關(guān)于航空機電產(chǎn)品故障預測和健康管理技術(shù)的思考

鄭鵬舉

摘 ?要：這些年，航空事業(yè)不斷發(fā)展，使得航空機電產(chǎn)品的智能化和信息化程度大大提高，但是這樣大大增加了航空機電設(shè)備的維護難度。如何更好地做好航空機電設(shè)備的故障預測以及健康管理的相關(guān)問題做了一些探索，從而更好地促進我國航空事業(yè)的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：航空機電產(chǎn)品;故障預測;健康管理技術(shù)

1.航空機電產(chǎn)品故障預測系統(tǒng)的監(jiān)管模式

故障預測的本質(zhì)就是對于航空發(fā)動機設(shè)備中可能出現(xiàn)的各種故障和外部干擾，采用運維監(jiān)管的處理措施來保障航空系統(tǒng)地穩(wěn)定運行。主要可以分為三種運維監(jiān)管模式，主要包括了事前監(jiān)控、事中分析、事后審計這三個過程。通過三種運行模式相互配合，而且航空機電產(chǎn)品故障預測系統(tǒng)是將故障診斷、網(wǎng)絡通信、系統(tǒng)管理相結(jié)合的綜合系統(tǒng)，通過利用信息技術(shù)能夠?qū)τ诤娇諜C電設(shè)備的受損情況以及壽命進行合理地預測，從而更好提高航空機電設(shè)備的使命壽命。因此故障預測系統(tǒng)就是根據(jù)機電設(shè)備的實際需求來構(gòu)建一個科學的管理運營模式。

1.1事前監(jiān)控

在“事前監(jiān)控”模式的功能主要是是對航空系統(tǒng)的一些重要系統(tǒng)技術(shù)有效的監(jiān)管，主要涉及的有業(yè)務系統(tǒng)、容災系統(tǒng)，同時還需要對一些重要的服務和設(shè)備運行參數(shù)進行監(jiān)控。在航空機電產(chǎn)品系統(tǒng)中主要通過檢測系統(tǒng)相關(guān)運行的一些指標來判斷系統(tǒng)內(nèi)部狀態(tài)以及是否存在故障問題，主要是通過給系統(tǒng)一個激勵信號，然后手機激勵信號的響應信號的相關(guān)指標，主要包括了響應時間、連續(xù)峰值、以及延時均值，通過分析上述參數(shù)就可以全面評估業(yè)務系統(tǒng)運行的狀態(tài)，從而判斷業(yè)務系統(tǒng)的是否發(fā)生故障。而容災系統(tǒng)可以實現(xiàn)容災信息與平臺之間的信息共享，從而能夠?qū)ιa(chǎn)端和容災端的錯誤分布情況進行合理的分析判斷，一旦發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)出現(xiàn)故障，可以通過共享的數(shù)據(jù)進行自動恢復，從而保障數(shù)據(jù)的安全可靠。服務和設(shè)備運行的主要功能是要對航空系統(tǒng)中的各類IT資源進行有效的監(jiān)控，從而保障網(wǎng)絡系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

1.2事中分析

“事中分析”這種模式主要的功能是能夠有效分析航空機電產(chǎn)品的各種故障類型以及航空機電產(chǎn)品磨損以及使用壽命等狀態(tài)。這種模式的主要包括了模型構(gòu)建、事件信息搜集以及處理以及事件結(jié)果預測等過程，是構(gòu)成了故障預測系統(tǒng)的基礎(chǔ)。首先，事中分析模式需要根據(jù)事前監(jiān)控模式分析得到的結(jié)構(gòu)，來有針對性的構(gòu)建預處理模型，在宏觀上要能夠確定故障的種類以及類別，同時在建模的過程中需要將航空系統(tǒng)中的各種不穩(wěn)定因素考慮在內(nèi)，在開展數(shù)學建模過程中，要綜合考慮到一些重要的影響因素，將這些因素作為主要的變量，忽略那些影響作用很小的因素，從而保障模型的魯棒性。然后，可以在模型之后將專家知識庫、可信故障集和快速排序算法引進事中分析的過程中，從而實現(xiàn)報警不同等級的劃分。最后，根據(jù)分析的結(jié)構(gòu)將報警信息進行分布。

