专利名称：飞机机载氧气性能检测方法
技术领域：
本发明涉及一种检测方法，尤其是一种飞机机载氧气性能检测方法。
背景技术：
现代飞机一般都在7000m-15000m高空飞行，空气中氧分压只有十几千帕，难以维持常态飞行。科学实验表明，人暴露在10000m高空的有效意识是Imin左右，而在14000m 以上有效意识只有12s_15s。因此，需要给飞行员和乘客提供氧气保证安全。通常情况，飞机不需要使用专门的供氧设施，它通过发动机将空气增压后压入机舱，即使在万米高空，机舱内环境也和海拔1500m左右相似。一旦座舱失压，会采用机载氧气系统中的氧气供乘客呼吸，并且飞机会尽快落地或者下降到舱内人员可以适应的高度。因此需要时刻检测机载氧气的性能状态以保证乘客的安全。然而，在常规的检测机载氧气中，通常采用人工的方式对机载氧气系统的压力进行记录，按硬时限更换氧气瓶或是当机载氧气系统的压力低于设定值时飞机系统发出警报进行更换氧气瓶，提高了航空公司的运营成本，若机载氧气系统存在较小泄漏，无法及时排故，导致飞机的运行安全得不到保证。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种飞机机载氧气性能检测方法。本发明不仅能降低航空公司的运行成本，同时能提高飞机的运行安全。为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下飞机机载氧气性能检测方法，其特征在于，所述方法包括通过触发器采集飞机飞航一次的机载氧气系统运行状态并形成ACARS氧气报文；将所述的ACARS氧气报文通过空地数据链系统传输到地面工作站；地面工作站将ACARS氧气报文通过ACARS报文解码器进行解码获取数据，再通过运算得到机载氧气系统在标准状态下的压力值1^，并保存到数据服务器中；根据机载氧气系统在标准状态下的压力值I^s进行机载氧气性能的判断。前述的飞机机载氧气性能检测方法中，所述的机载氧气系统运行状态包括发动机启动时的机载氧气系统运行状态；还包括飞机发动机停机3600s时的机载氧气系统运行状态或飞机发动机停机不足3600s时的发动机再次启动时的机载氧气系统运行状态。前述的飞机机载氧气性能检测方法中，所述的采集飞机发动机启动时的机载氧气运行状态的方法，是飞机发动机启动前60秒进行采集，每隔30s采集一次，采集3次。前述的飞机机载氧气性能检测方法中，所述的采集飞机发动机停机3600s时的机载氧气运行状态的方法，是飞机落地后飞机发动机停机3600s时进行采集，每隔30s采集一次，采集3次。前述的飞机机载氧气性能检测方法中，所述的ACARS报文解码器进行解码获取的数据包括飞机发动机启动前60秒和飞机落地后飞机发动机停机3600s时进行三次采集得到的室外温度、客舱温度、氧气压力。前述的飞机机载氧气性能检测方法中，所述的机载氧气系统在标准状态下的压力值I3S的方法，包括以下步骤①通过公式(Ti+To)/2获得修正温度T，其中Ti是三次采集得到的室外温度的中间值，To是三次采集得到的客舱温度的中间值；②通过公式PV/T = nR，其中P是压强，V是体积，T是修正温度，η是摩尔数，体积 V保持不变，获得公式I^s = PTs/T，其中Ts是标准温度，从而得到机载氧气系统在标准状态下的压力值I^s。前述的飞机机载氧气性能检测方法中，所述的机载氧气系统在标准状态下的压力值I3S进行机载氧气性能的判断的方法，是通过将飞机发动机启动时的氧气标准状态下的压力值I3Sl与飞机发动机停机3600s时的氧气标准状态下的压力值Ps2进行比较得到压差 APs = Psl_Ps2，再根据压差进行机载氧气性能的判断；或是通过将飞机发动机启动时的氧气标准状态下的压力值I3Sl与飞机发动机停机不足3600s时的发动机再次启动时的氧气标准状态下的压力值Ps2进行比较得到压差AI^ = I^1-PS2，再根据压差ΔΙ^进行机载氧气性能的判断。前述的飞机机载氧气性能检测方法中，所述的根据压差ΔΙ^进行机载氧气性能的判断的方法，是当(Psl_Ps2) > 100PSI，机载氧气性能为异常；反之，机载氧气性能为正
