本申請(qǐng)涉及航空發(fā)動(dòng)機(jī)的健康狀態(tài)監(jiān)測(cè)，尤其涉及一種航空發(fā)動(dòng)機(jī)狀態(tài)監(jiān)測(cè)方法、裝置、電子設(shè)備及存儲(chǔ)介質(zhì)。

背景技術(shù)：

1、航空發(fā)動(dòng)機(jī)是一種高度復(fù)雜的精密的熱力機(jī)械，是高端制造裝備制造業(yè)領(lǐng)域的重要組成部分，其運(yùn)行的安全性和可靠性備受關(guān)注，因而對(duì)航空發(fā)動(dòng)機(jī)健康狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確的監(jiān)測(cè)尤為關(guān)鍵。航空發(fā)動(dòng)機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中，其內(nèi)部如燃油泵、滑油供油管、葉片、軸承、滑油冷卻器等關(guān)鍵組件的性能退化和故障，會(huì)直接影響航空發(fā)動(dòng)機(jī)的性能和壽命。然而，這些組件的性能退化和故障情況往往難以直接觀測(cè)，在航空發(fā)動(dòng)機(jī)服役期間，若采用傳統(tǒng)的離線(xiàn)檢測(cè)方法來(lái)評(píng)估內(nèi)部組件的健康狀態(tài)，則需要頻繁暫停航空發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行使用，時(shí)間成本和人工成本都較為高昂。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本申請(qǐng)旨在至少在一定程度上解決相關(guān)技術(shù)中的技術(shù)問(wèn)題之一。

2、為此，本申請(qǐng)的第一個(gè)目的在于提出一種航空發(fā)動(dòng)機(jī)狀態(tài)監(jiān)測(cè)方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)手段局限性較大，檢測(cè)時(shí)間長(zhǎng)、成本高等問(wèn)題。

3、本申請(qǐng)的第二個(gè)目的在于提出一種裝置。

4、本申請(qǐng)的第三個(gè)目的在于提出一種電子設(shè)備。

5、本申請(qǐng)的第四個(gè)目的在于提出一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)。

6、為達(dá)上述目的，本申請(qǐng)第一方面實(shí)施例提出了一種航空發(fā)動(dòng)機(jī)狀態(tài)監(jiān)測(cè)方法，包括：

7、獲取航空發(fā)動(dòng)機(jī)的狀態(tài)數(shù)據(jù)；

8、基于所述狀態(tài)數(shù)據(jù)，選擇航空發(fā)動(dòng)機(jī)組件正常運(yùn)行的多個(gè)航段數(shù)據(jù)，預(yù)設(shè)數(shù)據(jù)采集長(zhǎng)度，并將組件正常運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，得到函數(shù)型數(shù)據(jù)；

9、利用b樣條基函數(shù)將所述函數(shù)型數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，基于彈性配準(zhǔn)方法得到配準(zhǔn)曲線(xiàn)；

10、獲取所述配準(zhǔn)曲線(xiàn)平均值，得到標(biāo)準(zhǔn)參考基線(xiàn)；

11、將所述數(shù)據(jù)采集長(zhǎng)度、所述b樣條基函數(shù)轉(zhuǎn)化以及彈性配準(zhǔn)進(jìn)行曲線(xiàn)處理，并與所述標(biāo)準(zhǔn)參考曲線(xiàn)進(jìn)行誤差累計(jì)操作，得到發(fā)動(dòng)機(jī)狀態(tài)健康分?jǐn)?shù)。

12、優(yōu)選地，所述獲取航空發(fā)動(dòng)機(jī)的狀態(tài)數(shù)據(jù)包括：

13、選擇航空發(fā)動(dòng)機(jī)件的健康狀態(tài)監(jiān)測(cè)模型的輸入變量并進(jìn)行初始化，確定所述輸入變量在單個(gè)航段內(nèi)的數(shù)據(jù)采集的長(zhǎng)度區(qū)間范圍。

14、優(yōu)選地，所述基于所述狀態(tài)數(shù)據(jù)，選擇航空發(fā)動(dòng)機(jī)組件正常運(yùn)行的多個(gè)航段數(shù)據(jù)，預(yù)設(shè)數(shù)據(jù)采集長(zhǎng)度，并將組件正常運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，得到函數(shù)型數(shù)據(jù)包括：

15、根據(jù)航空發(fā)動(dòng)機(jī)組件正常運(yùn)行的多個(gè)航段，預(yù)設(shè)數(shù)據(jù)采集長(zhǎng)度；

16、采用點(diǎn)網(wǎng)格中離散的一組曲線(xiàn)的表達(dá)方式，將該組件的監(jiān)測(cè)信號(hào)轉(zhuǎn)換成函數(shù)型數(shù)據(jù)；

17、基于所述數(shù)據(jù)采集長(zhǎng)度對(duì)所述函數(shù)型數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，得到預(yù)設(shè)采集長(zhǎng)度的函數(shù)型數(shù)據(jù)。

18、優(yōu)選地，所述利用b樣條基函數(shù)將所述函數(shù)型數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，基于彈性配準(zhǔn)方法得到配準(zhǔn)曲線(xiàn)包括：

