雙余度發(fā)動機狀態(tài)監(jiān)測技術的研究與應用

房海華，黃 藍

(中航工業(yè)上海航空測控技術研究所 故障診斷與健康管理技術航空科技重點實驗室，上海 201601)

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雙余度發(fā)動機狀態(tài)監(jiān)測技術的研究與應用

房海華，黃 藍

(中航工業(yè)上海航空測控技術研究所 故障診斷與健康管理技術航空科技重點實驗室，上海 201601)

在飛機、艦艇、裝甲、汽車電子控制系統(tǒng)中采用雙余度發(fā)動機狀態(tài)監(jiān)測技術，能夠有效提高飛機、艦艇、裝甲、汽車運行的安全性和可靠性，以某型渦軸發(fā)動機為研究對象，對雙余度發(fā)動機狀態(tài)監(jiān)測技術進行了深入研究，研制了雙余度發(fā)動機狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，介紹了系統(tǒng)的總體設計、軟硬件設計、余度設計，虛擬儀表設計，并在雙余度發(fā)動機狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)的設計中引入了嵌入式PC/104模塊；為了使狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)具有更好的擴展性和適應性，將系統(tǒng)設計成可以在兩種方式下工作：機載運行方式和地面試車方式，通過這兩種方式對發(fā)動機狀態(tài)進行自動監(jiān)測，為發(fā)動機的狀態(tài)趨勢分析、故障診斷和視情維修提供科學的依據(jù)；采用雙余度發(fā)動機狀態(tài)監(jiān)測技術研制的某型渦軸發(fā)動機狀態(tài)實時監(jiān)測系統(tǒng)經(jīng)過了大量的地面試驗和某型直升機上試飛試驗，功能、性能滿足要求，目前該系統(tǒng)已在某型直升機上得到應用。

雙余度；渦軸發(fā)動機；狀態(tài)監(jiān)測；PC/104；虛擬儀表設計

0 引言

隨著現(xiàn)代工業(yè)的不斷發(fā)展，現(xiàn)今飛機、艦艇、裝甲、汽車上的發(fā)動機變得越來越復雜，導致發(fā)動機發(fā)生故障的可能原因越來越多，飛機、艦艇、裝甲、汽車的安全性和可靠性越來越引起人們的重視，發(fā)動機狀態(tài)監(jiān)測技術的研究與應用顯得尤為重要，發(fā)動機在運行的過程中的工作狀態(tài)參數(shù)，以及這些參數(shù)的變化趨勢，與他們的工作性能和故障狀態(tài)及其發(fā)展趨勢密切相關，為發(fā)動機的控制系統(tǒng)提供了可靠的依據(jù)。實時監(jiān)測發(fā)動機的工作狀態(tài)，連續(xù)記錄和存儲工作狀態(tài)參數(shù)，能夠有效提高發(fā)動機的安全性和可靠性，狀態(tài)監(jiān)測是發(fā)動機視情維護的重要措施之一，也是安全運行的重要方面。通過狀態(tài)監(jiān)測：第一，它可以迅速而準確的確定故障部位及故障嚴重程度，有利于確保飛機、艦艇、裝甲、汽車安全以及減少投入維修的人力、物力，縮短發(fā)動機的停止工作時間，提高飛機、艦艇、裝甲、汽車的利用率；第二，它是實現(xiàn)先進的維修思想(從經(jīng)驗型的“以預防為主”的維修思想轉(zhuǎn)向“以可靠性為中心”的維修思想)和維修方式(從單純的定時維修方式轉(zhuǎn)向定時維修、視情維修和狀態(tài)監(jiān)測3種方式)的必要手段與前提。第三，它可以提高發(fā)動機的可靠性，提高飛機、裝甲、船舶、汽車運行的安全性；縮短發(fā)動機的維修周期，簡化維修步驟，降低維護成本。第四，它可以為飛行員提供了準確的發(fā)動機、滑油、燃油、液壓、電源等重要系統(tǒng)信息，使飛行員能夠掌握發(fā)動機當前運行狀態(tài)，改善人機功效，提高任務完成率。本論文主要深入研究了采用雙余度發(fā)動機狀態(tài)監(jiān)測技術進行研制某型渦軸發(fā)動機狀態(tài)實時監(jiān)測系統(tǒng)。

