一種雙余度航空渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于航空機(jī)載電子產(chǎn)品技術(shù)領(lǐng)域，實(shí)現(xiàn)匹配航空渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)狀態(tài)監(jiān)測(cè)，具體涉及參數(shù)采集、小信號(hào)處理、數(shù)據(jù)分析、趨勢(shì)分析、總線通信、余度管理、虛擬儀表綜合顯示等技術(shù)。
【背景技術(shù)】
[0002]前期航空渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)主要是從國外引進(jìn)的，由于技術(shù)保護(hù)總線數(shù)據(jù)無法獲取，發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)采集顯示都采用模擬式組合儀表，這已經(jīng)嚴(yán)重影響了中國作戰(zhàn)飛機(jī)的發(fā)展。用模擬式組合儀表來顯示時(shí)，人機(jī)交互性差、數(shù)據(jù)無共享、精度低、無余度、可靠性差、體積大，其體積占據(jù)前艙的很大一部分，布局凌亂。隨著裝備需求的不斷提高，傳統(tǒng)的模擬式組合儀表已很難滿足這些要求，必須實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)狀態(tài)監(jiān)測(cè)以及整個(gè)航電系統(tǒng)的綜合化、數(shù)字化和智能化，才能提高飛機(jī)的整體性能，提出航空渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行數(shù)字化的狀態(tài)監(jiān)測(cè)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了解決匹配航空渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)的狀態(tài)參數(shù)采集、計(jì)算分析、存儲(chǔ)、告警、綜合顯示、數(shù)據(jù)共享等問題，本實(shí)用新型的發(fā)明目的在于提供一種雙余度航空渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置，用于提高航空渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)的工作可靠性、人機(jī)交互性，對(duì)航空渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)的應(yīng)用起到有力保障，滿足現(xiàn)代先進(jìn)的航電系統(tǒng)要求。
[0004]本實(shí)用新型的發(fā)明目的通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
[0005]一種雙余度航空渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置，包含第一通道、第二通道，第一通道、第二通道之間通過并行接口交換數(shù)據(jù)、通道間的互檢和余度管理，第一通道、第二通道分別包含信號(hào)調(diào)理模塊、數(shù)據(jù)采集處理模塊、顯示模塊和電源模塊，信號(hào)調(diào)理模塊同時(shí)連接第一通道、第二通道中的數(shù)據(jù)采集處理模塊，數(shù)據(jù)采集處理模塊與顯示模塊連接，電源模塊與信號(hào)調(diào)理模塊、數(shù)據(jù)采集處理模塊、顯示模塊連接并提供電源，第一通道、第二通道的信號(hào)調(diào)理模塊分別接收左發(fā)動(dòng)機(jī)、右發(fā)動(dòng)機(jī)上傳感器信號(hào)、離散量信號(hào)和頻率信號(hào)，將模擬量轉(zhuǎn)換成單端或差分信號(hào)，將離散量信號(hào)和頻率信號(hào)進(jìn)行隔離和調(diào)理并將調(diào)理后的信號(hào)發(fā)送到第一通道、第二通道的中數(shù)據(jù)采集處理模塊；數(shù)據(jù)采集模塊同時(shí)與EECU1、EECU2和大氣數(shù)據(jù)計(jì)算機(jī)通過ARINC429進(jìn)行通訊，接收發(fā)動(dòng)機(jī)、大氣溫度信息，結(jié)合信號(hào)調(diào)理模塊調(diào)理后的信號(hào)進(jìn)行采集、計(jì)算分析；顯示模塊將數(shù)據(jù)采集處理模塊的采集、計(jì)算分析和接收的信息進(jìn)行顯示。
