RU2050016C1 - Method for diagnostics of state of object that has electronic system for monitoring its characteristics - Google Patents

Method for diagnostics of state of object that has electronic system for monitoring its characteristics Download PDF

Info

Publication number
RU2050016C1
RU2050016C1 RU94020041A RU94020041A RU2050016C1 RU 2050016 C1 RU2050016 C1 RU 2050016C1 RU 94020041 A RU94020041 A RU 94020041A RU 94020041 A RU94020041 A RU 94020041A RU 2050016 C1 RU2050016 C1 RU 2050016C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
unit
output
input
block
functional parameters
Prior art date
Application number
RU94020041A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU94020041A (en
Inventor
А.С. Сула
Ю.А. Киташин
М.А. Турецкий
Original Assignee
Товарищество с ограниченной ответственностью - Финансово-промышленная корпорация "Люкон"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Товарищество с ограниченной ответственностью - Финансово-промышленная корпорация "Люкон" filed Critical Товарищество с ограниченной ответственностью - Финансово-промышленная корпорация "Люкон"
Priority to RU94020041A priority Critical patent/RU2050016C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2050016C1 publication Critical patent/RU2050016C1/en
Publication of RU94020041A publication Critical patent/RU94020041A/en

Links

Images

Landscapes

  • Testing And Monitoring For Control Systems (AREA)

Abstract

FIELD: computer engineering. SUBSTANCE: device has memory unit, at least one unit for conversion of small values of object characteristics, which is connected to one output of memory unit. digital-to-analog converters are connected to other outputs of memory unit and to output of unit of conversion of small values of object characteristics. Outputs of digital-to-analog converters are connected to units for generation of outline two-dimensional shapes. Serial circuit, which contains unit for generation of combinations of outline two-dimensional shapes and visualization unit are connected to said units for generation of outline two- dimensional shapes. User interface unit is connected to visualization unit. User interface unit provides possibility for operator to interact with visualization unit. Device provides possibility to monitor object state during all operations of object instead of pre-determined transition modes. EFFECT: increased sensitivity to early indications of object faults, increased resolution, increased functional capabilities. 4 dwg

Description

Настоящее изобретение относится к устройствам контроля и диагностики, а более точно касается устройства диагностирования состояния объекта, имеющего электронную систему мониторинга функциональных параметров. The present invention relates to monitoring and diagnostic devices, and more specifically relates to a device for diagnosing the state of an object having an electronic monitoring system of functional parameters.

Изобретение может быть использовано для технической диагностики силовых установок летательных аппаратов, судов, автомобилей и прочего промышленного оборудования, имеющего систему непрерывного мониторинга функциональных параметров. The invention can be used for technical diagnostics of power plants of aircraft, ships, cars and other industrial equipment having a system for continuous monitoring of functional parameters.

Кроме того, предлагаемое устройство может быть использовано в системах медицинской диагностики, связанных с мониторингом физиологических показателей пациентов, а также в системах глобального информационного обеспечения технологических процессов. In addition, the proposed device can be used in medical diagnostic systems associated with the monitoring of physiological parameters of patients, as well as in global information systems for technological processes.

В настоящее время особое значение приобретает идея создания интерактивной человеко-машинной системы, применяемой, в частности, для контроля, диагностики и оперативного прогноза состояния различных объектов. At present, the idea of creating an interactive human-machine system, which is used, in particular, for monitoring, diagnosing, and real-time forecasting the state of various objects, is of particular importance.

Основная идея создания гибридных систем анализа заключается в разработке такого информационного взаимодействия оператора с источником информации, при котором в процессе принятия решений используются не только логические уровни сознания человека, но и уровни подсознания, связанные с механизмами творческого образного мышления. При этом наиболее перспективными в прикладном отношении оказались методы зрительного воздействия на подсознание оператора специальными объектами с экрана компьютерного дисплея. The main idea of creating hybrid analysis systems is to develop such an informational interaction of the operator with the source of information, in which in the decision-making process not only logical levels of human consciousness are used, but also subconscious levels associated with the mechanisms of creative imaginative thinking. In this case, the most promising in terms of application turned out to be methods of visual impact on the subconscious of the operator with special objects from the screen of a computer display.

Известны интерактивные системы образной диагностики, в частности, авиационных газотурбинных двигателей, разработанные на основе синтеза методологии образного анализа, логических механизмов экспертных систем и специальных способов формирования исходных параметрических описаний на переходных режимах работы указанных двигателей. Образный анализ, составляющий концептуальную основу интерактивной системы образной диагностики, обеспечивает некритичность системы анализа к структуре и размерности исходных цифровых данных вследствие диалоговой адаптации к описаниям любого вида и, как следствие, эффективное выделение диагностических признаков. Interactive systems of figurative diagnostics are known, in particular, aircraft gas turbine engines, developed on the basis of a synthesis of the methodology of figurative analysis, logical mechanisms of expert systems and special methods for generating initial parametric descriptions in transient modes of operation of these engines. The figurative analysis, which forms the conceptual basis of the interactive system of figurative diagnostics, ensures the uncriticality of the analysis system to the structure and dimension of the source digital data due to dialogue adaptation to descriptions of any kind and, as a result, the effective isolation of diagnostic features.