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巾ο前述的飞机机载氧气性能检测方法中，所述的机载氧气系统在标准状态下的压力值I3S进行机载氧气性能的判断的方法，是通过将飞机发动机启动时的氧气标准状态下的压力值I3Sl与飞机发动机停机3600s时的氧气标准状态下的压力值Ps2进行比较得到压差 APs = Psl_Ps2，再通过公式(Psl-Ps2)/(t2-tl)得到氧气渗漏率，其中tl是飞机发动机启动时的时间，t2是飞机发动机停机3600s时的时间，根据氧气渗漏率进行机载氧气性能的判断；或是通过将飞机发动机启动时的氧气标准状态下的压力值hi与飞机发动机停机不足3600s时的发动机再次启动时的氧气标准状态下的压力值1^2进行比较得到压差ΔΙ^ = I^1-PS2，再通过公式(Psl-Ps2)/(t2-tl)得到氧气渗漏率，其中tl是飞机发动机启动时的时间，t2是飞机发动机停机不足3600s时的发动机再次启动时的时间，根据氧气渗漏率进行机载氧气性能的判断。前述的飞机机载氧气性能检测方法中，所述的根据氧气渗漏率进行机载氧气性能的判断的方法，是当氧气渗漏率大于48PSI/天时，机载氧气性能为异常；反之，机载氧气性能为正常。本发明的有益效果与现有技术相比，本发明通过采集飞机飞航一次的机载氧气系统运行状态并形成ACARS氧气报文，将ACARS氧气报文解码得到相关数据，无需人工记录，节省了人力资源，而且使用方便直观；并且将解码得到的数据进行运算得到氧气标准状态下的压力值和氧气渗漏率，从而判断机载氧气性能，因此，能在机载氧气发生严重渗漏之前，加以发现，在事态严重之前，加以修复，加快故障诊断，缩短排故时间，从而延长机载氧气系统的使用时间，降低了航空公司的运营成本，同时又能防止机载氧气系统突然大规模泄漏导致飞机上乘客人人身安全问题，提高了飞机的运行安全。本发明可以通过渗漏率预测该机载氧气系统的剩余的使用时间，从而大幅度的延长使用时间，还能降低飞机的维护成本。 本发明还具有以下优点1、飞机落地后飞机发动机停机3600s时进行采集，是为了尽可能在机载氧气系统温度稳定后采集，保证采集的数据真实性；2、取三组飞机发动机启动前60秒进行采集和飞机落地后飞机发动机停机3600s 时进行采集的室外温度Ti、客舱温度To、氧气压力中的中间值进行使用，可以保证渗漏率的准确性；3、数据服务器中的数据可直接进行调用，方便使用；4、本发明通过渗漏率可对氧气瓶的使用寿命进行预算，可提前做好工具、设备、航材及人力的准备，大大减少维护时间，从而避免航班延误；5、进行机载氧气性能的实时跟踪，最大可能的减小由机载氧气性能差而导致的飞机安全隐患。下面结合具体实施方式
对本发明作进一步的说明，本发明的实施方式不限于下述实施例，在不脱离本发明宗旨的前提下做出的各种变化均属于本发明的保护范围之内。
具体实施例方式飞机机载氧气性能检测方法，其特征在于，所述方法包括通过触发器采集飞机飞航一次的机载氧气系统运行状态并形成ACARS氧气报文；将所述的ACARS氧气报文通过空地数据链系统传输到地面工作站；地面工作站将ACARS氧气报文通过ACARS报文解码器进行解码获取数据，再通过运算得到机载氧气系统在标准状态下的压力值Ps，并保存到数据服务器中；根据机载氧气系统在标准状态下的压力值Ps进行机载氧气性能的判断。所述的地面工作站用于接收和发送ACARS报文。所述的空地数据链系统(飞机通信寻址和报告系统)ACARS (Aircraft Communication Addressing and Reporting System)ACARS是一个基于VHF (甚高频)的双向机载数据通信系统，为航空公司空地、地地大流量数据通信提供服务，实现各种信息的交换。—方面，它可以使飞行的飞机在无须机组成员干预的情况下自动向航空公司地面工作站提供飞行动态、发动机参数等实时数据信息，同时也可以向地面传送其他各类信息， 使航空公司运行控制中心在自己的应用系统上获得飞机的实时的、不间断的大量飞行数据及相关信息，及时掌握本公司飞机的动态，实现对飞机的实时监控，满足航务、运营、机务等各相关部门管理的需要；另一方面，地面可向空中飞行的飞机提供气象情报、航路情况、空中紧急故障排故措施等多种服务，提高飞行安全保障能力及对旅客的服务水平。在常用的VHF地空通信频道日益饱和，信息传送量少、速度慢的状况下，这种双向的数据通信系统可显著地改善和提高地面、空中通信保障能力。所述的机载氧气系统运行状态包括发动机启动时的机载氧气系统运行状态；还包括飞机发动机停机3600s时的机载氧气系统运行状态或飞机发动机停机不足3600s时的发动机再次启动时的机载氧气系统运行状态。