1 系統(tǒng)對外接口關系

雙余度發(fā)動機狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)與渦軸發(fā)動機、傳動系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、滑油系統(tǒng)、燃油系統(tǒng)、渦軸發(fā)動機電子控制裝置(EECU)、電源系統(tǒng)以及主減相連，采集ARINC429信號、模擬量、頻率量和離散信號，通過2路ARINC429接收總線和發(fā)送總線與發(fā)動機電子控制裝置(EECU)交聯(lián)，通過1路ARINC429接收總線與大氣數(shù)據(jù)計算機交聯(lián)。雙余度發(fā)動機狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)具備對上述系統(tǒng)的信息進行分析、記錄，顯示告警信息。雙余度發(fā)動機狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)對外接口關系如圖1所示。

圖1 雙余度發(fā)動機狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)對外接口關系圖

2 系統(tǒng)結(jié)構及原理

雙余度發(fā)動機狀態(tài)監(jiān)測技術能夠與機上傳感器和發(fā)動機電子控制裝置(EECU)交聯(lián)，實時采集和監(jiān)視發(fā)動機當前運行狀態(tài)以及燃油系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、滑油系統(tǒng)、電源系統(tǒng)信息，保證發(fā)參顯示系統(tǒng)的工作可靠性，為飛行員提供準確的發(fā)動機各項參數(shù)指示。

系統(tǒng)采用雙通道型式，兩個獨立的數(shù)據(jù)采集處理和顯示通道分別為置于一個機箱內(nèi)的兩個顯示器提供顯示信息。每個通道配置獨立的信號調(diào)理、數(shù)據(jù)采集處理、顯示和電源模塊。每個通道都能獨立采集和處理左發(fā)動機(1)和右發(fā)動機(2)，EECU1、EECU2，大氣數(shù)據(jù)以及直升機其它參數(shù)和信息。

兩通道處理器之間通過并行接口交換數(shù)據(jù)，進行通道間的互檢和余度管理。

正常工作時，上通道主要處理主頁面(發(fā)參信息頁面)顯示所需要的信息；下通道主要處理副頁面顯示所需要的滑油、燃油、液壓、電源等信息。

在其中一個通道故障時，系統(tǒng)進入降級工作模式，在另一個通道顯示復合信息頁面，以保證飛行正常進行。

當直升機著陸時，顯示飛行報告頁。

雙余度發(fā)動機狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)由AMLCD(TFT液晶)組件、信號調(diào)理板組件、數(shù)據(jù)采集處理板組件、導光板組件、電源板組件、底板組件等組成。

系統(tǒng)板級組成框圖見圖2。

圖2 系統(tǒng)板級組成框圖

雙余度發(fā)動機狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)由兩個獨立的通道組成，每個通道都由獨立的信號調(diào)理、數(shù)據(jù)采集處理、顯示和電源4個模塊組成。

系統(tǒng)原理框圖見圖3。

信號調(diào)理模塊：將左發(fā)動機(1)和右發(fā)動機(2)和直升機其它系統(tǒng)的傳感器信號進行濾波、放大、整形，同時送給通道1和2的數(shù)據(jù)采集處理模塊。

數(shù)據(jù)采集處理模塊：數(shù)據(jù)采集模塊采集模擬、離散和頻率信號；通過ARINC429接口模塊與EECU1、2和大氣數(shù)據(jù)計算機進行通訊，接收發(fā)動機、大氣溫度等信息。根據(jù)顯示頁面要求，有關數(shù)據(jù)處理后在顯示器上顯示相應信息。