Для известных интерактивных систем необходимо обеспечение строгой повторяемости при каждой реализации диагностической процедуры, в противном случае вместо устойчивых проявлений признаков неисправностей наблюдается процесс потери чувствительности диалоговой системы. For well-known interactive systems, it is necessary to ensure strict repeatability with each implementation of the diagnostic procedure; otherwise, instead of persistent manifestations of signs of malfunctions, a process of loss of sensitivity of the dialogue system is observed.

Кроме того, с помощью таких интерактивных систем практически невозможно осуществлять оперативный прогноз технического состояния исследуемого объекта. In addition, with the help of such interactive systems it is practically impossible to carry out an operational forecast of the technical condition of the studied object.

Также известно устройство диагностирования состояния объекта, имеющего электронную систему мониторинга функциональных параметров (SU, А, 1617317), содержащее блок памяти, в котором содержится информация о дискретных цифровых значениях функциональных параметров объекта, поступающая из системы мониторинга, цифроаналоговые преобразователи, электрически связанные с блоком памяти и подключенные к блокам формирования контурных плоскостных фигур, подключенным к блоку формирования объемных комбинаций контурных плоскостных фигур, к которому подключен один вход блока визуализации, другой вход которого соединен с пользовательским интерфейсом блока визуализации. It is also known a device for diagnosing the state of an object having an electronic system for monitoring functional parameters (SU, A, 1617317), containing a memory block that contains information about discrete digital values of the functional parameters of the object coming from the monitoring system, digital-to-analog converters, electrically connected to the memory block and connected to blocks for forming contour planar figures connected to a block for forming volumetric combinations of contour planar figures, to which one input of the visualization block is connected, the other input of which is connected to the user interface of the visualization block.

Известное устройство предназначено для диагностирования технического состояния газотурбинных двигателей летательных аппаратов. При этом измерение и запись цифровых значений функциональных параметров производилась с заданной периодичностью при разгоне летательного аппарата на режиме приемистости фиксированной длительности за счет автоматического перемещения рычага управления двигателями в заданном темпе от режима малой тяги до режима максимальной тяги. The known device is intended for diagnosing the technical condition of gas turbine engines of aircraft. In this case, the measurement and recording of digital values of functional parameters was carried out with a given frequency during acceleration of the aircraft at a fixed-speed throttle response due to automatic movement of the engine control lever at a given pace from the low thrust mode to the maximum thrust mode.

Записанные цифровые значения преобразовывались в совокупность геометрических образов в виде непрерывных линий, которые замыкались совокупностью сервисных непрерывных линий до получения замкнутых плоских образов, которые преобразовались в пространственную фигуру, форма поверхности которой несет необходимую диагностическую информацию. The recorded digital values were converted into a set of geometric images in the form of continuous lines, which were closed by a set of service continuous lines to obtain closed flat images, which were converted into a spatial figure, the surface shape of which carries the necessary diagnostic information.

Необходимым условием успешного функционирования известного устройства является его использование на таких режимах работы объекта, на которых обеспечивается строгая однотипность управляющих воздействий на диагностируемый объект, каковым для газотурбинных двигателей летательных аппаратов является режим приемистости. A necessary condition for the successful operation of the known device is its use in such modes of operation of the object, which ensures strict uniformity of control actions on the diagnosed object, which is the pickup mode for gas turbine engines of aircraft.

При этом идентичность получаемых признаков обеспечивается идентичностью перемещения ручки управления двигателем, а роль чувствительного автомата выполняет оператор в лице пилота, который в ряде случаев варьирует управлением (работой двигателя), причем указанные вариации управления и являются негативным признаком, ибо формируемые диагностические признаки варьируют намного сильнее, чем предполагалось. Более того, в ряде случаев вообще невозможно обеспечить строгую идентичность управляющих воздействий. Все это приводит к тому, что снижается чувствительность диагностического устройства. In this case, the identity of the obtained characteristics is ensured by the identity of the movement of the engine control stick, and the operator in the person of the pilot performs the role of a sensitive automaton, which in some cases varies by control (engine operation), and these control variations are a negative sign, because the generated diagnostic signs vary much more strongly, than expected. Moreover, in some cases it is generally impossible to ensure a strict identity of the control actions. All this leads to a decrease in the sensitivity of the diagnostic device.

Кроме того, посредством известного устройства весьма затруднительно, а подчас и невозможно осуществлять надежное прогнозирование технического состояния исследуемого объекта. In addition, using the known device is very difficult, and sometimes impossible to carry out reliable forecasting of the technical condition of the investigated object.

Целью изобретения является создание устройства диагностирования состояния объекта, имеющего электронную систему мониторинга параметров, в котором за счет введения нового блока, позволяющего осуществлять диагностику состояния объекта не на заранее выделенных переходных режимах, а в процессе всей работы объекта, повышалась бы чувствительность устройства к ранним признакам неисправностей исследуемого объекта, увеличивалась бы разрешающая способность и появлялась бы возможность использовать устройство для диагностики состояния любых исследуемых объектов, снабженных системой мониторинга функциональных параметров. The aim of the invention is the creation of a device for diagnosing the state of an object having an electronic parameter monitoring system, in which, due to the introduction of a new unit, which allows diagnosing the state of an object not at pre-selected transient modes, but during the entire operation of the object, the device's sensitivity to early signs of malfunctions would be increased of the studied object, the resolution would increase and it would be possible to use the device to diagnose any x studied objects equipped with a monitoring system of functional parameters.

