基于.NET的小型渦扇發(fā)動機故障判讀系統(tǒng)設計與實現(xiàn)

馬同玲，焦華賓，魯　峰，朱鐵濱，余海生

（1.中國航天科工集團31研究所，北京100074；2.南京航空航天大學江蘇省航空動力系統(tǒng)重點實驗室，南京210016）

基于.NET的小型渦扇發(fā)動機故障判讀系統(tǒng)設計與實現(xiàn)

馬同玲1，焦華賓1，魯峰2，朱鐵濱2，余海生1

（1.中國航天科工集團31研究所，北京100074；2.南京航空航天大學江蘇省航空動力系統(tǒng)重點實驗室，南京210016）

針對某小型渦扇發(fā)動機試車數(shù)據(jù)的故障判讀與診斷問題，應用先進的數(shù)據(jù)庫管理技術建立并設計了發(fā)動機異常監(jiān)視和故障診斷系統(tǒng)，包含試車數(shù)據(jù)異常監(jiān)視與試車故障診斷2大功能模塊。該系統(tǒng)依托.N ET開發(fā)平臺框架，采用以W eb技術為中心的B/S（Brow ser/Server）結構，以O racle 10.0g作為試車故障信息數(shù)據(jù)庫，同時按照系統(tǒng)的功能需求實現(xiàn)不同試驗模式下試車數(shù)據(jù)故障診斷。試驗驗證表明：該系統(tǒng)能有效實現(xiàn)發(fā)動機性能、控制參數(shù)的異常判讀和故障診斷。

故障診斷；小型渦扇發(fā)動機；信息管理；O racle 10.0g數(shù)據(jù)庫；.N ET開發(fā)

0　引言

某型小型渦扇發(fā)動機在交付前需進行驗收試車，并對試車數(shù)據(jù)及曲線進行判讀，從試車數(shù)據(jù)中獲取發(fā)動機的性能、控制系統(tǒng)裝定參數(shù)等重要信息，驗證發(fā)動機各系統(tǒng)的工作能力是否正常、發(fā)動機是否合格，若發(fā)動機發(fā)生故障則需進行故障診斷。以往對試車數(shù)據(jù)的分析處理均由設計人員人工判讀，但該方法存在效率低、易出差錯、故障定位準確率低、安全保密性差等缺陷。因此，開展小型渦扇發(fā)動機試車數(shù)據(jù)故障診斷系統(tǒng)的設計與開發(fā)具有顯著的工程實用價值。近年來，有學者提出利用數(shù)據(jù)庫技術對飛行器故障進行智能診斷的原理和方法［1-2］，以及將數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)應用到運載火箭數(shù)學仿真數(shù)據(jù)、導彈設計、航空發(fā)動機故障診斷上［3-5］。但這些研究主要集中在應用數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)對數(shù)據(jù)進行簡單管理，開發(fā)平臺以及數(shù)據(jù)庫管理方法不夠靈活，如何更充分利用試車數(shù)據(jù)實現(xiàn)對小型渦扇發(fā)動機出廠性能進行檢驗還沒有方便有效的方法和工具。

隨著Web和Internet技術的不斷發(fā)展［6］，B/S系統(tǒng)結構（Browser/Server結構）［7-8］與.NET系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境［9-10］因其系統(tǒng)開發(fā)、維護和使用簡單，在各領域得到了廣泛應用［11-12］。

本文介紹了依托.NET開發(fā)平臺框架所建立的小型渦扇發(fā)動機故障判讀與診斷系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)。

圖1　故障信息數(shù)據(jù)庫組成

1　需求分析

渦扇發(fā)動機故障判讀與診斷系統(tǒng)包括2大功能模塊：試車故障數(shù)據(jù)信息存儲與調用功能模塊以及試車數(shù)據(jù)異常自動判讀功能模塊。

試車故障數(shù)據(jù)信息存儲與調用模塊通過試車數(shù)據(jù)故障信息數(shù)據(jù)庫的建立實現(xiàn)，試車數(shù)據(jù)故障信息數(shù)據(jù)庫不僅服務于渦扇發(fā)動機的設計和方案研究，也為領導決策提供豐富的參考信息，是1個應用與展示相結合的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，如圖1所示。

