活塞式发动机辅助检测系统及其实现方法
【专利摘要】本发明公开了一种活塞式发动机辅助检测系统及其实现方法，主要解决了现有技术中存在的依靠人工试车所需周期较长、劳动强度较大、成本较高，且人工测试无法充分确保试车质量，灵活性、可靠性、可扩充性和经济性均较差，不能满足技术发展需求的问题。该活塞式发动机辅助检测系统包括中央处理模块，集成于中央处理模块内的数据库，均与中央处理模块相连的打印模块、用户输入模块、报警模块、数据显示模块和数据采集模块，以及与数据采集模块相连的传感器。通过上述方案，本发明达到了使用方便、功能齐全的目的，具有很高的实用价值和推广价值。
【专利说明】活塞式发动机辅助检测系统及其实现方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种飞机发动机试车中的辅助系统，具体地说，是涉及一种活塞式发动机辅助检测系统及其实现方法。
【背景技术】
[0002]为了确保飞行的安全性，相应的技术人员会定期进行飞机发动机试车，目前，大都采用人工测试的方式进行飞机发动机试车，由于发动机在试验前、试验中和试验后所产生的数据均较为繁杂，因而依靠人工试车所需周期较长、劳动强度较大、成本较高，且人工测试无法充分确保试车质量，灵活性、可靠性、可扩充性和经济性均较差，不能满足技术发展需求。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于提供一种活塞式发动机辅助检测系统及其实现方法，主要解决现有技术中存在的依靠人工试车所需周期较长、劳动强度较大、成本较高，且人工测试无法充分确保试车质量，灵活性、可靠性、可扩充性和经济性均较差，不能满足技术发展需求的问题。
[0004]为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下:
活塞式发动机辅助检测系统，包括:
传感器:对发动机参数进行测量；
数据采集模块:对传感器采集到的数据进行采集，并将采集到的数据传递至中央处理模块；
数据显示模块:将中央处理模块的处理结果进行显示；
用户输入模块:用户输入操作命令的交互界面；
数据库:进行数据归档和存储；
打印模块:根据中央处理模块的控制指令进行报表打印输出；
报警模块:在检测结果超过误差阈值时进行报警；
中央处理模块:接收用户输入模块的命令，进行数据收集和处理，控制数据显示模块、数据采集模块、打印模块和报警模块正常工作；
其中，数据库集成于中央处理模块内，打印模块、用户输入模块、报警模块、数据显示模块和数据采集模块均与中央处理模块相连，传感器与数据采集模块相连。
[0005]作为优选，所述数据库为分布式数据库；数据显示模块为液晶触摸显示器；所述用户输入模块为键盘；所述打印模块为打印机；所述报警模块为报警器。
[0006]进一步地，所述传感器包括对发动机汽缸头温度进行测量的温度传感器、对发动机燃油流量进行测量的流量传感器、对发动机燃油压力进行测量的第一压力传感器、对发动机滑油压力进行测量的第二压力传感器、对发动机转速进行测量的转速传感器以及对发动机振动频率进行测量的振动传感器，所述温度传感器、流量传感器、第一压力传感器、第二压力传感器、转速传感器和振动传感器均与数据采集模块相连。
[0007]基于上述器件模块，本发明提供了一种活塞式发动机辅助检测系统的实现方法，包括以下步骤:
(1)用户在中央处理模块上进行注册；
(2)成功登陆后通过用户输入模块输入试车人员名单并核对其权限的合法性，并输入待检测发动机号，选择试车种类；
(3)用户输入发动机待检测项目，并分别输入各待检测项目的故障预警值；
(4)中央处理模块控制数据采集模块对待检测项目的传感器值进行读取和处理，将处理结果显示在数据显示模块上，并在检测数据超出已设定的故障预警值时控制报警器进行报警；
(5 )中央处理模块将检测数据、试车人员名单、发动机号和试车种类发送至数据库进行归档。
[0008]进行数据调用时，用户通过用户输入模块输入数据调用命令，中央处理模块从数据库中调出相应数据，并控制打印机进行打印。
[0009]与现有技术相比，本发明具有以下有益效果:
(I)本发明运用系统工程的理论和方法构造人机和谐的信息环境，辅助人们在发动机试验前、试验中和试验后完成复杂的信息采集和处理工作，从而在缩短试车周期、降低试车成本、提高试车质量、保障试车安全、减轻操作者劳动强度等方面发挥出显著作用，符合实际需求。
[0010](2)本发明采用西门子公司S7-300 PLC作为系统数据采集和CPU控制中心，采用北京亚控公司组态王作为上位机操作系统，并建立了分布式数据库，从而实现了对现场发动机汽缸头温度、燃油流量、燃油压力、滑油压力、转速、振动等信号的快速可靠采集、显示和对数据的高效计算、判断处理及归档，便于用户在后期进行直观、明了地历史数据查询，十分智能化，使用较为方便，更具人性化。
[0011](3)根据用户需求，可以灵活对本系统进行升级和功能扩展，因而能够充分满足发动机试车过程中的绝大部分需求,功能齐全。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]图1为本发明的系统框图。
【具体实施方式】
[0013]下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明，本发明的实施方式包括但不限于下列实施例。
实施例
[0014]为了解决现有技术中存在的依靠人工试车所需周期较长、劳动强度较大、成本较高，且人工测试无法充分确保试车质量，灵活性、可靠性、可扩充性和经济性均较差，不能满足技术发展需求的问题，如图1所示，本发明公开了一种活塞式发动机辅助检测系统，包括:对发动机参数进行测量的传感器，对传感器数据进行采集，并将采集到的数据传递至中央处理模块的数据采集模块，将中央处理模块的处理结果进行显示的数据显示模块，作为用户输入操作命令的交互界面的用户输入模块，进行数据归档和存储的数据库，根据中央处理模块的控制指令进行报表打印输出的打印模块，在检测结果超过误差阈值时进行报警的报警模块，接收用户输入模块的命令，进行数据收集和处理，控制数据显示模块、数据采集模块、打印模块和报警模块正常工作的中央处理模块。
[0015]上述中，数据库集成于中央处理模块内，打印模块、用户输入模块、报警模块、数据显示模块和数据采集模块均与中央处理模块相连，传感器与数据采集模块相连，其中，传感器包括对发动机汽缸头温度进行测量的温度传感器、对发动机燃油流量进行测量的流量传感器、对发动机燃油压力进行测量的第一压力传感器、对发动机滑油压力进行测量的第二压力传感器、对发动机转速进行测量的转速传感器以及对发动机振动频率进行测量的振动传感器等，根据实际需求，可增加或减少相应的传感器，温度传感器、流量传感器、第一压力传感器、第二压力传感器、转速传感器和振动传感器均与数据采集模块相连。
[0016]作为优选，本发明中的中央处理模块为西门子公司的S7-300PLC;数据库为分布式数据库；数据显示模块为液晶触摸显示器；用户输入模块为键盘；打印模块为打印机；报警模块为报警器。
[0017]考虑到具体应用时的安全性，用户在登陆中央处理模块进行相应操作时需获得授权，即各用户需使用相应的账号和密码进行登陆后方可进行检测操作，在数据库内会预存一份试车人员名单(授权的账号和密码)，进行试车前相应的试车人员需输入合法的账号和密码方可登陆系统进行试车操作；
登陆系统后，用户需输入待检测的发动机号，选择试车种类，输入发动机待检测项目，并分别输入各待检测项目的故障预警值；
本发明支持发动机开车前后按试车程序规定所进行的各项检查工作，提示规定的检查项目，故障预警值(包括上限值和下限值);
中央处理模块控制数据采集模块对待检测项目的传感器值进行读取和处理，将处理结果显示在数据显示模块上，全部检验结果经最终确认后存入数据库以备检查，并在检测数据超出已设定的故障预警值时控制报警器进行报警；
进行数据调用时，用户输入数据调用命令，中央处理模块从数据库中调出相应数据，并控制打印机进行打印，本发明按工厂规定的格式打印发动机折装记录，并将开车中的各项检查数据自动填入试车记录单。
