并联试车故障监测与诊断方法技术

本发明专利技术一种并联试车故障监测与诊断方法，包括1)获取参数的实际值；2)参数分组；3)参数检测；4)传感器失效检测；5)参数异常判断等步骤，解决了四台发动机之间“或”关系，单台发动机各个参数之间“与”关系的问题，提高了故障监测与诊断系统算法的精度，减少了由于算法、传感器失效等原因产生的误报漏报现象，能够同时对不同发动机的不同参数进行监测与诊断。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术一种，包括1)获取参数的实际值；2)参数分组；3)参数检测；4)传感器失效检测；5)参数异常判断等步骤，解决了四台发动机之间“或”关系，单台发动机各个参数之间“与”关系的问题，提高了故障监测与诊断系统算法的精度，减少了由于算法、传感器失效等原因产生的误报漏报现象，能够同时对不同发动机的不同参数进行监测与诊断。【专利说明】
本专利技术涉及一种故障监测与诊断技术，具体涉及一种。
技术介绍
每一次航天任务发射前都要进行各种试验，地面热试车试验模拟飞行状态可以直接获得各种参数及性能，决定着箭体发射时的质量甚至成败，有必要引进与采用故障监测与诊断技术以降低其试验风险，保护产品及试车台安全。液氧煤油发动机故障监测与诊断系统针对单台发动机而设计，存在以下问题:首先，不具备同时监测四台发动机运行状态的能力；其次，当其中一台或某几台发生故障时能否准确定位；最后，针对四机并联试车必须保证不能发生误报警或者不报警。液氧煤油发动机四机并联试车故障监测与诊断技术是国内首次将故障监测与诊断技术应用到四台发动机并联热试车中。
技术实现思路
为解决当前针对单台发动机的故障监测与诊断方法不适用于并联的多台发动机故障监测与诊断的技术问题，本专利技术提供一种。本专利技术的技术解决方案如下:一种，其特殊之处在于:包括以下步骤:I】获取参数的实际值获取故障监测与诊断系统所需要的故障监测点参数的数字量值，并将数字量值同步转换为模拟量，即故障监测点参数的实际值，所述故障监测点参数的数字量值由安装在进行试车的多个发动机上的传感器采集，并经数据处理后获得，2】参数分组将参数根据发动机进行分类，同一发动机的参数划分为一组，根据参数的属性信息将同一发动机的不同参数进行分类，并归纳至与该参数具有相同属性的规则库下，不同发动机的规则库设置不相同；所述规则库包括多类数据库表格，每类数据库表格用于存储一类参数在不同时间点的阈值计算方法，3】参数检测并行检测步骤I】所获取的进行试车的多个发动机的故障监测点参数，具体检测步骤如下:识别参数属性，根据参数属性查询与之相对应的规则库的数据库表格，利用数据库表格中记载的阈值计算方法计算出该参数在这一时间点的阈值，将该参数的实际值与阈值相比较，如果参数的实际值在阈值范围内，则该参数运行状态正常，如果参数的实际值超出阈值范围，则进行步骤4】，4】传感器失效检测检测传感器是否处于开路、短路，或数值大幅震荡的异常状态，如果是，将该参数剔除，不再作为故障监测点参数；否则，进行下一步骤；5】参数异常判断如果故障监测点参数的实际值连续多次超出阈值范围，则该参数异常，进行预警。在步骤5】之后还包括:6】故障判断，当一台发动机同时有多个故障监测点参数的实际值连续多次超出阈值范围，确认此次试车发生故障并进行报警。上述规则库中数据库表格所存储的阈值计算方法包括两种，一种为ATA算法，另一种红线关机算法，在发动机启动阶段，采用红线关机算法，当发动机进入稳定段后，采用ATA算法。在步骤I】获取参数的实际值时，故障监测点参数的数字量值需要通过数据采集备份计算机进行数据备份并发送至故障监测与诊断计算机，获取参数的实际值后，由故障监测与诊断计算机完成步骤I】至步骤5】。