其中，“試車數(shù)據(jù)故障信息”包含各型號發(fā)動機已知故障模式的故障信息，目前主要包括：型號、發(fā)動機批次、故障產品名稱、產品編號、發(fā)動機編號、故障日期、故障發(fā)生環(huán)節(jié)、試驗編號、試驗內容、地點、故障現(xiàn)象關鍵詞、故障現(xiàn)象、故障原因關鍵詞、故障原因、處理措施、技術改進措施、管理改進措施、故障性質、產品來源、是否是重復性故障、生產廠家（部門）、發(fā)現(xiàn)者、問題責任部門、嚴重程度、數(shù)量、造成的損失（產品、重新熱試車次數(shù)、重新上下臺架次數(shù)等）、重新裝配次數(shù)、報告名稱、典型曲線等。

“故障判據(jù)信息”包含不同型號發(fā)動機各試驗模塊故障判據(jù)以及指令判定條件，其內容包括：自檢、磨合、干起動、濕起動、節(jié)流特性、控制規(guī)律驗證的試驗故障判據(jù)，以及冷、熱起動過程判定條件。

“數(shù)據(jù)曲線信息”包含系統(tǒng)生成的試車數(shù)據(jù)曲線以及數(shù)據(jù)故障曲線，其內容包括：自檢、磨合、干起動、濕起動、燃油油封、節(jié)流特性、控制規(guī)律驗證的試驗數(shù)據(jù)曲線。

試車數(shù)據(jù)故障診斷功能模塊包括發(fā)動機自檢、磨合、濕起動、干起動、節(jié)流特性試驗、控制規(guī)律驗證試驗及燃油油封共7大功能模塊，能實現(xiàn)批產發(fā)動機在不同試驗項目下的試車數(shù)據(jù)故障診斷功能。

系統(tǒng)在進行試車數(shù)據(jù)故障診斷前，要對輸入的數(shù)據(jù)完成野點和隨機噪聲的濾除等信號預處理，同時，有效保留測試數(shù)據(jù)的真實波動及跳變，確保預處理后數(shù)據(jù)的真實性。

系統(tǒng)完成數(shù)據(jù)信號預處理后，根據(jù)發(fā)動機的工作機理，結合用戶提出的數(shù)據(jù)故障診斷判據(jù)，并考慮計算機程序的可實現(xiàn)性，對故障診斷規(guī)則進行規(guī)格化處理，主要診斷參數(shù)包括性能、電氣、燃油系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)等模擬量以及數(shù)字量參數(shù)。

數(shù)據(jù)輸入，包括.log及二進制格式的.bin等多種數(shù)據(jù)格式文件。在數(shù)據(jù)故障診斷中，對出現(xiàn)的異常數(shù)據(jù)以曲線的形式給予警示和故障信息提示；故障診斷結束后以文本形式輸出診斷結果，并形成試車故障診斷報告。

2　發(fā)動機故障診斷數(shù)據(jù)庫設計

在定義發(fā)動機故障信息數(shù)據(jù)庫時，首先必須指定實體（entity）和關聯(lián)（relationship），實體與關聯(lián)（E-R）模型是概念模型設計的有效工具。采用的概念結構設計策略是自底向上方法，即自頂向下地進行需求分析，然后再自底向上地設計概念結構。

渦扇發(fā)動機故障信息數(shù)據(jù)庫按照需求分析，具體可分為數(shù)據(jù)故障信息、數(shù)據(jù)故障判據(jù)信息和數(shù)據(jù)曲線信息3部分。發(fā)動機故障信息E-R如圖2所示。

圖2　渦扇發(fā)動機故障信息E-R

故障判據(jù)信息包括自檢、磨合、干起動、濕起動、燃油油封、節(jié)流特性、控制規(guī)律驗證等9部分內容，由于各試驗模塊傳感器參數(shù)相同，因此，以節(jié)流特性試驗為例說明，其故障判據(jù)信息E-R如圖3所示。

圖3　節(jié)流特性試驗判據(jù)E-R

冷、熱起動過程判據(jù)主要包括吹氣條件、起動時間等定義，其中冷起動試驗包括自檢、磨合、濕起動、干起動、燃油油封5項試驗，熱起動包括節(jié)流特性試驗和控制規(guī)律驗證試驗，其E-R分別如圖4、5所示。