顯示模塊：在處理器控制下，以數(shù)據(jù)頁面、虛擬儀表、柱狀圖形、告警字符等形式顯示發(fā)動機狀態(tài)參數(shù)、運行狀態(tài)和故障信息。

電源模塊：為顯示、數(shù)據(jù)采集處理、信號調(diào)理模塊等提供所需供電電壓。

圖3 統(tǒng)原理框圖

信號調(diào)理模塊：將左發(fā)動機(1)和右發(fā)動機(2)和直升機其它系統(tǒng)的傳感器信號進行濾波、放大、整形，同時送給通道1和2的數(shù)據(jù)采集處理模塊。

數(shù)據(jù)采集處理模塊：數(shù)據(jù)采集模塊采集模擬、離散和頻率信號；通過ARINC429接口模塊與EECU1、2和大氣數(shù)據(jù)計算機進行通訊，接收發(fā)動機、大氣溫度等信息。根據(jù)顯示頁面要求，有關數(shù)據(jù)處理后在顯示器上顯示相應信息。

顯示模塊：在處理器控制下，以圖形、頁面數(shù)據(jù)、告警字符等形式顯示發(fā)動機參數(shù)和運行狀態(tài)信息。

電源模塊：為顯示、數(shù)據(jù)采集處理、信號調(diào)理模塊等提供所需供電電壓。

2.1 硬件設計

雙余度發(fā)動機狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)性能要求高(寬工作溫度、高可靠性)、體積小、電路復雜(它包括多通道多參數(shù)信號調(diào)理、數(shù)據(jù)采集和處理、顯示和電源)，系統(tǒng)輸入的傳感器類型多、小信號(有熱電偶、熱電阻、壓力、轉(zhuǎn)速計、電壓、電流以及離散數(shù)字信號)，內(nèi)部信號連接線多。其技術難點是小型化和通道間的串擾。實施途徑除選用低功耗、小型化表面貼裝元器件進行電路設計外，在設計過程中按信號類型進行分類布局，對地線進行分類處理，以減少通道間的干擾，同時對小信號多級濾波及參數(shù)進行修正補償?shù)龋ＷC電路工作可靠性和測試精度。

2.1.1 信號調(diào)理模塊

雙余度發(fā)動機狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)信號調(diào)理模塊將發(fā)動機及飛機的傳感器輸出的模擬信號、EECU及其它裝置輸出的離散量信號進行調(diào)理后，送給通道1、2的數(shù)據(jù)采集處理模塊。

主要信號調(diào)理信號如下：

1)溫度(電阻測溫)傳感器提供電源并對其輸出信號進行調(diào)理。

2)壓力傳感器提供電源并對其輸出信號進行調(diào)理。

3)輸入的離散信號轉(zhuǎn)換成TTL電平。

4)對轉(zhuǎn)速傳感器輸出的信號進行整形，變換成脈沖信號。

5)交直流電流、電壓型號進行調(diào)理

實施方案如下：

1)溫度轉(zhuǎn)換電路。

模擬信號測量通道的輸入阻抗要足夠高，以使源阻抗效應引起的誤差可以忽略不計，另外在調(diào)理電路中應加入濾波電路以減小或消除干擾。

滑油溫度傳感器是一個感溫熱敏電阻，轉(zhuǎn)換電路采用二線制電橋電路取樣，然后進行兩級比例放大，最后轉(zhuǎn)換輸出0 V～+5 V的電壓，經(jīng)過濾波后輸出給AD電路板進行采樣。具體接法如圖4所示。

圖4 滑油溫度調(diào)理轉(zhuǎn)換原理框圖

2)熱電偶轉(zhuǎn)換電路。

調(diào)理電路把熱電偶輸出的電壓信號(0 MV～45.12 MV)先經(jīng)過低通濾波，再經(jīng)差分放大器放大倍，然后給偏置放大電路放大，最后轉(zhuǎn)換輸出0 V～+5 V的電壓，經(jīng)過濾波后輸出給AD電路板進行采樣。具體接法如圖5所示。

