关于航空发动机智能监控及健康管理技术的发展和应用

李伟洋

摘要：人们生活水平的不断提升，同时也增加了自己出行次数，飞机在人们出行的过程当中，是重要的交通工具之一，乘坐飞机出行，不单单能够减少出行的时间，还能够提升出行的效率，但是为了确保飞机在行驶的过程当中具有安全性与可靠性，国内与国外科研部门共同研发了航空发动机智能监控和健康管理系统。众所周知，航空发动机是是飞机的心脏，其质量的高低与飞机能否能够稳定的飞行之间有着紧密关系，更与大众的生命财产安全之间有着紧密的联系。因此，本篇文章主要对于航空发动机智能监控及健康管理技术的发展和应用进行认真分析和研究，以做参考。关键词：航空发动机;智能监控;健康管理;技术;发展;应用;在飞机行驶的过程当中，安全永远是最永恒的一个话题，安全是民航业发展的生命线，与此同时，飞机在进行规划与设计的过程当中，还要与民航业的要求标准相符合、相一致，特别是需要对于安全运行加强关注与重视。航空发动机是飞机飞行过程当中最主要的动力来源，同时，在飞机飞行的过程当中扮演着重要的角色和占据关键的位置，航空发动机性能的高低与飞机能否稳定的飞行和旅客的人身安全之间都有着紧密的联系，必须要确保其有极高的可靠性。基于此，本文下面主要对于航空发动机智能监控以及健康管理技术的发展和应用进行进一步的分析和研究。

1、工程的概况

2021年1月-2021年5月，主要参与芜湖钻石航空发动机装配线MES系统方案设计和区域PLC程序架构设计及调试：我为主要的参与者主要负责的工作是下位PLC程序的编写和MES接口设计、WEB前端系统设置模块的方案设计。该项目与传统发动机装配线不同处在于其为装配岛式的生产线，生产过程柔性化程度高，配方化管理，质量管控严格，生产过程信息化集成度高，在此之前我所接触到的项目MES系统只是负责采集信息而不负责对具体的现场级的仪器工具进行操作而该操作功能之前都是由PLC完成的，但在该项目中由于客户需要MES系统作为装配步序管理，需要MES系统去控制现场级的仪器工具，因此在设计MES接口的时候，如何将这些仪器工具的数据高效的组织起来与MES系统交互，就需要考虑MES接口的设计方式

2、航空发动机智能监控的发展

通过大量的研究证明，当航空发动机具有了极高的可靠性与稳定性，不单单能够保证飞机在飞行的过程中不会出现任何的危险，还能够节约飞机维修的成本，进一步的提升发动机的经济性，还有最重要的一点，就是能够为航空发动机的创新设计提供众多的参考。众所周知，航空发动机是飞机的心脏，也是航空器维护当中最重要的内容之一，只有确保了发动机工作的效率，才能够让飞机飞行的过程当中不会出现任何的危险，无论是学术界还是工業界都对其进行了深入的研究和细致的分析，同时，此问题也是航空维修部门最亟待解决和值得深思的问题之一，所以说航空发动机智能监控受到了国内和国外众多学者的广泛关注与重视。改革开放至今，已经走过了四十多个春秋，我们国家的发展可以用“日新月异”和“突飞猛进”八个字来形容，尤其是在新形势的大背景之下，越来越多的行业获得了长足的发展，其中最具代表性的当属航空企业。我国各航空公司也加大了引进飞机的数量，与此同时，维修的费用也占据了航空公司总成本当中很大的比例，为了有效的节约发动机运行和节约维护的成本，降低和减少安全事故发生的可能性与风险，伴随着大数据时代的到来，计算机等呈现出了蓬勃的发展态势，航空发动机维修的思想也应该紧紧跟着时代发展的脚步，不断的进行革新，将传统的方法进行摒弃，因为传统的方法不单单加具了相关维修工作人员的劳动强度，还让航空公司浪费掉了众多的物力、人力、财力，而现在则是运用航空发动机智能监控，通过对于实际的情况进行实时的监督与控制，还运用这种管理方法，对于行发动机本体的正常运行进行有效的保护，为航空发动机的维修提供了众多的数据支持，所以说航空发动机的智能监控与健康的管理技术获得了更好的发展。

3、健康管理技术的应用分析

近几年来，通过了相关工作人员不懈的努力和钻研，终于研发出了飞行器健康管理技术，此技术的出现，不单单代表着重大技术的变革，更是有效的降低和减少了事故发生的几率与可能。尤其是美国所研发的EHM系统，此系统能够有效的降低和减少发动机出现问题的可能。通过对于健康管理技术进行认真的分析和研究，发现其主要是依托了测试、诊断以及预测信息，对于飞行器是否是健康的状态进行了科学的监督，准确性非常的高，而且此系统还有一个非常重要的优点那就是鲁棒性，可以有效的避免和接收到假信号的影响。航空发动机健康管理会涉及到许多专业性的内容，主要包括了材料、气动、热力学、控制理论等各项学科，研究的对象具有复杂性的特点，而且此系统还包括多种高新技术，例如：预测技术、数据管理、智能传感器等等。在这个具有复杂性特点的系统当中，数据可以说是前提也可以说是基础，并且种类非常的多，没有规律性可言，更加精准的对于发动机的实际状态进行判断，对于数据的安全性等各方面提出了更高的要求。与此同时，发动机也是一个非常复杂的非线性的系统，发动机状态信息会来自于各个数据源，无论是智能传感器系统检测时的实时状态，还是发动机历史维修的记录等，为了更加准确的判断发动机是否处在了健康的状态当中，所有的数据都可以作为参考。

航空发动机智能监控和健康管理系统对其进行判断，是对于软件还是硬件系统都提出了更高的要求与希望，在此过程当中所遵循的所有数据都是实时动态的数据、历史的数据等各项内容，而且预测从本质上来说可分为三个类型，即发动机零部件的失效模型与发动机数据模型，对发动机各系统原理的理解、专业知识和丰富经验等，这些方法主要包括了神经网络分析方法和模糊逻辑飞机方法，各项数据信息都极有可能受到各种因素的影响和制约，所以也说明了预测的准确性的无法保证。

因为我们国家的航空工业与其他一些发达国家相比较，还存在着一定的距离，所以在对于相关技术还在研究的过程当中，特别是是航空发动机，对于智能监控和健康管理方面的研究还在起步的阶段，许多重要的技术并没有突破。而国外发动制造厂商有着多年且丰富的研究和制造发动机的经验，也积累了不同型号的发动机、大量的数据，给发动机的可靠性提供强有力的数据支持与帮助。但是在新时代的大背景之下，伴随着c919研发的成功，我国的航空工业水平再次提高到了一个新的层次与高度，相信在航空发动智能监控及健康管理研究方面，相关工作人员也不会停止分析和研究，一定会取得更高的成果。结束语：综上所述，通过对于发动机的智能监控和健康管理技术进行认真的分析和研究，发现此问题非常的复杂，而且十分的关键，通过对于国、内外航空发动机智能监控及健康管理的内容进行细致的研究，再对于针对性的问题进行了仔细的探索，也分析了我们国家在这方面研究过程当中所遇到的困难和差距，希望能够为我国航空发动机的研发和制造提供强有力的数据支持和一些参考与帮助。

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