Это достигается тем, что устройство диагностирования состояния объекта, имеющее систему мониторинга функциональных параметров, содержащее блок памяти, в котором содержится информация о дискретных цифровых значениях функциональных параметров объекта, поступающая из системы мониторинга, цифроаналоговые преобразователи, электрически связанные с блоком памяти и подключенные к блокам формирования контурных плоскостных фигур, подключенным к блоку формирования объемных комбинаций контурных плоскостных фигур, к которому подключен один вход блока визуализации, другой вход которого соединен с пользовательским интерфейсом блока визуализации, содержит по меньшей мере один блок конвертирования малых цифровых значений функциональных параметров объекта, входом подключенный к одному выходу блока памяти, а выходом к входу соответствующего цифроаналогового преобразователя. This is achieved by the fact that an object state diagnostic device having a functional parameter monitoring system containing a memory unit that contains information about discrete digital values of the object functional parameters coming from the monitoring system, digital-to-analog converters electrically connected to the memory unit and connected to the forming units contour planar figures connected to the block for forming volumetric combinations of contour planar figures, to which one is connected the course of the visualization block, the other input of which is connected to the user interface of the visualization block, contains at least one block for converting small digital values of the object’s functional parameters, with an input connected to one output of the memory block and an output to the input of the corresponding digital-to-analog converter.

Целесообразно, чтобы блок конвертирования малых цифровых значений функциональных параметров содержал дискриминатор, процессор, первый вход которого подключен к выходу дискриминатора, а на второй вход поступает сигнал с соответствующего выхода блока памяти, и блок задания программы преобразования, подключенный к третьему входу процесса. It is advisable that the unit for converting small digital values of functional parameters contains a discriminator, a processor, the first input of which is connected to the output of the discriminator, and the second input receives a signal from the corresponding output of the memory unit, and the task unit of the conversion program connected to the third input of the process.

Предлагаемое устройство обладает высокой чувствительностью, так как информация о состоянии объекта диагностики снимается не на заранее выделенных и специально оговоренных переходных режимах, а в процессе всей работы. В этом случае за счет введения в устройство блока конвертирования малых цифровых значений фунциональных параметров, а также за счет его конкретного схемного выполнения, осуществляется модификация входного параметра и оператор в процессе диагностирования извлекает из объекта самую точную и достоверную информацию на однотипных участках, так как в этом случае не следует регламентировать входные потоки информации. The proposed device has high sensitivity, since information about the state of the diagnostic object is not recorded on the previously allocated and specially agreed transient modes, but in the process of all work. In this case, due to the introduction of small digital values of the functional parameters into the device of the conversion unit, as well as due to its specific circuit design, the input parameter is modified and the operator in the process of diagnosis extracts the most accurate and reliable information from the object in the same type of areas, since the case should not regulate the input information flows.

Кроме того, работая в режиме диагностики, предлагаемое устройство обеспечивает более высокую степень повторяемости диагностических сигналов, обусловленную методом формирования и, несмотря на зависимость от большого числа неучтенных факторов даже на однотипных переходных режимах диагностики, исключает большие вариации выдаваемого сигнала. In addition, working in the diagnostic mode, the proposed device provides a higher degree of repeatability of diagnostic signals, due to the method of formation and, despite the dependence on a large number of unaccounted factors, even at the same transient diagnostic modes, eliminates large variations in the output signal.

Следует также отметить, что в предлагаемом устройстве увеличена разрешающая способность и повышена чувствительность к ранним признакам неисправностей исследуемого объекта в 7-30 раз по сравнению с известным техническим решением. It should also be noted that in the proposed device, the resolution is increased and sensitivity to early signs of malfunctions of the studied object is increased by 7-30 times compared with the known technical solution.

Благодаря своей универсальности предлагаемое устройство может быть применено для целей диагностики состояния любых объектов, например, таких, как объекты техники, информационных сетей, биологических объектов и других. Due to its versatility, the proposed device can be used for the diagnosis of the state of any objects, for example, such as objects of technology, information networks, biological objects and others.

Изобретение поясняется описанием конкретного варианта его выполнения, примерами и прилагаемыми чертежами, на которых на фиг.1 представлена блок-схема устройства диагностирования состояния объекта, имеющего электронную систему мониторинга функциональных параметров; на фиг.2 диаграммы технического состояния двигателей летательного аппарата N 49, полученные с помощью патентуемого устройства; на фиг.3 то же, что на фиг.2, для летательного аппарата N 33; на фиг.4 те же диаграммы, что на фиг.2, полученные с помощью известного устройства (по SU, А, 1617317). The invention is illustrated by a description of a specific embodiment, examples and the accompanying drawings, in which figure 1 shows a block diagram of a device for diagnosing the state of an object having an electronic monitoring system of functional parameters; figure 2 diagrams of the technical condition of the engines of the aircraft N 49, obtained using the patented device; figure 3 is the same as in figure 2, for the aircraft N 33; in Fig.4 the same diagrams as in Fig.2 obtained using a known device (according to SU, A, 1617317).