[0006]依據(jù)上述特征，所述數(shù)據(jù)采集處理模塊為PC104嵌入式計(jì)算機(jī)。
[0007]依據(jù)上述特征，所述數(shù)據(jù)采集處理模塊包含數(shù)據(jù)采集模塊、處理器模塊和ARINC429接口模塊，數(shù)據(jù)采集模塊與第一通道、第二通道的信號(hào)調(diào)理模塊連接，RINC429接口模塊與EE⑶1、EE⑶2和大氣數(shù)據(jù)計(jì)算機(jī)連接，處理器模塊與數(shù)據(jù)采集模塊、ARINC429接口模塊和顯示模塊連接，處理器模塊對(duì)經(jīng)過數(shù)據(jù)采集模塊轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)的模擬信號(hào)、離散和頻率信號(hào)以及RINC429接口模塊接收的發(fā)動(dòng)機(jī)、大氣溫度數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算分析。
[0008]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn):第一、能夠克服模擬式組合儀表的以上缺點(diǎn)，而且有顯示質(zhì)量高、顯示方式靈活、易于判讀、信息融合共享、集成度高、配置靈活、安裝方便、通用性強(qiáng)、耗電小、重量輕等優(yōu)點(diǎn)。它在飛行過程中大大降低了飛行員的工作負(fù)荷，為飛行員顯示發(fā)動(dòng)機(jī)的狀態(tài)，使飛行員能夠時(shí)時(shí)了解到發(fā)動(dòng)機(jī)的工作情況，如發(fā)動(dòng)機(jī)滑油壓力、燃油壓力、滑油溫度、燃油溫度、電源等參數(shù)，為多功能顯示器提供備份顯示信息，記錄發(fā)動(dòng)機(jī)工作歷程及其他必要的信息。為EECU提供必要的參數(shù)，并輸出發(fā)動(dòng)機(jī)告警信號(hào)。提高作戰(zhàn)效率；在發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)生故障時(shí)能夠發(fā)出發(fā)動(dòng)機(jī)告警信息以保證飛行安全性，提高地勤人員地面的維護(hù)效率，提高飛機(jī)的出勤率。
[0009]第二、該系統(tǒng)能有效地監(jiān)測(cè)航空渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)在運(yùn)行的過程中的工作狀態(tài)參數(shù)，以及這些參數(shù)的變化趨勢(shì)，與他們的工作性能和故障狀態(tài)及其發(fā)展趨勢(shì)，為發(fā)動(dòng)機(jī)的控制系統(tǒng)提供了可靠的依據(jù)。實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)的工作狀態(tài)，連續(xù)記錄和存儲(chǔ)工作狀態(tài)參數(shù)，能夠有效提高發(fā)動(dòng)機(jī)的安全性和可靠性，狀態(tài)監(jiān)測(cè)是發(fā)動(dòng)機(jī)視情維護(hù)的重要措施之一，1、它可以迅速而準(zhǔn)確的確定故障部位及故障嚴(yán)重程度，有利于確保飛機(jī)安全以及減少投入維修的人力、物力，縮短發(fā)動(dòng)機(jī)的停止工作時(shí)間，提高飛機(jī)的利用率；2、它是實(shí)現(xiàn)先進(jìn)的維修思想(從經(jīng)驗(yàn)型的“以預(yù)防為主”的維修思想轉(zhuǎn)向“以可靠性為中心”的維修思想)和維修方式(從單純的定時(shí)維修方式轉(zhuǎn)向定時(shí)維修、視情維修和狀態(tài)監(jiān)測(cè)三種方式)的必要手段與前提。3、它可以提高發(fā)動(dòng)機(jī)的可靠性，提高飛機(jī)運(yùn)行的安全性；縮短發(fā)動(dòng)機(jī)的維修周期，簡化維修步驟，降低維護(hù)成本。第四，它可以為飛行員提供了準(zhǔn)確的發(fā)動(dòng)機(jī)、滑油、燃油、液壓、電源等重要系統(tǒng)信息，使飛行員能夠掌握發(fā)動(dòng)機(jī)當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài)，改善人機(jī)功效，提高任務(wù)完成率。
【附圖說明】
[0010]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0011]下面結(jié)合圖1對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
