DE102015225654A1 - Method and device for determining the state of a measurement data channel in a duplex measurement data channel - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung des Zustandes eines Messdatenkanals in einem Duplex-Messdatenkanal, dadurch gekennzeichnet, dass
a) eine Approximation (MAD1, MAD2) der Korrelationskoeffizienten (KT1, KT2) zwischen Messdaten (M1, M2) der Messdatenkanäle (1, 2) des Duplex-Messdatenkanals und mindestens ein Zusatzmessdatum (Z1, Z2) ermittelt wird, wobei
b) das mindestens eine Zusatzmessdatum (Z1, Z2) kausal, insbesondere physikalisch, mit den Messdaten (M1, M2) des Duplex-Messdatenkanals (1, 2) zusammenhängt und
c) in Abhängigkeit von der ermittelten Approximation (MAD1, MAD2) der Korrelationskoeffizienten (KT1, KT2) automatisch mindestens ein Zustandssignal (10) erzeugt wird, das den Zustand des mindestens einen Messdatenkanals (1, 2) angibt.
Die Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung.The invention relates to a method for determining the state of a measurement data channel in a duplex measurement data channel, characterized in that
a) an approximation (MAD 1 , MAD 2 ) of the correlation coefficients (KT 1 , KT 2 ) between measurement data (M 1 , M 2 ) of the measurement data channels (1, 2) of the duplex measurement data channel and at least one additional measurement date (Z 1 , Z 2 ), where
b) the at least one additional measurement date (Z 1 , Z 2 ) is causally, in particular physically, related to the measurement data (M 1 , M 2 ) of the duplex measurement data channel (1, 2) and
c) depending on the determined approximation (MAD 1 , MAD 2 ) of the correlation coefficients (KT 1 , KT 2 ) automatically at least one state signal (10) is generated, which indicates the state of the at least one measurement data channel (1, 2).
The invention also relates to a device.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung des Zustandes eines Messdatenkanals in einem Duplex-Messdatenkanal mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und eine Vorrichtung zur Bestimmung des Zustandes eines Messdatenkanals in einem Duplex-Messdatenkanal mit den Merkmalen des Anspruchs 13.The invention relates to a method for determining the state of a measurement data channel in a duplex measurement data channel having the features of claim 1 and a device for determining the state of a measurement data channel in a duplex measurement data channel having the features of
In vielen technischen Systemen werden eine Vielzahl von Messdaten über Duplex-Messdatenkanäle, z. B. für eine Regelung oder eine Überwachung, erfasst. Dabei kann es vorkommen, dass einer der beiden Messdatenkanäle im Duplex-Messdatenkanal fehlerhaft arbeitet. Es ist aber in der Regel nicht möglich zu ermitteln, welcher der Messdatenkanäle fehlerhaft ist.In many technical systems, a large number of measurement data is transmitted via duplex measurement data channels, eg. For control or monitoring. It may happen that one of the two measurement data channels in the duplex measurement data channel is working incorrectly. However, it is usually not possible to determine which of the measurement data channels is faulty.
Daher ist es sinnvoll, Verfahren und Vorrichtungen zu entwickeln, mit denen der Zustand eines Messdatenkanals ermittelt werden kann.Therefore, it makes sense to develop methods and devices with which the state of a measurement data channel can be determined.
Die Aufgabe wird durch das Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.The object is achieved by the method having the features of claim 1.
Dabei dient das Verfahren der Bestimmung des Zustandes eines Messdatenkanals in einem Duplex-Messdatenkanal. Unter einem Zustand wird hier insbesondere verstanden, ob einer der Kanäle (d. h. umfassend Sensor, Leitung, etc.) fehlerhaft arbeitet oder nicht.The method is used to determine the state of a measurement data channel in a duplex measurement data channel. A state is understood here in particular as whether one of the channels (that is to say comprising the sensor, line, etc.) operates incorrectly or not.
Dafür wird eine Approximation der Korrelationskoeffizienten zwischen Messdaten der Messdatenkanäle des Duplex-Messdatenkanals und mindestens einem Zusatzmessdatum ermittelt, wobei das mindestens eine Zusatzmessdatum kausal, insbesondere physikalisch, mit den Messdaten des Duplex-Messdatenkanals zusammenhängt. Das mindestens eine Zusatzmessdatum bildet somit eine Art Referenz, an der die eigentlichen Messdaten mittels der Berechnung der Approximation der Korrelationskoeffizienten beurteilt werden.For this purpose, an approximation of the correlation coefficients between measurement data of the measurement data channels of the duplex measurement data channel and at least one additional measurement data is determined, wherein the at least one additional measurement date causally, in particular physically, related to the measurement data of the duplex measurement data channel. The at least one additional measurement date thus forms a kind of reference, at which the actual measurement data are assessed by means of the calculation of the approximation of the correlation coefficients.
