用于涡轮发动机的设备和方法技术

本发明专利技术涉及执行涡轮发动机的预后健康监测的设备、方法、和非暂时性计算机可读存储介质。示例设备包括：健康量化器计算器，其执行计算机生成的模型以生成涡轮发动机的第一传感器数据，其基于模拟使用资产监测信息监测涡轮发动机的传感器；参数跟踪器，其使用第一、第二传感器数据执行跟踪滤波器，以生成对应于涡轮发动机的第三传感器数据，第二传感器数据基于从监测涡轮发动机的传感器获得传感器数据，第三传感器数据基于将第一、第二传感器数据比较，健康量化器计算器使用第三传感器数据执行计算机生成的模型以生成涡轮发动机的资产健康量化器；及报告生成器，其在资产健康量化器满足阈值时生成包括其的报告和基于其的工作范围建议。

Equipment and methods for turbo engines

The invention relates to a device, a method and a non-temporary computer readable storage medium for performing prognostic health monitoring of a turbo engine. Examples include a health quantizer calculator that executes a computer-generated model to generate the first sensor data of a turbine engine, which monitors the turbine engine sensor based on simulated asset monitoring information, and a parameter tracker that executes a tracking filter using the first and second sensor data to generate the third sensor data corresponding to the turbine engine. The second sensor data is based on the sensor data obtained from the sensor monitoring the turbine engine, and the third sensor data is based on the comparison of the first and second sensor data. The health quantizer calculator uses the third sensor data to execute the computer-generated model to generate the asset health quantizer of the turbine engine; and the report generator, which satisfies the threshold value in the asset health quantizer. Generate reports including them and recommendations based on their scope of work.

