用于对监控飞机发动机的系统进行验证的工具技术方案

本发明专利技术涉及一种用于对监控飞机发动机(5)的至少一项设备的系统(3)进行验证的工具，该工具包括：处理装置(11)，配置成收集与所述一项设备有关的观测数据；分析装置(12)，配置成关于观测数据的当前量计算至少一个质量指标的当前值；分析装置(12)，配置成估计质量指标的所述当前值达到预定可靠性准则的概率，由此形成概率可靠性定律；以及分析装置(12)，配置成基于所述概率可靠性定律估计观测数据的最小量，基于观测数据的该最小量，质量指标的值以高于预定值的概率达到预定可靠性准则。

A tool used to validate a system that monitors aircraft engines

The invention relates to a method for monitoring of aircraft engine system (5) at least one device (3) to verify the tool, the tool includes a processing device (11) configured, observation data collection and the analysis of an item of equipment; device (12) configured to close to the current volume. The observation data of calculating at least one indicator of the quality of the current value; analysis device (12), to estimate the quality index of the current value of the probability of reaching a predetermined reliability criterion, thus forming a probabilistic reliability law; and analysis device (12) configured, the probabilistic reliability estimation of minimal amount of law based on the data. Based on the minimum observation data, quality index value is higher than a predetermined value, the probability to reach the reliability criterion.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及飞机发动机监控系统的领域，更具体地，涉及一种用于对监控飞机发动机设备的系统进行验证的工具。
技术介绍
监控系统用来检查飞机发动机的各个设备在正确地运转。例如，存在一个在点火过程中分析发动机的行为的监控系统、分析气体轨迹的另一系统、检测过滤器的堵塞的又一系统以及分析耗油量的另一系统等等。所有这些监控系统相结合足以提高飞机发动机的安全性及可靠性。特别地，这些监控系统使得可以避免或限制空中停车、减少航班的延误或取消、并且更特别地通过预测故障并识别故障或有缺陷的部件来有利于发动机维护。目前，存在一种用于基于与规范限定的阈值进行比较的指标来设计监控系统的工具。在申请人所申请的法国专利申请FR2957170中描述了该工具。对监控系统的验证要求测试应该例如在测试台上进行以收集大量的数据。然后，必须留出大量的资源和时间来执行这些测试，此外，收集到的大量数据会需要较长的计算时间。还可能的是，一个监控系统的验证水平不同于另一监控系统的验证水平。这会使从不同发动机监控系统输出的数据分析起来较复杂。本专利技术的目的是公开一种用于对监控飞机发动机中的设备的系统进行验证的工具，能够优化验证所需的数据量，因此减小了开发成本并节约了时间，同时提高了监控系统的可靠性。
技术实现思路