Dann wird in Abhängigkeit von der ermittelten Approximation der Korrelationskoeffizienten automatisch mindestens ein Zustandssignal erzeugt, das den Zustand des mindestens einen Messdatenkanals angibt. Das Zustandssignal kann z. B. eine Fehlermeldung in Verbindung mit einer Kanalangabe sein.Then, depending on the determined approximation of the correlation coefficients, at least one state signal is automatically generated which indicates the state of the at least one measurement data channel. The status signal can z. B. may be an error message in connection with a channel indication.
Dabei wird in einer Ausführungsform das Zustandssignal in Anhängigkeit vom Wert mindestens eines der approximierten Korrelationskoeffizienten und/oder von einer zeitlichen Änderung mindestens eines der approximierten Korrelationskoeffizienten erzeugt. Je nach Betriebssituation kann es sinnvoll sein, absolute Werte zum Vergleich heranzuziehen oder zeitliche Änderungen der Werte. Die Methoden können auch miteinander kombiniert werden. Dabei kann insbesondere das mindestens eine Zustandssignal in Abhängigkeit des Überschreitens oder Unterschreitens mindestens eines vordefinierten Grenzwertes abgegeben werden. Dabei kann auch von Fall zu Fall entschieden werden, welche Messwerte als Messdaten und welche Messwerte als das mindestens eine Zusatzmessdatum verwendet werden.In one embodiment, the status signal is generated as a function of the value of at least one of the approximated correlation coefficients and / or of a temporal change of at least one of the approximated correlation coefficients. Depending on the operating situation, it may be useful to use absolute values for comparison or temporal changes of the values. The methods can also be combined with each other. In this case, in particular, the at least one status signal can be output as a function of exceeding or falling below at least one predefined limit value. It can also be decided case by case which measured values are used as measured data and which measured values are used as the at least one additional measuring date.
In einer weiteren Ausführungsform wird auch das mindestens eine Zusatzmessdatum in einen Duplex-Messdatenkanal übertragen, so dass analoge Bedingungen zu den eigentlichen Messdaten vorliegen.In a further embodiment, the at least one additional measurement data is also transmitted in a duplex measurement data channel, so that analogous conditions to the actual measurement data are available.
Für eine effiziente Berechnung wird in einer Ausführungsform die Approximation der Korrelationskoeffizienten auf Grund der Erfassung von Messdaten unter Verwendung einer zeitlichen Mittelwertbildung, einer einfachen Differenzbildung zwischen einem maximalen und einem minimalen und/oder der Berechnung eines Streuungsmaßes der Messdaten, insbesondere über ein vordefiniertes Zeitfenster, vorgenommen. Die Verwendung eines Zeitfensters erlaubt u. a. auch eine Verwendung in Systemen, bei denen starke dynamische Effekte eine Rolle spielen, da eine gleitende Mittelung stattfindet. Dabei kann z. B. die zeitliche Mittelung über ein gleitendes Zeitfenster mit einer Länge zwischen 0,1 und 6 Sekunden, insbesondere zwischen 1 und 2 Sekunden erfolgen, wobei insbesondere zwischen 4 und 240, insbesondere 100 Messdaten pro Zeitfenster erfasst werden.For an efficient calculation, in one embodiment, the approximation of the correlation coefficients on the basis of the acquisition of measurement data using temporal averaging, a simple difference between a maximum and a minimum and / or the calculation of a scattering measure of the measured data, in particular over a predefined time window made , The use of a time window allows u. a. also a use in systems where strong dynamic effects play a role, as a sliding averaging takes place. It can be z. B. the time averaging over a sliding time window with a length between 0.1 and 6 seconds, in particular between 1 and 2 seconds, in particular between 4 and 240, in particular 100 measured data per time window are detected.