[0012]如圖1所示，本實(shí)用新型一種雙余度航空渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置，通過機(jī)上電纜與發(fā)動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)系統(tǒng)、機(jī)上傳感器和發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制裝置(EECU)交聯(lián)，通過數(shù)據(jù)總線和信號(hào)采集電路實(shí)時(shí)采集和監(jiān)測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài)以及燃油系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、滑油系統(tǒng)、電源系統(tǒng)信息，為飛行員提供準(zhǔn)確的發(fā)動(dòng)機(jī)各項(xiàng)參數(shù)指示。并對(duì)上述系統(tǒng)的故障信息給出告警指示和故障記錄，保留必要的下載接口，供地面維護(hù)使用。
[0013]本實(shí)用新型采用雙通道型式，包含有第一通道和第二通道，每個(gè)通道配置獨(dú)立的信號(hào)調(diào)理模塊、數(shù)據(jù)采集處理模塊、顯示模塊和電源模塊，兩個(gè)獨(dú)立的數(shù)據(jù)采集處理和顯示模塊分別為置于一個(gè)機(jī)箱內(nèi)的兩個(gè)顯示器提供綜合顯示信息。每個(gè)通道都能獨(dú)立采集和處理左發(fā)動(dòng)機(jī)和右發(fā)動(dòng)機(jī)、EE⑶1、EE⑶2、大氣數(shù)據(jù)以及直升機(jī)其它參數(shù)和信息。
[0014]電源模塊為顯示模塊、數(shù)據(jù)采集處理模塊、信號(hào)調(diào)理模塊等提供所需供電電壓。
[0015]每個(gè)通道中的信號(hào)調(diào)理模塊分別接收發(fā)動(dòng)機(jī)、右發(fā)動(dòng)機(jī)上傳感器信號(hào)、離散量信號(hào)和頻率信號(hào)，模擬量轉(zhuǎn)換成單端和差分的模擬信號(hào)，將離散和頻率信號(hào)進(jìn)行隔離和調(diào)理，調(diào)理后的信號(hào)送給第一通道和第二通道的數(shù)據(jù)采集處理模塊。
[0016]數(shù)據(jù)采集處理模塊每個(gè)通道各選用一個(gè)PC104嵌入式計(jì)算機(jī)，包括處理器模塊、數(shù)據(jù)采集模塊和ARINC429接口模塊。數(shù)據(jù)采集模塊將二個(gè)信號(hào)調(diào)理模塊調(diào)理后的模擬信號(hào)、離散和頻率信號(hào)采集并轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)交處理器模塊進(jìn)行運(yùn)算處理，ARINC429接口模塊通過與EECU1、EECU2和大氣數(shù)據(jù)計(jì)算機(jī)進(jìn)行通訊，接收發(fā)動(dòng)機(jī)、大氣溫度等信息交處理器模塊進(jìn)行運(yùn)算處理。
[0017]顯示模塊根據(jù)顯示頁面要求，有關(guān)數(shù)據(jù)處理后在處理器模塊控制下，以虛擬儀表及圖形、頁面數(shù)據(jù)、告警字符等形式直接通過RS422送到綜合顯示器上，顯示發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)和運(yùn)行狀態(tài)信息，可通過導(dǎo)光板上的按鈕切換顯示頁面。
[0018]兩通道處理器之間通過并行接口交換數(shù)據(jù)，進(jìn)行通道間的互檢和余度管理。
[0019]正常工作時(shí)，上通道主要處理主頁面(發(fā)參信息頁面)顯示所需要的信息；下通道主要處理副頁面顯示所需要的滑油、燃油、液壓、電源等信息。
[0020]在其中一個(gè)通道故障時(shí)，系統(tǒng)進(jìn)入降級(jí)工作模式，在另一個(gè)通道顯示復(fù)合信息頁面，以保證飛行正常進(jìn)行。
[0021]當(dāng)直升機(jī)著陸時(shí)，顯示飛行報(bào)告頁。