19、預(yù)設(shè)b樣條基函數(shù)的函數(shù)數(shù)量和樣條階次；

20、利用所述b樣條基函數(shù)對(duì)所述函數(shù)型數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，采用fisher-rao度量的性質(zhì)，基于srsf框架實(shí)現(xiàn)曲線(xiàn)對(duì)齊。

21、優(yōu)選地，所述b樣條基函數(shù)表達(dá)式為：

22、

23、其中，其中，k表示b樣條基函數(shù)的索引值，k＝1,2,…,k，d表示樣條階次，d＝1,2,…,d。

24、優(yōu)選地，所述獲取所述配準(zhǔn)曲線(xiàn)平均值，得到標(biāo)準(zhǔn)參考基線(xiàn)包括：

25、將配準(zhǔn)后的曲線(xiàn)取平均值，得到該組件正常運(yùn)行時(shí)的實(shí)時(shí)傳感器監(jiān)測(cè)信號(hào)在單個(gè)航段內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)參考基線(xiàn)。

26、優(yōu)選地，所述將所述數(shù)據(jù)采集長(zhǎng)度、所述b樣條基函數(shù)轉(zhuǎn)化以及彈性配準(zhǔn)進(jìn)行曲線(xiàn)處理，并與所述標(biāo)準(zhǔn)參考曲線(xiàn)進(jìn)行誤差累計(jì)操作，得到發(fā)動(dòng)機(jī)狀態(tài)健康分?jǐn)?shù)包括：

27、對(duì)所述數(shù)據(jù)采集長(zhǎng)度、所述b樣條基函數(shù)轉(zhuǎn)化以及彈性配準(zhǔn)進(jìn)行曲線(xiàn)處理，計(jì)算處理后的曲線(xiàn)與所述標(biāo)準(zhǔn)參考基線(xiàn)之間的累計(jì)誤差；

28、基于預(yù)設(shè)健康分?jǐn)?shù)閾值判斷所述累計(jì)誤差，利用線(xiàn)性映射變換計(jì)算該航段的健康分?jǐn)?shù)并與健康分?jǐn)?shù)下限閾值比較，得到發(fā)動(dòng)機(jī)狀態(tài)健康分?jǐn)?shù)。

29、為達(dá)上述目的，本申請(qǐng)第二方面實(shí)施例提出了一種航空發(fā)動(dòng)機(jī)狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置，包括：

30、數(shù)據(jù)獲取模塊，獲取航空發(fā)動(dòng)機(jī)的狀態(tài)數(shù)據(jù)；

31、函數(shù)轉(zhuǎn)換模塊，基于所述狀態(tài)數(shù)據(jù)，選擇航空發(fā)動(dòng)機(jī)組件正常運(yùn)行的多個(gè)航段數(shù)據(jù)，預(yù)設(shè)數(shù)據(jù)采集長(zhǎng)度，并將組件正常運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，得到函數(shù)型數(shù)據(jù)；

32、曲線(xiàn)轉(zhuǎn)換模塊，利用b樣條基函數(shù)將所述函數(shù)型數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，基于彈性配準(zhǔn)方法得到配準(zhǔn)曲線(xiàn)；

33、參考基線(xiàn)獲取模塊，獲取所述配準(zhǔn)曲線(xiàn)平均值，得到標(biāo)準(zhǔn)參考基線(xiàn)；

34、狀態(tài)評(píng)估模塊，將所述數(shù)據(jù)采集長(zhǎng)度、所述b樣條基函數(shù)轉(zhuǎn)化以及彈性配準(zhǔn)進(jìn)行曲線(xiàn)處理，并與所述標(biāo)準(zhǔn)參考曲線(xiàn)進(jìn)行誤差累計(jì)操作，得到發(fā)動(dòng)機(jī)狀態(tài)健康分?jǐn)?shù)。

35、為達(dá)上述目的，本申請(qǐng)第三方面實(shí)施例提出了一種電子設(shè)備，包括：處理器，以及與所述處理器通信連接的存儲(chǔ)器；

36、所述存儲(chǔ)器存儲(chǔ)計(jì)算機(jī)執(zhí)行指令；

37、所述處理器執(zhí)行所述存儲(chǔ)器存儲(chǔ)的計(jì)算機(jī)執(zhí)行指令，以實(shí)現(xiàn)上述任一項(xiàng)所述的方法。

38、為達(dá)上述目的，本申請(qǐng)第四方面實(shí)施例提出了一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，包括所述計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)中存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)執(zhí)行指令，所述計(jì)算機(jī)執(zhí)行指令被處理器執(zhí)行時(shí)用于實(shí)現(xiàn)上述任一項(xiàng)所述的方法。