Für die effiziente Berechnung werden in einer Ausführungsform die Messdaten für die Approximation der Korrelationskoeffizienten skaliert und/oder normiert. Dadurch wird insbesondere erreicht, dass die Zahlenwerte in einem numerisch sinnvollen Bereich liegen, so dass z. B. unterschiedliche Messgrößen (Temperatur, Druck, etc.) nicht auf Grund ihrer Zahlenwerte das Ergebnis verzerren. Unterschiedliche physikalische Signale lassen sich in der Regel nicht direkt vergleichen, da ihre Zahlenwerte je nach Wahl der Maßeinheit oder Messgröße sehr unterschiedlich ausfallen können. Die Normierung auf einen bestimmten Zahlbereich verhindert dabei auftretende Probleme. Zum Beispiel können Zahlenreihen auf den Bereich [0, 1] transformiert werden, indem von jedem Messwert der Minimalwert der Messreihe subtrahiert und durch die Differenz maxWert – minWert dividiert wird.For an efficient calculation, in one embodiment, the measurement data for the approximation of the correlation coefficients are scaled and / or normalized. This ensures in particular that the numerical values are in a numerically meaningful range, so that z. B. different measures (temperature, pressure, etc.) do not distort the result due to their numerical values. As a rule, different physical signals can not be directly compared since their numerical values can vary considerably depending on the choice of unit of measurement or measured variable. The normalization to a certain number range prevents occurring problems. For example, number series can be transformed to the range [0, 1], by subtracting the minimum value of the measurement series from each measured value and dividing by the difference maxValue - minValue.
Bei gestörten Messreihen – einem häufig auftretenden Fall – wird dagegen die Subtraktion des Reihen-Mittelwertes unter Bezug auf die Schwankungsbreite eines jeden Signales, d. h. die empirische Varianz benutzt. In der Definitionsgleichung des empirischen Korrelationskoeffizienten (s. u.) ist die Normierung implizit enthalten. Da eine MAD-Approximation benutzt wird, wird auf die Normierung Bezug genommen.In case of disturbed measurement series - a frequently occurring case - on the other hand, the subtraction of the row mean value with respect to the fluctuation width of each signal, i. H. uses the empirical variance. In the definition equation of the empirical correlation coefficient (see below) the normalization is implicitly included. Since an MAD approximation is used, reference is made to normalization.
In einer Ausführungsform sind die Messdaten und/oder das mindestens eine Zusatzmessdatum elektrische Messdaten, insbesondere Stromdaten oder Spannungsdaten. Dies können z. B. die elektrischen Messdaten und/oder die Zusatzmessdaten aus dem Betrieb eines elektrischen Motors, insbesondere eines Torque-Motors, und/oder eines Drehzahlmessers sein.In one embodiment, the measurement data and / or the at least one additional measurement datum are electrical measurement data, in particular current data or voltage data. This can z. B. the electrical measurement data and / or the additional measurement data from the operation of an electric motor, in particular a torque motor, and / or a tachometer be.
Insbesondere können folgende Paarungen vorgenommen werden:
Zusätzlich oder alternativ können die Messdaten und/oder das mindestens eine Zusatzmessdatum Temperaturdaten und/oder Druckdaten sein.Additionally or alternatively, the measurement data and / or the at least one additional measurement datum may be temperature data and / or pressure data.
In einer möglichen Anwendung des Verfahrens werden die Messdatenkanäle zur Erfassung von Messdaten und/oder das mindestens eine Zusatzmessdatum einer Turbomaschine, insbesondere eines Flugzeugtriebwerks, verwendet. Dabei können die Messdaten und/oder das mindestens eine Zusatzmessdatum in Abhängigkeit von Messungen der Drehzahl der Turbomaschine ermittelt werden. In diesem Fall werden die Messdaten und/oder das mindestens eine Zusatzmessdatum nicht von einem Sensor unmittelbar gemessen, sondern die Messgröße „Drehzahl” kann durch vorbestimmte Berechnungsmodelle in eine andere Messgröße umgerechnet werden, die dann anstelle der Messdaten verwendet wird.In one possible application of the method, the measurement data channels are used to acquire measurement data and / or the at least one additional measurement data of a turbomachine, in particular an aircraft engine. In this case, the measurement data and / or the at least one additional measurement datum can be determined as a function of measurements of the rotational speed of the turbomachine. In this case, the measurement data and / or the at least one additional measurement date are not directly measured by a sensor, but the measured variable "rotational speed" can be converted by predetermined calculation models into another measured variable, which is then used instead of the measurement data.
