，通过电阻限流，降低漏电损耗，同时将漏电流引入零线中，降低漏电压对外的电位，从而保护其他设备。
针对系统输出监控模块通信中断这一故障，采用在通信中断后，系统运行默认程序的方式处理。
以及针对备用电池系统模块通信中断、死机、漏电或充放电故障这类故障， 在通信中断后，备用电池模块将运行默认系统通过备用电平通信方式与控制模块通信，死机后系统尝试重启，同时进入默认备份系统运行；出现漏电后，壳体通过负载电阻和电容接入直流地线回路中，通过电阻限流，降低漏电损耗，同时将漏电流引入零线中，降低漏电压对外的电位，从而保护其他设备；出现充放电故障时，系统屏蔽充放电功能，进入默认放电模式。
S500：预设保护措施执行完毕后重新获取各飞行器关键模块的第二故障状态信息，并判断第一故障状态信息与第二故障状态信息是否存在一致内容。
其中，第二故障状态信息的类型与第一故障状态信息的类型一致，执行与第一故障状态信息对应的预设保护措施完毕后，重新获取飞行器各关键模块的最新故障状态信息，此时如果预设保护措施能够解决第一故障状态信息所对应的故障，则此时第二故障状态信息为表示飞行器各关键模块无故障的第二故障状态信息，此时程序跳转至步骤S200，重新循环运行预设诊断与故障处理程序。
S501：若存在，则根据第一故障状态信息与第二故障状态信息的一致内容，提升与之对应的故障状态等级作为更新后故障等级。
通过上述步骤，在执行一次预设保护措施后，原有故障信息未被完全消除，会提升相应故障等级，采取更高级的预设保护措施消除故障信息，以第一故障信息为涡轴发动机过温为例阐述该步骤运行机制，该故障信息对应故障等级为一级故障，因此执行与该一级故障对应的预设保护措施，即增强散热、涡轴发电机输出后级降低输出功率，备用电池模块增加输出功率作为暂时缓冲，在该预设故障保护措施执行完毕后，获取第二故障信息，如若第二故障信息中仍然包含涡轴发动机过温这一故障信息，则将发动机模块的故障等级由一级故障提升为二级故障，在预设诊断与故障处理程序运行至下一循环时，采用针对消除涡轴发动机二级故障——即发动机超转这一故障的预设保护措施，对涡轴发动机的故障进行消除，如若涡轴发动机仍然存在相同的故障信息，则继续提升发动机模块的故障等级至三级故障，在下一次循环时，按照下一级故障等级所对应的预设保护措施消除故障，如若故障仍然存在，则将涡轴发动机模块的故障等级提升至四级故障，并将在下一次循环开始时执行四级故障所对应的预设保护措施。
应该理解的是，虽然如上所述的各实施例所涉及的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，如上所述的各实施例所涉及的流程图中的至少一部分步骤可以包括多个步骤或者多个阶段，这些步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤中的步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
基于同样的发明构思，本申请实施例还提供了一种用于实现上述所涉及的一种航空混动能源系统用保护方法的航空混动能源系统用保护系统。该系统置所提供的解决问题的实现方案与上述方法中所记载的实现方案相似，故下面所提供的一个或多个航空混动能源系统用保护系统实施例中的具体限定可以参见上文中对于航空混动能源系统用保护方法的限定，在此不再赘述。
在一个实施例中，如图2所示，提供了一种航空混动能源系统用保护系统，包括：
涡轴发动机模块：消耗燃料以输出机械能；
发电机模块：连接于涡轴发动机模块，并将涡轴发动机输出的机械能转化为电能；
发电机输出控制模块：用于控制发电机的电能输出功率；
备用电池模块：用于存储和/或释放电能；
状态监控模块：用于监测发电机模块、涡轴发动机模块、发电机输出控制模块以及备用电池模块的工作状态，并输出第一故障状态信息和/或第二故障状态信息；
系统能源输出监控模块：用于检测发电机和/或备用电池模块的动态电能输出；
系统控制模块：用于接收第一故障状态信息和/或第二故障状态信息，以及控制发电机模块、涡轴发动机模块、发电机输出控制模块、备用电池模块执行预设保护措施，此外，系统控制模块还用于控制飞行器各模块执行飞行模式下的各种常态工作指令。
存储模块：用于存储飞行器关键模块的故障状态等级及其对应的预设保护措施。
状态监控模块包括通信中断监测单元和过温监测单元，通信中断监测单元包括设置于发电机模块、涡轴发动机模块、发电机输出控制模块、备用电池模块以及状态监控模块的通信状态检测节点，用以判断状态监控模块与发电机模块、涡轴发动机模块、发电机输出控制模块、备用电池模块之间的能否正常通信；过温监测单元包括设置于发电机模块、涡轴发动机模块、发电机输出控制模块、备用电池模块以及状态监控模块的测温节点，用以判断状态监控模块、发电机模块、涡轴发动机模块、发电机输出控制模块以及备用电池模块是否工作在正常工作温度范围内。
