DE102017127142A1

DE102017127142A1 - Flugzeug-Monitoringsystem und Verfahren zum Sammeln von Daten der Flugzeuginstandhaltung

Info

Publication number: DE102017127142A1
Application number: DE102017127142.2A
Authority: DE
Inventors: Raphael Levy Carvalho do Lago; Ladislav Petric
Original assignee: Rolls Royce Deutschland Ltd and Co KG
Current assignee: Rolls Royce Deutschland Ltd and Co KG
Priority date: 2017-11-17
Filing date: 2017-11-17
Publication date: 2019-05-23
Also published as: WO2019096671A1; US20210086916A1; CN111587583A; EP3711317A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Flugzeug-Monitoringsystem, welches umfasst: mindestens eine in einer Flugzeug-Einheit (100) eingebaute Line-Replaceable-Unit (LRU) (41, 42, 43), wobei die LRU ein Radio-Frequency-ldentification(RFID)-Tag (51, 52, 53) umfasst, wobei das RFID-Tag (51, 52, 53) gespeicherte Informationen enthält, die aus ID-Informationen, die die LRU (41, 42, 43) identifizieren, bestehen oder solche aufweisen; und ein in der Flugzeug-Einheit (100) eingebautes RFID-Lesegerät (3), wobei das RFID-Lesegerät (3) eingerichtet ist, um mindestens intermittierend das RFID-Tag (51, 52, 53) der mindestens einen LRU (41, 42, 43) automatisch zu lesen. Das RFID-Lesegerät (3) ist eingerichtet, um mindestens die gelesenen ID-Informationen an eine Flugzeugkommunikationseinheit (2, 60) zu senden, die am Senden der ID-Informationen zu einem Fernüberwachungssystem (7) beteiligt ist. Weitere Aspekte der Erfindung betreffen ein Verfahren und ein Überwachungssystem zum Sammeln von Daten der Flugzeuginstandhaltung.

Description

Die Erfindung richtet sich auf ein Flugzeug-Monitoringsystem und Verfahren zum Sammeln von Daten der Flugzeuginstandhaltung.
Eine Line-Replaceable-Unit (LRU) ist eine modulare Komponente eines technischen Gerätes, die für eine schnelle Einzelauswechslung an einem Betriebsort ausgelegt ist. Im Kontext von Luftfahrzeugen (nachfolgend „Flugzeugen“) ist eine LRU eine Einheit, die vor Ort aus einem Flugzeug ausgebaut und wieder montiert werden kann.
Die Auswechslung von LRUs erfolgt typischerweise durch Flugzeugmechaniker der Fluggesellschaften oder durch Fremdkräfte aufgrund der durch diese Einheiten aufgezeigten Fehlerzustände. Ein Fehlerzustand wird gewöhnlich als eine Störung eines Systems oder als ein im Cockpit des Flugzeugs angezeigter Instandhaltungsfehlercode dargestellt. In einem Flugzeugtriebwerk erfolgt die Erzeugung dieses Fehlers durch die elektronische Triebwerksteuerungseinheit (EEC-Einheit) (die ihrerseits eine LRU ist), die den Fehlerfreiheitsstatus (Health Status) der anderen LRUs überwacht und einen Fehlercode ans Cockpit liefert. Dieser Fehlercode wird dann im Rahmen der Line-Maintenance einer Fehlersuche und -behebung unterzogen, die im Fault Isolation Manual (Teil des Flugzeuginstandhaltungshandbuchs) beschrieben ist.
Typischerweise gehört zur Problembehandlung, dass die LRU ausgebaut wird, in die Reparatur- oder Troubleshooting-Quarantäne gegeben wird und eine betriebsfähige LRU eingebaut wird. Während dieses Ausbau-Einbau-Vorgangs können wichtige Informationen ermittelt werden, wie die kumulativen Laufzeiten und Zyklen der LRU-Komponente, der Ausbauort, die Betriebsumgebung, die von den Mechanikern für den Ausbau der LRU und den Einbau einer neuen LRU benötigte Zeit usw.
Ein Ausbau und Wechsel der LRU wird unter Umständen gar nicht digital aufgezeichnet oder nachträglich (bis zu ein paar Wochen danach) digital aufgezeichnet oder in einem Format digital aufgezeichnet, das mit den vom Hersteller des Flugzeugtriebwerks verwendeten Formaten und Softwareprogrammen nicht kompatibel ist. Es kann auch der Fall vorliegen, dass einige Parameter, die für den Hersteller des Flugzeugtriebwerks wichtig sind, überhaupt nicht aufgezeichnet werden. All das führt zu einem hohen zusätzlichen Arbeitsaufwand für die Tracking-Verfolgung von LRU-Bauteilen und für die Erhebung der notwendigen Informationen zu ausgetauschten LRUs, und in vielen Fällen kann diese Aufgabe nicht ordentlich erledigt werden. Gleichzeitig ist die Anlagenverwaltung (Asset-Management) wesentlich, um den Produktsupport über den gesamten Lebenszyklus des Produkts sicherzustellen.
Für die Ermöglichung des Produktsupports braucht man unbedingt ein klares Bild in Bezug auf die Zuverlässigkeit von Einheiten im Rahmen ihrer Betriebsumgebung, das Alter der Einheit, Informationen über die Wartungsfreundlichkeit und Wissen über die Ursachen (Root Causes) der Fehler. Hierfür braucht man einen genauen Einblick in den Anlagenstandort.
Dokument US 2016/0196457 A1 offenbart einen LRU-Integritätsknoten (Health Node) mit einem RFID-Modul und Sensoren, die die betrieblichen Parameter mehrerer LRUs überwachen. Der LRU-Integritätsknoten sammelt Daten über die LRUs und speichert die Daten lokal in einem Massenspeicher. Die gespeicherten Daten können von einem RFID-Scanner gelesen werden, der eine Instandhaltungsmaßnahme ermitteln kann, indem er die Daten über ein digitales Netz an ein entferntes Instandhaltungssupport-Center weiterleitet. US 2016/0196457 A1 offenbart somit die Verwendung eines einzelnen Funk-Transponders (RFID-Tag) zum Speichern von Integritätsinformationen in Bezug auf verschiedene Komponenten eines Flugzeugtriebwerks.
Das der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Problem besteht in der Bereitstellung von Systemen und Verfahren, die das Lebenszyklus-Management von LRUs von Flugzeugeinheiten verbessern.
Die Lösung des Problems erfolgt durch ein Flugzeug-Monitoringsystem mit den Merkmalen von Anspruch 1, ein Verfahren zum Sammeln von Daten der Flugzeuginstandhaltung mit den Merkmalen von Anspruch 13, ein Überwachungssystem zum Sammeln von Daten der Flugzeuginstandhaltung mit den Merkmalen von Anspruch 17 und ein Software-Anwendungsprodukt mit den Merkmalen von Anspruch 21. Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird ein Flugzeug-Monitoringsystem bereitgestellt, das mindestens eine in einer Flugzeug-Einheit eingebaute Line-Replaceable-Unit (LRU) umfasst. Die LRU umfasst ein Radio-Frequency-ldentification(RFID)-Tag. Das RFID-Tag enthält gespeicherte Informationen, die aus Identifikationsinformationen (ID-Informationen), die die LRU identifizieren, bestehen oder aufweisen. Das Flugzeug-Monitoringsystem umfasst ferner ein in der Flugzeug-Einheit installiertes RFID-Lesegerät, wobei das RFID-Lesegerät eingerichtet ist, um das RFID-Tag der mindestens einen LRU mindestens intermittierend automatisch zu lesen. Das RFID-Lesegerät ist zudem eingerichtet, um mindestens die gelesenen ID-Informationen an eine Flugzeugkommunikationseinheit zu senden, die am Senden der ID-Informationen zu einem Fernüberwachungssystem beteiligt ist.