Die Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 13 gelöst.The object is achieved by a device having the features of
Beispielhafte Ausführungsformen des Verfahrens und der Vorrichtung werden im Zusammenhang mit den Figuren beschrieben. Dabei zeigtExemplary embodiments of the method and the device are described in conjunction with the figures. It shows
In
Auch ist das Flugzeugtriebwerk
Das hier als Ausführungsbeispiel dargestellte Flugzeugtriebwerk
Im folgenden Beispiel werden einige Bezeichnungen für Messgrößen, nämlich Drücke und Temperaturen, eingeführt, die für mess- und regeltechnische Zwecke sinnvoll sind.The following example introduces some terms for measures, namely pressures and temperatures, which are useful for measurement and control purposes.
Die in das Flugzeugtriebwerk
Hinter dem Hochdruckkompressor
Am Austritt der Niederdruckturbine
Die Temperatur- und Druckmessdaten M1, M2 werden über in
Die in
In
Es handelt sich hierbei um einen sogenannte Duplex-Messdatenkanal (Duplex Channel), bei dem zwei Signale (d. h. Messdaten) der gleichen Messgröße gemessen werden. Wenn der Duplex-Messdatenkanal
Im vorliegenden Beispiel wird davon ausgegangen, dass die Temperatur T30 nach dem Hochdruckkompressor
Falls in einem der Messdatenkanäle
Dies wird standardmäßig in der Auswertungseinheit
In dem hier beschriebenen Verfahren und der hier beschriebenen Vorrichtung werden die beiden Messdaten M1, M2 mit Zusatzmessdaten Z1, Z2 (d. h. Messdaten einer Zusatzmessgröße Z) verknüpft, die physikalisch mit den Messdaten M1, M2 über physikalische Gesetze zusammenhängen. Grundsätzlich kann der Zusammenhang auch über andere kausale Gesetze, wie zum Beispiel chemische oder datenmäßige Zusammenhänge, bestehen. Im hier dargestellten Beispiel werden die beiden Zusatzmessdaten Z1, Z2 ebenfalls in einem Duplex Zusatz-Messdatenkanal
Die Duplex-Messdatenkanäle
Die Zusatzmessdatenkanäle
Die duplex vorhandenen Zusatz-Messdatenkanäle
Grundsätzlich ist es auch möglich, dass die Zusatzmessgröße Z nur über einen Zusatzmessdatenkanal
Man bezieht sich dann einfach auf diesen Kanal, der vorhanden ist. Der Nachteil dieser Konstellation ist, dass sich das Verfahren nicht umkehren lässt, was aber grundsätzlich nicht notwendig erscheint, da der Simplexkanal keinen X-Check-Fehler haben kann. Fehler in einem Simplexkanal müssen sich zu einem Range-Fehler auswachsen, bevor sie erkennbar werden, oder es existieren andere, spezifische Beurteilungskriterien.It then simply refers to this channel, which is present. The disadvantage of this constellation is that the method can not be reversed, but this does not seem to be necessary because the simplex channel can not have an X-Check error. Errors in a simplex channel must evolve into a range error before they become identifiable or there are other specific assessment criteria.
Im vorliegenden Beispiel finden sich Änderungen in den betrachteten Messsignalen M1, M2 auch in den Zusatzmessdaten Z1, Z2 wieder. Ein Anstieg der gemessenen Temperatur T30 ist z. B. aufgrund von physikalischen Gegebenheiten mit einem Anstieg oder einem Sinken der Zusatzmessgröße Z kausal (insbesondere durch ein physikalisches Gesetz oder einen annähernd linearen Zusammenhang) verbunden.In the present example, changes in the measured signals M 1 , M 2 considered are also found in the additional measured data Z 1 , Z 2 . An increase in the measured temperature T30 is z. B. due to physical conditions with an increase or decrease of the additional measure Z causally connected (in particular by a physical law or an approximately linear relationship).
Im Folgenden soll angenommen werden, dass zwischen den Messwerten M1, M2 und den Zusatzmessdaten Z1, Z2 ein linearer Zusammenhang besteht.In the following it shall be assumed that there is a linear relationship between the measured values M 1 , M 2 and the additional measured data Z 1 , Z 2 .