状态监控模块还包括设置于发动机模块内的机械性永久损坏监测节点、缺相监测节点以及短路监测节点；机械性永久损坏监测节点，用以检测发动机模块是否存在机械性永久损坏。缺相检测节点，用于检测发电机模块的实际输出电压是否位于预设正常工作电压范围内；短路检测节点用于检测发电机模块的实际输出电流，并判断实际输出电流是否位于预设正常工作电流范围内。
上述航空混动能源系统用保护系统中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。
在一个实施例中，提供了一种计算机设备，该计算机设备可以是终端，其内部结构图可以如图3所示。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、通信接口、显示屏和输入装置。其中，该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统和嵌入式程序。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和嵌入式程序的运行提供环境。该计算机设备的通信接口用于与外部的终端进行有线或无线方式的通信，无线方式可通过WIFI、移动蜂窝网络、NFC（近场通信）、光纤通信、红外通信或其他技术实现。该嵌入式程序被处理器执行时以实现一种航空混动能源系统用保护方法。该计算机设备的显示屏可以是液晶显示屏或者电子墨水显示屏，该计算机设备的输入装置可以是显示屏上覆盖的触摸层，也可以是计算机设备外壳上设置的按键、轨迹球或触控板，还可以是外接的键盘、触控板或鼠标等。
本领域技术人员可以理解，图3中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备的限定，具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。
在一个实施例中，提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，存储器中存储有嵌入式程序，该处理器执行嵌入式程序时实现以下步骤：
S100：获取并判断当前工况模式。
S110：若当前工况模式为地面模式，则获取飞行器关键模块的故障状态信息，并判断故障状态信息是否为表示飞行器关键模块存在故障的故障状态信息。
S111：若是，则输出预设故障提示信息并中止执行输出至飞行器关键模块的全部控制指令。
S112：若否，则将当前工况模式切换为飞行模式。
S120：若当前工况模式为飞行模式，则执行预设诊断与故障处理程序。
S200：获取各飞行器关键模块的第一故障状态信息。
S300：根据各飞行器关键模块的第一故障状态信息，判断各预设单元的故障状态等级。
S400：判断故障状态等级是否为四级故障。
S401：若是，则执行四级故障所对应预设保护措施。
S402：若否，则根据各飞行器关键模块的故障状态信息以及故障状态等级执行预设保护措施。
S500：预设保护措施执行完毕后重新获取各飞行器关键模块的第二故障状态信息，并判断第一故障状态信息与第二故障状态信息是否存在一致内容。
S501：若存在，则根据第一故障状态信息与第二故障状态信息的一致内容，提升与之对应的故障状态等级作为更新后故障等级。
在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有嵌入式程序，嵌入式程序被处理器执行时实现以下步骤：
S100：获取并判断当前工况模式。
S110：若当前工况模式为地面模式，则获取飞行器关键模块的故障状态信息，并判断故障状态信息是否为表示飞行器关键模块存在故障的故障状态信息。
S111：若是，则输出预设故障提示信息并中止执行输出至飞行器关键模块的全部控制指令。
S112：若否，则将当前工况模式切换为飞行模式。
S120：若当前工况模式为飞行模式，则执行预设诊断与故障处理程序。
S200：获取各飞行器关键模块的第一故障状态信息。
S300：根据各飞行器关键模块的第一故障状态信息，判断各预设单元的故障状态等级。
S400：判断故障状态等级是否为四级故障。
S401：若是，则执行四级故障所对应预设保护措施。
S402：若否，则根据各飞行器关键模块的故障状态信息以及故障状态等级执行预设保护措施。
S500：预设保护措施执行完毕后重新获取各飞行器关键模块的第二故障状态信息，并判断第一故障状态信息与第二故障状态信息是否存在一致内容。
S501：若存在，则根据第一故障状态信息与第二故障状态信息的一致内容，提升与之对应的故障状态等级作为更新后故障等级。
在一个实施例中，提供了一种嵌入式产品，包括嵌入式程序，该嵌入式程序被处理器执行时实现以下步骤：
S100：获取并判断当前工况模式。
S110：若当前工况模式为地面模式，则获取飞行器关键模块的故障状态信息，并判断故障状态信息是否为表示飞行器关键模块存在故障的故障状态信息。
S111：若是，则输出预设故障提示信息并中止执行输出至飞行器关键模块的全部控制指令。
S112：若否，则将当前工况模式切换为飞行模式。
S120：若当前工况模式为飞行模式，则执行预设诊断与故障处理程序。
S200：获取各飞行器关键模块的第一故障状态信息。