圖4　冷起動過程E-R

圖5　熱起動過程E-R

數(shù)據(jù)曲線信息包括自檢、磨合、干起動、濕起動、燃油油封、節(jié)流特性、控制規(guī)律驗證7種試驗項目的數(shù)據(jù)曲線，數(shù)據(jù)曲線信息E-R如圖6所示。

圖6　數(shù)據(jù)曲線信息E-R

在本系統(tǒng)開發(fā)中，采用兩兩集成的方法將局部E-R集成為總體E-R，即：將具有相同實體的2個E-R相互集成，直到所有具有相同實體的E-R均被集成，從而得到渦扇發(fā)動機故障信息數(shù)據(jù)庫總體E-R。

在渦扇發(fā)動機故障信息數(shù)據(jù)庫概念結構設計中，E-R是由實體、實體的屬性以及實體的關聯(lián)3部分組成，因此，轉換E-R實際上就是將實體、實體的屬性以及實體的關聯(lián)轉換為關系模式，關系模式的集合就稱為關系模型的邏輯結構。本次數(shù)據(jù)庫設計中主要用到的關系模式如下：

（1）1個實體轉換為1個關系模式，即實體類型的主鍵成為表的主鍵，實體類型的屬性成為表列。

例如，在渦扇發(fā)動機故障信息表中，故障信息作為1個實體，每個故障現(xiàn)象關鍵詞，可以惟一標識1種發(fā)動機故障模式，因此，故障信息實體可以表示為如下關系模式：故障信息（故障現(xiàn)象關鍵詞，型號，發(fā)動機批次，產品編號，……）。

（2）具有相同碼的關系模式可以相互合并。如果多個關系模式均包含相同的主鍵，則可以將這幾種關系模式合并，并保留其中1個主鍵，生成1個新的關系模式。

例如，在發(fā)動機故障信息判據(jù)部分，冷、熱起動過程實體均包含發(fā)動機型號主鍵：冷起動過程（發(fā)動機型號，無來流條件，吹中壓氣條件，……）；熱起動過程（發(fā)動機型號，二次起動時間，穩(wěn)態(tài)時間，……）。

可以將二者合并到1個新的關系模式中，即：起動過程（發(fā)動機型號，無來流條件，吹中壓氣條件，……，二次起動時間，穩(wěn)態(tài)時間，……）。按照以上方法將概念結構設計中的所有實體和關聯(lián)，轉換為渦扇發(fā)動機故障信息數(shù)據(jù)庫關系模型后，還需對設計好的模型進行優(yōu)化和評估，以生成1個高效的、最優(yōu)性能的關系模型。利用OEM建立名為“ENGINEDBA”的數(shù)據(jù)庫，并利用其提供的向導工具建立相應的表空間、數(shù)據(jù)表、索引等。

3　發(fā)動機異常監(jiān)視與故障診斷系統(tǒng)功能設計

3.1系統(tǒng)輸入與輸出

在系統(tǒng)功能設計階段，確定系統(tǒng)的輸入與輸出是1個非常關鍵的步驟［13-15］，在此系統(tǒng)的設計過程中，結合用戶需求以及系統(tǒng)的可實施性，系統(tǒng)的輸入與輸出設計如圖7所示。

圖7　渦扇發(fā)動機故障診斷系統(tǒng)功能

現(xiàn)有的試車數(shù)據(jù)輸入文件包括4部分：數(shù)字量和模擬量數(shù)據(jù)文件，以及數(shù)字量和模擬量數(shù)據(jù)預處理文件。數(shù)字量文件為.bin格式16進制數(shù)據(jù)文件，V2TD～V15TD等控制量以縱列的形式排列，采樣率為100 Hz。模擬量文件為.bin格式16進制文件，包括系統(tǒng)性能參數(shù)、潤滑系統(tǒng)參數(shù)、來流判定參數(shù)等28個參數(shù)按組沿縱向依次排列，采樣率為100 Hz。上述數(shù)字量文件和模擬量文件均為傳感器電壓值或電流值的輸出信號，而并非各參數(shù)真實值，因此系統(tǒng)在自動判讀時需要先將這些數(shù)據(jù)轉換為參數(shù)真實值，參數(shù)的轉換關系就包含在數(shù)字量和模擬量預處理文件中，包括各參數(shù)的函數(shù)關系和位置信息等。判讀結束后以文本形式輸出判讀結果，并最終形成試車數(shù)據(jù)判讀報告。