Der lineare Zusammenhang zwischen zwei Signalen, die stochastisch gestört sein können, wird durch den Korrelationskoeffizienten KT bestimmt. Sein Wert ist eine Zahl im Bereich [–1, 1]. Dabei ist +1 gleichbedeutend mit einem direkt proportionalem, linearen Zusammenhang und –1 gleichbedeutend mit umgekehrt proportionalem Zusammenhang. Ein Korrelationskoeffizient von 0 bedeutet, dass die beiden Signale keinerlei Zusammenhang aufweisen.The linear relationship between two signals, which may be stochastically disturbed, is determined by the correlation coefficient KT. Its value is a number in the range [-1, 1]. +1 is synonymous with a directly proportional, linear relationship and -1 is equivalent to inverse proportionality. A correlation coefficient of 0 means that the two signals have no relationship.
Im folgenden Beispiel werden die Messsignale P30 und T30 in der Druckkammer des Hochdruckkompressors betrachtet.In the following example, the measurement signals P30 and T30 in the pressure chamber of the high pressure compressor are considered.
Da das Volumen der Druckkammer des Hochdruckkompressors
Es gibt im Duplex-Messdatenkanal
Es gibt im Duplex-Zusatzmessdatenkanal
Im Weiteren wird angenommen, dass die Drücke P301, P302 (d. h. die Zusatzmessdaten Z1, Z2) fehlerfrei, jedoch nicht zwangsläufig frei von Störungen (auch stochastischen Störungen) gemessen werden. Weiterhin wird angenommen, dass zwischen den beiden Temperaturmessdaten T301 und T302 ein „Cross Check Failure” (Xck-Failure) detektiert wird.Furthermore, it is assumed that the pressures P30 1 , P30 2 (ie the additional measurement data Z 1 , Z 2 ) are measured without errors, but not necessarily free of disturbances (including stochastic disturbances). Furthermore, it is assumed that between the two temperature measurement data T30 1 and T30 2 a "Cross Check Failure" (Xck-Failure) is detected.
Zwischen den Messdaten T301 und P301 sowie den Messdaten T302 und P301 werden gemäß einer Ausführungsform des Verfahrens fortlaufend (z. B. in einem 25 ms-Zyklus) die Korrelationskoeffizienten (KT1, KT2) berechnet. Sie müssen sowohl beide (annähernd) gleich sein, als auch nahe dem Wert +1 liegen. Wobei die Gleichheit die hier vordergründig zu prüfende Eigenschaft darstellt.Between the measured data T30 1 and P30 1 and the measured data T30 2 and P30 1 , the correlation coefficients (KT 1 , KT 2 ) are continuously calculated (eg in a 25 ms cycle) according to one embodiment of the method. They must both be (nearly) the same as well as close to +1. Where the equality represents the superficially tested property.
Wenn nun der Xck-Failure in den T301, T302 Messdaten auftritt, wird sich der Korrelationskoeffizient KT des defekten Messdatenkanals verkleinern und in Richtung 0 tendieren. Im Fehlerfall geht die Korrelation zwischen Temperatur und Druck, verknüpft über die ideale Gasgleichung, verloren. Damit besteht die Proportionalität und die lineare Abhängigkeit von P30 nicht mehr.Now, if the Xck failure occurs in the T30 1 , T30 2 measurement data, the correlation coefficient KT of the defective measurement data channel will decrease and tend to 0. In case of error, the correlation goes between temperature and pressure, linked via the ideal gas equation, lost. Thus, the proportionality and the linear dependence of P30 no longer exists.
Bei einem Xck-Failure in den T30-Messungen mit einem defekten ersten Messwert T301 geht der Korrelationskoeffizient KT1 gegen 0 während der Korrelationskoeffizient KT2 ≈ 1 bleibt.In the case of an Xck failure in the T30 measurements with a defective first measured value T30 1 , the correlation coefficient KT 1 approaches 0 while the correlation coefficient KT 2 ≈ 1 remains.
Damit kann in diesem Fall der Messwert M1 (d. h. T301) als das defekte Signal, bzw. der Temperatur-Kanal
Analog kann eine defekte T30-Messung im zweiten Messdatenkanal
Durch die Verknüpfung der Messdaten M1, M2 mit den physikalisch damit zusammenhängenden Zusatzmessdaten Z1, Z2 kann eine Aussage darüber erreicht werden, welcher der Messdatenkanäle
Die Ausführungsform des Verfahrens funktioniert auch im umgekehrten Fehlerfall, wenn bei einem Xck-Failure in den Druckmessgrößen P30 (T30 fehlerfrei) das fehlerhafte Drucksignal bestimmt werden soll. Es gilt:
Wenn KT1 gegen 0 geht, während KT2 im Wesentlichen gleich 1 bleibt, ist der erste Druckmesskanal
Damit wird klar, dass die Messdaten M1, M2 und die Zusatzmessdaten Z1, Z2 auch vertauscht werden können, solange der kausale Zusammenhang bestehen bleibt.This makes it clear that the measurement data M 1 , M 2 and the additional measurement data Z 1 , Z 2 can also be reversed, as long as the causal relationship remains.