所述的采集飞机发动机启动时的机载氧气运行状态的方法，是飞机发动机启动前 60秒进行采集，每隔30s采集一次，采集3次。所述的采集飞机发动机停机3600s时的机载氧气运行状态的方法，是飞机落地后飞机发动机停机3600s时进行采集，每隔30s采集一次，采集3次。所述的ACARS报 文解码器进行解码获取的数据包括飞机发动机启动前60秒和飞机落地后飞机发动机停机3600s时进行三次采集得到的室外温度、客舱温度、氧气压力。所述的机载氧气系统在标准状态下的压力值Ps的方法，包括以下步骤①通过公式(Ti+To)/2获得修正温度T，其中Ti是三次采集得到的室外温度的中间值，To是三次采集得到的客舱温度的中间值；②通过公式PV/T = nR，其中P是压强，V是体积，T是修正温度，η是摩尔数，体积 V保持不变，获得公式Ps = PTs/T，其中Ts是标准温度，从而得到机载氧气系统在标准状态下的压力值Ps。所述的机载氧气系统在标准状态下的压力值Ps进行机载氧气性能的判断的方法，是通过将飞机发动机启动时的氧气标准状态下的压力值Psl与飞机发动机停机3600s 时的氧气标准状态下的压力值Ps2进行比较得到压差APs = Psl-Ps2，再根据压差Δ Ps进行机载氧气性能的判断；或是通过将飞机发动机启动时的氧气标准状态下的压力值Psl与飞机发动机停机不足3600s时的发动机再次启动时的氧气标准状态下的压力值Ps2进行比较得到压差APs = Psl_Ps2，再根据压差APs进行机载氧气性能的判断。所述的根据压差APs进行机载氧气性能的判断的方法，是当(Psl-Ps2) > 100PSI，机载氧气性能为异常；反之，机载氧气性能为正常。所述的根据机载氧气系统在标准状态下的压力值Ps进行机载氧气性能的判断的方法，是通过将飞机发动机启动时的氧气标准状态下的压力值Psl与飞机发动机停机 3600s时的氧气标准状态下的压力值Ps2进行比较得到压差APs = Psl_Ps2，再通过公式 (Psl-Ps2)/(t2-tl)得到氧气渗漏率，其中tl是飞机发动机启动时的时间，t2是飞机发动机停机3600s时的时间，根据氧气渗漏率进行机载氧气性能的判断；或是通过将飞机发动机启动时的氧气标准状态下的压力值Psl与飞机发动机停机不足3600s时的发动机再次启动时的氧气标准状态下的压力值Ps2进行比较得到压差APs = Psl-Ps2，再通过公式 (Psl-Ps2)/(t2-tl)得到氧气渗漏率，其中tl是飞机发动机启动时的时间，t2是飞机发动机停机不足3600s时的发动机再次启动时的时间，根据氧气渗漏率进行机载氧气性能的判断。所述的根据氧气渗漏率进行机载氧气性能的判断的方法，是当氧气渗漏率大于 48PSI/天时，机载氧气性能为异常；反之，机载氧气性能为正常。本发明应用如下当发现机载氧气渗漏率大于48PSI/天时，但机组和机务维修人员对该飞机的机载氧气系统检查都没有反应故障。于是监控人员下发了检查工作单，对机载氧气系统进行渗漏检查。实际操作中发现，在关断氧气瓶与管路连接时，机载氧气系统密闭管路内压力无法保持平稳，判定氧气系统有渗漏现象。最后，经过3天航后的排查，发现高压段与低压段的分配活门存在渗漏现象。这是一起通过健康检测捕捉到的机载氧气性能进入衰减期的案例，并在系统出现故障前进行的有效排除，保证了飞行安全，同时验证了本发明是非常有效的。
权利要求
1.飞机机载氧气性能检测方法，其特征在于，所述方法包括通过触发器采集飞机飞航一次的机载氧气系统运行状态并形成ACARS氧气报文；将所述的ACARS氧气报文通过空地数据链系统传输到地面工作站；地面工作站将ACARS氧气报文通过ACARS报文解码器进行解码获取数据，再通过运算得到机载氧气系统在标准状态下的压力值1^，并保存到数据服务器中；根据机载氧气系统在标准状态下的压力值Ps进行机载氧气性能的判断。
2.根据权利要求1所述的飞机机载氧气性能检测方法，其特征在于所述的机载氧气系统运行状态包括发动机启动时的机载氧气系统运行状态；还包括飞机发动机停机3600s 时的机载氧气系统运行状态或飞机发动机停机不足3600s时的发动机再次启动时的机载氧气系统运行状态。