3.2故障異常判讀

渦扇發(fā)動機故障診斷系統(tǒng)對模擬量和數(shù)字量在內的各測量參數(shù)實現(xiàn)自動判讀功能，數(shù)據(jù)異常判讀的準則為故障判據(jù)數(shù)據(jù)庫提供的故障判據(jù)，數(shù)據(jù)判讀的依據(jù)為各功能模塊下的參數(shù)數(shù)值及參數(shù)變化率的閾值。異常判據(jù)設計的好壞直接影響到系統(tǒng)異常判讀的精度以及系統(tǒng)的實用性，因此在設計異常判據(jù)時，應該選取大量試車數(shù)據(jù)對其進行測試，并且反復修改使其適應復雜的試車數(shù)據(jù)信息。

在系統(tǒng)成功實施后，系統(tǒng)管理員用戶也可對故障判據(jù)數(shù)據(jù)庫中所有判讀參數(shù)的標準值、閾值、參數(shù)變化速率及參數(shù)階躍值等數(shù)據(jù)判據(jù)參數(shù)進行更改，對修改完的故障判據(jù)進行保存更新。

3.3數(shù)據(jù)曲線功能

數(shù)據(jù)曲線功能是渦扇發(fā)動機故障診斷系統(tǒng)中的重要功能，其設計的好壞直接影響本系統(tǒng)的實用性以及人機交互性的優(yōu)劣。根據(jù)用戶需求，本系統(tǒng)數(shù)據(jù)曲線顯示功能包括：曲線顯示界面具備在同一界面以堆疊的方式顯示部分或所有試車曲線的功能，當顯示為多條試車曲線時，橫坐標時間軸相互統(tǒng)一。在曲線顯示時能方便地在界面中增加或刪減要顯示的曲線，同時控制曲線的縱坐標與橫坐標的坐標值便于更改，易于實現(xiàn)顯示曲線的放大、縮小、快進與后退等功能。當試車數(shù)據(jù)診斷異常時自動捕捉數(shù)據(jù)異常時刻，并突出顯示該時間段的數(shù)據(jù)曲線，便于人工判斷與分析。

3.4用戶訪問分級管理功能

為了保證系統(tǒng)的安全性和可靠性，根據(jù)用戶對系統(tǒng)功能需求的不同，賦予用戶不同的權限。每個用戶只可訪問系統(tǒng)中其權限范圍允許的數(shù)據(jù)并進行相關操作，不能越權使用，這樣就保證了數(shù)據(jù)的安全性。系統(tǒng)設立系統(tǒng)管理員、賬號管理員以及普通用戶。

3類用戶登錄后的系統(tǒng)頁面均不相同。系統(tǒng)管理員直接登錄到系統(tǒng)管理頁面，即adjustment.aspx，可以對系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)備份、數(shù)據(jù)判據(jù)的更改與保存、系統(tǒng)設置等功能；賬號管理員登錄后進入賬號管理頁面，即User.aspx，只負責修改系統(tǒng)管理員、普通用戶及自身賬號的密碼，以及解鎖操作，而沒有任何其他操作；普通用戶登錄后，則進入判據(jù)查詢、曲線顯示以及故障診斷頁面，即adjustment.aspx，curve.aspx，Default.aspx，可以實現(xiàn)軟件的主體功能，如試驗數(shù)據(jù)的上傳、下載、故障判讀、顯示曲線等。系統(tǒng)分級管理流程如圖8所示。

圖8　系統(tǒng)分級管理流程

4　系統(tǒng)實現(xiàn)與應用

渦扇發(fā)動機故障判讀與診斷應用系統(tǒng)的程序總體如圖9所示。各模塊均根據(jù)用戶具體需求在ASP. NET開發(fā)環(huán)境下設計和開發(fā)，確保其相應的頁面可以實現(xiàn)各自的功能，便于用戶進行相關操作。

圖9　應用系統(tǒng)的程序總體

在渦扇發(fā)動機故障判讀與診斷系統(tǒng)中，用戶必須通過用戶名驗證、密碼驗證、用戶權限驗證后才能登錄到應用管理系統(tǒng)的主界面，對系統(tǒng)進行操作。在登錄過程中，如果用戶輸入密碼或賬號出現(xiàn)3次錯誤，則系統(tǒng)自動退出，并將該賬號鎖定，只有賬號管理員可以解鎖。

