用于ECS结污预测的航空器维护系统和方法技术方案

本发明专利技术涉及用于ECS结污预测的航空器维护系统和方法。提供了一种用于运载工具的环境控制系统的环境调节元件的维护系统。所述维护系统包括数据获取模块，其被配置成确定周围温度、运载工具的高度和测量出的ECS压气机温度；结污模块，其被耦合以从数据获取模块接收周围温度、高度和测量出的ECS压气机温度并且被配置成至少基于周围温度、高度和测量出的ECS压气机温度来生成环境调节元件的结污状况；以及报告模块，其被耦合以从结污模块接收结污状况并且被配置成为用户生成包括结污状况的报告。

【技术实现步骤摘要】
用于ECS结污预测的航空器维护系统和方法
本专利技术一般地涉及航空器维护系统和方法，并且更特别地涉及用于环境控制系统（ECS）中的空气调节组件的热交换器的航空器维护系统和方法。
技术介绍
航空器在各种类型的地理区域中操作，所述地理区域包括具有提高的污染水平的区域。污染物可以包括灰尘、微粒和其它类型的污垢物。同样地，航空器通常包括运行以调节和过滤空气并且向诸如主机舱区域之类的内部空间供应干净的无污染的空气的环境控制系统（ECS）。随着时间的过去，污染物在ECS的元件中累积，并且最后必须在维护操作中检修或替换这些元件。偶尔要求维护的一种元件是热交换器。然而，准确地预测针对维护操作和替换的适当时间可能是有挑战性的。过早的替换可能导致不必要的停工期和成本，而延迟的替换可能导致操作的低效和乘客不舒适。因此，期望的是提供使实现对ECS元件（特别是热交换器）的更及时且准确的替换以最小化扰乱并改进效率的改进的维护系统和方法。此外，本专利技术的其它期望的特征和特性将根据结合本专利技术的附图和该背景而进行的本专利技术的随后详细描述和所附权利要求而变得显而易见。
技术实现思路
根据示例性实施例，提供了一种用于运载工具的环境控制系统的环境调节元件的维护系统。所述维护系统包括数据获取模块，其被配置成确定周围温度、运载工具的高度和测量出的ECS压气机（compressor）温度；结污模块，其被耦合以从数据获取模块接收周围温度、高度和测量出的ECS压气机温度并且被配置成至少基于周围温度、高度和测量出的ECS压气机温度来生成环境调节元件的结污状况；以及报告模块，其被耦合以从结污模块接收结污状况并且被配置成为用户生成包括结污状况的报告。根据另一示例性实施例，提供了一种用于监控运载工具的环境控制系统（ECS）的热交换器的方法。所述方法包括收集周围温度、运载工具的高度和测量出的ECS压气机温度；至少基于周围温度、高度和测量出的ECS压气机温度来生成热交换器的结污状况；以及在报告中向用户报告结污状况。附图说明将在下文中结合以下附图来描述本专利技术，其中同样的数字指示同样的元件，并且图1是根据示例性实施例的航空器管理系统的示意性框图；图2是根据示例性实施例的图1的管理系统的航空器系统的空气调节组件的示意图；图3是根据示例性实施例的与图2的航空器系统的空气调节组件相关联的维护系统的功能框图；图4是根据示例性实施例的图3的维护系统的结污模块的功能框图；图5是根据另一示例性实施例的图3的维护系统的结污模块的功能框图；图6是根据示例性实施例的由图3的维护系统生成的报告的视觉显示的示例；图7是根据示例性实施例的与图1的航空器管理系统相关联的地面数据服务器的功能框图；以及图8是根据示例性实施例的由图7的地面数据服务器生成的报告的视觉显示的示例。具体实施方式以下详细描述本质上仅是示例性的并且不意图限制本专利技术或本专利技术的应用和使用。如本文中使用的那样，词语“示例性”意味着“充当示例、实例或例证”。因此，本文中被描述为“示例性”的任何实施例不一定被解释为比起其它实施例优选的或有利的。本文中描述的所有实施例都是示例性实施例，其被提供以使得本领域技术人员能够制造或使用本专利技术而不是被提供以限制由权利要求限定的本专利技术的范围。此外，不存在被前述
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技术介绍
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技术实现思路
或以下详细描述中呈现的任何表达的或暗示的原理所束缚的意图。下面讨论的示例性实施例提供监控和管理环境控制系统（ECS）的空气调节组件中的热交换器以生成结污预测、趋势和/或诊断的系统和方法。特别地，基于一个或多个参数来生成状况和健康指示符以表示热交换器的当前和未来状况。例如，一个问题是其中气流中的污染物随着时间在热交换器中累积的“结污”，并且考虑到该问题，示例性实施例可以生成表示相应的热交换器的结污程度的结污状况。在某些实施例中，该结污状况可以被表达为“结污因数”，其提供表示相应的热交换器的结污状况的程度的数值。可以提供结污因数的任何表示，但是在一个示例中，结污因数被缩放到在0.0和1.0之间，其中0.0是全新且未结污的热交换器并且1.0是完全结污的热交换器。结污状况和/或结污因数还可以由也指示结污的严重性的预测性警报来定性地表示。作为示例，小于0.4的值是“绿色”状况或信息警报，其指示相应的热交换器的结污水平不批准（warrant）动作。0.4-0.8的值是“黄色”状况或劝告警报，其指示结污的目前水平不批准动作，但可能在短期的未来中批准动作。超过0.8的值是“红色”状况或警告警报，其指示结污的目前水平应被立即解决。因此，在一个实施例中，基于结污因数范围来确定绿色、黄色和红色状况并且所述绿色、黄色和红色状况起关于结污状态的警告或预测或者热交换器的结污状况的其它表示的作用。实际上，黄色和红色状况表示“提前警告”并且意味着对早期故障检测的ECS功能状况的预测。除了这些状况之外，系统和方法还可以提供预报，诸如热交换器的剩余使用寿命。如下面更详细地描述的那样，可以关于作为航空器管理系统的部分的单个航空器和/或多个航空器来考虑结污状况。图1是根据示例性实施例的航空器管理系统100的某些特征的示意性框图。一般地，在一个示例性实施例中，航空器管理系统100可以被视为包括一个或多个航空器110和/或位于航空器110上的一个或多个航空器系统。尽管在图1中描绘并且关于全面管理系统100讨论了一个航空器110，但是管理系统100可以被视为包括多于一个航空器110和/或航空器系统或仅包括单个航空器110和相关联的航空器系统。除非另外指出，否则附加航空器可以被视为包括与下面关于航空器110讨论的部件类似的部件。航空器管理系统100可以进一步被视为包括与航空器制造商、所有者、航空公司、监控服务、政府和/或产业群体相关联的地面系统160或以其它方式与所述地面系统160交互。在图1中描绘的航空器110的特征可以与下面描述的示例性实施例相关。尽管未详细地示出和/或讨论，但是航空器110可以具有通常用在航空航天产业中的任何数目的附加部件。在图示出的实施例中，航空器110包括机身112、引擎120、环境控制系统（ECS）130、飞行管理系统（FMS）150、飞行数据获取单元152和通信系统154。即使下面的描述为了效率主要引用“航空器”，但是系统和方法不限于航空器并且还可以被实现在其它类型的运载工具中，包括汽车、卡车、船、潜水艇、航天器或无人驾驶运载工具。下面在对操作的特定方面的更详细描述之前介绍航空器管理系统100的每个部件。一般地，机身112是航空器110的主体并且可以包括或装有机舱114。如本文中使用的那样，术语“机舱”指的是航空器110内的利用环境控制并且容纳乘客、组员和/或电子装备的任何内部空间。航空器110还可以包括进气装置（未示出）以用于将来自机身112的外表面的空气引导到引擎120和/或ECS130，如下面描述的那样。可以提供其它类型的布置。引擎120可以包括以电力和/或推进力的形式向航空器110提供能量的任何类型的系统。在一个示例性实施例中，引擎120可以是扇涡轮或涡轮轴引擎，包括燃气涡轮引擎。引擎120具有由本领域技术人员一般理解的全部的构造和操作。一般地，ECS130包括各种环境调节元件，其被配置成向机身112的所选内部部分（特别是机本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于运载工具的环境控制系统（ECS）的环境调节元件的维护系统，包括：数据获取模块，其被配置成确定周围温度、所述运载工具的高度和测量出的ECS压气机温度；结污模块，其被耦合以从所述数据获取模块接收所述周围温度、所述高度和所述测量出的ECS压气机温度，并且被配置成至少基于所述周围温度、所述高度和所述测量出的ECS压气机温度来生成所述环境调节元件的结污状况；以及报告模块，其被耦合以从所述结污模块接收所述结污状况，并且被配置成为用户生成包括所述结污状况的报告。