Устройство диагностирования состояния объекта, имеющего электронную систему мониторинга функциональных параметров, содержит блок 1 (фиг.1), в котором содержится (поступает или записана) информация о дискретных цифровых значениях функциональных параметров объекта, поступающая из системы мониторинга (поступление информации условно изображено стрелкой). The device for diagnosing the state of an object having an electronic monitoring system of functional parameters contains block 1 (Fig. 1), which contains (receives or records) information about discrete digital values of the functional parameters of the object coming from the monitoring system (information is conventionally shown by an arrow).

Устройство содержит группу цифро-аналоговых преобразователей 2 (в описываемом варианте четыре), количество которых в общем случае определяется числом диагностируемых функциональных параметров объекта, при этом образуется соответствующее количество каналов преобразования. The device contains a group of digital-to-analog converters 2 (four in the described embodiment), the number of which is generally determined by the number of diagnosed functional parameters of the object, and the corresponding number of conversion channels is formed.

Устройство содержит по меньшей мере один блок 3 конвертирования малых цифровых значений функциональных параметров объекта, установленный в одном из каналов преобразования и содержащий дискриминатор 4, процессор 5 и блок 6 задания программы преобразования. При этом дискриминатор 4 выполнен с возможностью осуществления процесса вычисления разности между смежными дискретными значениями выбранного параметра и входом подключен к одному выходу блока 1 памяти, а выход к первому входу 7 процессора 5, на второй вход которого поступает непреобразованный сигнал с того же выхода блока 1. The device comprises at least one unit 3 for converting small digital values of the functional parameters of an object installed in one of the conversion channels and comprising a discriminator 4, a processor 5, and a unit 6 for setting a conversion program. In this case, the discriminator 4 is configured to perform the process of calculating the difference between adjacent discrete values of the selected parameter and the input is connected to one output of the memory unit 1, and the output is to the first input 7 of the processor 5, the second input of which receives an unreformed signal from the same output of block 1.

Третий вход 9 процессора 5 подключен к блоку 6 выбора программы преобразования, в соответствии с программой которого задается функционирование процессора 5. The third input 9 of the processor 5 is connected to the conversion program selection unit 6, in accordance with the program of which the operation of the processor 5 is set.

Программа (функция) преобразования определяет траекторию диагностируемого объекта в фазовой плоскости обрабатываемого функционального параметра. The conversion program (function) determines the trajectory of the diagnosed object in the phase plane of the processed functional parameter.

Процессор 5 выделяет определенную область фазовой плоскости функционального параметра, которому соответствует тот канал преобразования параметров объекта, в котором установлен блок 3. The processor 5 selects a certain region of the phase plane of the functional parameter, which corresponds to that channel of the parameter conversion of the object in which block 3 is installed.

К выходам цифроаналоговых преобразователей 2 подключены блоки 10 формирования контурных плоскостных фигур, с которыми соединен блок 11 формирования объемных комбинаций контурных плоскостных фигур, подключенный к блоку 12 визуализации (дисплею компьютера), на котором изображаются объемные диагностические фигуры, называемые диаграммами состояния объекта. The outputs of digital-to-analog converters 2 are connected to blocks 10 for forming contour planar figures, to which a block 11 for forming volume combinations of contour planar figures is connected, connected to a block 12 of visualization (computer display), which depicts voluminous diagnostic figures called object state diagrams.

Оператор 13, имеющий возможность диалогового воздействия на пользовательский интерфейс 14 блок визуализации, фиксирует момент и скорость развития неисправностей по значению деформации контуров геометрических образов и изменения их параметров в сравнении с эталонными диаграммами состояния. Оператор 13 является необходимым элементом человеко-машинной системы, которой по существу является предлагаемое устройство. При этом направление связей с оператором 13 отражает функциональные связи, определяющие информационные потоки и управляющие воздействиями человека. The operator 13, which has the ability to interactively affect the user interface 14 of the visualization unit, captures the moment and rate of development of malfunctions by the value of the deformation of the contours of geometric images and changes in their parameters in comparison with the reference state diagrams. The operator 13 is a necessary element of the human-machine system, which essentially is the proposed device. The direction of communication with the operator 13 reflects the functional relationships that determine the information flows and control human influences.

Устройство образует интерактивную систему оперативного прогноза и диагностики состояния объекта, осуществляющую преобразования функциональных параметров объекта, снятых в любом режиме диагностируемого объекта за любое время функционирования, при котором вся обработанная полезная запись используется диагностической системой для построения объемных фигур на экране дисплея. The device forms an interactive system for real-time forecasting and diagnostics of the state of the object, which carries out the transformation of the functional parameters of the object, taken in any mode of the diagnosed object at any time during which all the processed useful record is used by the diagnostic system to build three-dimensional figures on the display screen.