圖5 燃氣渦輪溫度T45轉(zhuǎn)換原理框圖

3) 離散量信號輸入轉(zhuǎn)換。

輸入離散量輸入信號采集的處理方法為：由CPU發(fā)出的CTR信號經(jīng)一限流電阻接NPN管的基極，控制NPN管的導通與關斷，NPN管的集電極接+5 V電源，發(fā)射極經(jīng)1個電阻接比較器的輸出。離散量輸入信號首先經(jīng)過上拉電阻接至+15 VDC電源，同時經(jīng)過電阻和電容組成的濾波電路進行濾波，然后通過二極管接至電壓比較器的輸入正端，電壓比較器的負端通過一個限流電阻和接地電阻接至+15 VDC電源上。具體接法如圖6所示。

圖2-5 輸入開關量轉(zhuǎn)換電路

4) 離散量信號輸出轉(zhuǎn)換。

把CPU板輸出的5 V/0 V的離散信號經(jīng)一限流電阻接至開關管的基極，開關管的發(fā)射極接地，形成OC輸出，OC門集電極接開關量信號，經(jīng)一限流電阻接 +27 V電源，該電源由機上提供。具體接法如圖7所示。

圖7 告警信號輸出轉(zhuǎn)換電路

5)頻率測量。

首先對該信號進行濾波、限幅，然后經(jīng)滯回比較以及整形后變?yōu)榉讲?，再將其進行倍頻處理，最后送到計數(shù)器進行計數(shù)測量。具體如圖8所示。

圖8 輸入頻率量轉(zhuǎn)換電路

6)占空比測量。

輸入信號為電流，要測量的是該信號的占空比。對該信號的處理方法是：首先將該信號由電流變換為電壓，然后經(jīng)過比較放大以及整形，再送入D觸發(fā)器，將信號與400 kHz脈沖信號同步后分成兩路(分別是原信號和其反相信號)，再分別與400 kHz信號相與后送入計數(shù)器，分別測出高電平與低電平信號的周期，然后就可以根據(jù)占空比計算出ΔNG，如圖9所示。

圖9 ΔNG測量原理框圖

7)交流電流調(diào)理電路。

交流電流信號來自于飛機上的交流電流傳感器，信號大小為0～6.2 VAC/400 Hz(暫定)。調(diào)理電路首先將該信號進行濾波，然后進行衰減，再送入真有效值轉(zhuǎn)換電路將其變?yōu)橹绷餍盘?，再進行比例放大，最終將該信號調(diào)理成0～+5 V范圍內(nèi)的直流信號送入AD電路板進行采集。電路原理框圖如圖10所示。

圖10 交流電流調(diào)理轉(zhuǎn)換原理框圖

8)直流電壓轉(zhuǎn)換電路。

直流電壓轉(zhuǎn)換電路把直流電源電壓經(jīng)過穩(wěn)壓，再由電阻進行分壓后送入電壓跟隨器，從電壓跟隨器出來的0～+5 V電壓值給AD電路板進行采樣。電路原理框圖如圖11所示。

圖11 直流電壓轉(zhuǎn)換原理框圖

9)直流電流轉(zhuǎn)換電路。

直流電流轉(zhuǎn)換把傳感器輸出的電壓信號(0～60 MV)經(jīng)過低通濾波后，給前級差分放大電路進行放大，然后送入后級放大電路，最后轉(zhuǎn)換輸出-9～0 V的電壓，經(jīng)過濾波后輸出給AD電路板進行采樣。電路原理框圖如圖12所示。

圖12 直流電流轉(zhuǎn)換原理框圖

10)交流電壓轉(zhuǎn)換電路。

交流電壓轉(zhuǎn)換電路把交流電源電壓經(jīng)電阻分壓和二極管整流后，再進行濾波，然后送入放大電路，最后轉(zhuǎn)換輸出的0～+5 V電壓，經(jīng)過濾波后輸出給AD電路板進行采樣。電路原理框圖如圖13所示。