Die Erfindung stellt somit ein Instandhaltungssystem bereit, in welchem RFID-Tags in den LRUs enthalten sind, wobei die RFID-Tags die LRUs identifizieren und wobei die RFID-Tags von einem in der Flugzeug-Einheit installierten RFID-Lesegerät automatisch und mindestens intermittierend gelesen werden. Die erfassten Informationen/Daten werden zu einem Fernüberwachungssystem gesendet. Die Erfindung erlaubt die Identifizierung von Auswechslungen von LRUs, da sich nach einer Auswechslung die ID der LRU geändert hat. Die Erfindung stellt somit ein automatisches und wartungspersonalunabhängiges Mittel bereit, um in einem Fernüberwachungssystem festzustellen, wenn eine Flugzeug-LRU ausgebaut wurde und eine neue eingebaut wurde. Das Fernüberwachungssystem kann eine dem Hersteller der Flugzeug-Einheit zugeordnete Einheit sein. Es kann ein zentrales oder dezentrales Computersystem sein.
Die automatische Erfassung einer im Zuge einer Wartungsmaßnahme erfolgenden Auswechslung einer LRU einer Flugzeug-Einheit kann in einem Unternehmen für unterschiedliche Zwecke eingesetzt werden, wie für Zuverlässigkeitsbewertungen und das Lebenszyklus-Management.
Ein anderer Vorteil im Zusammenhang mit der Erfindung besteht darin, dass es aufgrund der Identifikation der LRU mittels RFID-Tag nicht mehr notwendig ist, die LRU mit Identifikationscodes wie einem Strichcode, einem QR-Code oder einem Datenmatrix-Code zu beschriften.
In einer Ausführungsform der Erfindung handelt es sich bei der Flugzeug-Einheit, in der die LRUs und das RFID-Lesegerät eingebaut sind, um ein Flugzeugtriebwerk (wie ein Turbofan-Triebwerk). Die Erfindung ist jedoch nicht auf diese Ausführungsform beschränkt. In anderen Ausführungsformen handelt es sich bei der Flugzeug-Einheit, in der die LRUs und das RFID-Lesegerät eingebaut sind, beispielsweise um eine Fahrwerkseinheit (wobei die LRUs beispielsweise hydraulische Pumpen oder hydraulische Stellantriebe sind) oder um eine Triebwerk-Schwingungsüberwachungseinheit (wobei die LRUs beispielsweise im Flugzeug installierte Beschleunigungsmesser sind, die Signale erfassen und verarbeiten).
Das RFID-Lesegerät ist eingerichtet, um die RFID-Tags der LRUs automatisch mindestens intermittierend zu lesen. In einer Ausführungsform der Erfindung ist das RFID-Lesegerät eingerichtet, um das RFID-Tag periodisch zu lesen. Der Begriff „periodisch“ ist in breiter Auslegung zu verstehen. Das kann bedeuten, dass die RFID-Tags nach festgelegten Intervallen gelesen werden, kann aber auch bedeuten, dass das Lesen der RFID-Tags durch ein wiederholt auftretendes Ereignis ausgelöst wird. Es kann beispielsweise vorgesehen sein, dass das RFID-Lesegerät so eingerichtet ist, dass es das RFID-Tag bei jedem Starten des Flugzeugs oder des Flugzeugtriebwerks gelesen wird. Dies sorgt für ein effizientes Lesen der RFID-Tags, da eine LRU nach erfolgter Instandhaltung und eventueller Auswechselung erstmals beim Starten des Flugzeugs verwendet wird.
Das RFID-Tag kann gemäß einigen Ausführungsformen der Erfindung ein passives oder halbaktives Tag sein. Alternativ kann es ein aktives Tag sein. Aktive und halbpassive RFID-Tags können zur Speisung ihrer Schaltkreise interne Batterien verwenden. Ein aktives Tag verwendet seine Batterie auch zum Senden von Funkwellen an ein Lesegerät, während ein halbpassives Tag den Sendestrom vom Lesegerät bezieht. Welche Art von RFID-Tag verwendet wird, hängt von der verfügbaren Signalstärke ab. Falls beispielsweise das an einem festen Einbauort in der Flugzeug-Einheit befindliche RFID-Lesegerät von der LRU entfernt ist und/oder Abschirmungskomponenten zwischen dem RFID-Lesegerät und der LRU angeordnet sind, kann die Verwendung eines halbaktiven Tags an Stelle eines passiven Tags vorzuziehen sein. Naturgemäß werden aus Kostengründen passive Tags bevorzugt, wenn die von ihnen gelieferte Signalstärke für einen sicheren Lesevorgang ausreichend ist.
Die in der vorliegenden Erfindung verwendeten RFID-Tags sind herkömmliche Tags, wie dem Fachmann gut bekannt. Ein RFID-Tag kann insbesondere die folgenden Elemente umfassen: einen zum Speichern und Verarbeiten von Informationen eingerichteten integrierten Schaltkreis, der Funkfrequenzsignale moduliert und demoduliert; einen Schaltkreis eingerichtet zur Stromabnahme aus einem anliegenden Lesegerätesignal und/oder einer Batterie; und eine Antenne, die zum Empfangen und Senden des Signals geeignet ist. Die Tag-Informationen werden in einem Speicher abgelegt. Die Tag-Informationen beinhalten ID-Informationen, die die LRU identifizieren, an welcher das Tag angeheftet ist oder in welcher das Tag integriert ist. Die Tag-Informationen können in der einfachsten Form der Erfindung ausschließlich aus ID-Informationen bestehen. Bei den ID-Informationen kann es sich beispielsweise um eine einheitliche Tag-Seriennummer oder dergleichen handeln. Alternativ dazu können im RFID-Tag zusätzliche Informationen über die LRU gespeichert sein. In einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung ist das RFID-Tag hardwareseitig in der LRU eingebettet. Dadurch wird das Risiko vermieden, dass sich das RFID-Tag von der LRU löst.
Das RFID-Lesegerät kann sich ein einem geeigneten Ort innerhalb der Flugzeug-Einheit befinden. Da die ausgelesenen Informationen an eine Flugzeugkommunikationseinheit übertragen werden, die am Senden der ID-Informationen zu einem Fernüberwachungssystem beteiligt ist, ist in einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung das RFID-Lesegerät innen in, außen an oder in der Nähe einer elektronischen Steuerungseinheit der Flugzeug-Einheit (wie der elektronischen Triebwerksteuerung (EEC) im Falle eines Flugzeugtriebwerks) angeordnet, wobei die elektronische Steuerungseinheit eine solche Flugzeugkommunikationseinheit darstellt. Insbesondere kann das RFID-Lesegerät mit anderen elektronischen Bauteilen in der elektronischen Steuerungseinheit integriert sein. Alternativ kann das RFID-Lesegerät ein von der elektronischen Steuerungseinheit getrenntes Bauteil sein und außen an der elektronischen Steuerungseinheit angeordnet sein (beispielsweise am Gehäuse der elektronischen Steuerungseinheit befestigt sein) oder in der Nähe der elektronischen Steuerungseinheit angeordnet sein. Im letzteren Falle kann vorgesehen sein, dass das RFID-Lesegerät eine Drahtverbindung mit der elektronischen Steuerungseinheit aufweist und dass das RFID-Lesegerät und die elektronische Steuerungseinheit über einen Bus kommunizieren. Zudem wird darauf hingewiesen, dass in anderen Ausführungsformen das RFID-Lesegerät entfernt von der elektronischen Steuerungseinheit im Flugzeug, zum Beispiel in der Triebwerksgondel, im Pylon oder im Flugzeugrumpf, angeordnet sein kann.
Es wird darauf hingewiesen, dass eine betrachtete Flugzeug-Einheit wie ein Flugzeugtriebwerk ein oder mehrere RFID-Lesegeräte aufweisen kann, wobei jedes RFID-Lesegerät das RFID-Tag mindestens einer LRU mindestens intermittierend und automatisch liest. Falls in einer Einheit mehrere RFID-Lesegeräte vorhanden sind, kann jedes RFID-Lesegerät die RFID-Tags der ihm am nächsten gelegenen LRUs lesen, wodurch eine ausreichende Signalstärke für die Kommunikation zwischen Lesegeräten und Tags sichergestellt wird.
