飞机维修中远程实时监控技术的应用

2016-02-04610200北京飞机维修工程有限公司成都分公司四川成都皮明卓

中国机械 2016年8期

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飞机维修中远程实时监控技术的应用

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现阶段，远程实时监控技术已经成为了国际上各大航空公司重点研究的对象。这一技术不但促进了状态监控技术的发展，还能够为航空公司作出安全保障，带来更多经济效益。本文分别介绍了远程实时监控技术中ACARS系统、IDS系统和MXI软件的概念与应用，然后研究了利用远程实时监控技术进行飞机地面维修操作的具体方法，希望能促进飞机维修技术的进一步发展。关键词：飞机维修；远程实时监控；应用

统计数据显示，在客机起飞前对其进行检查，所能发现的故障只占了飞机全部故障的60%左右，还有40%左右的故障只有在飞行过程中才能暴露出来。因此，如果单纯进行起飞前的地面检查工作，难以收到理想的效果。在这种情况下，有关人员需要研究并掌握远程实时监控技术，对客机进行随时随地的故障检测与掌控，降低飞机发生故障的概率。

ACARS系统简介与应用

ACARS系统也称为飞机通讯寻址和报告系统。这一系统主要是把飞机上的电子设备所搜集到的数据讯息通过卫星或是其他高频通讯工具传递回地面上。与此同时，地面也可以把命令消息传递到飞机上，也就是常说的下传及上传。对于ACARS系统而言，其功能就类似于飞机所用的“E—mail”，能够较为便捷地实现飞机与地面的互相通讯。从飞机上将讯息传递到其所属的航空公司，需要经过四层构造，也就是从远端地面站发送到服务器主机上，再传送给航空公司终端。

进行数据链传输的优势在于，航空公司的客机和地面进行通讯，不单是依靠声音传输，而数据自动传输则很少需要人工干涉或是机组作用。数据传输还能自动减小误差，有效规避语音通讯产生的识别错误，从而增强信息的实时性，有利于信息共享。此外，数据链传输还可以强化机组功能，降低工作压力，提高维修效率。对于将来的空中交通管制而言，也能够起到重要作用。

ACARS的具体运用包括：通知飞行操控、转变飞行计划、飞机延误报告、紧急情况汇报、飞行流程汇报、气象讯息侦测、飞机坐标确认、机场情况勘测、机场特殊请求支持、飞机燃油情况报告、ETA报告、飞机对地请求、重量、平衡状况等。ACARS系统应用来自其余LRU的讯息包括：ACMS与DMU的飞机超限额汇报、ACMS与DMU的发动机与飞机状况汇报、CMC汇报、FMS讯息报告等。

IDS系统的简介与应用

当飞机讯息传递到地面之后，就需要由相关部门出面管理，针对飞机所需的维护作出对应的分析研究。IDS属于加拿大NRC最先开始投入研究的重点项目，也可称为“综合诊断系统”。据统计，只要在采购新机器方面花费1美元，其中就会有58美分用在维护当前设备上。特别是对于铁路和车辆运输等领域而言，维修成本已经远远超出了新机器的采购成本，航空运输则排在第三位。加拿大航空公司早已加入了IDS系统的项目应用，据相关数据统计，如果一个航空公司拥有40架飞机，则运用IDS系统后，每年可以节约15亿美元的成本。

IDS的基本含义就是运用信息技术与人工智能技术，打造出一个平台，并在此平台中展开研究与综合试验，开发出新型诊断与决策辅助工具，使其能够为相对困难的设备维护工作提供服务。IDS总共有四个主要功能，即提供确切诊断报告、提出最优化的维修策略、检测设备状况并汇报故障、确立维修工作领域。在IDS系统当中，提供详细的诊断报告是判定飞机设备与故障汇报是否准确的重要根据之一。这一功能需要对具体的故障情况加以解释与证明，如同一个智能滤波器或是监控器，可以筛选出真实的讯息。如果故障被确实地诊断出来，则所运用的诊断技术大体包含有模型基础技术、征兆基础技术、案例基础技术等。较为合理的修理措施就是结合系统的故障诊断结果，作出优化建议，找出需要替换的零部件，发挥出最小设备清单可签派的延迟维护效用。此外，还要评价设备运作情况，检测出可能发生的故障，进行故障预报，为维修工作提供可靠基础。该系统最主要的功能是：可以在故障产生前就进行预告，而不用等到故障发生后才进行处理。IDS系统的应用包含了智能特征提取、模型趋势解析、神经网络、机器学习、模糊逻辑等。