【技术实现步骤摘要】
用于涡轮发动机的设备和方法
本公开大体上涉及涡轮发动机，并且更具体地，涉及用于涡轮发动机的预后健康监测的设备和方法。
技术介绍
近年来，涡轮发动机已越来越多地用于各种应用和领域。涡轮发动机是复杂的机器，具有广泛的可用性、可靠性和可维护性要求。传统上，维护涡轮发动机会产生高昂的成本。成本通常包括让特别熟练和训练有素的维护人员维修涡轮发动机。在某些情况下，成本由更换昂贵的部件或修复复杂的子组件驱动。追求提高涡轮发动机可用性同时降低过早维护成本需要增强洞察力。需要这种洞察力来确定何时以通常适当的维修间隔执行典型的维护任务。传统上，随着增强洞察力的展开，可用性、可靠性和可维护性也会提高。近年来，许多维修组织的长期合同协议市场增长率很高。当维修组织与其客户建立长期合同协议时，理解包括产品、维修和/或其它项目结果的预期工作的范围(也称为“工作范围”)变得很重要。另外，维修组织需要了解修复计划(例如，车间工作量和/或工作范围计划)以及部件维护将如何影响其维修合同的管理，包括时间、成本、风险等。
技术实现思路
本专利技术公开了用于涡轮发动机的预后健康监测的设备、方法、和非暂时性计算机可读存储介质。特定示例提供了用于涡轮发动机的预后健康监测的示例设备。示例设备包括：健康量化器计算器，其用于执行计算机生成的模型以生成涡轮发动机的第一传感器数据，所述第一传感器数据是基于模拟使用资产监测信息监测涡轮发动机的传感器；参数跟踪器，其用于使用第一传感器数据和第二传感器数据执行跟踪滤波器，以生成对应于涡轮发动机的第三传感器数据，所述第二传感器数据是基于从监测涡轮发动机的传感器获得传感器数据，所述第三传感器数据是基于将第一传感器数据与第二传感器数据进行比较，健康量化器计算器使用第三传感器数据执行计算机生成的模型以生成涡轮发动机的资产健康量化器；以及报告生成器，其用于在资产健康量化器满足阈值时生成包括资产健康量化器的报告和基于资产健康量化器的工作范围建议。特定示例提供了用于资产的预后健康监测的示例方法。示例方法包括：执行计算机生成的模型以生成资产的第一传感器数据，所述第一传感器数据是基于模拟使用资产监测信息监测资产的传感器；使用第一传感器数据和第二传感器数据执行跟踪滤波器，以生成对应于资产的第三传感器数据，所述第二传感器数据是基于从监测资产的传感器获得传感器数据，所述第三传感器数据是基于将第一传感器数据与第二传感器数据进行比较；使用第三传感器数据执行计算机生成的模型以生成资产的资产健康量化器；以及响应于资产健康量化器满足阈值，生成包括资产健康量化器的报告和基于资产健康量化器的工作范围建议。特定示例提供了示例非暂时性计算机可读存储介质，其包括指令，所述指令当被执行时使机器至少执行资产的预后健康监测。示例指令当被执行时使机器至少：执行计算机生成的模型以生成资产的第一传感器数据，所述第一传感器数据是基于模拟使用资产监测信息监测资产的传感器；使用第一传感器数据和第二传感器数据执行跟踪滤波器，以生成对应于资产的第三传感器数据，所述第二传感器数据是基于从监测资产的传感器获得传感器数据，所述第三传感器数据是基于将第一传感器数据与第二传感器数据进行比较；使用第三传感器数据执行计算机生成的模型以生成资产的资产健康量化器；以及当资产健康量化器满足阈值时，生成包括资产健康量化器的报告和基于资产健康量化器的工作范围建议。本专利技术的方面、特征以及技术效果也体现在后述示例技术方案。其中，技术方案1涉及一种设备，其包括：健康量化器计算器，其用于执行计算机生成的模型以生成涡轮发动机的第一传感器数据，所述第一传感器数据是基于模拟监测所述涡轮发动机的传感器；参数跟踪器，其用于使用所述第一传感器数据和第二传感器数据执行跟踪滤波器，以生成对应于所述涡轮发动机的第三传感器数据，所述第二传感器数据是基于从监测所述涡轮发动机的传感器获得传感器数据，所述第三传感器数据是基于将所述第一传感器数据与所述第二传感器数据进行比较；所述健康量化器计算器使用所述第三传感器数据执行所述计算机生成的模型以生成所述涡轮发动机的资产健康量化器；以及建议生成器，其用于在所述资产健康量化器满足阈值时生成工作范围建议以改进所述涡轮发动机的操作。技术方案2涉及根据技术方案1所述的设备，其特征在于，所述健康量化器计算器用于通过以下操作来确定所述资产健康量化器：使用成像系统捕捉所述涡轮发动机的第一图像；使用对象识别系统将所述第一图像与数据库中的第二图像进行比较；以及当所述第一图像匹配所述第二图像时确定所述资产健康量化器。技术方案3涉及根据技术方案1所述的设备，其特征在于，所述计算机生成的模型包括基于物理的模型、随机模型、历史数据模型或混合模型中的至少一个，所述基于物理的模型与所述涡轮发动机的数字化双胞胎模型相对应。技术方案4涉及根据技术方案1所述的设备，其特征在于，模拟所述传感器包括模拟芯片检测器传感器、灰尘传感器、流量传感器、位置传感器、压力传感器、速度传感器、温度传感器或振动传感器中的至少一个。技术方案5涉及根据技术方案1所述的设备，其特征在于，所述跟踪滤波器是经典观测器、逆雅可比跟踪滤波器、最小二乘跟踪滤波器或卡尔曼滤波器中的至少一个。技术方案6涉及根据技术方案5所述的设备，其特征在于，执行所述跟踪滤波器进一步包括选择跟踪滤波器数据，所述跟踪滤波器数据是基于稳态信息或瞬态信息中的至少一个。技术方案7涉及根据技术方案6所述的设备，其特征在于：所述第一和所述第二传感器数据中的至少一个是基于所述稳态信息，所述稳态信息与所述涡轮发动机在稳态飞行段中操作相对应；或所述第一和所述第二传感器数据中的至少一个是基于所述瞬态信息，所述瞬态信息与所述涡轮发动机在稳态飞行段之间的过渡中操作相对应。技术方案8涉及一种方法，其包括：执行计算机生成的模型以生成资产的第一传感器数据，所述第一传感器数据是基于模拟监测所述资产的传感器；使用所述第一传感器数据和第二传感器数据执行跟踪滤波器，以生成对应于所述资产的第三传感器数据，所述第二传感器数据是基于从监测所述资产的传感器获得传感器数据，所述第三传感器数据是基于将所述第一传感器数据与所述第二传感器数据进行比较；使用所述第三传感器数据执行所述计算机生成的模型以生成所述资产的资产健康量化器；以及响应于所述资产健康量化器满足阈值，生成工作范围建议以改进所述资产的操作。技术方案9涉及根据技术方案8所述的方法，其特征在于，生成所述资产健康量化器包括：使用成像系统捕捉所述资产的第一图像；使用对象识别系统将所述第一图像与数据库中的第二图像进行比较；以及当所述第一图像匹配所述第二图像时确定所述资产健康量化器。技术方案10涉及根据技术方案8所述的方法，其特征在于，所述计算机生成的模型包括基于物理的模型、随机模型、历史数据模型或混合模型中的至少一个，所述基于物理的模型与所述资产的数字化双胞胎模型相对应。技术方案11涉及根据技术方案8所述的方法，其特征在于，模拟所述传感器包括模拟芯片检测器传感器、灰尘传感器、流量传感器、位置传感器、压力传感器、速度传感器、温度传感器或振动传感器中的至少一个。技术方案12涉及根据技术方案8所述的方法，其特征在于，所述跟踪滤波器是经典观测器、逆雅可比跟踪滤波器、最小二乘跟踪滤波器或本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种设备，其包括：健康量化器计算器，其用于执行计算机生成的模型以生成涡轮发动机的第一传感器数据，所述第一传感器数据是基于模拟监测所述涡轮发动机的传感器；参数跟踪器，其用于使用所述第一传感器数据和第二传感器数据执行跟踪滤波器，以生成对应于所述涡轮发动机的第三传感器数据，所述第二传感器数据是基于从监测所述涡轮发动机的传感器获得传感器数据，所述第三传感器数据是基于将所述第一传感器数据与所述第二传感器数据进行比较；所述健康量化器计算器使用所述第三传感器数据执行所述计算机生成的模型以生成所述涡轮发动机的资产健康量化器；以及建议生成器，其用于在所述资产健康量化器满足阈值时生成工作范围建议以改进所述涡轮发动机的操作。