Ferner wird angemerkt, dass ein RFID-Lesegerät im Sinne der vorliegenden Erfindung als Teil einer Flugzeug-Einheit und als dort eingebaut betrachtet wird, wenn es in der Lage ist, Signale von RFID-Tags von LRUs dieser Einheit zu lesen.
Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform handelt es sich bei der Flugzeugkommunikationseinheit, an die das RFID-Lesegerät die aus dem RFID-Tag ausgelesenen Informationen sendet, um eine elektronische Steuerungseinheit der Flugzeug-Einheit (wie die elektronische Triebwerksteuerung (EEC) im Falle eines Flugzeugtriebwerks) oder um eine im Flugzeug angeordnete Bordkommunikationseinheit. In einer Ausführungsform werden dementsprechend die vom RFID-Lesegerät ausgelesenen Informationen an diese elektronische Steuerungseinheit gesendet. Typischerweise kommuniziert die elektronische Steuerungseinheit mit einer Bordkommunikationseinheit, die die Informationen an den Boden sendet. In einer anderen Ausführungsform werden die vom RFID-Lesegerät ausgelesenen Informationen direkt an eine solche Bordkommunikationseinheit gesendet, ohne dass die Informationen über die elektronische Steuerungseinheit gehen. In einem solchen Fall wird zu diesem Zweck eine direkte Kommunikation zwischen dem RFID-Lesegerät und der Bordkommunikationseinheit hergestellt, bei der es sich um eine drahtgebundene oder drahtlose Kommunikation handelt.
In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die Flugzeugkommunikationseinheit, an die das RFID-Lesegerät die aus dem RFID-Tag ausgelesenen ID-Informationen sendet (bei der es sich um eine elektronische Steuerungseinheit wie die EEC oder eine Bordkommunikationseinheit, wie oben erwähnt, handeln kann), so ausgelegt und eingerichtet, dass sie am Senden der ausgelesenen ID-Informationen zur Fernüberwachungssystem teilnimmt, und zwar über ein Integritätsüberwachungssystem (Health Monitoring System), das implementiert wurde, um Integritätsinformationen über Flugzeugkomponenten zum Fernüberwachungssystem zu senden. Ein solches Health-Monitoring-System ist Stand der Technik. Die Idee eines solchen Health-Monitoring-Systems ist das Sammeln von Daten über Triebwerks- oder andere Flugzeugbauteile mittels Sensoren und das Senden dieser Daten zu einem Überwachungssystem am Boden. Dieses Senden kann beispielsweise über ein drahtloses lokales Netzwerk erfolgen, wenn das Flugzeug am Boden ist, oder beispielsweise über Satellitenkommunikation erfolgen, wenn sich das Flugzeug in der Luft befindet. Die Integritätsdaten werden typischerweise an einer elektronischen Steuerungseinheit wie an der elektronischen Triebwerksteuerung (EEC) erfasst und von der elektronischen Steuerungseinheit an eine im Flugzeug befindliche Bordkommunikationseinheit gesendet, von wo sie zum Boden gesendet werden.
Gemäß der genannten Ausführungsform der Erfindung wird die Datenübertragung über das Health-Monitoring-System auch verwendet, um die aus den RFID-Tags ausgelesenen ID-Informationen (und, sofern vorhanden, weitere im RFID-Tag gespeicherte Informationen) zum Fernüberwachungssystem zu senden. Dies ist mit dem Vorteil verbunden, dass kein zusätzliches Datenübertragungssystem eingerichtet werden muss.
Durch die ausgelesenen Informationen können, wie erwähnt, Auswechslungen von LRUs festgestellt werden, da sich nach einer Auswechslung die ID einer LRU geändert hat. Grundsätzlich kann die logische Auswertung und Analyse einer erfolgten LRU-Auswechslung entweder am eigentlichen RFID-Lesegerät (falls mit ausreichender Intelligenz versehen), an der Flugzeugkommunikationseinheit (zum Beispiel EEC) und/oder am Fernüberwachungssystem stattfinden. Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist die Flugzeugkommunikationseinheit, zu welcher das RFID-Lesegerät die ID-Informationen sendet, eingerichtet, um anhand der ID-Informationen zu bestimmen, ob eine LRU ausgewechselt wurde. Im Falle einer solchen Auswechslung werden die Auswechslungsinformationen zusammen mit den ausgelesenen ID-Informationen zum Fernüberwachungssystem gesendet. Die Intelligenz zur Bestimmung, ob eine LRU ausgewechselt wurde, befindet sich somit in der elektronischen Triebwerkssteuerung (EEC) oder in einer anderen Flugzeug-Einheit. Dies ist mit dem Vorteil verbunden, dass im Falle der Erkennung einer Auswechslung zusätzliche Informationen, die in der Flugzeug-Einheit in Bezug auf die ausgetauschte LRU vorliegen, gemeinsam mit den ID-Informationen zum Fernüberwachungssystem gesendet werden können.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Kommunikationseinheit auch eingerichtet, um ID-Informationen bezüglich einer LRU (oder eine aus diesen ID-Informationen hergeleitete Auswechslungsinformation) mit mindestens einer der folgenden zusätzlichen Informationen zu verknüpfen: kumulative Stunden und/oder Zyklen der LRU vor Ausbau, Ausbaustandort der LRU und Ausbauzeitpunkt der LRU. Solche mit den ID-Informationen verknüpften zusätzlichen Informationen können über Sensoren oder andere Vorrichtungen vorliegen oder aus den Auswechslungsinformationen abgeleitet werden. Die kumulativen Stunden und/oder Zyklen einer LRU können beispielsweise aus dem Zeitintervall zwischen dem Einbau der LRU und der gerade ermittelten Auswechslung der LRU bestimmt werden. Der Ausbauort kann über eine GPS-Einheit bestimmt werden, die in der elektronischen Steuerungseinheit oder anderswo im Flugzeug enthalten ist. Der Ausbauzeitpunkt kann ungefähr der Zeitpunkt sein, an dem das RFID-Tag einer LRU von einem RFID-Lesegerät gelesen wird.
Die zusätzlichen Informationen können zusammen mit den ausgelesenen ID-Informationen und/oder den Auswechslungsinformationen zum Fernüberwachungssystem gesendet werden, so dass das Fernüberwachungssystem zusätzliche Informationen über die LRUs besitzt, um das Lebenszyklus-Management zu verbessern.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum Sammeln von Daten der Flugzeuginstandhaltung bereitgestellt, wobei das Verfahren umfasst:

- mittels eines in einer Flugzeug-Einheit angeordneten RFID-Lesegeräts, mindestens intermittierendes automatisches Auslesen von ID-Informationen, die in mindestens einem in einer Line-Replaceable-Unit (LRU) der Flugzeug-Einheit befindlichen Radio-Frequency-Identification(RFID)-Tag enthalten sind, wobei jedes RFID-Tag ID-Informationen enthält, die die jeweilige LRU identifizieren, und
- Senden der ausgelesenen ID-Informationen zu einem Fernüberwachungssystem.

In einer beispielhaften Ausführungsform des Verfahrens werden die ausgelesenen ID-Informationen über ein Health-Monitoring-System, das Integritätsinformationen in Bezug auf Flugzeugkomponenten vom Flugzeug zum Fernüberwachungssystem sendet, an das Fernüberwachungssystem gesendet. Bei einem solchen Health-Monitoring-System kann es sich um Triebwerk-Health-Monitoring-System handeln.
Die aus dem RFID-Tag ausgelesenen ID-Informationen werden interpretiert, um zu bestimmen, ob eine LRU der Flugzeug-Einheit ausgewechselt wurde. Wie weiter oben erörtert, kann eine solche Bestimmung an unterschiedlichen Stellen, zum Beispiel an einer EEC oder am Fernüberwachungssystem, durchgeführt werden. Auf jeden Fall werden die Auswechslungsinformationen am Fernüberwachungssystem zusammengetragen.