На фиг. 2,3 представлены диаграммы технического состояния двухконтурных турбореактивных двигателей летательного аппарата N 49 и N 33 (номера условные), построенные с помощью предлагаемого устройства диагностирования, причем верхний ряд диаграмм соответствует левому, а нижний правому двигателям. In FIG. 2.3 presents a diagram of the technical condition of dual-circuit turbojet engines of the aircraft N 49 and N 33 (conditional numbers), constructed using the proposed diagnostic device, and the upper row of diagrams corresponds to the left and lower right engines.

Фиг. 4 иллюстрирует диаграммы технического состояния для летательного аппарата N 49, построенные с помощью известного устройства (SU, А, 1617317). FIG. 4 illustrates technical condition diagrams for aircraft No. 49 constructed using a known device (SU, A, 1617317).

Предлагаемое устройство диагностирования состояния объекта, имеющего электронную систему мониторинга функциональных параметров, работает следующим образом. The proposed device for diagnosing the state of an object having an electronic monitoring system of functional parameters, works as follows.

Входные и выходные функциональные параметры объекта диагностики, поступающие из электронной системы мониторинга, регистрируются в блоке 1 памяти. В описываемом случае, когда имеется один блок 3 конвертирования, из входных параметров выбирается один параметр, который подвергается преобразованию в блоке 3 конвертирования. Как правило, в качестве такого параметра выбирается параметр, наиболее коррелированный с управляющими входными воздействиями. The input and output functional parameters of the diagnostic object coming from the electronic monitoring system are recorded in the memory unit 1. In the described case, when there is one conversion unit 3, one parameter is selected from the input parameters, which is converted in the conversion unit 3. As a rule, the parameter most correlated with the controlling input actions is selected as such a parameter.

Сигнал, соответствующий цифровому значению выбранного параметра, поступает непосредственно на вход 8 процессора 5 и на вход дискриминатора 4, в котором осуществляется вычисление разности между текущим и предшествующим значением анализируемого параметра. The signal corresponding to the digital value of the selected parameter is fed directly to input 8 of processor 5 and to input of discriminator 4, in which the difference between the current and previous value of the analyzed parameter is calculated.

Выходной сигнал с дискриминатора 4 поступает на вход 7 процессора 5. Фактически входными сигналами для процессора 5 являются входной сигнал и разностный сигнал, коррелированный с производной исходного сигнала по времени. The output signal from the discriminator 4 is fed to the input 7 of the processor 5. In fact, the input signals for the processor 5 are the input signal and the difference signal correlated with the time derivative of the original signal.

По зависимости, формируемой блоком 6 задания программы преобразования, процессор 5 осуществляет преобразование двух входных сигналов в выходной сигнал, иными словами, осуществляется преобразование фазовой плоскости объекта диагностики в соответствии с предварительно заданной функцией, записанной в блоке 6. Конкретный вид этой функции определяется множеством факторов, такими, как особенности объекта контроля, особенности фазовой плоскости устройства, особенности эксплуатационных ограничений, параметры которых подвержены разбросу. Так, например, авиационный двигатель работает в диапазоне температур воздуха от плюс 60 до минус 60оС, диапазоне высот от 0 до 20000 м, в диапазоне частот вращения двигателя от 0 до 10,5 тыс.об/мин и так далее.According to the dependence generated by the conversion program task unit 6, the processor 5 converts two input signals into an output signal, in other words, the phase plane of the diagnostic object is converted in accordance with a predefined function recorded in block 6. The specific form of this function is determined by many factors, such as features of the control object, features of the phase plane of the device, features of operational limitations, the parameters of which are subject to scatter. For example, aircraft engine works in temperature range from plus 60 to minus 60 ° C, the range of heights from 0 to 20000 m, the range of engine speeds from 0 to 10.5 tys.ob / min and so on.

На основе эмпирического подбора определяют конкретный вид функции, которая обеспечивает максимальную повторяемость и чувствительность диагностируемых функциональных признаков, отражаемых в блоке 12 визуализации. On the basis of empirical selection, a specific type of function is determined that provides the maximum repeatability and sensitivity of the diagnosed functional signs reflected in the visualization block 12.

Сигнал, соответствующий вычисленному процессором 5 значению параметра, поступает в один цифроаналоговый преобразователь 2, в другие цифроаналоговые преобразователи 2 сигналы из блока 1 памяти поступают в исходном (непреобразованном) виде. The signal corresponding to the parameter value calculated by the processor 5 is supplied to one digital-to-analog converter 2, to the other digital-to-analog converters 2, the signals from the memory unit 1 are received in the original (non-converted) form.

Во всех цифроаналоговых преобразователях 2 цифровые сигналы преобразуются в непрерывные линии и поступают на блоки 10, осуществляющие формирование плоскостных фигур (образов). In all digital-to-analog converters 2, digital signals are converted into continuous lines and fed to blocks 10, which form planar figures (images).

При оптимальном задании закона преобразования формируемый в блоке 10 плоский контур становится по признакам формы значительно более чувствительным к устойчивым изменениям состояния диагностируемого объекта, в результате чего сформированные в блоке 11 объемные диаграммы состояния являются более чувствительными к ранним признакам неисправностей исследуемого объекта. With the optimal setting of the transformation law, the flat contour formed in block 10 becomes significantly more sensitive to stable changes in the state of the diagnosed object by the signs of shape, as a result of which volumetric state diagrams formed in block 11 are more sensitive to early signs of malfunctions of the studied object.