1.3事后審計

事后審計模式在整個故障預測模型中占據(jù)了很重要的位置，網(wǎng)絡系統(tǒng)在日常運行過程中會產(chǎn)生大量的事件數(shù)據(jù)和事件預測結(jié)果，這些數(shù)據(jù)詳細地反應了航空機電產(chǎn)品系統(tǒng)運行狀態(tài)以及受用壽命情況，事后審計模式的開展主要是通過這些數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)進行的。但是航空系統(tǒng)中各個設(shè)備的日志信息大多數(shù)沒有相關(guān)性，存在著“信息孤島”問題，如何將這些日志信息有機的結(jié)合起來是事后審計環(huán)節(jié)的最重要工作。工作主要是通過兩方面開展的，第一，事后審計模式主要以業(yè)務為基礎(chǔ)來進行對于航空系統(tǒng)的性能統(tǒng)計和報表分析，同時事后分析過程主要需要建立在相關(guān)分析的基礎(chǔ)上，通過數(shù)學模型中的多元回歸方法或者回歸選元的方法來提供系統(tǒng)分析以及預測能力。另一方面，在事后分析環(huán)節(jié)可以采用事件流的分析方法，使運維人員能夠建立合理預測分析模型，解決事件之間的跨層次和跨系統(tǒng)之間的依賴關(guān)系。

2.提高企業(yè)故障預測模型應用的幾點建議

2.1進行科學有效的管理

故障預測模型應用需要更完善的機制和系統(tǒng)來支持它。作為航空公司，必須要認識到做好航空機電產(chǎn)品維護和管理的重要性，機電設(shè)備的使用壽命跟維護水平密切相關(guān)。因此為了做好航空機電設(shè)備健康管理，需要企業(yè)在日常管理過程中需要不斷完善航空機電設(shè)備管理制度，加強對于機電設(shè)備的日常檢測和維護力度。另外，還需要將故障預測模型有效應用在實際的航空機電設(shè)備故障檢測環(huán)節(jié)當中，隨時根據(jù)航空設(shè)備的運行情況，通過故障預測系統(tǒng)來有效控制所有設(shè)備的運行狀態(tài)，同時加強監(jiān)控他們的運行狀態(tài)。在通過對獲得的狀況運行的數(shù)據(jù)之后，系統(tǒng)要進行數(shù)據(jù)分析得到其風險的評估，并根據(jù)風險相應采取措施進行處理。另外，在輸機電設(shè)備運行中應引入更先進的科學技術(shù)，這樣來保證輸機電設(shè)備的運行的可靠性和穩(wěn)定性。例如，可以將數(shù)據(jù)挖掘和人工智能的相關(guān)方法運用到機電產(chǎn)品故障預測地過程當中，通過對于相關(guān)數(shù)據(jù)的分析和挖掘，及時發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)背后存在的故障缺陷和故障種類，從而制定相應的維護策略，從而更好地提高航空設(shè)備的使用壽命。

2.2轉(zhuǎn)變管理理念，提高設(shè)備效率

發(fā)動機設(shè)備由于自身機械結(jié)構(gòu)設(shè)計問題，發(fā)動機在運行過程中由于齒輪之間的摩擦不可避免會產(chǎn)生一定的熱量。為了更好提高設(shè)備維護質(zhì)量，提高設(shè)備能量轉(zhuǎn)換效率，更好地提高設(shè)備使用年限。在新時期為了提高設(shè)備的維護質(zhì)量和維護效率，需要積極轉(zhuǎn)變設(shè)備管理和維護策略，傳統(tǒng)的管理維護策略不再滿足現(xiàn)代設(shè)備發(fā)展地需要。在設(shè)備維護和管理過程中需要加強每一個環(huán)節(jié)管理，注重提高每一個環(huán)節(jié)管理質(zhì)量和效率，從而保障發(fā)動機設(shè)備更好穩(wěn)定運行。另外更好地管理好發(fā)動機設(shè)備，需要學習新的管理理論和管理策略。同時還需要加強設(shè)備的監(jiān)督力度，分別是事前監(jiān)督、事中監(jiān)督和事后監(jiān)督三個環(huán)節(jié)。只有保障了每一個環(huán)節(jié)安全穩(wěn)定地運行，才能更好地保障發(fā)動機設(shè)備高效穩(wěn)定運行，更好地提高設(shè)備效率。

3.結(jié)語

簡而言之，故障預測模型對于提高航空機電設(shè)備的安全性和穩(wěn)定性起著至關(guān)重要的作用，各個航空企業(yè)在實際運行過程中，要結(jié)合自己企業(yè)的發(fā)展情況合理將故障預測模型應用于航空機電設(shè)備，從而更好地提高航空設(shè)備的使用壽命。

參考文獻

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