圖13 交流電壓轉(zhuǎn)換原理框圖

11)電流/電壓轉(zhuǎn)換電路。

電流/電壓轉(zhuǎn)換電路將AD590輸出的電流是228.2～353.2 ΜA轉(zhuǎn)換成2.967～4.592 V (13 MV/℃)，經(jīng)過低通濾波后，輸出給AD電路板進行采樣。電路原理框圖如圖14所示。

圖14 直流電流轉(zhuǎn)換原理框圖

2.1.2 數(shù)據(jù)采集處理模塊

每個通道各選用一個PC104嵌入式計算機，包括處理器模塊、數(shù)據(jù)采集模塊和ARINC429接口模塊。數(shù)據(jù)采集處理模塊原理框圖見圖15所示。

1)處理器模塊。

采用SCM/SPT2系統(tǒng)模塊，其主要配置如下：

SCM/SPT2模塊遵從PC/104+標準，其CPU是一片X86兼容的64位微處理器，最高運行速度可達300 MHz，128 M在板內(nèi)存，SVGA顯示器接口，2 M顯存，最大分辨率可達1 280×1 024，1670萬種顏色；一并兩串接口，看門狗，支持PC/AT鍵盤及PS/2鼠標，EIDE接口，USB接口，在板10/100BASET以太網(wǎng)接口。

圖15 數(shù)據(jù)采集處理模塊原理框圖

2)數(shù)據(jù)采集模塊。

(1)AD采集模塊組成：

A/D采集硬件電路基礎是DIAMONDSYSTEMS公司的PC104數(shù)據(jù)采集板DMM-32-AT，共有32路16位A/D采集通道可配置為32路單端或16路差分，最大采樣率200 K。因為僅用于A/D和D/A，DMM-32-AT采集板只需通過一個50針的電氣接口與信號調(diào)理電路相連。

(2)計數(shù)采集：

在硬件選擇上，采用CDT800模塊，10個獨立16位計數(shù)器/定時器與數(shù)字量I/O模塊，有頻率測量與脈寬測量能力。該模塊具有兩片AM9513A定時控制器，每個AM9513A定時器包括5個通用的16位計數(shù)器，可選用不同的內(nèi)部頻率源或外部管腳外接作為計數(shù)器的輸入。主處理器在任何時候可以讀出其累計數(shù)而不干擾計數(shù)過程。

3)ARINC429接口模塊。

系統(tǒng)中PC104通過ARINC 429來接收和發(fā)送各種數(shù)據(jù)。采用SYSEXPANMODULETM/A429-4R2TM模塊。該模塊通過16位總線與CPU模塊進行數(shù)據(jù)交換，可以通過棧接總線直接與SBS PC/104 CPU模塊及其他的SYSEXPANMODULE PC/104兼容的擴展模塊棧接起來，為嵌入式系統(tǒng)提供429信號收發(fā)功能，接口模塊如圖16所示。

圖16 接線框圖

本系統(tǒng)中每塊429有三路接收數(shù)據(jù)：EECU1數(shù)據(jù)、EECU2數(shù)據(jù)、大氣數(shù)據(jù)；有一路發(fā)送數(shù)據(jù)：EECUN數(shù)據(jù)。

2.1.3 顯示模塊

采用VXWORKS及WINDML實現(xiàn)虛擬儀表，本系統(tǒng)采用雙緩沖區(qū)、顏色配置更新系統(tǒng)默認位圖等方法解決了動畫刷新時的圖像抖動，系統(tǒng)默認顏色不夠，動畫圖像層疊刷新等問題，實現(xiàn)了高清實時動態(tài)虛擬儀表方式和數(shù)字方式同時顯示所需參數(shù)。

每個通道的顯示模塊通過一個連接器與數(shù)據(jù)采集處理模塊和電源模塊相連接，在數(shù)據(jù)采集處理模塊控制下完成背光調(diào)節(jié)、顯示屏加熱和顯示。