Полученная в блоке 12 визуализации (на экране дисплея) объемная диаграмма состояния является объектом последующего визуального распознавания оператором 13, который на основе сопоставления анализируемого изображения с эталонными изображениями исправного и неисправного состояний принимает решение о виде неисправности и степени ее развития. The three-dimensional state diagram obtained in the visualization block 12 (on the display screen) is the object of subsequent visual recognition by the operator 13, which, based on the comparison of the analyzed image with the reference images of the healthy and faulty states, decides on the type of malfunction and the degree of its development.

Обеспечение предлагаемым устройством стабильной повторяемости результатов исследования (при неизменном состоянии объекта) дает возможность на экране дисплея наблюдать совершенно идентичные диагностические фигуры. Поэтому, применяя в диагностических целях предлагаемое устройство и получая стабильные результаты, можно исключить дополнительные (контрольные) замеры, ибо идентичные образы на экране дисплея свидетельствуют о неизменности состояния объекта. Введение в устройство блока 3 конвертирования увеличило разрешающую способность предлагаемого устройства в сравнении с известными техническими решениями аналогичного назначения, и повысило чувствительность к ранним признакам неисправностей исследуемого объекта по меньшей мере в 7-30 раз, то есть, если известное устройство различает, например, пять состояний исследуемого объекта, то предлагаемое устройство способно различить в среднем 30-50 аналогичных состояний, что позволяет говорить о предлагаемом устройстве как об "устройстве усиления информации". Providing the proposed device with a stable repeatability of the research results (with an unchanged state of the object) makes it possible to observe completely identical diagnostic figures on the display screen. Therefore, using the proposed device for diagnostic purposes and obtaining stable results, it is possible to exclude additional (control) measurements, because identical images on the display screen indicate that the state of the object remains unchanged. The introduction of the conversion unit 3 into the device increased the resolution of the proposed device in comparison with the known technical solutions of a similar purpose, and increased the sensitivity to early signs of malfunctions of the object under study by at least 7-30 times, that is, if the known device distinguishes, for example, five states of the studied object, the proposed device is able to distinguish on average 30-50 similar states, which allows us to talk about the proposed device as a "device reinforced information. "

Осуществление процесса диагностирования состояния объекта в течение всего времени его функционирования, а не на заранее оговоренных переходных режимах, также повышает чувствительность устройства и делает его пригодным для диагностики практически любых объектов, снабженных электронной системой мониторинга. The process of diagnosing the state of an object during the entire time of its functioning, and not at previously agreed transitional modes, also increases the sensitivity of the device and makes it suitable for diagnosing almost any objects equipped with an electronic monitoring system.

Предлагаемое устройство не заменяет штатные системы контроля, а является их функциональным дополнением, для надежного выявления начала изменения технического состояния и прогноза эволюции этого изменения. При этом, вследствие высокой достоверности диагностических сигналов устройство позволяет существенно сократить время на процедуру оценки ложных диагностических сообщений систем и увидеть в исходном массиве цифр диагностические сигналы, скрытые для других устройств инструментального контроля. The proposed device does not replace regular monitoring systems, but is their functional complement to reliably identify the beginning of a change in technical condition and predict the evolution of this change. At the same time, due to the high reliability of diagnostic signals, the device can significantly reduce the time it takes to evaluate false diagnostic messages from systems and see diagnostic signals hidden for other instrumental control devices in the original array of numbers.

Для лучшего понимания преимуществ изобретения приводятся конкретные примеры, когда объектами диагностирования являлись авиационные двухконтурные турбореактивные двигатели летательных аппаратов N 49 и N 33. For a better understanding of the advantages of the invention, specific examples are given when the objects of diagnosis were aircraft dual-circuit turbojet engines of aircraft N 49 and N 33.

Устройство было реализовано на базе ПЭВМ 1ВМ-АТ. Первая ПЭВМ посредством устройства сопряжения соединялась с бортовым накопителем полетных данных. Устройство сопряжения содержало стандартный интерфейс передачи данных в ПЭВМ и процессор 7 осуществляющий преобразование цифровых сигналов по заданному закону. В ПЭВМ вводились данные четырех полетов, выполнявшихся 11.04.91, 12.04.91, 14.04.91 и 15.04.91 на самолете N 49 и четырех полетов самолета N 33 20.03.92, 28.03.92, 30.03.92 и 31.03.92. Контуры плоскостных изображений формировались из значений трех параметров: мгновенного расхода топлива, частоты вращения ротора высокого и частоты вращения ротора низкого давлений. Визуализация диагностических данных осуществлялась на экране дисплея в форме объемных диаграмм состояния. The device was implemented on the basis of PC 1VM-AT. The first PC was connected to the on-board flight data storage device via an interface device. The interface device contained a standard data transmission interface in a PC and a processor 7 that performs the conversion of digital signals according to a given law. The data of four flights performed on 04/11/91, 12/04/91, 04/14/91 and 04/15/91 on airplane No. 49, and four flights of airplane No. 33 on 03/20/92, 03/28/92, 03/30/92, and 03/31/92 were entered into the PC. The contours of planar images were formed from the values of three parameters: instantaneous fuel consumption, high-speed rotor speed and low-pressure rotor speed. Visualization of diagnostic data was carried out on the display screen in the form of three-dimensional state diagrams.