【技术特征摘要】
2017.01.10 US 15/4029101.一种用于运载工具的环境控制系统（ECS）的环境调节元件的维护系统，包括：数据获取模块，其被配置成确定周围温度、所述运载工具的高度和测量出的ECS压气机温度；结污模块，其被耦合以从所述数据获取模块接收所述周围温度、所述高度和所述测量出的ECS压气机温度，并且被配置成至少基于所述周围温度、所述高度和所述测量出的ECS压气机温度来生成所述环境调节元件的结污状况；以及报告模块，其被耦合以从所述结污模块接收所述结污状况，并且被配置成为用户生成包括所述结污状况的报告。2.根据权利要求1所述的维护系统，其中所述结污状况表示所述环境调节元件的结污严重性的程度，并且其中所述环境调节元件是空气调节组件的热交换器。3.根据权利要求1所述的维护系统，其中所述结污模块被配置成基于所述周围温度和所述高度来估计基线ECS压气机温度，并且被配置成基于所述测量出的ECS压气机温度和所述基线ECS压气机温度的残差来生成所述结污状况。4.根据权利要求3所述的维护系统，其中所述结污模块被配置成利用过滤器系数来过滤所述残差，并且被配置成进一步基于已过滤残差来生成所述结污状况。5....

【专利技术属性】
技术研发人员：K金，QG邵，R阿拉基，A厄尔，董彬，郭文彦，施海浩，
申请(专利权)人：霍尼韦尔国际公司，
类型：发明
国别省市：美国,US