为提高本专利技术的可靠性，在步骤I】之前，还包括判断规则库是否正确的步骤，具体方法如下:5.1】根据同型号发动机以往试车真实数据，对其进行修改制作仿真数据文件，所述仿真数据文件中包括故障监测与判断时所需要的故障监测点参数，故障监测点参数可设置成正常、异常两种状态 ，5.2】读取仿真数据文件中的故障监测点参数，5.3】参数分组根据参数的属性信息将同一发动机不同参数进行分类，并归纳至具有相同属性的规则库下，不同发动机的规则库设置不相同；所述规则库包括多类数据库表格，每类数据库表格用于存储一类参数在不同时间点的阈值计算方法，5.4】参数检测识别仿真数据文件中的参数属性，根据参数属性查询与之相对应的规则库的数据库表格，利用数据库表格中记载的阈值计算方法计算出该参数在这一时间点的阈值，将该参数的实际值与计算值相比较，判断该参数是否异常，5.5】将步骤5.4】所得出参数检测结果与仿真文件中该参数的设定状态进行比较，如果两者一致，则该次试车的规则库数据表格设置正确，否则，规则库表格设置异常，重新进行规则库表格设置。为了保证诊断时，系统的连接可靠性，在步骤I】之前，还包括判断数据采集备份计算机和故障监测与诊断计算机之间的接口传输是否正常的步骤，具体方法如下:6.1】根据同型号发动机以往试车真实数据，对其进行修改制作仿真数据文件，所述仿真数据文件中包括故障监测与判断时所需要的故障监测点参数，故障监测点参数可设置成正常、异常两种状态，6.2】在数据采集备份计算机上回放仿真数据文件，并将仿真数据中各故障监测点参数发送至故障监测与诊断计算机，如果故障监测与诊断计算机能够接收到数据采集备份计算机所传输的数据，则该次试车数据采集备份计算机和故障监测与诊断计算机之间的接口传输正常。如果6.2】的检测结果正常，继续进行判断规则库是否正确的步骤，具体方法如下:6.3】根据参数的属性信息将同一发动机不同参数进行分类，并归纳至具有相同属性的规则库下，不同发动机的规则库设置不相同；所述规则库包括多类数据库表格，每类数据库表格用于存储一类参数在不同时间点的阈值计算方法，6.4】识别仿真数据文件中的参数属性，根据参数属性查询与之相对应的规则库的数据库表格，利用数据库表格中记载的阈值计算方法计算出该参数在这一时间点的阈值，将该参数的实际值与计算值相比较，判断该参数是否异常，6.5】将步骤6.4】所得出参数检测结果与仿真文件中该参数的设定状态进行比较，如果两者一致，则该次试车的规则库数据表格设置正确，否则，规则库表格设置异常，重新进行规则库表格设置。本专利技术与现有技术相比，具有以下优点:1、本专利技术解决了针对单台发动机的液氧煤油发动机故障监测与诊断系统不具备同时监测四台发动机运行状态的能力，能够准确定位故障位置，不发生误报警或者不报警。2、本专利技术需要同时对不同发动机的不同参数进行诊断，为避免各组参数之间相互干扰，影响判断准确度，采用多组参数独立判别技术，利用故障诊断数学算法、数据库技术、传感器量程判断技术，解决了四台发动机之间“或”关系，单台发动机各个参数之间“与”关系的问题，提高了故障诊断系统算法的精度，减少了由于算法、传感器失效等原因产生的误报漏报现象。3、本专利技术在参数阈值计算时，采用了 ATA算法和红线关机算法相结合的方法，在发动机启动阶段，采用红线关机算法，能够保证故障监测与诊断方法的可靠性；当发动机进入稳定段后，采用ATA算法能够提高该方法运行精度。4、本专利技术在参数检测之前，进行了规则库及装置间传输接口是否正确的检验，提高了系统监测与诊断的可靠性。5、在本专利技术中数据采集备份设备同时采集多路信号，同步发送到故障监测与诊断系统，数据包发送、判断准则判读时间均是单台发动机的数倍，采用多参数故障快速判别技术，实现多机多参数判读时间同以往单台发动机判读时间一致，同时采用故障监测与诊断技术从监测到故障发生点发出报警信号到控制系统发出关机指令时间延迟优于50ms。【专利附图】【附图说明】图1故障检测与诊断系统组成框图。【本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：郑小萍，付正，蔡琳，吴锦凤，刘正，李怡，张辉，
申请(专利权)人：西安航天动力试验技术研究所，
类型：发明
国别省市：