腐蚀率计算方法、飞机腐蚀监控方法、设备及存储介质与流程

本公开一般涉及工程应用技术领域，尤其涉及腐蚀率计算方法、飞机腐蚀损伤监控方法、设备及存储介质。

背景技术：

在飞机的全寿命周期中，飞机结构腐蚀问题跟运营环境与寿命时间有关，环境恶化以及飞机老化，腐蚀问题也趋于严重，从而带来比较严峻的安全和经济问题。腐蚀管控困难在于缺少有效的数据分析手段，造成无法反映真实的飞机结构腐蚀现状和趋势，航空公司也将无法有效改善机队运营环境，从而有效缓解飞机结构腐蚀的产生。目前国内航空公司对机队结构腐蚀的可靠性管理基本处于缺失以及无法持续的状态。

技术实现要素：

鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，期望提供一种结构简单实用的腐蚀率计算方法、飞机腐蚀损伤监控方法、设备及存储介质。

第一方面，提供一种腐蚀率的计算方法，包括：

根据所选维度，筛选与维度相关的腐蚀事件，维度包括部件维度、单机维度、机型维度、空间位置维度、时间维度，腐蚀事件包括飞机型号信息、部件信息、时间信息、位置信息，检查间隔信息；

根据腐蚀综合系数，计算各腐蚀事件的单次腐蚀当量；

基于各腐蚀事件的单次腐蚀当量，叠加计算腐蚀率。

第二方面，提供一种飞机腐蚀损伤监控方法包括：

根据腐蚀率，计算指定时间段的警戒值；

指定时间段之后所发生的腐蚀事件的腐蚀率与警戒值比较，若大于警戒值，则进行报警。

第三方面，提供一种飞机损伤监控方法，包括：

根据周期腐蚀率，将指定时间段的腐蚀率分布拟合为三次曲线的腐蚀趋势图，指定时间段的时长大于周期的时长；

利用各腐蚀率直方图之和与对应曲线下方面积相同的原理，确定三次曲线的系数。

第四方面，提供一种设备，设备包括：

一个或多个处理器；

存储器，用于存储一个或多个程序，

当一个或多个程序被一个或多个处理器执行时，使得一个或多个处理器执行本发明各实施例所提供的腐蚀率计算方法；或者

当一个或多个程序被一个或多个处理器执行时，使得一个或多个处理器执行本发明各实施例所提供的飞机腐蚀损伤的监控方法。

第五方面，提供一种存储有计算机程序的计算机可读存储介质，该程序被处理器执行时实现本发明各实施例所提供的腐蚀率计算方法；或者

该程序被处理器执行时实现本发明各实施例所提供的飞机腐蚀损伤监控方法方法。

根据本申请实施例提供的技术方案，通过确定基于维度的腐蚀率，能够实现具有多纬度的腐蚀率的计算方法。进一步，根据本申请的某些实施例，通过腐蚀深度系数和腐蚀面积系数确定腐蚀综合系数，能够提高腐蚀率的准确性，使得腐蚀率能够综合反映腐蚀程度。进一步，根据本申请的某些实施例，通过拟合一时间段的腐蚀率走势图，还能解决现有腐蚀分析结果呈现效果不直观的问题，获得可视化监控飞机腐蚀走势的效果。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1示出了根据本申请实施例的腐蚀率计算方法的示例性流程图；

图2示出了根据本申请实施例的腐蚀事件合并方法的示例性流程图；

图3示出了根据本申请实施例的步骤s20的示例性流程图；

图4示出了根据本申请实施例的步骤s30的示例性流程图；

图5示出了根据本申请实施例的飞机腐蚀损伤监控方法的示例性流程图；

图6示出了根据本申请实施例的步骤s110的示例性流程图；

图7示出了根据本申请实施例的另一飞机腐蚀损伤监控方法的示例性流程图；

图8示出了根据本申请实施例的步骤s220的示例性流程图；

图9示出了根据本申请实施例提供的一种曲线拟合的示例性示意图；

图10示出了根据本申请实施例提供的一种设备的示例性结构框图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与发明相关的部分。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