In einer Ausführungsform handelt es sich bei der Flugzeug-Einheit um ein Flugzeugtriebwerk, so dass das Verfahren ein Verfahren zum Sammeln von Daten in Bezug auf die Instandhaltung von Flugzeugtriebwerken ist.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens werden ID-Informationen bezüglich einer LRU (oder eine aus diesen ID-Informationen hergeleitete Auswechslungsinformation) mit mindestens einer der folgenden zusätzlichen Informationen verknüpft: kumulative Stunden und/oder Zyklen der LRU vor Ausbau, Ausbaustandort der LRU, Ausbauzeitpunkt der LRU sowie Zeit für Ausbauen der LRU und Einbauen einer Ersatz-LRU. Solche mit den ID-Informationen verknüpften zusätzlichen Informationen können über Sensoren oder andere Vorrichtungen vorliegen oder aus den Auswechslungsinformationen abgeleitet werden. Solche zusätzlichen Informationen können weiterhin durch einen Flugzeugmechaniker bereitgestellt werden. Beispielsweise kann ein Flugzeugmechaniker beim Auswechseln einer LRU die für den Ausbau der LRU und Einbau der Ersatz-LRU benötigte Zeit notieren. Diese Information kann mit der ID der LRU verknüpft werden.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Überwachungssystem zum Sammeln von Daten der Flugzeuginstandhaltung bereitgestellt, wobei das Überwachungssystem eingerichtet ist, um ID-Informationen in Bezug auf mindestens eine LRU einer Flugzeug-Einheit (wie eines Flugzeugtriebwerks) aus einer Flugzeugkommunikationseinheit zu empfangen, wobei jede ID-Information in einem RFID-Tag einer LRU enthalten ist und eine LRU identifiziert. Das Überwachungssystem ist ferner eingerichtet, um anhand der empfangenen ID-Informationen zu bestimmen, ob eine LRU durch eine neue LRU ersetzt wurde. In diesem Aspekt der Erfindung befindet sich die Intelligenz zur Bestimmung, ob eine LRU ausgewechselt wurde, im Überwachungssystem.
Zur Ausführung der obigen Operationen kann das Überwachungssystem einen Prozessor und einen mit dem Prozessor kommunikationstechnisch gekoppelten Speicherbaustein umfassen, wobei der Speicherbaustein Anweisungen speichert, die bei Ausführung durch den Prozessor die genannten Vorgänge realisieren: Empfangen von aus der Flugzeugkommunikationseinheit kommenden ID-Informationen in Bezug auf mindestens eine LRU einer Flugzeug-Einheit und Bestimmen anhand der empfangen ID-Informationen, ob eine LRU ausgewechselt wurde.
Gemäß einer Ausführungsform des Überwachungssystems ist das Überwachungssystem ferner eingerichtet, um eine Auswechslungsinformation in Bezug auf eine LRU mit mindestens einer der folgenden zusätzlichen Informationen zu verknüpfen: kumulative Stunden und/oder Zyklen der LRU vor Ausbau, Ausbaustandort der LRU, Ausbauzeitpunkt der LRU, Zeit zum Ausbauen der LRU und Einbauen einer Ersatz-LRU. Wie oben erwähnt, können solche zusätzlichen Informationen mit Hilfe von Sensoren oder andere Vorrichtungen vorliegen, können aus den Auswechslungsinformationen abgeleitet werden oder können über Flugzeugmechaniker oder anderes Wartungspersonal zur Verfügung gestellt werden.
Dementsprechend sieht eine beispielhafte Ausführungsform vor, dass das Überwachungssystem ferner eingerichtet ist, um ID-Informationen oder aus ID-Informationen abgeleitete Informationen (wie Fehlersuchanweisungen) an Wartungspersonal-Einheiten (bei denen es sich um ein mobiles Gerät wie ein Smartphone oder einen Tablet-Computer mit geeigneter installierter App handeln kann) zu liefern, damit diese Informationen vom Wartungspersonal bei der Instandhaltung der LRU verwendet werden, und um von den Wartungspersonal-Einheiten zusätzliche Informationen über LRUs und an LRUs ausgeführte Instandhaltungsarbeiten zu empfangen. Gemäß diesem Aspekt ist das Überwachungssystem somit ferner zu einer beidseitigen Kommunikation mit Wartungspersonal-Einheiten eingerichtet, wobei eine solche Kommunikation dazu dient, zusätzliche Daten über eine LRU zu sammeln und/oder die empfangenen ID-Informationen über ausgewechselte LRUs zur Verbesserung der Instandhaltungsdienste zu verwenden.
Eine weitere Ausführungsform sieht vor, dass das Überwachungssystem ferner eingerichtet ist, um Informationen über eine ausgewechselte LRU aus einer Lager- oder Instandsetzungseinrichtung zu empfangen, wobei die Lager- oder Instandsetzungseinrichtung eine ausgewechselte LRU vermittels ihres RFID-Tags identifiziert. Dadurch können am Überwachungssystem zusätzliche Informationen über den aktuellen Standort einer ausgewechselten LRU gesammelt werden.
Entsprechend noch einem anderen Aspekt der Erfindung wird ein Software-Anwendungsprodukt bereitgestellt, das in einem mobilen Gerät, das eine grafische Benutzerschnittstelle aufweist, gespeichert und betrieben werden kann, wobei das Software-Anwendungsprodukt, wenn auf einem Prozessor im mobilen Gerät ausgeführt, betriebsfähig ist, um

- Informationen über mindestens eine ausgewechselte oder auszuwechselnde Line-Replaceable-Unit (LRU) einer Flugzeug-Einheit aus einem Fernüberwachungssystem zu empfangen, wobei die Informationen Identifikationsinformationen (ID-Informationen) aufweisen, die in einem in der LRU befindlichen Radio-Frequency-ldentification(RFID)-Tag enthalten sind,
- Informationen über eine solche LRU (zum Beispiel Zustand bei Ausbau, sichtbare Beschädigungen oder Verfärbungen usw.) und/oder an der LRU ausgeführte Instandhaltungsarbeiten (zum Beispiel die für die Auswechslung benötigte Zeit) an das Fernüberwachungssystem zu liefern.

Das mobile Gerät beinhaltet ein nichtflüchtiges computerlesbares Medium, das Anweisungen für den Betrieb des mobilen Geräts speichert, wobei die Anweisungen bei Ausführung durch einen oder mehrere Prozessoren des mobilen Geräts bewirken, dass die Prozessoren im mobilen Gerät Operationen ausführen, die die genannten Operationen umfassen.
Dieser Aspekt der Erfindung stellt in einem mobilen Gerät eines Wartungspersonals eine App bereit, die eine Kommunikation zwischen dem mobilen Gerät und dem Fernüberwachungssystem in Bezug auf eine ausgewechselte oder auszuwechselnde LRU gestattet.
Die Erfindung wird nun anhand von beispielhaften Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die Begleitzeichnungen näher erläutert, wobei gilt:

1 ist eine vereinfachte schematische Querschnittsansicht eines Turbofan-Triebwerks, in welchem die vorliegende Erfindung realisiert werden kann;
2 ist eine schematische Darstellung einer Ausführungsform eines Flugzeugtriebwerk-Monitoringsystems, das Line-Replaceable-Units (LRUs) mit jeweils einem RFID-Tag, ein RFID-Lesegerät, eine elektronische Triebwerkssteuerungseinheit (EEC-Einheit), eine Flugzeugkommunikationseinheit und ein Fernüberwachungssystem umfasst;
3 zeigt die LRUs, das RFID-Lesegerät und die EEC-Einheit von 2 in näherem Detail;
4 ist ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Senden von in RFID-Tags gespeicherten Informationen zu einem Fernüberwachungssystem; und
5 ist ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Bestimmen anhand von empfangenen Informationen aus RFID-Tags, ob eine LRU ausgewechselt wurde.

1 zeigt in schematischer Darstellung ein Turbofan-Triebwerk 100, das eine Fan-Stufe mit einem Fan 104 als Niederdruckkompressor, einen Mitteldruckkompressor 111, einen Hochdruckkompressor 112, eine Brennkammer 113, eine Hochdruckturbine 114, eine Mitteldruckturbine 115 und eine Niederdruckturbine 116 aufweist.