【技术特征摘要】
2017.11.10 US 15/809,7471.一种设备，其包括：健康量化器计算器，其用于执行计算机生成的模型以生成涡轮发动机的第一传感器数据，所述第一传感器数据是基于模拟监测所述涡轮发动机的传感器；参数跟踪器，其用于使用所述第一传感器数据和第二传感器数据执行跟踪滤波器，以生成对应于所述涡轮发动机的第三传感器数据，所述第二传感器数据是基于从监测所述涡轮发动机的传感器获得传感器数据，所述第三传感器数据是基于将所述第一传感器数据与所述第二传感器数据进行比较；所述健康量化器计算器使用所述第三传感器数据执行所述计算机生成的模型以生成所述涡轮发动机的资产健康量化器；以及建议生成器，其用于在所述资产健康量化器满足阈值时生成工作范围建议以改进所述涡轮发动机的操作。2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述健康量化器计算器用于通过以下操作来确定所述资产健康量化器：使用成像系统捕捉所述涡轮发动机的第一图像；使用对象识别系统将所述第一图像与数据库中的第二图像进行比较；以及当所述第一图像匹配所述第二图像时确定所述资产健康量化器。3.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述计算机生成的模型包括基于物理的模型、随机模型、历史数据模型或混合模型中的至少一个，所述基于物理的模型与所述涡轮发动机的数字化双胞胎模型相对应。4.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，模拟所述传感器包括模拟芯片检测器传感器、灰尘传感器、流量传感器、位置传感器、压力传感器、速度传感器、温度传感器或振动传感器中的至少一个。5.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述跟踪滤波器是经典观测...

【专利技术属性】
技术研发人员：W·E·赫斯特，K·T·诺维茨基，M·T·多库楚，V·甘地，A·库马尔，R·C·普利邦，S·R·莱文，D·J·霍恩，M·高，M·W·贝利，G·J·基亚拉蒙特，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：美国,US