请参考图1，示出了根据本申请实施例的飞机结构腐蚀损伤的监控方法的示例性流程图。如图所示，飞机结构腐蚀损伤的监控方法包括：

步骤s10：根据所选维度，筛选与维度相关的腐蚀事件，维度包括部件维度、单机维度、机型维度、空间位置维度、时间维度，腐蚀事件包括飞机型号信息、部件信息、时间信息、位置信息，检查间隔信息；

根据腐蚀综合系数，计算各腐蚀事件的单次腐蚀当量；

步骤s20：根据腐蚀综合系数，计算各腐蚀事件的单次腐蚀当量；

步骤s30：基于各腐蚀事件的单次腐蚀当量，叠加计算腐蚀率。

在步骤s10，考虑到实际工作中需要从多角度评价飞机的腐蚀情况，例如需要监控部件的腐蚀情况，单机的腐蚀情况，某机型的腐蚀情况，特定位置的腐蚀情况，某段时间的腐蚀情况等。因此本申请引入维度的概念，以便适应上述需求。并通过腐蚀率来评价腐蚀程度。单个腐蚀事件所包含的属性有飞机型号信息、部件信息、时间信息、位置信息，检查间隔信息等。

在步骤s20，基于评价腐蚀程度的影响因子腐蚀综合系数和腐蚀综合系数，确定腐蚀综合系数。腐蚀综合系数的计算公式如下：

腐蚀综合系数＝腐蚀综合系数×腐蚀综合系数。

并基于腐蚀综合系数，计算各腐蚀事件的单次腐蚀当量。该单次腐蚀当量反映了单位时间内发生腐蚀事件的概率。

在步骤30，通过单次腐蚀当量的叠加计算腐蚀率。腐蚀率表示在所选的维度下发生腐蚀事件的概率。

接着，请参考图2，示出了根据本申请实施例的腐蚀事件合并方法示例性流程图。如图所示合并方法包括：

步骤s01：针对在同一时间同一位置的多次腐蚀事件，将对应的腐蚀深度系数和腐蚀面积系数进行合并和加权处理。

在步骤s01，采集腐蚀数据时，由于人为原因，存在将同一时间的同一位置相临损伤当成两个或两个以上腐蚀事件处理的情形，造成了数据的重复。因此为了保证数据的一致性，需将同一位置同一时间发现的多次腐蚀事件进行合并，作为单一腐蚀事件。为了使合并后的腐蚀事件能够记录全貌，因此进行加权合并。需要理解的是，此处的同一时间可以是某段时间或某时刻，此处同一位置的范围也是可大可小，根据实际需要设定。通过上述合并，实现了数据的清洗。

进一步，进行上述腐蚀事件合并时，所设置的腐蚀深度系数的权重随着腐蚀深度系数值的增大而增加；

所设置的腐蚀面积系数的权重随着腐蚀面积系数值的增大而增加

加权合并时，根据腐蚀深度和腐蚀面积设定权重。如当a位置存在e和f两项腐蚀记录时，a位置的腐蚀综合系数如下：

a位置腐蚀综合系数＝λ1×e腐蚀综合系数+λ2×f腐蚀综合系数

其中，λ1、λ2分别为e腐蚀综合系数和f腐蚀综合系数的权重，且该权重随腐蚀综合系数值的增大而增加。即腐蚀深度越大，对应的权重越大；腐蚀面积越大，对应的权重越大。

图3示出了根据本申请实施例的步骤s20的示例性流程图；

请参考图3，示出了根据本申请实施例的步骤s20的示例性流程图。如图所示，步骤s20包括：

步骤s21：单次腐蚀当量eqvs的计算公式如下：

其中，qvs为单次腐蚀量等于1×ccd，ci为检查间隔，num为对应机型的飞机数量，ccd为腐蚀综合系数。

在步骤s21之前，首选，确定参与计算的腐蚀事件时，基于所选维度信息来进行选择。可以理解的是，以某一个部件作为统计维度，则该腐蚀率为部件腐蚀率；如按整机进行统计，则为单机腐蚀率；如按整个机队机型统计，则为某机型腐蚀率。具体地，计算单机腐蚀率时，与该单机相关的所有部件的腐蚀事件参与计算。在计算机型腐蚀率时，与该机型相关的所有单机的腐蚀事件参与计算。