Ausgehend von diesem Verfahren wird im Folgenden beschrieben, wie die Korrelationskoeffizienten KT1, KT2 effizient berechnet werden können. Es geht dabei darum, dass die Korrelationskoeffizienten KT1, KT2 als Funktion der Messwerte M1, M2 und der Zusatzmesswerte Z1 oder Z2 bestimmt werden.Starting from this method, the following describes how the correlation coefficients KT 1 , KT 2 can be calculated efficiently. The point here is that the correlation coefficients KT 1 , KT 2 are determined as a function of the measured values M 1 , M 2 and the additional measured values Z 1 or Z 2 .
Eine vollständige Berechnung des empirischen Korrelationskoeffizienten Kxy erfolgt in zwei Schritten, wobei x, y hier für die Messgrößen stehen.A complete calculation of the empirical correlation coefficient K xy takes place in two steps, where x, y stand for the measured quantities.
Mit jeweils i = {1, ..., n} werden die arithmetischen Mittelwerte xm, ym bestimmt.With i = {1, ..., n} the arithmetic mean values x m , y m are determined.
Dann ist der Korrelationskoeffizient KTxy Then the correlation coefficient KT is xy
Die Berechnung der Korrelationskoeffizienten KTxy während des Betriebs, z. B. eines Flugzeugtriebwerks
Wenn allgemein Laufindex i = {1, ..., n} gilt, wird jetzt die Berechnung über einem Fenster der Weite w durchgeführt. Somit gilt für den Laufindex i = {n + 1 – w, ..., n}. Die arithmetischen Mittelwerte sind dann If, in general, running index i = {1,..., N}, the calculation is now carried out over a window of width w. Thus, for the run index i = {n + 1 - w, ..., n}. The arithmetic mean values are then
Es wird die folgenden Normierung auf die empirische Streuung sm vorgenommen: The following standardization is performed on the empirical scattering s m :
So dass dann für MAD gilt: So that applies to MAD:
Die so berechneten MAD-Koeffizienten liefern ein Maß dafür, wie nahe die Messsignale (hier mit x, y bezeichnet) im Mittel beieinander liegen.The MAD coefficients thus calculated provide a measure of how close the measurement signals (here denoted by x, y) lie on average.
Diese Approximation MAD des Korrelationskoeffizienten KT wird nun auf obiges Beispiel der Temperatur- und Drucksignale T30, P30 angewandt.This approximation MAD of the correlation coefficient KT is now applied to the above example of the temperature and pressure signals T30, P30.
Für den jeweils ersten Messkanal
Es wird dann folgende Normierung vorgenommen: The following standardization is then carried out:
Somit ist die Approximation des ersten Korrelationskoeffizienten MAD1: Thus, the approximation of the first correlation coefficient MAD 1 is :
Für den jeweils zweiten Messkanal
Es wird dann folgende Normierung vorgenommen: The following standardization is then carried out:
Für den Wert P301norm muss die Berechnung nicht doppelt erfolgen. Somit ergibt sich die Approximation des zweiten Korrelationskoeffizienten MAD2 zu: For the value P30 1norm , the calculation does not have to be done twice. Thus, the approximation of the second correlation coefficient MAD 2 results in:
Die approximierten Korrelationskoeffizienten MAD1 und MAD2 liegen u. U. nicht nahe bei +1, sind aber im fehlerfreien Fall nahezu gleich.The approximated correlation coefficients MAD 1 and MAD 2 are u. U. not close to +1, but are in the error-free case almost the same.
Somit kommt es nicht auf die absoluten Werte der approximierten Korrelationskoeffizienten MAD1, MAD2 an, sondern auf die Differenz. Im zeitlichen Verlauf sind somit die Änderungen der approximierten Korrelationskoeffizienten MAD1, MAD2 von besonderer Bedeutung.Thus, it does not depend on the absolute values of the approximated correlation coefficients MAD 1 , MAD 2 , but on the difference. Over time, the changes of the approximated correlation coefficients MAD 1 , MAD 2 are of particular importance.