На фиг.2 представлены диаграммы состояния левого двигателя летательного аппарата N 49 (верхний ряд) и правого двигателя (нижний ряд). Figure 2 presents the state diagrams of the left engine of the aircraft N 49 (upper row) and the right engine (lower row).

Фиг. 3 иллюстрируют аналогичные диаграммы состояния самолета N 33, который был исправен. При сопоставлении диаграмм на фиг.2 и 3 следует, что правый двигатель самолета N 49 содержит две скрытые неисправности: внутреннюю утечку топлива в системе подачи горючего и нарушение регулировки системы управления частоты вращения ротора, проявившиеся в виде резкого изменения формы диаграмм правого двигателя самолета N 49 в сравнении с теми же диаграммами исправного самолета N 33 (фиг.3). FIG. 3 illustrate similar state diagrams of aircraft N 33, which has been serviceable. When comparing the diagrams in figures 2 and 3, it follows that the right engine of the aircraft N 49 contains two latent faults: an internal fuel leak in the fuel supply system and a violation of the adjustment of the rotor speed control system, manifested in the form of a sharp change in the shape of the diagrams of the right engine of the aircraft N 49 in comparison with the same diagrams of a working aircraft N 33 (figure 3).

Первый двигатель самолета N 49 также имеет скрытую неисправность в виде нарушения регулировки системы автоматического управления полетом. Соответствующие деформации диаграмм видны на фиг.2 в сравнении с диаграммами, отраженными на фиг.3. The first engine of the aircraft N 49 also has a hidden malfunction in the form of a violation of the adjustment of the automatic flight control system. The corresponding deformations of the diagrams are visible in FIG. 2 in comparison with the diagrams reflected in FIG. 3.

На представленных копиях экрана дисплея (фиг.3) визуализированы диаграммы исправных правого и левого двигателей самолета N 33. On the presented copies of the display screen (figure 3) visualized diagrams of serviceable right and left engines of the aircraft N 33.

Характерно, что на фиг.4, отражающей диаграммы состояния того же самолета N 49, полученные с помощью известного устройства (SU, А, 1617317), указанные ранее неисправности на этих стадиях не наблюдались и можно было заключить, что летательный аппарат исправен. К тому же неисправности, выявленные посредством патентуемого устройства, совершенно недоступны для выявления системами штатного бортового и наземного контроля. It is characteristic that in Fig. 4, which reflects the state diagrams of the same aircraft, N 49, obtained using a known device (SU, A, 1617317), the previously mentioned malfunctions were not observed at these stages and it could be concluded that the aircraft is operational. In addition, malfunctions identified by means of a patented device are completely inaccessible for detection by regular on-board and ground control systems.

Из анализа диаграмм состояния самолета N 49 (фиг.2) явствует, что увеличение отклонений по подмеченным неполадкам не наблюдается. Поэтому по указанному летательному аппарату N 49 можно дать прогноз, что в следующем полете (не устранив замеченные неисправности) самолет пока сохранит то же состояние. From the analysis of the state diagrams of the aircraft N 49 (figure 2) it is clear that an increase in deviations from the observed problems is not observed. Therefore, according to the indicated aircraft N 49, it is possible to give a forecast that in the next flight (without eliminating the noticed malfunctions) the aircraft will retain the same state for the time being.

Из изложенного выше можно заключить, что предлагаемое устройство есть система ранней диагностики и прогнозирования состояния практически всех видов объектов, имеющих систему мониторинга. From the above it can be concluded that the proposed device is a system for early diagnosis and prediction of the condition of almost all types of objects that have a monitoring system.

Claims (1)