Der Mitteldruckkompressor 111 und der Hochdruckkompressor 112 weisen jeweils mehrere Kompressorstufen auf, die jeweils eine Rotorstufe und eine Statorstufe umfassen. Das Turbofan-Triebwerk 100 von 1 weist zudem drei separate Wellen auf, eine Niederdruckwelle 118, die die Niederdruckturbine 116 mit dem Fan 104 verbindet, eine Mitteldruckwelle 119, die die Mitteldruckturbine 115 mit dem Mitteldruckkompressor 111 verbindet, und eine Hochdruckwelle 120, die die Hochdruckturbine 114 mit dem Hochdruckkompressor 112 verbindet. Dies ist jedoch bloß als ein Beispiel zu verstehen. Falls das Turbofan-Triebwerk beispielsweise keinen Mitteldruckkompressor und keine Mitteldruckturbine aufweist, wären nur eine Niederdruckwelle und eine Hochdruckwelle vorhanden.
Das Turbofan-Triebwerk 100 weist eine Triebwerksgondel 101 auf, die eine Einlasslippe 102 umfasst und an der Innenseite einen Triebwerkseinlass 103 bildet, der den Fan 104 mit einströmender Luft versorgt. Der Fan 104 weist eine Mehrzahl von Fan-Schaufeln 107 auf, die mit einer Fan-Scheibe 106 verbunden sind. Der Ringraum der Fan-Scheibe 106 bildet die innenradiale Grenze des Strömungsweges durch den Fan 104. Außenradial wird der Strömungsweg durch das Fan-Gehäuse 108 begrenzt. Der Fan-Scheibe 106 ist anströmseitig ein Einlaufkonus 105 vorgelagert.
Hinter dem Fan 104 bildet das Turbofan-Triebwerk 100 einen sekundären Strömungskanal 109 und einen primären Strömungskanal 110 aus. Der primäre Strömungskanal 110 führt durch die Core Engine (Gasturbine), die den Mitteldruckkompressor 111, den Hochdruckkompressor 112, die Brennkammer 113, die Hochdruckturbine 114, die Mitteldruckturbine 115 und die Niederdruckturbine 116 umfasst. Dort sind der Mitteldruckkompressor 111 und der Hochdruckkompressor 112 von einem umlaufenden Gehäuse 117 umgeben, das eine Ringraumfläche an der Innenseite ausbildet und den primären Strömungskanal 110 außenradial abgrenzt.
Während des Betriebs des Turbofan-Triebwerks 100 fließt ein Primärstrom durch den primären Strömungskanal 110, der auch als Hauptstromkanal bezeichnet wird, und ein Sekundärstrom durch den sekundären Strömungskanal 109, der auch als Nebenstromkanal bezeichnet wird, wobei der Sekundärstrom an der Core Engine vorbei strömt.
Die beschriebenen Komponenten weisen eine gemeinsame Rotations- oder Maschinenachse 200 auf. Die Rotationsachse 200 definiert eine axiale Richtung des Turbofan-Triebwerks. Eine radiale Richtung des Turbofan-Triebwerks erstreckt sich senkrecht zur axialen Richtung.
Das Turbofan-Triebwerk 100 umfasst ferner eine elektronische Triebwerkssteuerungseinheit (EEC-Einheit) 2, die schematisch dargestellt ist. Die EEC-Einheit 2 ist eine digitale Steuerung, die triebwerkssensorische Informationen mit Cockpit-Anweisungen kombiniert, um sicherzustellen, dass das Triebwerk sowohl gefahrlos als auch optimal arbeitet. Sie ist typischerweise am Fan-Case eines Triebwerks montiert. In der beschriebenen Ausführungsform ist die EEC-Einheit 2 mit einem RFID-Lesegerät 3 verbunden, das RFID-Tags von Line-Replaceable-Units (LRUs) des Turbofan-Triebwerks automatisch liest, wie in Bezug auf die 2 bis 5 noch beschrieben wird.
Es wird darauf hingewiesen, dass das Flugzeugtriebwerk von 1 nur ein Beispiel von Flugzeugtriebwerk ist, in dem die Erfindung realisiert werden kann. Andere Beispiele betreffen einwellige oder dreiwellige Turbofan-Triebwerke und Turboprop-Triebwerke.
2 zeigt eine beispielhafte Ausführungsform eines Flugzeugtriebwerk-Monitoringsystems. Das Monitoringsystem umfasst mehrere, im abgebildeten Fall drei LRUs 41, 42, 43, die in einem Flugzeugtriebwerk 100 angeordnet sind. Eine LRU ist eine Einheit, die vor Ort, d. h. ohne dass das Flugzeugtriebwerk komplett auseinander gebaut oder in eine Werkstatt überführt wird, aus dem Flugzeugtriebwerk 100 ausgebaut und wieder montiert werden kann. Die LRU kann eine versiegelte Einheit sein. Sie kann standardisierte Anschlüsse für Schnellmontage, Kühlluft, Strom und Erdung aufweisen. Mehrere Bauteile eines Flugzeugtriebwerks kommen als LRU in Betracht oder können als LRU in Betracht kommen. Beispiele für LRUs sind mechanische Einheiten wie ein Ventil oder eine Hydraulikpumpe, elektrische Einheiten wie ein Schalter oder ein Relais und elektronische Einheiten wie ein Druckluftturbinenstarter oder eine elektronische Triebwerkssteuerungseinheit (EEC-Einheit).
Jede LRU 41, 42, 43 ist einem RFID-Tag 51, 52, 53 zugeordnet. Das RFID-Tag enthält Informationen, die das Tag und damit die LRU, an der das Tag befestigt ist oder in die das Tag integriert ist, identifizieren. Diese Informationen werden als ID-Informationen bezeichnet. Optional können in den RFID-Tags mehrere IDs enthalten sein, um das RFID-Tag und die dem RFID-Tag zugeordnete LRU separat zu identifizieren. Im Kontext der vorliegenden Erfindung werden auch diese mehreren IDs als ID-Information(en) bezeichnet. Die RFID-Tags 51, 52, 53 können weitere Informationen wie Informationen über Parameter oder Kenndaten der LRU aufweisen.
In einer Ausführungsform sind die RFID-Tags 51, 52, 53 in Hardware der LRUs 41, 42, 43 eingebettet, so dass die RFID-Tags und die LRUs physisch nicht getrennt werden können.
Das Flugzeugtriebwerk-Monitoringsystem umfasst ferner ein RFID-Lesegerät 3, das auch im Flugzeugtriebwerk 100 eingebaut ist und ein fester Bestandteil des Flugzeugtriebwerks 100 ist. Das RFID-Lesegerät 3 ist so positioniert und eingerichtet, dass es die RFID-Tags 51, 52, 53 aller im Flugzeugtriebwerk 100 angeordneten LRUs 41, 42, 43 lesen kann. Die RFID-Tags 51, 52, 53 können je nach Signalstärke passive, halbaktive oder aktive Tags sein. Die Signalstärke ist so einzustellen, dass das RFID-Lesegerät 3 die Informationen aller RFID-Tags 51, 52, 53 lesen kann.
Alternativ sind zwei oder mehr RFID-Lesegeräte im Flugzeugtriebwerk installiert, wobei jedes Lesegerät so vorgesehen und eingerichtet ist, dass es eine Teilmenge der RFID-Tags der Triebwerk-LRUs liest.
Frequenzen in jeder der bekannten RFID-Frequenzbänder (Niederfrequenzband (LF, 120-150 kHz), Hochfrequenzband (HF, 13,56 MHz), Ultrahochfrequenzband (UHF, etwa 850 bis 950 MHz) oder ein Mikrowellenband) können von den RFID-Tags 51, 52, 53 gesendet und vom RFID-Leser 3 empfangen werden.
Die RFID-Tags 51, 52, 53 können herkömmlich aufgebaut sein. Ein RFID-Tag kann insbesondere umfassen: einen integrierten Schaltkreis zum Speichern und Verarbeiten von Informationen, der Funkfrequenzsignale moduliert und demoduliert, einen Schaltkreis zur Stromabnahme aus einem anliegenden Lesegerätesignal und/oder einer Batterie und eine Antenne zum Empfangen und Senden des Signals. Die Tag-Informationen werden in einem Speicher abgelegt. Das RFID-Lesegerät kann gleichermaßen herkömmlich aufgebaut sein. Das RFID-Lesegerät 3 kann ein aktives Lesegerät oder ein passives Lesegerät sein, je nach Gestaltung der RFID-Tags.