MXI软件的简介与应用

MXI维护软件也是加拿大航空公司开发的应用软件之一。IDS系统分为六大数据库，即ACARS、飞行签派、飞行规划时间表、飞机维修历史、故障查询单、最小设备清单等。只要是把Windows作为操作平台的软件，其程序都可以投入使用。ACARS系统可以展示出自动或手动产生的故障讯息，其软件所识别的故障讯息和六大数据库文件都有所联系。航线机械师只要操控计算机，就能够获取航行客机可能收到的故障讯息提示，并确定下一个签派计划是否会遭受影响。此后，机械师就可以计算好维修所耗费的时间，并在飞机远离巡航范围之间制订出相应计划。MXI软件检测出的故障严重程度会用不同的颜色显示出来。如果显示为绿色，则没有明显故障；如果变为黄色或是

红色，那就代表应当及时维修。

地面维修操作

航空维修属于具有很强系统性的工程，其中的各个功能部门都有权制定维修策略。例如，航线机械师在客机上或是在停机坪中修理飞机，主要是为了降低飞机有关参数的偏差，保证飞机安全运行。维修调控中心要审核全部机队，处理好驾驶员与系统汇报提出的问题，此外还要监控机队状况，进行趋势判断，解决好遗留问题。工程部门需处理好设备的功能指示。制造商需要讨论并解决一些较为困难的障碍。零件库工作人员要保证零件供应充足。系统运行则需要确保飞机能够按照原计划顺利飞行。

一旦飞机出现故障，专业技术人员就需要依靠自己的经验和知识，或是借助其余有效工具作出判断，比如BITE、MEL、飞机记录文件等、飞行报告、故障查询手册等。所以，分布数据和信息就是决策环境的主要特征及判断标准。技术人员需要利用这些资源，作出准确的判断。

现阶段，客机上都拥有了自己专属的系统，可以把数据随时传递给地面站，这部分数据主要包含了发动机性能参数、压力、高度、活门方位、温度等，以及驾驶员实时讯息、飞机故障代码、超额汇报等。飞机维修需要大量数据库作为支撑，且还需运用到网络信息技术。这些途径可以提供有效的维护措施。如今，在绝大多数工业领域中，大量的信息、数据和符号不断衍生出来，这是由于流程监控系统与数据搜集系统大幅度增加。商用客机也是如此，利用机载传感器，自动检测飞机各个部件的运作情况，并把得到的数据传递给数据库管理系统。通常情况下，这部分数据并未得到全面运用，主要是由于以下两个因素：第一，工程师与维修人员缺乏充足的时间对所有的数据进行分析。第二，数据过于庞大且复杂，许多工程师和技术人员在提炼并分析数据的过程中都会遇到不少障碍。然而，许多有用的研究结果都可以从这部分数据当中获得。所以，必须运用专业系统，对数据进行深入分析研究。

例如，A320飞机产生了总共11个报告形态，表述出不同条件下发动机的实际运作情况。每一个报告都包含了大约90到150个参数值，且每个报告都拥有自己独特的构造。若要同时根据不同的报告进行数据分析，则具有一定难度。当收到讯息之后，需要判断该讯息描述的是否是正在发生的故障。假如表示的是一个全新的状态，则可以不予处理。信息处理必须要和故障描述保持完全一致，同时要对其进行纠正和完善。当确定好相关数据之后，就要将其存入档案数据库内，方便以后随时查询。