39、本申請(qǐng)?zhí)峁┑囊环N航空發(fā)動(dòng)機(jī)狀態(tài)監(jiān)測(cè)方法，利用飛機(jī)在航行過(guò)程中對(duì)航空發(fā)動(dòng)機(jī)各個(gè)組件的在線(xiàn)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，對(duì)實(shí)時(shí)采集的多源狀態(tài)傳感器信息進(jìn)行分析處理，不同于設(shè)計(jì)監(jiān)督學(xué)習(xí)算法進(jìn)行預(yù)測(cè)，通過(guò)無(wú)監(jiān)督式的設(shè)計(jì)健康指標(biāo)值從而間接預(yù)測(cè)航空發(fā)動(dòng)機(jī)組件的健康狀態(tài)，該過(guò)程在不影響航空發(fā)動(dòng)機(jī)正常作業(yè)的情況下即可準(zhǔn)確地監(jiān)測(cè)航空發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部組件的健康狀態(tài)，為航空發(fā)動(dòng)機(jī)的管理和維修提供了技術(shù)支持。

40、本申請(qǐng)附加的方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過(guò)本申請(qǐng)的實(shí)踐了解到。

技術(shù)特征：

1.一種航空發(fā)動(dòng)機(jī)狀態(tài)監(jiān)測(cè)方法，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的航空發(fā)動(dòng)機(jī)狀態(tài)監(jiān)測(cè)方法，其特征在于，所述獲取航空發(fā)動(dòng)機(jī)的狀態(tài)數(shù)據(jù)包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的航空發(fā)動(dòng)機(jī)狀態(tài)監(jiān)測(cè)方法，其特征在于，所述基于所述狀態(tài)數(shù)據(jù)，選擇航空發(fā)動(dòng)機(jī)組件正常運(yùn)行的多個(gè)航段數(shù)據(jù)，預(yù)設(shè)數(shù)據(jù)采集長(zhǎng)度，并將組件正常運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，得到函數(shù)型數(shù)據(jù)包括：

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的航空發(fā)動(dòng)機(jī)狀態(tài)監(jiān)測(cè)方法，其特征在于，所述利用b樣條基函數(shù)將所述函數(shù)型數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，基于彈性配準(zhǔn)方法得到配準(zhǔn)曲線(xiàn)包括：

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的航空發(fā)動(dòng)機(jī)狀態(tài)監(jiān)測(cè)方法，其特征在于，所述b樣條基函數(shù)表達(dá)式為：

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的航空發(fā)動(dòng)機(jī)狀態(tài)監(jiān)測(cè)方法，其特征在于，所述獲取所述配準(zhǔn)曲線(xiàn)平均值，得到標(biāo)準(zhǔn)參考基線(xiàn)包括：

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的航空發(fā)動(dòng)機(jī)狀態(tài)監(jiān)測(cè)方法，其特征在于，所述將所述數(shù)據(jù)采集長(zhǎng)度、所述b樣條基函數(shù)轉(zhuǎn)化以及彈性配準(zhǔn)進(jìn)行曲線(xiàn)處理，并與所述標(biāo)準(zhǔn)參考曲線(xiàn)進(jìn)行誤差累計(jì)操作，得到發(fā)動(dòng)機(jī)狀態(tài)健康分?jǐn)?shù)包括：

8.一種航空發(fā)動(dòng)機(jī)狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于，包括：

9.一種電子設(shè)備，其特征在于，包括：處理器，以及與所述處理器通信連接的存儲(chǔ)器；

10.一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其特征在于，所述計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)中存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)執(zhí)行指令，所述計(jì)算機(jī)執(zhí)行指令被處理器執(zhí)行時(shí)用于實(shí)現(xiàn)如權(quán)利要求1-7中任一項(xiàng)所述的方法。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及航空發(fā)動(dòng)機(jī)的健康狀態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種航空發(fā)動(dòng)機(jī)狀態(tài)監(jiān)測(cè)方法、裝置、電子設(shè)備及存儲(chǔ)介質(zhì)，其中，方法包括：獲取航空發(fā)動(dòng)機(jī)的狀態(tài)數(shù)據(jù)；基于所述狀態(tài)數(shù)據(jù)，選擇航空發(fā)動(dòng)機(jī)組件正常運(yùn)行的多個(gè)航段數(shù)據(jù)，預(yù)設(shè)數(shù)據(jù)采集長(zhǎng)度，并將組件正常運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，得到函數(shù)型數(shù)據(jù)；利用B樣條基函數(shù)將函數(shù)型數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，基于彈性配準(zhǔn)方法得到配準(zhǔn)曲線(xiàn)；獲取配準(zhǔn)曲線(xiàn)平均值，得到標(biāo)準(zhǔn)參考基線(xiàn)；將數(shù)據(jù)采集長(zhǎng)度、B樣條基函數(shù)轉(zhuǎn)化以及彈性配準(zhǔn)進(jìn)行曲線(xiàn)處理，并與標(biāo)準(zhǔn)參考曲線(xiàn)進(jìn)行誤差累計(jì)操作，得到發(fā)動(dòng)機(jī)狀態(tài)健康分?jǐn)?shù)。實(shí)現(xiàn)對(duì)航空發(fā)動(dòng)機(jī)組件健康狀態(tài)的實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確的監(jiān)測(cè)，保障航空發(fā)動(dòng)機(jī)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，延長(zhǎng)使用壽命，提高維護(hù)效率。

技術(shù)研發(fā)人員：李彥夫,王路遙
受保護(hù)的技術(shù)使用者：清華大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/17