Das Flugzeugtriebwerk-Monitoringsystem umfasst ferner eine elektronische Triebwerkssteuerungseinheit (EEC-Einheit) 2. Wie erwähnt, ist die EEC-Einheit 2 eine digitale Steuerung, die triebwerkssensorische Informationen mit Cockpit-Anweisungen kombiniert, um sicherzustellen, dass das Triebwerk sowohl gefahrlos als auch optimal arbeitet. Wie alle anderen Bauteile ist die EEC 2 nur schematisch dargestellt.
In der abgebildeten Ausführungsform in 2 ist das RFID-Lesegerät 3 ein von der EEC 2 getrenntes Bauteil. In alternativen Ausführungsformen kann das RFID-Lesegerät 3 in der EEC 2 integriert sein. Ferner wird darauf hingewiesen, dass auch die EEC 2 eine LRU ist. Sie kann in ähnlicher Weise wie die LRUs 41, 42, 43 mit einem RFID-Tag versehen sein.
Die EEC-Einheit 2 kommuniziert mit einer Flugzeug-Bordkommunikationseinheit 60, die im Flugzeug 6 angeordnet ist. Die Kommunikation kann über seriellen Bus erfolgen. Die Bordkommunikationseinheit 60 ist ausgelegt und eingerichtet, um aus der EEC-Einheit 2 empfangene Informationen und/oder andere Informationen an den Boden zu senden. Die entsprechende Kommunikation kann über ein drahtloses lokales Netzwerk oder Telekommunikationsnetz erfolgen, wenn das Flugzeug am Boden ist, und kann über Satellitenkommunikation erfolgen, wenn sich das Flugzeug in der Luft befindet. Vom RFID-Lesegerät 3 gesammelte Informationen werden vom RFID-Lesegerät 3 an die EEC und von der EEC 2 an die Bordkommunikationseinheit 60 gesendet. Von der Bordkommunikationseinheit 60 werden diese Informationen zum Fernüberwachungssystem 7 gesendet, welches das Überwachungssystem des Herstellers des Flugzeugtriebwerks 100 sein kann. Die zum Fernüberwachungssystem 7 gesendeten Informationen können zusätzliche Informationen beinhalten, wie Integritätsinformationen über die LRUs, die von den Sensoren der EEC 2 erfasst werden, wie im nächsten Absatz erörtert wird.
In einer Ausführungsform erfolgt das Senden von Informationen von der Bordkommunikationseinheit 60 zum Fernüberwachungssystem 7 über ein Triebwerk-Health-Monitoring-System, das zwischen dem Flugzeug (der EEC 2 und der Bordkommunikationseinheit 60) und dem Fernüberwachungssystem 7 realisiert ist, um das Fernüberwachungssystem 7 mit Integritätsinformationen über die Bauteile des Flugzeugtriebwerks 100 zu versorgen. Solche Triebwerk-Health-Monitoring-Systeme sind gut bekannt und zum Beispiel in US 2016/0177856 A1 beschrieben. Ein Zweck eines solchen Triebwerk-Health-Monitoring-Systems besteht in der Verbesserung der langfristigen Instandhaltungsplanung von Flugzeugtriebwerken.
Es wird deutlich, dass das Senden von Informationen von der Bordkommunikationseinheit 60 zum Fernüberwachungssystem 7 eine Mehrzahl von Zwischenknoten und Kommunikationslinks beinhalten kann, die hier nicht beschrieben werden, da sie für die vorliegende Erfindung nicht relevant sind und zum Stand der Technik gehören. In diesem Sinne nehmen die Bordkommunikationseinrichtung 60 sowie die EEC 2 am Senden der ID-Informationen zum Fernüberwachungssystem 7 teil.
Ein Verfahren zum Sammeln von Daten der Flugzeuginstandhaltung mittels des Flugzeugtriebwerk-Monitoringsystems von 1 wird unter Verweis auf 4 erläutert. Das RFID-Lesegerät 3 ist eingerichtet, um die RFID-Tags 51, 52, 53 der im Flugzeugtriebwerk 100 angeordneten LRUs 41, 42, 43 mindestens intermittierend und automatisch zu lesen. Dieses Lesen findet beispielsweise bei jedem Start des Flugzeugtriebwerks statt. Auf diese Weise kann bestimmt werden, ob eine LRU ausgewechselt wurde, während das Flugzeug am Boden war. Alternativ kann das RFID-Lesegerät eingerichtet sein, um die RFID-Tags 51, 52, 53 in verschiedenen Intervallen, zum Beispiel festen Zeitintervallen, zu lesen. Grundsätzlich kann auch vorgesehen sein, dass das RFID-Lesegerät 3 die RFID-Tags 51, 52, 53 in sehr kurzen Zeitintervallen und damit im Wesentlichen kontinuierlich liest.
Dementsprechend wird in Schritt 401 von 4 mit dem Starten des Flugzeugtriebwerks 100 ein Lesevorgang gestartet. In Schritt 402 werden die RFID-Tags 51, 52, 53 mittels RFID-Lesegerät 3 gelesen. Die ausgelesenen Informationen beinhalten ID-Informationen, die die jeweiligen LRUs 41, 42, 43 identifizieren. Mindestens diese ID-Informationen werden vom RFID-Lesegerät 3 an die EEC 2 gesendet. Dazu kann das RFID-Lesegerät 3 mit einem Eingangsanschluss EEC 2 drahtverbunden sein.
Die ausgelesenen Informationen werden in Schritt 403 von 4 zum Fernüberwachungssystem 7 gesendet. Dazu werden die Informationen in der oben erörterten Weise von der EEC 2 an die Flugzeug-Bordkommunikationseinheit 60 und von der Flugzeug-Bordkommunikationseinheit 60 zum Fernüberwachungssystem 7 gesendet.
Durch Auslesen der ID-Informationen der LRUs kann eine Bestimmung durchgeführt werden, ob im Zuge von Instandhaltungsarbeiten eine LRU ausgebaut und durch eine andere LRU ersetzt wurde. Dies kann auf einfache Weise ermittelt werden, indem bestimmt wird, ob eine beim vorherigen Lesen der RFID-Tags ausgelesene LRU-ID jetzt fehlt und eine neue LRU-ID vorhanden ist. Diese Analyse kann im Flugzeugtriebwerk 100 oder am Fernüberwachungssystem 7 ausgeführt werden. Dementsprechend erfolgt in einer Ausführungsform die Bestimmung, ob eine LRU ausgewechselt wurde, in der EEC 2. In einer anderen Ausführungsform wird diese Bestimmung im Fernüberwachungssystem 7 durchgeführt. Das entsprechende Verfahren ist in beiden Fällen identisch und ist in 5 dargestellt.
Gemäß 5 beginnt die Analyse mit dem Lesen der RFID-Tags 51, 52, 53 der LRUs 41, 42, 43, Schritt 501. In Schritt 502 werden die gelesenen IDs der LRUs mit den vorher gelesen IDs der LRUs verglichen. Falls die ID einer LRU sich geändert hat, kommt die Bestimmung in Schritt 503 zum Ergebnis, dass die LRU ausgewechselt wurde. In Ausführungsformen der Erfindung ist diese Auswechslungsinformation mit anderen verfügbaren LRU-bezogenen Informationen verknüpft. Die Auswechslungsinformationen können beispielsweise mit Informationen über kumulative Stunden und/oder Zyklen der LRU vor Ausbau, mit Informationen über den Ausbaustandort der LRU und/oder mit Informationen über den Ausbauzeitpunkt der LRU verknüpft sein. Diese zusätzlichen Informationen können von Sensoren bereitgestellt werden, die mit der EEC-Einheit 2 verbunden sind, wie in Bezug auf 3 noch erläutert wird. In Schritt 505 von 5 werden die verknüpften Informationen im Fernüberwachungssystem 7 für Zuverlässigkeitsbewertungen und das Lebenszyklus-Management verwendet.