УСТРОЙСТВО ДИАГНОСТИРОВАНИЯ СОСТОЯНИЯ ОБЪЕКТА, ИМЕЮЩЕГО ЭЛЕКТРОННУЮ СИСТЕМУ МОНИТОРИНГА ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ ПАРАМЕТРОВ, содержащее блок памяти и по числу диагностируемых параметров объекта каналы преобразования, каждый из которых включает блок формирования контурных плоскостных фигур и группу цифро-аналоговых преобразователей, соединенных входами с соответствующими выходами блока памяти, а выходами с соответствующими входами блока формирования контурных плоскостных фигур, подключенного выходом к соответствующему входу блока формирования объемных комбинаций контурных плоскостных фигур, соединенного выходом с информационным входом блока отображения, подключенного управляющим входом к выходу блока управления выводом отображения, отличающееся тем, что в канал преобразования введен по меньшей мере один блок конвертирования малых цифровых значений функциональных параметров объекта, подключенный входом к соответствующему выходу блока памяти, а выходом к входу соответствующего цифро-аналогового преобразователя, при этом блок конвертирования малых цифровых значений функциональных параметров объекта содержит блок задания программы, процессор и дискриминатор, выход блока задания программы подключен к управляющему входу процессора, выход которого является выходом блока конвертирования малых цифровых значений функциональных параметров объекта, вход дискриминатора объединен с первым информационным входом процессора и является входом блока конвертирования малых цифровых значений функциональных параметров объекта, а выход дискриминатора подключен ко второму информационному входу процессора. DEVICE FOR DIAGNOSIS OF THE CONDITION OF THE OBJECT HAVING AN ELECTRONIC SYSTEM OF MONITORING FUNCTIONAL PARAMETERS, containing a memory block and the number of diagnosed object parameters conversion channels, each of which includes a block for the formation of contour planar figures and a group of digital-to-analog converters connected to the outputs with memory inputs connected to the inputs with memory inputs with the corresponding inputs of the block for the formation of contour planar figures connected by an output to the corresponding input of the block volumetric combinations of planar planar figures, connected by an output to the information input of the display unit, connected by a control input to the output of the display output control unit, characterized in that at least one unit for converting small digital values of the object functional parameters is connected to the conversion channel and connected to the corresponding the output of the memory unit, and the output to the input of the corresponding digital-to-analog converter, while the unit for converting small digital values functional parameters of the object contains a program task unit, a processor and discriminator, the output of the program task unit is connected to the control input of the processor, the output of which is the output of the unit for converting small digital values of the object’s functional parameters, the discriminator input is combined with the first information input of the processor and is the input of the unit for converting small digital values of the functional parameters of the object, and the discriminator output is connected to the second information input of the processor.
RU94020041A 1994-05-27 1994-05-27 Method for diagnostics of state of object that has electronic system for monitoring its characteristics RU2050016C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU94020041A RU2050016C1 (en) 1994-05-27 1994-05-27 Method for diagnostics of state of object that has electronic system for monitoring its characteristics

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU94020041A RU2050016C1 (en) 1994-05-27 1994-05-27 Method for diagnostics of state of object that has electronic system for monitoring its characteristics

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2050016C1 true RU2050016C1 (en) 1995-12-10
RU94020041A RU94020041A (en) 1996-03-20

Family

ID=20156560

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU94020041A RU2050016C1 (en) 1994-05-27 1994-05-27 Method for diagnostics of state of object that has electronic system for monitoring its characteristics

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2050016C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2552842C2 (en) * 2013-10-17 2015-06-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева", НГТУ Digital transformer substation
RU2618833C2 (en) * 2012-07-10 2017-05-11 Снекма Method for detection of turbomachine degradation by measuring the characteristics of mentioned turbomachine

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР N 1617317, G 01M 15/00, 1990. *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2618833C2 (en) * 2012-07-10 2017-05-11 Снекма Method for detection of turbomachine degradation by measuring the characteristics of mentioned turbomachine
RU2552842C2 (en) * 2013-10-17 2015-06-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева", НГТУ Digital transformer substation

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100437652B1 (en) Flat panel display using dual cpu's for an aircraft cockpit
EP1297313B1 (en) Monitoring the health of a power plant
US5210704A (en) System for prognosis and diagnostics of failure and wearout monitoring and for prediction of life expectancy of helicopter gearboxes and other rotating equipment
US4943919A (en) Central maintenance computer system and fault data handling method
O'Hara et al. Advanced control rooms and crew performance issues: implications for human reliability
O'Hare The'Artful'decision maker: A framework model for aeronautical decision making
US5307290A (en) System for the automatic testing, preferably on a bench, of electronic control systems which are intended to be fitted in vehicles
JPH1195833A (en) Plant monitoring device
Chen et al. Developing an improved ACT-R model for pilot situation awareness measurement
Chiles et al. On the specification of operator or occupational workload with performance-measurement methods
US5680310A (en) Method and apparatus for sensing a steady state engine condition using a trending algorithm
RU2050016C1 (en) Method for diagnostics of state of object that has electronic system for monitoring its characteristics
CN109795713A (en) Aileron actuator method for diagnosing faults based on Simulink model
JPH0652181B2 (en) Abnormality diagnosis device
EP0715738B1 (en) Interpretive measurement instrument
US11536701B2 (en) Interactive transformational analysis of structural health monitoring data
Li et al. Usability evaluation of hybrid 2D-3D visualization tools in basic air traffic control operations
US20190061972A1 (en) Interactive analysis of structural health data
Rolfe The measurement of human response in man-vehicle control situations
Johannsen et al. Human performance models in control
Grignolo et al. The visual field examination and its automation
RU195798U1 (en) REMOTE MONITORING DEVICE FOR TECHNICAL CONDITION OF RADIO TECHNICAL MEANS
RU77062U1 (en) EXPERT SYSTEM OF FUNCTIONAL DIAGNOSTICS OF AVIATION RADIO ELECTRONIC EQUIPMENT
Beringer et al. A Comparison of Shape/Object Displays, Quasi Shape Displays, and Conventional Univariate Indicators: Integration Benefits or the “Nearer to Thee” Effect?
RU2125294C1 (en) Method for on-line diagnostics of condition of object with multiple characteristics using remote control data