Im Xch-Failure Fall (hier wird angenommen, dass T301 ausfällt) verkleinert sich der approximierte Korrelationskoeffizient MAD1, der zum defekten Messdatenkanal gehört, stark gegenüber dem approximierten Korrelationskoeffizienten MAD2, der zum intakten Messdatenkanal gehört.In the Xch-Failure case (here it is assumed that T30 1 fails), the approximated correlation coefficient MAD 1 , which belongs to the defective measurement data channel, greatly decreases compared to the approximated correlation coefficient MAD 2 , which belongs to the intact measurement data channel.
Wenn z. B. MAD1 sich gegenüber MAD2 stark verkleinert und MAD2 nahe 1 bleibt, kann im Xck-Fehlerfall der T30-Sensoren davon ausgegangen werden, dass der erste Messdatenkanal
Vorausgesetzt ist, dass die Druckmessungen P30 keine gleichzeitige Fehlermeldung generiert haben.It is assumed that the pressure measurements P30 did not generate a simultaneous error message.
Die Berechnungen der MAD-Koeffizienten erfolgt zyklisch. Der Vergleich der MADs sollte jedoch erst aktiviert werden, wenn ein Xck-Failure in Temperatur- oder Drucksignalen detektiert wird. Ein permanenter Vergleich ist auch möglich und könnte eventuell einen „sich anbahnenden” Xck-Failure erkennen.The calculations of the MAD coefficients are cyclic. However, the comparison of the MADs should only be activated if an Xck failure in temperature or pressure signals is detected. A permanent comparison is also possible and could possibly detect an "imminent" Xck failure.
In
Die Messdaten M1, M2 und die Zusatzmessdaten Z1, Z2, die oben beschrieben worden sind, bilden Eingangsdaten für eine Approximationseinheit
In Abhängigkeit von dem bestimmten approximierten Korrelationskoeffizienten MAD1, MAD2 wird dann das Zustandssignal
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- erster Messdatenkanal eines Duplex-Messdatenkanalsfirst measurement data channel of a duplex measurement data channel
- 22
- zweiter Messdatenkanal eines Duplex-Messdatenkanalssecond measurement data channel of a duplex measurement data channel
- 33
- erster Messdatenkanal eines Duplex-Zusatz-Messdatenkanalsfirst measurement data channel of a duplex additional measurement data channel
- 44
- zweiter Messdatenkanal eines Duplex-Zusatz-Messdatenkanalssecond measurement data channel of a duplex additional measurement data channel
- 1010
- Zustandssignalstate signal
- 1111
- erster Sensor für eine Messgrößefirst sensor for a measured variable
- 1212
- zweiter Sensor für eine Messgrößesecond sensor for a measured variable
- 1313
- erster Sensor für eine Zusatz-Messgrößefirst sensor for an additional measurand
- 1414
- zweiter Sensor für eine Zusatz-Messgrößesecond sensor for an additional measurand
- 2020
- ApproximationsvorrichtungApproximationsvorrichtung
- 2121
- Signalvorrichtungsignaling device
- 100100
- Turbomaschine, FlugzeugtriebwerkTurbomachine, aircraft engine
- 101101
- Niederdruckkompressor (Endstufe)Low pressure compressor (power amplifier)
- 102102
- HochdruckkompressorHigh pressure compressor
- 103103
- HochdruckturbineHigh-pressure turbine
- 104104
- NiederdruckturbineLow-pressure turbine
- 105105
- Brennkammercombustion chamber
- 106106
- Auswertungseinheitevaluation unit
- AA
- eintretender Luftstromincoming airflow
- KTKT
- Korrelationskoeffizientcorrelation coefficient
- MM
- Messdatenmeasurement data
- M1 M 1
- erste Messdatenfirst measured data
- M2 M 2
- zweite Messdatensecond measured data
- MADMAD
- Approximation des KorrelationskoeffizientenApproximation of the correlation coefficient
- ww
- ZeitfensterTime window
- ZZ
- ZusatzmessgrößeAdditional measured variable
- Z1 Z 1
- erster Zusatzmesswertfirst additional measured value
- Z2 Z 2
- zweiter Zusatzmesswertsecond additional reading
Claims (13)
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Title |
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Also Published As
Publication number | Publication date |
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DE102015225654B4 (en) | 2021-08-26 |
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