S300：根据各飞行器关键模块的第一故障状态信息，判断各预设单元的故障状态等级。
S400：判断故障状态等级是否为四级故障。
S401：若是，则执行四级故障所对应预设保护措施。
S402：若否，则根据各飞行器关键模块的故障状态信息以及故障状态等级执行预设保护措施。
S500：预设保护措施执行完毕后重新获取各飞行器关键模块的第二故障状态信息。
S501：若存在，则根据第一故障状态信息与第二故障状态信息的一致内容，提升与之对应的故障状态等级作为更新后故障等级。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过嵌入式程序来指令相关的硬件来完成，所述的嵌入式程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该嵌入式程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和易失性存储器中的至少一种。非易失性存储器可包括只读存储器（Read-OnlyMemory，ROM）、磁带、软盘、闪存、光存储器、高密度嵌入式程序非易失性存储器、阻变存储器（ReRAM）、磁变存储器（Magnetoresistive Random Access Memory，MRAM）、铁电存储器（Ferroelectric Random Access Memory，FRAM）、相变存储器（Phase Change Memory，PCM）、石墨烯存储器等。易失性存储器可包括随机存取存储器（Random Access Memory，RAM）或外部高速缓冲存储器等。作为说明而非局限，RAM可以是多种形式，比如静态随机存取存储器（Static Random Access Memory，SRAM）或动态随机存取存储器（Dynamic RandomAccess Memory，DRAM）等。本申请所提供的各实施例中所涉及的数据库可包括关系型数据库和非关系型数据库中至少一种。非关系型数据库可包括基于区块链的分布式数据库等，不限于此。本申请所提供的各实施例中所涉及的处理器可为通用处理器、中央处理器、图形处理器、数字信号处理器、可编程逻辑器、基于量子计算的数据处理逻辑器等，不限于此。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种航空混动能源系统用保护方法，其特征在于，所述方法包括：
获取各飞行器关键模块的第一故障状态信息；
根据各飞行器关键模块的第一故障状态信息，判断各预设单元的故障状态等级；
根据各飞行器关键模块的故障状态信息以及故障状态等级执行预设保护措施；
预设保护措施执行完毕后重新获取各飞行器关键模块的第二故障状态信息，并判断第一故障状态信息与第二故障状态信息是否存在一致内容；
若存在，则根据第一故障状态信息与第二故障状态信息的一致内容，提升与之对应的故障状态等级作为更新后故障等级；
根据更新后故障状态等级及其对应的故障状态信息，获取与更新后故障状态等级对应的预设保护措施。
2.根据权利要求1所述的一种航空混动能源系统用保护方法，其特征在于，所述故障状态等级以及更新后故障等级均包括一级故障、二级故障、三级故障以及四级故障；所述方法还包括：
判断故障状态等级是否为四级故障；
若是，则执行四级故障所对应预设保护措施。
3.根据权利要求2所述的一种航空混动能源系统用保护方法，其特征在于，所述方法还包括：
获取并判断当前工况模式，所述工况模式包括地面模式以及飞行模式；
若当前工况模式为地面模式，则获取飞行器关键模块的故障状态信息，并判断故障状态信息是否为表示飞行器关键模块存在故障的故障状态信息；
若是，则输出预设故障提示信息并中止执行输出至飞行器关键模块的全部控制指令。
4.一种航空混动能源系统用保护系统，其特征在于，所述系统包括：
涡轴发动机模块：消耗燃料以输出机械能；
发电机模块：连接于涡轴发动机模块，并将涡轴发动机输出的机械能转化为电能；
发电机输出控制模块：用于控制发电机的电能输出功率；
备用电池模块：用于存储和/或释放电能；
状态监控模块：用于监测发电机模块、涡轴发动机模块、发电机输出控制模块以及备用电池模块的工作状态，并输出第一故障状态信息和/或第二故障状态信息；
系统能源输出监控模块：用于检测发电机和/或备用电池模块的动态电能输出；
系统控制模块：用于接收第一故障状态信息和/或第二故障状态信息，以及控制发电机模块、涡轴发动机模块、发电机输出控制模块、备用电池模块执行预设保护措施，此外，系统控制模块还用于控制飞行器各模块执行飞行模式下的各种常态工作指令；
存储模块：用于存储飞行器关键模块的故障状态等级及其对应的预设保护措施。
5.根据权利要求4所述的一种航空混动能源系统用保护系统，其特征在于：所述状态监控模块包括通信中断监测单元和过温监测单元；
通信中断监测单元包括设置于发电机模块、涡轴发动机模块、发电机输出控制模块、备用电池模块以及状态监控模块的通信状态检测节点，用以判断状态监控模块与发电机模块、涡轴发动机模块、发电机输出控制模块、备用电池模块之间的能否正常通信；