[0022]以上所述僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和變型，這些改進(jìn)和變型也應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種雙余度航空渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置，包含第一通道、第二通道，其特征在于:第一通道、第二通道之間通過并行接口交換數(shù)據(jù)、通道間的互檢和余度管理，第一通道、第二通道分別包含信號(hào)調(diào)理模塊、數(shù)據(jù)采集處理模塊、顯示模塊和電源模塊，信號(hào)調(diào)理模塊同時(shí)連接第一通道、第二通道中的數(shù)據(jù)采集處理模塊，數(shù)據(jù)采集處理模塊與顯示模塊連接，電源模塊與信號(hào)調(diào)理模塊、數(shù)據(jù)采集處理模塊、顯示模塊連接并提供電源，第一通道、第二通道的信號(hào)調(diào)理模塊分別接收左發(fā)動(dòng)機(jī)、右發(fā)動(dòng)機(jī)上傳感器信號(hào)、離散量信號(hào)和頻率信號(hào)，將模擬量轉(zhuǎn)換成單端或差分信號(hào)，將離散量信號(hào)和頻率信號(hào)進(jìn)行隔離和調(diào)理并將調(diào)理后的信號(hào)發(fā)送到第一通道、第二通道的中數(shù)據(jù)采集處理模塊；數(shù)據(jù)采集模塊同時(shí)與EE⑶1、EE⑶2和大氣數(shù)據(jù)計(jì)算機(jī)通過ARINC429進(jìn)行通訊，接收發(fā)動(dòng)機(jī)、大氣溫度信息，結(jié)合信號(hào)調(diào)理模塊調(diào)理后的信號(hào)進(jìn)行采集、計(jì)算分析；顯示模塊將數(shù)據(jù)采集處理模塊的采集、計(jì)算分析和接收的信息進(jìn)行顯示。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙余度航空渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于所述數(shù)據(jù)采集處理模塊為PC104嵌入式計(jì)算機(jī)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙余度航空渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于所述數(shù)據(jù)采集處理模塊包含數(shù)據(jù)采集模塊、處理器模塊和ARINC429接口模塊，數(shù)據(jù)采集模塊與第一通道、第二通道的信號(hào)調(diào)理模塊連接，RINC429接口模塊與EE⑶1、EE⑶2和大氣數(shù)據(jù)計(jì)算機(jī)連接，處理器模塊與數(shù)據(jù)采集模塊、ARINC429接口模塊和顯示模塊連接，處理器模塊對(duì)經(jīng)過數(shù)據(jù)采集模塊轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)的模擬信號(hào)、離散和頻率信號(hào)以及RINC429接口模塊接收的發(fā)動(dòng)機(jī)、大氣溫度數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算分析。
【專利摘要】一種雙余度航空渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置，包含第一通道、第二通道，第一通道、第二通道之間通過并行接口交換數(shù)據(jù)、通道間的互檢和余度管理，第一通道、第二通道分別包含信號(hào)調(diào)理模塊、數(shù)據(jù)采集處理模塊、顯示模塊和電源模塊，信號(hào)調(diào)理模塊同時(shí)連接第一通道、第二通道中的數(shù)據(jù)采集處理模塊，數(shù)據(jù)采集處理模塊與顯示模塊連接，電源模塊與信號(hào)調(diào)理模塊、數(shù)據(jù)采集處理模塊、顯示模塊連接并提供電源。本實(shí)用新型能夠解決航空渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)采集、分析、存儲(chǔ)、告警、綜合顯示、數(shù)據(jù)共享等問題，有效時(shí)時(shí)地監(jiān)測(cè)航空渦軸機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)工作狀態(tài)。
【IPC分類】G01M15-00, G01M15-02
【公開號(hào)】CN204286792
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201420743484
【發(fā)明人】房海華, 汪慧云, 李志強(qiáng), 蔡磊, 孫文莉, 黃藍(lán)
【申請(qǐng)人】中國航空工業(yè)集團(tuán)公司上海航空測(cè)控技術(shù)研究所
【公開日】2015年4月22日
【申請(qǐng)日】2014年12月1日