顯示模塊控制原理框圖見圖17。

圖17 顯示模塊控制原理框圖

數(shù)據(jù)采集處理模塊與顯示模塊連接與控制原理如下：

1)數(shù)據(jù)采集處理模塊輸出RGB視頻信號控制LCD屏顯示；

2)數(shù)據(jù)采集處理模塊通過RS-232串行接口控制屏的背光調(diào)節(jié)；

3)數(shù)據(jù)采集處理模塊測試顯示模塊輸出的溫度信號，由處理器判別、控制屏加熱電路，為顯示屏提供加熱電源。

2.1.4 電源模塊

系統(tǒng)電源具有輸出電壓路數(shù)多、功率大、體積小并且輸入電壓范圍寬(17～30 V)，12 V(起動期間 50秒)在斷電(50 MS)情況下要保證系統(tǒng)正常工作。系統(tǒng)電源板設計上采用高集成度的DC/DC模塊進行串/并聯(lián)工作，同時采用自動充放電儲能電路，并采用冷板散熱方式進行熱傳導，電源模塊原理框圖如圖18所示。

圖18 電源模塊原理框圖

2.2 軟件設計

2.2.1 系統(tǒng)軟件

系統(tǒng)軟件負責系統(tǒng)起動、進程管理、信息調(diào)度、接口管理、中斷處理等，本系統(tǒng)采用ANSI C語言。其中應用軟件完成發(fā)動機等數(shù)據(jù)處理和顯示與控制處理。軟件應具有下述特性：

1)具有循環(huán)調(diào)度和優(yōu)先級排隊；

2)實時I/O管理能力；

3)支持系統(tǒng)自檢和維護測試；

4)模塊化軟件設置；

5)支持系統(tǒng)容錯和降級功能；

6)具有高的軟件運行可靠性。

2.2.2 軟件系統(tǒng)組成

系統(tǒng)軟件將DOS6.22下采用BORLAND C++和在VXWORKS開發(fā)環(huán)境下進行軟件的開發(fā)。整個系統(tǒng)由主系統(tǒng)控制模塊、初始化模塊、數(shù)據(jù)采集處理模塊、頁面顯示模塊、按鍵處理模塊和系統(tǒng)維護模塊組成，圖19為軟件系統(tǒng)框圖。

圖19 軟件系統(tǒng)框圖

2.2.3 系統(tǒng)軟件流程圖

系統(tǒng)上電后自動進入初始化模式，在初始化模式下完成發(fā)動機狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)的自檢和模板的通道參數(shù)設置等，然后對前面板共10個按鈕進行掃描，并讀取按鍵狀態(tài)信息進入相應界面或執(zhí)行相應動作，并自動進行數(shù)據(jù)采集與處理狀態(tài)，對發(fā)動機轉(zhuǎn)速、溫度、液壓、燃油、滑油、大氣等參數(shù)進行采集、數(shù)據(jù)計算與處理和超限判別，并將計算處理后的數(shù)據(jù)進行存儲和送顯示頁顯示。

系統(tǒng)軟件流程圖見圖20。

圖20 系統(tǒng)軟件流程圖

2.3 余度管理

系統(tǒng)設計成雙通道型式，每個通道具有獨立的信號調(diào)理、數(shù)據(jù)采集處理、顯示和電源。每個通道都能獨立采集和處理發(fā)動機1、2，F(xiàn)ADEC1、2，大氣數(shù)據(jù)以及飛機其它參數(shù)和信息。

兩通道處理器之間通過RS232接口交換數(shù)據(jù)，進行通道間的互檢和周期自檢。

在正常工作情況下，上通道顯示器作為主顯示器，顯示發(fā)動機的出口溫度(T4)，扭矩(TRQ)、轉(zhuǎn)速(ΔNG)等重要信息；下通道顯示器顯示燃油、滑油、電源等系統(tǒng)信息和系統(tǒng)故障信息。在飛機降落后顯示飛行報告等系統(tǒng)信息