4.1判據(jù)調整

成功登錄本系統(tǒng)后，首先進入判據(jù)調整界面。界面左側鏈接文本顯示了軟件的功能，包括判據(jù)調整、數(shù)據(jù)判讀、曲線顯示和故障檢索。界面右側顯示的包括自檢、磨合、干起動、濕起動、燃油油封、節(jié)流特性和控制規(guī)律驗證試驗7大模塊的判據(jù)顯示效果。其中故障判據(jù)數(shù)據(jù)儲存于數(shù)據(jù)庫服務器中，由于渦扇發(fā)動機試車數(shù)據(jù)故障判據(jù)復雜，其判據(jù)種類多，因此，系統(tǒng)根據(jù)用戶需求加入了判據(jù)選擇、判據(jù)下載、判據(jù)上傳等功能。在有多組數(shù)據(jù)故障判據(jù)存在的情況下，用戶可以通過DropDownList控件方便地定位到當前判據(jù)信息。判據(jù)下載按鈕可以將當前的判據(jù)數(shù)據(jù)信息以excel文件形式下載到客戶端供用戶進行判據(jù)調整、修改等操作。判據(jù)上傳按鈕可將客戶端的判據(jù)文件上傳到服務器端，同時將判據(jù)內容保存至數(shù)據(jù)庫中，實現(xiàn)判據(jù)的上傳。顯示當前判據(jù)按鈕可以將DropDownList中顯示的判據(jù)表文件的信息顯示到頁面中，系統(tǒng)所有可修改的判據(jù)信息均顯示在可編輯的文本框中，以方便用戶修改。頁面中的判據(jù)保存按鈕可將當前顯示的判據(jù)保存至DropDownList控件當前顯示的判據(jù)表中，從而實現(xiàn)對判據(jù)的修改。根據(jù)系統(tǒng)安全性要求，判據(jù)的下載、上傳和保存只有系統(tǒng)管理員才可操作。

當單擊顯示當前判據(jù)按鈕時，軟件后臺通過DataTable類讀取保存在服務器的判據(jù)信息，并將其顯示到客戶端網(wǎng)頁上。判據(jù)內容主要含基礎判據(jù)、過程定義、數(shù)據(jù)判據(jù)3類?；A判據(jù)表示各模塊數(shù)字量與模擬量零時刻條件；過程定義則定義了各狀態(tài)的判斷條件，如冷起動的有無來流、吹中壓氣、吹高壓氣，熱起動的2次起動時間、穩(wěn)態(tài)時間段、調工況期間、非調工況期間等，冷起動基礎判據(jù)如圖10所示；數(shù)據(jù)判據(jù)則以表格的形式顯示了數(shù)字量和模擬量共39個參數(shù)的閾值和波動判據(jù)。

圖10　冷起動基礎判據(jù)

4.2異常監(jiān)視

試車數(shù)據(jù)曲線是使用Fusionchats將其呈現(xiàn)在網(wǎng)頁上的。FusionCharts是1個Flash的圖表組件，可以用來制作數(shù)據(jù)動畫圖表，其中動畫效果用Adobe Flash 8獲得，F(xiàn)usionCharts可用于任何網(wǎng)頁的腳本語言類似于HTML、.NET、ASP、JSP技術的，PHP、ColdFusion等，提供互動性和強大的圖表。使用XML作為其數(shù)據(jù)接口，F(xiàn)usionCharts充分利用流體美麗的Flash創(chuàng)建緊湊、互動性和視覺效果精美的圖表。