该专利技术由用于对监控飞机发动机中的至少一件设备的系统进行验证的工具来限定，该工具包括：-处理装置，配置成收集与所述设备有关的观测数据，-分析装置，配置成关于由处理装置收集的观测数据的当前量计算至少一个质量指标的当前值。-分析装置，配置成估计质量指标的所述当前值达到预定可靠性准则的概率，由此形成关于质量指标的一组值估计的概率可靠性定律，该质量指标的一组值适用于观测数据的对应的一组量，以及-分析装置，配置成根据所述概率可靠性定律估计观测数据的最小量，从观测数据的该最小量开始，质量指标的值以超出预定值的概率达到预定可靠性准则，-测试装置，配置成通过将一组质量指标应用到与所述设备有关的观测数据的所述最小量来评估对所述监控系统的验证。这使得可以知道何时停止收集数据以评估监控系统，从而可以降低测试成本。有利地，所述预定值是预先限定为是可接受的误差的补数。有利地，分析装置配置成通过将交叉验证技术应用到观测数据的所述当前量来计算质量指标的当前值。所述交叉验证技术可以选自以下技术：拔靴法、K折法、留一法。有利地，该一组质量指标包括以下指标：误报率、检测率、定位率。有利地，分析装置配置成对所述一组质量指标的值应用回归技术来确定逼近函数，该逼近函数表示随观测数据的量变化的所述概率可靠性定律。根据本专利技术的一个特殊特征，针对与误报的概率对应的质量指标，随观测数据的量n变化的所述逼近函数由以下关系式来表达：其中，a、b、c是回归常数。有利地，测试装置配置成通过将一组质量指标应用到在测试台上和/或在操作中的一队飞机发动机上收集的观测数据的量来在监控系统安装到飞机上之前评估对所述监控系统的验证。这使得可以对适于监控系列发动机的通用监控系统进行验证。有利地，测试装置配置成通过将一组质量指标应用到在飞行中所收集的观测数据的量来在监控系统安装到系列发动机上之后继续验证并调整所述监控系统。这意味着监控系统可以是专用的，以使监控系统适于该监控系统安装在其上的发动机的具体使用，该具体使用可以取决于任务、轨迹、维护等等。本专利技术还旨在提出一种由根据以上特征中的任一特征所述的设计工具所设计的用于监控至少一件飞机发动机设备的系统，所述系统配置成接收特定于所述设备的观测数据，以及传递包含对所述设备的状态的诊断的结果。本专利技术还涉及一种对用于监控至少一项飞机发动机设备的系统进行验证的方法，该方法包括测试步骤，以通过将一组质量指标应用到与所述设备有关的观测数据的量来评估对所述监控系统的验证，所述方法还包括以下步骤：-收集与所述设备有关的观测数据，-关于由处理装置收集的观测数据的当前量计算至少一个质量指标的当前值，-估计质量指标的所述当前值达到预定可靠性准则的概率，由此形成关于一组质量指标的值估计的概率可靠性定律，质量指标的该组值适用于观测数据的对应的一组量，以及-根据所述概率可靠性定律估计观测数据的最小量，从观测数据的最小量开始，质量指标的值以超出预定值的概率达到预定可靠性准则，观测数据的所述最小量与将用来评估对所述监控设备的验证的观测数据的所述量对应。附图说明在阅读以下针对非限制性的信息给出的描述之后以及参照附图，将更好地理解根据本专利技术的工具和方法的其他特征及优点，在附图中：-图1概略地示出了根据本专利技术的一个实施例的用于对监控飞机发动机上的设备的系统进行验证的工具；-图2为示出了根据本专利技术的一个实施例的确定下述最小数据量的方法的流程图，该最小数据量用于观测和验证对飞机发动机上的至少一项设备进行监控的系统；-图3为表示根据本专利技术的与理论可靠性定律及其逼近函数有关的曲线的曲线图；-图4为表示与理论可靠性定律有关的曲线周围的观测测量值的曲线图；-图5概略地示出了根据本专利技术的第一优选实施例的用于对监控飞机发动机上的设备的系统进行验证的工具；以及-图6概略地示出了根据本专利技术的第二优选实施例的用于对监控飞机发动机上的设备的系统进行验证的工具。具体实施方式本专利技术公开了用于对验证监控系统所必需的数据量进行估计以及预测的工具的使用。图1概略地示出了根据本专利技术的第一优选实施例的用于对监控飞机发动机5上的设备的系统3进行验证的工具1。监控系统3可以由模块31-34组成，并且每个模块使用具体的算法来执行具体的任务。这种监控系统以申请人的名义在专利申请FR2957170中进行了公开，且该监控系统可以包括数据采集模块31、归一化模块32、异常诊断或检测模块33、识别缺陷的分类模块34等等。在执行中，数据采集模块31配置成接收通过飞机发动机5上的传感器或通过机载计算机采集的具体测量值或数据71，以及配置成输出给出了有关发动机5上的设备的物理或逻辑元件的信息的具体数据或变量。