用于ECS预测性维护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预测性维护的航空器维护系统和方法。一种运载工具管理系统包括机载运载工具系统和地面系统。机载运载工具系统包括压气机出口温度传感器，其被配置成确定ECS压气机出口温度；数据获取单元，其被耦合以接收压气机出口温度、第一运载工具的高度，以及周围温度，并且被配置成生成数据报告；以及通信系统，其被耦合以接收和传输数据报告。地面系统包括地面数据服务器，其被耦合以接收数据报告并至少基于压气机出口温度、高度和周围温度来确定ECS的环境调节元件的结污状况；以及移动应用模块，其被耦合以从地面数据服务器接收结污状况并且被配置成提供用于在移动设备上向用户显示结污状况的接口。

【技术实现步骤摘要】
用于ECS预测性维护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。污染物可能包括灰尘、微粒和其它类型的污垢物。同样地，航空器通常包括环境控制系统(ECS)，其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。随着时间的过去，污染物在ECS的元件中累积，并且最后这些元件必定会在维护操作中检修或替换。偶尔要求维护的一个类型的元件是热交换器。然而，准确地预测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。相应地，期望的是提供使得能实现对ECS元件(特别是热交换器)的更及时且准确的替换以最小化破坏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所采取的本专利技术的随后详细描述和所附权利要求书而变得显而易见。
技术实现思路
根据示例性实施例，一种运载工具管理系统包括被机载地布置在第一运载工具上的机载运载工具系统，以及地面系统。机载运载工具系统包括压气机(compressor)出口温度传感器，其被配置成确定在第一运载工具的环境控制系统(ECS)的压气机处的压气机出口温度；数据获取单元，其被耦合以接收来自压气机出口温度传感器的压气机出口温度、第一运载工具的高度，以及周围温度，并且被配置成生成至少包含压气机出口温度、高度以及周围温度的数据报告；以及通信系统，其被耦合以接收和传输来自数据获取单元的数据报告。地面系统包括地面数据服务器，其被耦合以从通信系统接收数据报告，地面数据服务器被配置成至少基于压气机出口温度、高度和周围温度来确定ECS的环境调节元件的结污状况；以及移动应用模块，其被耦合以从地面数据服务器接收结污状况并且被配置成提供用于在移动设备上向用户显示结污状况的接口。根据另一示例性实施例，一种方法包括利用用于第一运载工具的机载运载工具系统收集第一运载工具的环境控制系统(ECS)的热交换器的压气机的压气机出口温度、第一运载工具的高度，以及周围温度；利用压气机出口温度、高度和周围温度生成数据报告；利用通信系统发送数据报告；在地面数据服务器处接收来自通信系统的数据报告；至少基于压气机出口温度、高度和周围温度确定ECS的热交换器的结污状况；以及在移动应用接口上生成用户报告以用于在移动设备上向用户显示结污状况。附图说明将在下文中结合以下绘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，其被提供用以使得本领域技术人员能够制造或使用本专利技术并且不用以限制由权利要求书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
或以下具体实施方式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视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的过去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的程度的结污状况。在某些实施例中，该结污状况可以被表达为“结污因子”，其提供表示相应的热交换器的结污状况的程度的数值。可以提供结污因子的任何表示，但是在一个示例中，结污因子被缩放到在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/或结污因子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的水平不批准(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其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。相应地，在一个实施例中，绿色、黄色和红色状况基于结污因子范围来确定并且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”并且意味着对初期故障检测的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可以被认为包括一个或多个航空器110和/或一个或多个位于航空器110上的航空器系统。尽管在图1中描绘并且关于总体管理系统100讨论了一个航空器110，但是管理系统100可以被认为包括不止一个航空器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认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可以进一步被认为包括与航空器制造商、所有者、航空公司、监视服务、政府和/或产业群相关联的地面系统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与航天产业中的任何数量的附加部件。在图示的实施例中，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。虽然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，所述其它类型的运载工具包括汽车、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包含机舱114。如本文中使用的那样，术语“机舱”指的是航空器110内的利用环本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种运载工具管理系统，包括：被机载地布置在第一运载工具上的机载运载工具系统，包括：压气机出口温度传感器，其被配置成确定在第一运载工具的环境控制系统(ECS)的压气机处的压气机出口温度；数据获取单元，其被耦合以接收来自压气机出口温度传感器的压气机出口温度、第一运载工具的高度，以及周围温度，并且被配置成生成至少包含压气机出口温度、高度和周围温度的数据报告；以及通信系统，其被耦合以接收和传输来自数据获取单元的数据报告；以及地面系统，包括：地面数据服务器，其被耦合以从通信系统接收数据报告，地面数据服务器被配置成至少基于压气机出口温度、高度和周围温度来确定ECS的环境调节元件的结污状况；以及移动应用模块，其被耦合以从地面数据服务器接收结污状况，并且被配置成提供用于在移动设备上向用户显示结污状况的接口。

【技术特征摘要】
2017.01.10 US 15/4028711.一种运载工具管理系统，包括：被机载地布置在第一运载工具上的机载运载工具系统，包括：压气机出口温度传感器，其被配置成确定在第一运载工具的环境控制系统(ECS)的压气机处的压气机出口温度；数据获取单元，其被耦合以接收来自压气机出口温度传感器的压气机出口温度、第一运载工具的高度，以及周围温度，并且被配置成生成至少包含压气机出口温度、高度和周围温度的数据报告；以及通信系统，其被耦合以接收和传输来自数据获取单元的数据报告；以及地面系统，包括：地面数据服务器，其被耦合以从通信系统接收数据报告，地面数据服务器被配置成至少基于压气机出口温度、高度和周围温度来确定ECS的环境调节元件的结污状况；以及移动应用模块，其被耦合以从地面数据服务器接收结污状况，并且被配置成提供用于在移动设备上向用户显示结污状况的接口。2.权利要求1的运载工具管理系统，其中结污状况表示环境调节元件的结污严重性的程度，并且其中环境调节元件是空气调节组件的热交换器。3.权利要求1的运载工具管理系统，其中地面数据服务器被配置成基于周围温度和高度来估计基线ECS压气机温度，并且被配置成基于基线ECS压气机温度和来自压气机出口温度传感器的压气机出口温度的残差来生成结污状况。4.权利要求3的运载工具管理系统，其中地面数据服务器被配置成利用过滤器系数对残差进行过滤，并且被配置成进一步基于经过滤的残差来生成结污状况，并且其中地...

【专利技术属性】
技术研发人员：董彬，Q·G·邵，施海浩，K·金，刘锦坤，郭文彦，
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