在傳統(tǒng)的基于圖像的繪制系統(tǒng)中，圖表、圖像生成在服務器端。因此，必須先在服務器上建立復雜的圖像，然后將圖表流到客戶端，提供給每個用戶。FusionCharts能將所有圖表均呈現(xiàn)在安裝有Adobe Flash Player的客戶端，而服務器只需預先建立swf文件和xml數(shù)據(jù)文件。用戶在對試車數(shù)據(jù)進行故障判讀時，系統(tǒng)會自動生成該數(shù)據(jù)的xml文件并將其保存在服務器端，然后將該文件的絕對路徑保存在數(shù)據(jù)庫中，當用戶轉入到曲線顯示界面時，系統(tǒng)自動連接數(shù)據(jù)庫并讀取數(shù)據(jù)庫中的文件路徑信息，從而將曲線數(shù)據(jù)呈現(xiàn)在頁面上。由于從發(fā)動機各傳感器測得的數(shù)據(jù)數(shù)量級有差異，若將所有數(shù)據(jù)均顯示在1張圖表上，數(shù)據(jù)的變化規(guī)律就無法清晰呈現(xiàn)，因此，在設計時考慮將數(shù)量級相同的傳感器參數(shù)顯示在同1個圖表中。裝訂試驗驗證數(shù)字量和模擬量的監(jiān)視效果分別如圖11、12所示。

圖11　裝訂驗證試驗數(shù)字量曲線

圖12　裝訂驗證試驗模擬量曲線

異常監(jiān)視曲線的橫坐標表示時間，縱坐標表示參數(shù)值，并且在同一試驗狀態(tài)下每個圖表橫坐標相互一致。圖中彩色折線表示試驗數(shù)據(jù)中各參數(shù)的變化規(guī)律，而黑色折線則突出顯示了異常點，使故障點數(shù)據(jù)一目了然。每幅圖中折線顏色、折線粗細、畫布顏色、畫布大小、圖表顏色、圖表大小等各種屬性均可根據(jù)用戶需求修改。折線圖可任意放大縮小，其中同步其他曲線鏈接可將該頁面中其他折線圖縮放到當前折線圖的起止時間節(jié)點處，以便于對比查看。

4.3故障判讀

數(shù)據(jù)判讀界面包括自檢、磨合、干起動、濕起動、燃油油封、節(jié)流特性、裝訂驗證7種選項卡，實現(xiàn)了7種不同試驗模式下的數(shù)據(jù)判讀。為了節(jié)省判讀時間，提高判讀效率，用戶在每次判讀前可將需要判讀的參數(shù)選中，而未選中的參數(shù)則不進行判讀。

判讀時包括參數(shù)閾值判讀和參數(shù)變化率（波動）判讀，在參數(shù)值判讀過程中，電氣和燃油系統(tǒng)等參數(shù)是按照發(fā)動機各指令時刻來判讀的，而當發(fā)動機試車指令變換時，這些參數(shù)的變化都存在著一定延遲，稱之為過渡狀態(tài)，若直接對過渡狀態(tài)進行判讀，必然會出現(xiàn)許多異常點，因此，在判讀這些參數(shù)時，程序會相應地跳過過渡狀態(tài)，以降低系統(tǒng)的虛警率。判讀流程如圖13所示。

圖13　故障判讀流程

由于系統(tǒng)判讀時程序主要在服務器端運行，為了實時監(jiān)視服務器的運行狀態(tài)，需要將服務器數(shù)據(jù)發(fā)回至客戶端瀏覽器，一般通過重載整個頁面來實現(xiàn)，而在渦扇發(fā)動機故障診斷系統(tǒng)中，這樣做不滿足需求。因此，采用先進的AJAX（Asynchronous JavaScript and XML）技術實現(xiàn)瀏覽器與服務器的異步數(shù)據(jù)傳輸，并且保證頁面的局部更行。在本系統(tǒng)中，這項技術則通過UpdatePanel控件、ScriptManager控件和Timer控件來實現(xiàn)，其中UpdatePanel控件表示需要刷新的區(qū)域；ScriptManager控件屬性EnablePartialRendering設置為true，表示支持頁面中UpdatePanel控件的區(qū)域異步回傳和局部更新功能；Timer控件中Interval屬性設置為100，表示UpdatePanel控件區(qū)域的刷新時間，即每100 ms刷新1次。

判讀結束后系統(tǒng)會在服務器端自動生成判讀報告，用戶可根據(jù)需求下載查看，報告內容包括基本信息、驗收參數(shù)判讀結果、各參數(shù)判讀結果以及故障診斷結果，其中各參數(shù)判讀結果包括異常參數(shù)的異常提示和異常點數(shù)，依次縱向排列，故障診斷結果包括故障名稱以及報警參數(shù)，同樣依次縱向排列。故障診斷報告如圖14所示。