3.根据权利要求2所述的飞机机载氧气性能检测方法，其特征在于所述的采集飞机发动机启动时的机载氧气运行状态的方法，是飞机发动机启动前60秒进行采集，每隔30s 采集一次，采集3次。
4.根据权利要求3所述的飞机机载氧气性能检测方法，其特征在于所述的采集飞机发动机停机3600s时的机载氧气运行状态的方法，是飞机落地后飞机发动机停机3600s时进行采集，每隔30s采集一次，采集3次。
5.根据权利要求4所述的飞机机载氧气性能检测方法，其特征在于所述的ACARS报文解码器进行解码获取的数据包括飞机发动机启动前60秒和飞机落地后飞机发动机停机 3600s时进行三次采集得到的室外温度、客舱温度、氧气压力。
6.根据权利要求5所述的飞机机载氧气性能检测方法，其特征在于，所述的机载氧气系统在标准状态下的压力值I3S的方法，包括以下步骤①通过公式(Ti+To)/2获得修正温度T，其中Ti是三次采集得到的室外温度的中间值， To是三次采集得到的客舱温度的中间值；②通过公式PV/T= nR，其中P是压强，V是体积，T是修正温度，η是摩尔数，体积V保持不变，获得公式I3S = PTs/T，其中Ts是标准温度，从而得到机载氧气系统在标准状态下的压力值I^s。
7.根据权利要求6所述的飞机机载氧气性能检测方法，其特征在于所述的根据机载氧气系统在标准状态下的压力值I3S进行机载氧气性能的判断的方法，是通过将飞机发动机启动时的氧气标准状态下的压力值I3Sl与飞机发动机停机3600s时的氧气标准状态下的压力值Ps2进行比较得到压差ΔΙ^ = Psl_Ps2，再根据压差Δ&进行机载氧气性能的判断；或是通过将飞机发动机启动时的氧气标准状态下的压力值Psl与飞机发动机停机不足 3600s时的发动机再次启动时的氧气标准状态下的压力值Ps2进行比较得到压差ΔΙ^ = hl-PS2，再根据压差Δ &进行机载氧气性能的判断。
8.根据权利要求7所述的飞机机载氧气性能检测方法，其特征在于所述的根据压差 Δ I^s进行机载氧气性能的判断的方法，是当(1^1- > 100PSI，机载氧气性能为异常；反之，机载氧气性能为正常。
9.根据权利要求6所述的飞机机载氧气性能检测方法，其特征在于所述的机载氧气系统在标准状态下的压力值I3S进行机载氧气性能的判断的方法，是通过将飞机发动机启动时的氧气标准状态下的压力值I3Sl与飞机发动机停机3600s时的氧气标准状态下的压力值Ps2进行比较得到压差ΔΙ^ = Psl-Ps2，再通过公式(Psl_Ps2)/(t2_tl)得到氧气渗漏率，其中tl是飞机发动机启动时的时间，t2是飞机发动机停机3600s时的时间，根据氧气渗漏率进行机载氧气性能的判断；或是通过将飞机发动机启动时的氧气标准状态下的压力值I3S 1与飞机发动机停机不足3600s时的发动机再次启动时的氧气标准状态下的压力值 Ps2进行比较得到压差AI^ = PS1-PS2，再通过公式(Psl-Ps2)/(t2-tl)得到氧气渗漏率， 其中tl是飞机发动机启动时的时间，t2是飞机发动机停机不足3600s时的发动机再次启动时的时间，根据氧气渗漏率进行机载氧气性能的判断。
10.根据权利要求9所述的飞机机载氧气性能检测方法，其特征在于所述的根据氧气渗漏率进行机载氧气性能的判断的方法，是当氧气渗漏率大于48PSI/天时，机载氧气性能为异常；反之，机载氧气性能为正常。
全文摘要
本发明公开了一种飞机机载氧气性能检测方法，通过触发器采集飞机飞航一次的机载氧气系统运行状态并形成ACARS氧气报文；将所述的ACARS氧气报文通过空地数据链系统传输到地面工作站；地面工作站将ACARS氧气报文通过ACARS报文解码器进行解码获取数据，再通过运算得到机载氧气系统在标准状态下的压力值Ps，并保存到数据服务器中；根据机载氧气系统在标准状态下的压力值Ps进行机载氧气性能的判断。本发明不仅能降低航空公司的运行成本，同时能提高飞机的运行安全。
文档编号G01M3/32GK102331331SQ201110165219
公开日2012年1月25日 申请日期2011年6月20日 优先权日2011年6月20日
发明者丁慧锋, 朱毅, 王建江, 王荣, 谢振强, 顾祝平, 黄磊 申请人:中国国际航空股份有限公司