过温监测单元包括设置于发电机模块、涡轴发动机模块、发电机输出控制模块、备用电池模块以及状态监控模块的测温节点，用以判断状态监控模块、发电机模块、涡轴发动机模块、发电机输出控制模块以及备用电池模块是否工作在正常工作温度范围内。
6.根据权利要求5所述的一种航空混动能源系统用保护系统，其特征在于：所述状态监控模块还包括设置于发动机模块内的机械性永久损坏监测节点，用以检测发动机模块是否存在机械性永久损坏。
7.根据权利要求5所述的一种航空混动能源系统用保护系统，其特征在于，所述状态监控模块还包括设置于发电机模块的缺相监测节点以及短路监测节点；
缺相检测节点，用于检测发电机模块的实际输出电压是否位于预设正常工作电压范围内；
短路检测节点用于检测发电机模块的实际输出电流，并判断实际输出电流是否位于预设正常工作电流范围内。
8.一种电子设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有嵌入式程序，其特征在于，所述处理器执行所述嵌入式程序时实现权利要求1至3中任一项所述的方法的步骤。
9.一种计算机可读存储介质，其上存储有嵌入式程序，其特征在于，所述嵌入式程序被处理器执行时实现权利要求1至3中任一项所述的方法的步骤。
10.一种嵌入式产品，包括嵌入式程序，其特征在于，该嵌入式程序被处理器执行时实现权利要求1至3中任一项所述的方法的步骤。
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| CN202311183475.4A CN117141726A (zh) | 2023-09-14 | 2023-09-14 | 一种航空混动能源系统用保护方法与系统 |
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Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111874268A (zh) * | 2020-07-22 | 2020-11-03 | 中国科学院微小卫星创新研究院 | 卫星集中式自主健康管理系统 |
| CN112356847A (zh) * | 2020-10-20 | 2021-02-12 | 东风汽车集团有限公司 | 车辆故障的处理方法、装置、系统及存储介质 |
| CN113103975A (zh) * | 2021-04-16 | 2021-07-13 | 黄冈格罗夫氢能汽车有限公司 | 氢能汽车整车故障处理方法、系统及氢能汽车 |
| CN115027271A (zh) * | 2022-06-10 | 2022-09-09 | 中国第一汽车股份有限公司 | 混合动力车辆的故障提示方法和车辆 |
| US20230049397A1 (en) * | 2020-07-09 | 2023-02-16 | Denso Corporation | Abnormality warning system and warning level setting method |
| CN116736892A (zh) * | 2023-08-15 | 2023-09-12 | 中国兵器装备集团兵器装备研究所 | 一种飞行设备互助返航的方法和系统 |
-
2023
- 2023-09-14 CN CN202311183475.4A patent/CN117141726A/zh active Pending
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20230049397A1 (en) * | 2020-07-09 | 2023-02-16 | Denso Corporation | Abnormality warning system and warning level setting method |
| CN111874268A (zh) * | 2020-07-22 | 2020-11-03 | 中国科学院微小卫星创新研究院 | 卫星集中式自主健康管理系统 |
| CN112356847A (zh) * | 2020-10-20 | 2021-02-12 | 东风汽车集团有限公司 | 车辆故障的处理方法、装置、系统及存储介质 |
| CN113103975A (zh) * | 2021-04-16 | 2021-07-13 | 黄冈格罗夫氢能汽车有限公司 | 氢能汽车整车故障处理方法、系统及氢能汽车 |
| CN115027271A (zh) * | 2022-06-10 | 2022-09-09 | 中国第一汽车股份有限公司 | 混合动力车辆的故障提示方法和车辆 |
| CN116736892A (zh) * | 2023-08-15 | 2023-09-12 | 中国兵器装备集团兵器装备研究所 | 一种飞行设备互助返航的方法和系统 |
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