然后，基于上述所选的维度，计算单次腐蚀当量。可以理解的是，计算部件腐蚀率和单机腐蚀率时，num取值为1。当计算机型腐蚀率时，该num值为属于该机型的飞机数量。

请参考图4，示出了根据本申请实施例的步骤s30的示例性流程图。步骤s30包括：

步骤s31：计算腐蚀率cr的公式如下：

其中，cc为腐蚀事件，scc为符合所选维度的腐蚀事件，eqvs为单次腐蚀当量。

如公式2通过叠加所选的维度的腐蚀事件的单次腐蚀当量获取对应维度的腐蚀率。

本申请，还提供一种飞机腐蚀损伤监控方法。

请参考图5，示出了根据本申请实施例的飞机腐蚀损伤监控方法的示例性流程图。如图所示，包括：

步骤s110：根据周期腐蚀率，计算指定时间段的警戒值；

步骤s120：指定时间段之后所发生的腐蚀事件的周期腐蚀率与警戒值比较，若大于警戒值，则进行报警。

在步骤s110，其周期可以为一周或一个月等，根据飞机的寿命等因素自行制定。这里以月腐蚀率为例进行说明。通常该指定时间的取值远大于一个周期，如取一年或几年。

在步骤s120，如在步骤s110计算出至今的前3年的警戒值，那么下个月的月腐蚀率就可以与该警戒值比较而进行是否需要进行报警的判断。

图6示出了根据本申请实施例的步骤s110的示例性流程图。如图所示，步骤s110包括：

步骤s111：根据选择的维度，计算维度的周期腐蚀率；

步骤s112：根据腐蚀率，通过平均方差计算警戒值，警戒值ucl的计算公式如下：

其中，x为周期腐蚀率，n为指定时间段内的取样周期数，k为系统系数，根据需求设置。

在步骤s111，首先确定维度，再基于该维度计算某一周期的腐蚀率。本实施例中，以月腐蚀率为例说明。

在步骤s112，基于所选指定时间的月腐蚀率的样本，计算平均月腐蚀率和各样本的平均方差。再基于平均月腐蚀率和该平均方差计算警戒值。可以理解的是，根据腐蚀程度和飞行要求，x可采用月腐蚀率、周腐蚀率或季度腐蚀率。同理，该警戒值中的k值根据腐蚀管理需求进行调整。k值过小，可能频繁地触发报警；k值过大，则基本不触发报警。

本申请还提供另一种飞机损伤监控方法。

请参考，图7示出了根据本申请实施例的另一飞机腐蚀损伤监控方法的示例性流程图。如图所示，该方法包括：

步骤s210：根据周期腐蚀率，将指定时间段的腐蚀率分布拟合为三次曲线的腐蚀趋势图，指定时间段的时长大于周期的时长；

步骤s220：利用各腐蚀率直方图之和与对应曲线下方面积相同的原理，确定三次曲线的系数。

为了能够直观观察一个较长时间的腐蚀率的走势图，将某一周期的腐蚀率分布拟合为一种光滑曲线。本实施例以月腐蚀率为例说明。本曲线的拟合需要满足各腐蚀率直方图之和与对应曲线下方面积相同，并满足曲线的光滑即相邻曲线段的切线斜率相等。

图8示出了根据本申请实施例的步骤s220的示例性流程图；

如图所示，步骤s220包括：

步骤s221：拟合一三次方程：y＝ax³+bx²+cx+d

其中y为周期腐蚀率，x为时间，a、b、c、d为系数；

步骤s222：获取第k时间段两端点(ak，bk)，(ak+1,bk+1)的取值；

步骤s223：通过如下方程确定系数a、b、c、d，

其中，t为时间段的时长，kk为第k时间段的导数，kk+1为第k+1时间段的导数。

周期腐蚀率是离散数据，为了便于监控和管理，本发明将离散数据拟合成横轴为时间纵轴为腐蚀率的腐蚀走势曲线。提高了可视化程度。为了监控的便利将一时间段的离散腐蚀率拟合成曲线。利用频率分布的面积原理进行曲线的连续化处理。本实施例以月腐蚀率为例说明。