圖14　故障診斷報告

異常監(jiān)視與故障診斷系統(tǒng)采用數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的SQL語言，利用GridView控件設計了可視化的方便的故障檢索、上傳以及編輯模塊，實現(xiàn)利用歷史數(shù)據(jù)進行故障檢索。該模塊具有用戶界面友好、操作簡單、實用性強、功能齊全等特點，同時，具有較高的可靠性，其具體界面如圖15所示，由于篇幅所限，只給出發(fā)動機Pt3傳感器零點漂移故障信息（僅包括型號、發(fā)動機批次等12列屬性）。

圖15　故障檢索頁面

從圖中可見，故障信息上傳功能只有系統(tǒng)管理員可以操作，即管理員可以通過上傳控件將本地編輯好的故障信息文件（Excel文件）上傳到數(shù)據(jù)庫服務器中。故障檢索功能則是按型號、發(fā)動機批次等30個條件（不包括典型曲線）與的關系進行檢索，并且支持模糊檢索功能。當用戶在相應條件下輸入檢索內容并按下檢索按鈕時，系統(tǒng)后臺自動生成1組相應的SQL查詢語句同時連接數(shù)據(jù)庫執(zhí)行相應的查詢工作。檢索后得到的故障信息會顯示在下方的GridView控件中，該表的最后2列為編輯和刪除事件（限于篇幅，并未顯示），可更新或刪除該條數(shù)據(jù)。

5　結束語

基于.NET的發(fā)動機異常監(jiān)視與故障診斷系統(tǒng)設計方法，采用先進的B/S結構，利用oracle10.0g數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)對相關數(shù)據(jù)進行管理，同時，在.NET環(huán)境中，完成了小型渦扇發(fā)動機試車數(shù)據(jù)故障數(shù)據(jù)庫及基于此數(shù)據(jù)庫的異常監(jiān)視與故障診斷系統(tǒng)的開發(fā)。有效解決了“文件化”數(shù)據(jù)管理方式存在的問題，消除了各型號發(fā)動機數(shù)據(jù)判據(jù)復雜、數(shù)據(jù)判據(jù)不明確、判讀效率低等缺陷，同時，又保證的數(shù)據(jù)的安全性。該系統(tǒng)在某型發(fā)動機上應用，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)共享，更好地發(fā)揮了判據(jù)的使用價值，提高了工作效率。

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（責任編輯：張寶玲）

Design and Implement of Monitoring and Fault Diagnosis System for Small Turbofan Engine Based on.NET Platform

MA Tong-ling1，JIAO Hua-bin1，LU Feng2，ZHU Tie-bin2，YU Hai-sheng1
（1.The 31st Research Institute of CASIC，Beijing 100074，China；2.Jiangsu Province Key Laboratory of Aerospace Power System，Nanjing University of Aeronautics and Astronautics，Nanjing 210016，China）

Aiming at the capability of fault monitoring and diagnosis for a small turbofan engine on test-bed，an approach to engine condition monitoring and fault diagnosis based on advanced database management technologies was developed，and two main functions of the system were established.The development framework of the system is.NET platform，and the system architecture is the B/S（Browser/ Server）of the Web technology.Test fault information database based on Oracle 10.0g software was used to manage historical fault data and expert fault rules.The test fault diagnosis in several different experimental modes was performed according to the system function requirement.Experiment results show that the developed system is effective to monitor abnormal condition and diagnose faults for the small turbofan engine.

fault diagnosis；small turbofan engine；information management；Oracle 10.0g database；.NET development

V 233.7

A

10.13477/j.cnki.aer oengine.2016.01.019

2014-12-19

馬同玲（1976），女，碩士，高級工程師，主要從事渦輪發(fā)動機總體與質量可靠性設計工作；E-mail：jhuabin@sina.com。

引用格式：馬同玲，焦華賓，魯峰，等.基于.NET的小型渦扇發(fā)動機故障判讀系統(tǒng)設計與實現(xiàn)［J］.航空發(fā)動機，2016，42（1）：92-98.MA Tongling，JIAO Huabin，LU Feng，et al.Design and implement of monitor in gandfault diagnosis system for small turbofan engine based on.NET platform［J］.Aeroengine，2016，42（1）：92-98.