In einer Ausführungsform kann das Fernüberwachungssystem 7 zusätzliche Informationen von einem Flugzeugmechaniker 80 empfangen, wenn dieser die LRUs 41, 42, 43 am Boden wartet. Ein solcher Flugzeugmechaniker 80 ist auch in 2 abgebildet. Der Flugzeugmechaniker 80 verfügt über ein mobiles Gerät 8, wie ein Mobiltelefon oder ein Tablet, das mit dem Fernüberwachungssystem 7 in Kommunikation steht. Auf dem mobilen Gerät 8 ist eine spezielle App installiert, über die der Flugzeugmechaniker 80 mit dem Fernüberwachungssystem 7 kommunizieren kann.
Insbesondere kann der Flugzeugmechaniker 80 über das mobile Gerät 8 Informationen über den bei Auswechslung bestehenden Zustand einer LRU oder die für die Auswechslung der LRU benötigte Zeit an das Fernüberwachungssystem 7 senden. Zum Identifizieren einer LRU kann das mobile Gerät mit einem RFID-Lesegerät, das dem Flugzeugmechaniker 80 das Lesen eines RFID-Tags 51, 52, 53 gestattet, versehen oder verbunden sein. Zudem kann der Flugzeugmechaniker 80 über das mobile Gerät 8 Informationen über spezielle LRUs und über die an diesen LRUs auszuführende Instandhaltungsarbeiten aus dem Fernüberwachungssystem 7 empfangen. Diese Informationen über die auszuführenden Instandhaltungsarbeiten können von den vom RFID-Lesegerät 3 bereitgestellten Informationen abhängen.
3 zeigt die LRUs 41, 42, 43, die RFID-Tags 51, 52, 53, das RFID-Lesegerät 3 und die EEC 2 von 2 in näherem Detail. Insbesondere ist jede LRU 41, 42, 43 mit einem oder mehreren Sensoren 91, 92, 93 verbunden, die vorgesehen und eingerichtet sind, um Betriebs- und Integritätsdaten der LRUs 41, 42, 43 zu messen.
Die von den Sensoren 91, 92, 93 gemessenen Daten werden an die EEC-Einheit 2 geliefert. Insbesondere umfasst die EEC-Einheit 2 ein Steuergerät 21, das die Daten von den Sensoren 91, 92, 93 empfängt und das auch die vom RFID-Lesegerät 3 ausgelesenen Daten empfängt. Die EEC-Einheit 2 umfasst ferner eine Stromquelle 23, einen Massenspeicher 22 in Kommunikation mit dem Steuergerät 21 und eine Schnittstelle 24 zum Senden von Daten an die Flugzeug-Bordkommunikationseinheit 60 von 2. Es wird darauf hingewiesen, dass in 3 nur die Komponenten der EEC-Einheit 2 dargestellt sind, die für die vorliegende Erfindung von Belang sind. Die EEC 2 ist eine Einheit mit weiteren Komponenten und Funktionalitäten, wie dem Fachmann bekannt.
Das RFID-Lesegerät 3 umfasst ein Leseelement 31, das Abfragesignale sendet und auch Authentifizierungsantworten von den Tags 51, 52, 53 empfängt. Das RFID-Lesegerät 3 umfasst ferner einen temporären Speicher 32, in welchem gemäß einer Ausführungsform die empfangenen Informationen gespeichert werden, bis sie an die EEC-Einheit 2 gesendet wurden. Das RFID-Lesegerät 3 kann zusätzliche Bauteile wie eine Batterie umfassen.
Die Sensoren 91, 92, 93 messen Betriebs- oder Integritätsdaten der LRUs 41, 42, 43, die im Speicher 22 der EEC-Einheit 2 gespeichert werden. Diese Integritätsdaten können mit den vom RFID-Lesegerät 3 bereitgestellten Informationen verknüpft werden. Falls beispielsweise die EEC-Einheit 2 bestimmt, dass eine der LRUs, zum Beispiel LRU 41 ausgewechselt wurde, liefert sie die in Bezug auf die jetzt ausgewechselte LRU gesammelten Integritätsdaten gemeinsam mit den ID-Informationen an das Fernüberwachungssystem 7. Die Verknüpfung der Integritätsinformationen mit der Information über die erfolgte Auswechslung der LRU kann auf der Ebene der EEC-Einheit 2 oder auf der Ebene des Fernüberwachungssystems 7 stattfinden. Insbesondere auf der Ebene des Fernüberwachungssystems 7 können weitere Informationen mit den ID-Informationen verknüpft sein, wie oben erörtert.
Es versteht sich, dass die obige Beschreibung nur illustrativen Zwecken dient und den Umfang der vorliegenden Offenbarung in keiner Weise einschränken soll. Zum Beispiel ist die Art und Weise, wie die ausgelesenen ID-Informationen zu einem Fernüberwachungssystem 7 gesendet werden, nur beispielhaft beschrieben. Es können alternative Verfahrensweisen zum Senden von Informationen an das Fernüberwachungssystem 7 realisiert werden. Die EEC-Einheit 2 könnte beispielsweise so ausgelegt werden, dass sie Informationen direkt zum Boden und damit zum Fernüberwachungssystem 7 sendet. In einem anderen Beispiel kommuniziert das RFID-Lesegerät 3 direkt - und nicht über die EEC 2 - mit der Flugzeug-Bordkommunikationseinheit 60.
Ausgehend vom Studium der Zeichnungen, der Offenbarung und der angehängten Ansprüche sind zudem für Fachleute andere Variationen der offenbarten Ausführungsformen ersichtlich und realisierbar. Während die Erfindung in den Zeichnungen beispielsweise in Bezug auf eine Flugzeug-Einheit beschrieben wurde, bei der es sich um ein Flugzeugtriebwerk handelt, kann die Erfindung auf ähnliche Weise in anderen Flugzeug-Einheiten realisiert werden, wie in einer Fahrwerkseinheit oder einer Triebwerk-Schwingungsüberwachungseinheit.
Alle sprachlichen Mittel der Abgrenzung oder Zurückstellung von bestimmten Merkmalen sollen nur eine fehlende Bevorzugung dieser Merkmale anzeigen, aber diese nicht komplett aus dem Umfang der Offenbarung ausschließen, außer soweit anders angegeben. Alle hier beschriebenen Verfahren können in einer beliebigen geeigneten Reihenfolge ausgeführt werden, außer wenn anders angegeben oder sofern im deutlichen Widerspruch zum Kontext. Verschiedene Merkmale der hier offenbarten verschiedenen Ausführungsformen können zu unterschiedlichen Kombinationen kombiniert werden, um neue Ausführungsformen innerhalb des Umfangs der vorliegenden Offenbarung hervorzubringen. Alle hier angegebenen Wertebereiche umfassen jegliche und sämtliche speziellen Werte innerhalb des Bereichs sowie jegliche und sämtliche Teilbereiche innerhalb des angegebenen Bereichs.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

US 2016/0196457 A1 [0007]
US 2016/0177856 A1 [0059]

Claims

Flugzeug-Monitoringsystem, umfassend: - mindestens eine in einer Flugzeug-Einheit (100) eingebaute Line-Replaceable-Unit (LRU) (41, 42, 43), wobei die LRU ein Radio-Frequency-ldentification(RFID)-Tag (51, 52, 53) umfasst, wobei das RFID-Tag (51, 52, 53) gespeicherte Informationen enthält, die aus ID-Informationen, die die LRU (41, 42, 43) identifizieren, bestehen oder solche aufweisen, und - ein in der Flugzeug-Einheit (100) eingebautes RFID-Lesegerät (3), wobei das RFID-Lesegerät (3) eingerichtet ist, um mindestens intermittierend das RFID-Tag (51, 52, 53) der mindestens einen LRU (41, 42, 43) automatisch zu lesen, - wobei das RFID-Lesegerät (3) eingerichtet ist, um mindestens die gelesenen ID-Informationen an eine Flugzeugkommunikationseinheit (2, 60) zu senden, die am Senden der ID-Informationen zu einem Fernüberwachungssystem (7) beteiligt ist.
