關于航空機電產品故障預測和健康管理技術的思考

鄭鵬舉

摘 ?要：這些年，航空事業不斷發展，使得航空機電產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備的維護難度。如何更好地做好航空機電設備的故障預測以及健康管理的相關問題做了一些探索，從而更好地促進我國航空事業的發展。

關鍵詞：航空機電產品;故障預測;健康管理技術

1.航空機電產品故障預測系統的監管模式

故障預測的本質就是對于航空發動機設備中可能出現的各種故障和外部干擾，采用運維監管的處理措施來保障航空系統地穩定運行。主要可以分為三種運維監管模式，主要包括了事前監控、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，而且航空機電產品故障預測系統是將故障診斷、網絡通信、系統管理相結合的綜合系統，通過利用信息技術能夠對于航空機電設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備的使命壽命。因此故障預測系統就是根據機電設備的實際需求來構建一個科學的管理運營模式。

1.1事前監控

在“事前監控”模式的功能主要是是對航空系統的一些重要系統技術有效的監管，主要涉及的有業務系統、容災系統，同時還需要對一些重要的服務和設備運行參數進行監控。在航空機電產品系統中主要通過檢測系統相關運行的一些指標來判斷系統內部狀態以及是否存在故障問題，主要是通過給系統一個激勵信號，然后手機激勵信號的響應信號的相關指標，主要包括了響應時間、連續峰值、以及延時均值，通過分析上述參數就可以全面評估業務系統運行的狀態，從而判斷業務系統的是否發生故障。而容災系統可以實現容災信息與平臺之間的信息共享，從而能夠對生產端和容災端的錯誤分布情況進行合理的分析判斷，一旦發現系統出現故障，可以通過共享的數據進行自動恢復，從而保障數據的安全可靠。服務和設備運行的主要功能是要對航空系統中的各類IT資源進行有效的監控，從而保障網絡系統的穩定性。

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品的各種故障類型以及航空機電產品磨損以及使用壽命等狀態。這種模式的主要包括了模型構建、事件信息搜集以及處理以及事件結果預測等過程，是構成了故障預測系統的基礎。首先，事中分析模式需要根據事前監控模式分析得到的結構，來有針對性的構建預處理模型，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中的各種不穩定因素考慮在內，在開展數學建模過程中，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，從而實現報警不同等級的劃分。最后，根據分析的結構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了很重要的位置，網絡系統在日常運行過程中會產生大量的事件數據和事件預測結果，這些數據詳細地反應了航空機電產品系統運行狀態以及受用壽命情況，事后審計模式的開展主要是通過這些數據為基礎進行的。但是航空系統中各個設備的日志信息大多數沒有相關性，存在著“信息孤島”問題，如何將這些日志信息有機的結合起來是事后審計環節的最重要工作。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務為基礎來進行對于航空系統的性能統計和報表分析，同時事后分析過程主要需要建立在相關分析的基礎上，通過數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分析以及預測能力。另一方面，在事后分析環節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之間的依賴關系。

2.提高企業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來支持它。作為航空公司，必須要認識到做好航空機電產品維護和管理的重要性，機電設備的使用壽命跟維護水平密切相關。因此為了做好航空機電設備健康管理，需要企業在日常管理過程中需要不斷完善航空機電設備管理制度，加強對于機電設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備故障檢測環節當中，隨時根據航空設備的運行情況，通過故障預測系統來有效控制所有設備的運行狀態，同時加強監控他們的運行狀態。在通過對獲得的狀況運行的數據之后，系統要進行數據分析得到其風險的評估，并根據風險相應采取措施進行處理。另外，在輸機電設備運行中應引入更先進的科學技術，這樣來保證輸機電設備的運行的可靠性和穩定性。例如，可以將數據挖掘和人工智能的相關方法運用到機電產品故障預測地過程當中，通過對于相關數據的分析和挖掘，及時發現數據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備的使用壽命。

2.2轉變管理理念，提高設備效率

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

3.結語

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

參考文獻

[1] ?武程.航空機電產品故障預測及健康管理技術的運用[J].科學中國人，2015（29）

[2] ?鐘晶鑫，王建業，梁清龍.裝備電子系統故障預測與健康管理綜述[J].飛航導彈，2014（07）.

[3] ?景博，黃以鋒，張建業.航空電子系統故障預測與健康管理技術現狀與發展[J].空軍工程大學學報（自然科學版），2010（9）：19-24.