具体地，每一段腐蚀率的分布用一个三次曲线来拟合:

y＝ax³+bx²+cx+d

设第k段的两个端点为(ak，bk)，(ak+1,bk+1)

将两点带入方程得：bk＝aak³+bak²+cak+d①

bk+1＝aak+1³+bak+1²+cak+1+d②

第k时间段的积分应该等于该时间段内的腐蚀当量，设每段的时间为t，则

如公式③，等号左边为时长为t的第k段曲线的下方面积，等号右边为曲线所对应的第k月后一半直方图面积加上第k+1月前一半直方图面积。请参考图9，示出了根据本申请实施例提供的一种曲线拟合的示例性示意图。如图所示，覆盖t时间的第k段曲线下方面积等于第k月腐蚀率的斜线部分面积加上第k+1月腐斜线部分面积。可以理解的是为了曲线下方面积更加接近腐蚀率直方图面积，第k时间段的曲线的两端对应第k月腐蚀率直方图的中心点(ak，bk)到第k+1月腐蚀率直方图中心点(ak+1,bk+1)。

为了保证拟合的曲线光滑，第k段一端的导数与相邻段的导数kk相等(取水平段的导数为0作为初始值)，则

y′＝3ax²+2bx+c＝kk或kk+1④

由公式①②③④得矩阵方程：

从而确定拟合曲线系数a、b、c、d，实现了离散点进行连续化的处理。

通常可在腐蚀率走势图中，还可以通过设定警戒值，能够易于判断那段时间的腐蚀率超出警戒线，从而采取有效的应对措施，实现了高效的腐蚀监控目的。

图10示出了根据本申请实施例提供的一种设备的结构示意图。

如图10所示，作为另一方面，本申请还提供了一种设备400，包括一个或多个中央处理单元(cpu)401，其可以根据存储在只读存储器(rom)402中的程序或者从存储部分408加载到随机访问存储器(ram)403中的程序而执行各种适当的动作和处理。在ram403中，还存储有系统400操作所需的各种程序和数据。cpu401、rom402以及ram403通过总线404彼此相连。输入/输出(i/o)接口405也连接至总线404。

以下部件连接至i/o接口1005：包括键盘、鼠标等的输入部分406；包括诸如阴极射线管(crt)、液晶显示器(lcd)等以及扬声器等的输出部分407；包括硬盘等的存储部分408；以及包括诸如lan卡、调制解调器等的网络接口卡的通信部分409。通信部分409经由诸如因特网的网络执行通信处理。驱动器410也根据需要连接至i/o接口405。可拆卸介质411，诸如磁盘、光盘、磁光盘、半导体存储器等等，根据需要安装在驱动器410上，以便于从其上读出的计算机程序根据需要被安装入存储部分408。

特别地，根据本公开的实施例，上文参考图x描述的过程可以被实现为计算机软件程序。例如，本公开的实施例包括一种计算机程序产品，其包括有形地包含在机器可读介质上的计算机程序，计算机程序包含用于执行腐蚀率计算方法或飞机腐蚀损伤监控方法的程序代码。在这样的实施例中，该计算机程序可以通过通信部分409从网络上被下载和安装，和/或从可拆卸介质411被安装。

附图中的流程图和框图，图示了按照本发明各种实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段、或代码的一部分，所述模块、程序段、或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个接连地表示的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

作为又一方面，本申请还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质可以是上述实施例中所述装置中所包含的计算机可读存储介质；也可以是单独存在，未装配入设备中的计算机可读存储介质。计算机可读存储介质存储有一个或者一个以上程序，所述程序被一个或者一个以上的处理器用来执行描述于本申请的腐蚀率计算方法或飞机腐蚀损伤监控方法。

附图中的流程图和框图，图示了按照本发明各种实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段、或代码的一部分，该模块、程序段、或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个接连地表示的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这根据所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以通过执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以通过专用硬件与计算机指令的组合来实现。

描述于本申请实施例中所涉及到的单元或模块可以通过软件的方式实现，也可以通过硬件的方式来实现。所描述的单元或模块也可以设置在处理器中，例如，各所述单元可以是设置在计算机或移动智能设备中的软件程序，也可以是单独配置的硬件装置。其中，这些单元或模块的名称在某种情况下并不构成对该单元或模块本身的限定。

以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。