Flugzeug-Monitoringsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das RFID-Lesegerät (3) eingerichtet ist, um das RFID-Tag (51, 52, 53) periodisch zu lesen.
Flugzeug-Monitoringsystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das RFID-Lesegerät (3) eingerichtet ist, um das RFID-Tag (51, 52, 53) bei jedem Start des Flugzeugs zu lesen.
Flugzeug-Monitoringsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das RFID-Tag (51, 52, 53) ein passives oder halbaktives Tag ist.
Flugzeug-Monitoringsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das RFID-Tag (51, 52, 53) in Hardware der LRU (41, 42, 43) eingebettet ist.
Flugzeug-Monitoringsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das RFID-Lesegerät (3) innen in, außen an oder in der Nähe einer elektronischen Steuerungseinheit (2) der Flugzeug-Einheit angeordnet ist.
Flugzeug-Monitoringsystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das RFID-Lesegerät (3) ein von der elektronischen Steuerungseinheit (2) getrennter Bauteil ist.
Flugzeug-Monitoringsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Flugzeugkommunikationseinheit, an die das RFID-Lesegerät (3) die aus dem RFID-Tag (51, 52, 53) ausgelesenen Informationen sendet, eine elektronische Steuerungseinheit (2) der Flugzeug-Einheit (100) oder eine im Flugzeug angeordnete Bordkommunikationseinheit (60) ist.
Flugzeug-Monitoringsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Flugzeugkommunikationseinheit (2, 60), an die das RFID-Lesegerät (3) die aus dem RFID-Tag (51, 52, 53) ausgelesenen ID-Informationen sendet, so ausgelegt und eingerichtet ist, dass sie über ein Health-Monitoring-System, das implementiert wurde, um Integritätsinformationen über Flugzeugbauteile (100) zum Fernüberwachungssystem (7) zu senden, am Senden der ausgelesenen ID-Informationen zum Fernüberwachungssystem (7) teilnimmt.
Flugzeug-Monitoringsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Flugzeugkommunikationseinheit (2, 60), an die das RFID-Lesegerät (3) die aus dem RFID-Tag (51, 52, 53) ausgelesenen ID-Informationen sendet, eingerichtet ist, um anhand der ID-Informationen zu bestimmen, ob eine LRU (41, 42, 43) ausgewechselt wurde, und, falls ja, diese Auswechslungsinformation zusammen mit den ausgelesenen ID-Informationen zum Fernüberwachungssystem (7) zu senden.
Flugzeug-Monitoringsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kommunikationseinheit eingerichtet ist, um ID-Informationen bezüglich einer LRU (41, 42, 43) mit mindestens einer der folgenden zusätzlichen Informationen zu verknüpfen: - kumulative Stunden und/oder Zyklen der LRU (41, 42, 43) vor Ausbau, - Ausbaustandort der LRU (41, 42, 43), - Ausbauzeitpunkt der LRU (41, 42, 43), wobei die zusätzlichen Informationen zusammen mit den ID-Informationen zum Fernüberwachungssystem (7) gesendet werden.
Flugzeug-Monitoringsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Flugzeug-Einheit (100) ein Flugzeugtriebwerk ist.
Verfahren zum Sammeln von Daten der Flugzeuginstandhaltung, wobei das Verfahren umfasst: - mittels eines in einer Flugzeug-Einheit (100) angeordneten RFID-Lesegeräts (3), automatisches mindestens intermittierendes Auslesen von ID-Informationen, die in mindestens einem in einer Line-Replaceable-Unit (LRU) (41, 42, 43) der Flugzeug-Einheit (100) befindlichen Radio-Frequency-ldentification(RFID)-Tag (51, 52, 53) enthalten sind, wobei jedes RFID-Tag (51, 52, 53) ID-Informationen enthält, die die jeweilige LRU (41, 42, 43) identifizieren, und - Senden der ausgelesenen ID-Informationen zu einem Fernüberwachungssystem (7).
Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die ausgelesenen ID-Informationen über ein Health-Monitoring-System, das Integritätsinformationen in Bezug auf Flugzeugkomponenten aus dem Flugzeug (6) zum Fernüberwachungssystem (7) sendet, an das Fernüberwachungssystem gesendet werden.
Verfahren nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass die aus dem RFID-Tag (51, 52, 53) ausgelesenen ID-Informationen interpretiert werden, um zu bestimmen, ob eine LRU (41, 42, 43) der Flugzeug-Einheit (100) ausgewechselt wurde, und dass diese Informationen beim Fernüberwachungssystem (7) gesammelt werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass ID-Informationen bezüglich einer LRU (41, 42, 43) mit mindestens einer der folgenden zusätzlichen Informationen verknüpft werden: - kumulative Stunden und/oder Zyklen der LRU (41, 42, 43) vor Ausbau, - Ausbaustandort der LRU (41, 42, 43), - Ausbauzeitpunkt der LRU (41, 42, 43), - Zeit für Ausbauen der LRU (41, 42, 43) und Einbauen einer Ersatz-LRU (41, 42, 43).
Überwachungssystem zum Sammeln von Daten der Flugzeuginstandhaltung, wobei das Überwachungssystem (7) eingerichtet ist, um - ID-Informationen in Bezug auf mindestens eine LRU (41, 42, 43) einer Flugzeug-Einheit (100) aus einer Flugzeugkommunikationseinheit zu empfangen, wobei jede ID-Information in einem RFID-Tag einer LRU enthalten ist und eine LRU (41, 42, 43) identifiziert, und - anhand der empfangenen ID-Informationen zu bestimmen, ob eine LRU (41, 42, 43) ausgewechselt wurde.
Überwachungssystem nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Überwachungssystem (7) ferner eingerichtet ist, um eine Auswechslungsinformation bezüglich einer LRU (41, 42, 43) mit mindestens einer der folgenden zusätzlichen Informationen zu verknüpfen: - kumulative Stunden und/oder Zyklen der LRU (41, 42, 43) vor Ausbau, - Ausbaustandort der LRU (41, 42, 43), - Ausbauzeitpunkt der LRU (41, 42, 43), - Zeit für Ausbauen der LRU (41, 42, 43) und Einbauen einer Ersatz-LRU (41, 42, 43).
Überwachungssystem nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass das Überwachungssystem (7) ferner eingerichtet ist, - um die ID-Informationen oder daraus abgeleitete Informationen an Wartungspersonal-Einheiten (8), zwecks Verwendung dieser Informationen durch das Wartungspersonal (80) bei der Instandhaltung einer LRU (41, 42, 43), zu liefern, und - um von den Wartungspersonal-Einheiten (8) zusätzliche Informationen über LRUs (41, 42, 43) und über an den LRUs ausgeführte Instandhaltungsarbeiten zu empfangen.
Überwachungssystem nach einem der Ansprüche 17 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass das Überwachungssystem (7) ferner eingerichtet ist, um Informationen über eine ausgewechselte LRU (41, 42, 43) aus einer Lager- oder Instandsetzungseinrichtung zu empfangen, wobei die Lager- oder Instandsetzungseinrichtung eine ausgewechselte LRU (41, 42, 43) mittels ihres RFID-Tags (51, 52, 53) identifiziert.
Software-Anwendungsprodukt, das in einem mobilen Gerät, das eine grafische Benutzerschnittstelle aufweist, gespeichert und betrieben werden kann, wobei das Software-Anwendungsprodukt, wenn auf einem Prozessor im mobilen Gerät ausgeführt, betriebsfähig ist, um - Informationen über mindestens eine ausgewechselte oder auszuwechselnde Line-Replaceable-Unit (LRU) (41, 42, 43) einer Flugzeug-Einheit (100) aus einem Fernüberwachungssystem (7) zu empfangen, wobei die Informationen ID-Informationen aufweisen, die in einem in der LRU (41, 42, 43) befindlichen Radio-Frequency-ldentification(RFID)-Tag (51, 52, 53) enthalten sind, und - Informationen über eine solche LRU (41, 42, 43) und/oder über an einer solchen LRU ausgeführte Instandhaltungsarbeiten an das Fernüberwachungssystem (7) zu liefern.