在一個顯示器失效時，系統(tǒng)進入降級工作模式，另一個正常通道顯示復合信息，以保證飛行正常進行。在飛機降落后顯示飛行報告等系統(tǒng)信息。

1)正常工作情況下(二通道均有效)，顯示的頁面如圖21。

當直升機著陸時，發(fā)參顯示系統(tǒng)通道2(下端顯示器)顯示飛行報告頁。

圖21 正常工作情況下(二通道均有效)，顯示的頁面

2)系統(tǒng)通道2失效時，通道1顯示的復合信息頁面如圖22。

當直升機著陸時，發(fā)參顯示系統(tǒng)通道1(上端顯示器)顯示飛行報告頁。

圖22 系統(tǒng)通道2失效時，通道1顯示的復合信息頁面

3)系統(tǒng)通道1失效時，通道2顯示復合頁面如圖23。

當直升機著陸時，發(fā)參顯示系統(tǒng)通道2(下端顯示器)顯示飛行報告頁。

圖23 系統(tǒng)通道1失效時，通道2顯示復合頁面

3 實驗結(jié)果

采用雙余度發(fā)動機狀態(tài)監(jiān)測技術研制的某型渦軸發(fā)動機狀態(tài)實時監(jiān)測系統(tǒng)經(jīng)過了大量的地面試驗和某型直升機上試飛試驗，功能、性能滿足要求，實現(xiàn)了發(fā)動機狀態(tài)實時監(jiān)測，目前該系統(tǒng)已在某型直升機上應用。該技術為某型渦軸式發(fā)動機的應用起到了有力支撐和保證，在一定程度上推進了我國航電系統(tǒng)綜合化、數(shù)字化的發(fā)展。同時對于航空故障診斷、預測和健康管理技術未來的發(fā)展起到有力支撐和推動。

4 結(jié)束語

基于雙余度發(fā)動機狀態(tài)監(jiān)測技術成功研制了發(fā)動機狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，該系統(tǒng)體積小、重量輕、精度高、可靠性高，在高噪音、高復雜的電磁環(huán)境條件下實現(xiàn)了故障準確定位、故障診斷、提高飛行安全性及人機功效，適用于飛機、艦艇、裝甲、汽車的發(fā)動機狀態(tài)實時采集與監(jiān)測，該技術具有靈活的設計能夠很好的滿足用戶的不同需求，具有很好的通用性。

[1] 謝宏軍,張 濤,王 超.智能儀器儀表[M].北京:清華大學出版社, 2007

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Research and Application of Dual Redundant Engine Condition Monitoring Technology

Fang Haihua, Huang Lan

(AVIC Shanghai Aviation Measurement and Control Technology Research Institute, Shanghai 201601, China)

The application of dual redundancy engine condition monitoring technology in aircraft, ships, armored , automotive electronic control system can improve the security and reliability of aircraft, ships, armored, auto running. A turbo shaft engine as the research object，the dual redundancy engine condition monitoring technologies are studied， we develop a dual redundancy engine condition monitoring system，this paper introduces the overall design, hardware and software design of the system, redundancy design, the design of virtual instrument, and introduces the embedded PC/104 module in the design of dual redundant engine condition monitoring system. In order to make the scalability and adaptability of the condition monitoring system has better, this system is designed to work in two ways: airborne operation and ground test method. Automatic monitoring the state of the engine by the two way, to provide scientific basis for analysis of status, trend of engine fault diagnosis and condition based repair.The turbo shaft engine condition monitoring system using dual redundancy engine condition monitoring technology has got acorss extensive ground tests and flight tests in a certain type of helicopter,it can fulfil the requirements of function and has a good performance.At present, the system has been applied in a certain type of helicopter.

dual redundancy; turboshaft engine; state monitoring; PC/104; virtual instrument design

2016-04-10；

2016-05-10。

房海華(1983-)，黑龍江人，工程師，碩士，主要從事數(shù)據(jù)采集與處理技術方向的研究。

1671-4598(2016)09-0065-05DOI：10.16526/j.cnki.11-4762/tp

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