[0018]为了确保各器件模块工作的可靠性，本发明以标准信号源(压力源、力源、毫伏源或标准信号发生器等)为依据，对传感器，通道开关等诸环节进行系统误差的自动订正，按被校传感器的输入输出特性和精确要求，建立传感器输出量与工程参数之间的数学模型，以提高系统测量精度。其中，通道校验可以在更换传感器或进行系统相关的调试后进行，也可以定期进行。可以通过在中央处理模块上设置检测频率和相应器件的标准参数实现对传感器的定期校验提示功能，根据检测结果和已设定的标准参数提示即将过期传感器的名称及应终止使用时间，并显示在数据显示模块上，以供仪表员进行测量信号通道、量程等参数的修改。
[0019]本发明中，各项试车参数按海平面、静态、国际标准大气条件对发动机试车功能、转速进行实时换算和计算。[0020]由于发动机试车属于高风险试验项目，突发性的故障能在很短时间内造成发动机部件的损伤，甚至全机破坏，为了帮助事后的故障分析，依照飞机“黑匣子”的功能，系统具有有事件记录及回放功能，主要监控发动机测试参数按时序排列并循环记录，记录参数以约定的格式存入数据库，试车人员可以随时回放事件记录情况。通过回放再现事件的产生，发展和结果的变化过程，为故障分析提供依据，在数据库的支持下，打印模块可以根据中央处理模块的控制命令打印报告，输出发动机试车结果。
[0021 ] 按照上述实施例，便可很好地实现本发明。
【权利要求】
1.活塞式发动机辅助检测系统，其特征在于，包括: 传感器:对发动机参数进行测量； 数据采集模块:对传感器采集到的数据进行采集，并将采集到的数据传递至中央处理模块； 数据显示模块:将中央处理模块的处理结果进行显示； 用户输入模块:用户输入操作命令的交互界面； 数据库:进行数据归档和存储； 打印模块:根据中央处理模块的控制指令进行报表打印输出； 报警模块:在检测结果超过误差阈值时进行报警； 中央处理模块:接收用户输入模块的命令，进行数据收集和处理，控制数据显示模块、数据采集模块、打印模块和报警模块正常工作； 其中，数据库集成于中央处理模块内，打印模块、用户输入模块、报警模块、数据显示模块和数据采集模块均与中央处理模块相连，传感器与数据采集模块相连。
2.根据权利要求1所述的活塞式发动机辅助检测系统，其特征在于，所述中央处理模块为西门子公司的S7-300PLC。
3.根据权利要求2所述的活 塞式发动机辅助检测系统，其特征在于，所述数据库为分布式数据库。
4.根据权利要求3所述的活塞式发动机辅助检测系统，其特征在于，所述数据显示模块为液晶触摸显示器；所述用户输入模块为键盘；所述打印模块为打印机；所述报警模块为报警器。
5.根据权利要求4所述的活塞式发动机辅助检测系统，其特征在于，所述传感器包括对发动机汽缸头温度进行测量的温度传感器、对发动机燃油流量进行测量的流量传感器、对发动机燃油压力进行测量的第一压力传感器、对发动机滑油压力进行测量的第二压力传感器、对发动机转速进行测量的转速传感器以及对发动机振动频率进行测量的振动传感器，所述温度传感器、流量传感器、第一压力传感器、第二压力传感器、转速传感器和振动传感器均与数据采集模块相连。
6.权利要求f5任意一项所述的活塞式发动机辅助检测系统的实现方法，其特征在于，包括以下步骤: (1)用户在中央处理模块上进行注册； (2)成功登陆后通过用户输入模块输入试车人员名单并核对其权限的合法性，并输入待检测发动机号，选择试车种类； (3)用户输入发动机待检测项目，并分别输入各待检测项目的故障预警值； (4)中央处理模块控制数据采集模块对待检测项目的传感器值进行读取和处理，将处理结果显示在数据显示模块上，并在检测数据超出已设定的故障预警值时控制报警器进行报警； (5 )中央处理模块将检测数据、试车人员名单、发动机号和试车种类发送至数据库进行归档。
7.根据权利要求6所述的活塞式发动机辅助检测系统的实现方法，其特征在于，进行数据调用时，用户通过用户输入模块输入数据调用命令，中央处理模块从数据库中调出相应数据，并控制打印机.进行打印。
【文档编号】G01M15/05GK103471853SQ201310459294
【公开日】2013年12月25日 申请日期:2013年9月30日 优先权日:2013年9月30日
【发明者】麦海波, 丁发军, 苟江红, 常虎山, 赵成荣, 冯世榕, 杨溢, 马勇波, 蒋孟江, 陈爽, 尚鹏翔, 樊占鹏 申请人:中国民用航空飞行学院