从未经处理的瞬时测量值(温度、压力、燃油量、轴旋转等等)中提取这些数据71。例如，具体数据可以与每次发动机起动后发动机轴达到最大加速度所需的时间、发动机排气温度的梯度、点火时间、阀打开时间、速度趋势等对应。归一化模块32配置成从采集模块31接收具体数据以使这些具体数据归一化，以及输出与环境无关的标准化数据。从这些标准化数据开始，现在的目标是进行异常诊断，然后推断出具体的故障以及可能的有关物理部件。因此，异常检测模块33配置成从归一化模块32接收标准化数据以构建表示发动机5的行为的标志，以及如果发动机5的行为的标志显示出异常则创建诊断。异常检测模块33还配置成输出表示该标志的评分。取决于该评分与预先限定的阈值相比较的值，检测模块33配置成生成或不生成指示检测到异常的警报。分类模块34配置成输出故障识别措施。例如，在通过针对每个故障计算发生概率而识别了故障后，监控系统3可以使用该发生概率来检测有缺陷的部件。因此，取决于应用类型，监控系统3配置成执行以下几个任务：这些任务可以包括数据采集、数据归一化、异常检测以及可能地对所检测到的异常的分类。然而，必须在监控系统可以投入使用之前对监控系统执行鉴定或验证阶段。因而，使用验证工具来核实对监控系统的验证。根据本专利技术，验本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于对监控飞机发动机(5)上的至少一项设备的系统(3)进行验证的工具，包括测试装置(13)，所述测试装置配置成通过将一组质量指标应用到与所述设备有关的观测数据(7)的量来评估对所述监控系统(1)的验证，其特征在于，所述工具包括：‑处理装置(11)，配置成收集与所述设备有关的观测数据，‑分析装置(12)，配置成关于由所述处理装置(11)收集的观测数据的当前量来计算至少一个质量指标的当前值，‑分析装置(12)，配置成估计质量指标的所述当前值达到预定可靠性准则的概率，由此形成关于质量指标的一组值估计的概率可靠性定律，质量指标的所述一组值适用于观测数据的对应的一组量，以及‑分析装置(12)，配置成根据所述概率可靠性定律来估计观测数据的最小量，从观测数据的所述最小量开始，所述质量指标的值以超出预定值的概率达到预定可靠性准则，观测数据的所述最小量与将用来评估对所述监控设备的验证的观测数据的所述量对应。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.11.05 FR 14606681.一种用于对监控飞机发动机(5)上的至少一项设备的系统(3)进行验证的工具，包括测试装置(13)，所述测试装置配置成通过将一组质量指标应用到与所述设备有关的观测数据(7)的量来评估对所述监控系统(1)的验证，其特征在于，所述工具包括：-处理装置(11)，配置成收集与所述设备有关的观测数据，-分析装置(12)，配置成关于由所述处理装置(11)收集的观测数据的当前量来计算至少一个质量指标的当前值，-分析装置(12)，配置成估计质量指标的所述当前值达到预定可靠性准则的概率，由此形成关于质量指标的一组值估计的概率可靠性定律，质量指标的所述一组值适用于观测数据的对应的一组量，以及-分析装置(12)，配置成根据所述概率可靠性定律来估计观测数据的最小量，从观测数据的所述最小量开始，所述质量指标的值以超出预定值的概率达到预定可靠性准则，观测数据的所述最小量与将用来评估对所述监控设备的验证的观测数据的所述量对应。2.根据权利要求1所述的验证工具，其特征在于，所述预定值是预先限定为是可接受的误差的补数。3.根据权利要求1或2所述的验证工具，其特征在于，所述分析装置(12)配置成通过将交叉验证技术应用到观测数据的所述当前量来计算质量指标的所述当前值。4.根据权利要求3所述的验证工具，其特征在于，所述交叉验证技术选自以下技术：拔靴法、K折法、留一法。5.根据前述权利要求中任一项所述的验证工具，其特征在于，所述一组质量指标包括以下指标：误报率、检测率、定位率。6.根据前述权利要求中任一项所述的验证工具，其特征在于，所述分析装置(12)配置成对所述一组质量指标的值应用回归技术来确定逼近函数，所述逼近函数表示随观测数据的量...

【专利技术属性】
技术研发人员：杰罗姆·亨利·诺埃尔·拉凯，
申请(专利权)人：赛峰飞机发动机公司，
类型：发明
国别省市：法国;FR