一种面向对象的飞机供配电系统可靠性实时评估方法

本发明涉及飞机供配电系统可靠性评估技术，特别涉及一种面向对象的飞机供配电系统可靠性实时评估方法。

背景技术：

1、目前，飞机正朝着多电化和全电化的方向发展，机载电气电子设备的数量急剧增加，大型飞机供配电系统正变得日趋庞大和复杂，飞机供配电系统的可靠运行是关系飞机飞行安全的关键因素。

2、对于飞行员和装备维护人员来说，实时了解飞机供配电系统运行状况，掌握其最新可靠性水平和准确预测将要发生的故障，以及故障的严重程度和根源，就可以提前采取措施，避免出现飞行事故非常重要。而传统可靠性评估理论仅能反映系统长期平均可靠性水平，且在系统可靠性评估研究中，很多方法没有考虑工作环境和载荷水平等因素对元件可靠性的影响，而是采用固定不变的元件故障率平均值进行可靠性评估和预测，结果当然与实际情况存在差距。

技术实现思路

1、针对现有技术存在的不足，本发明目的在于提供了一种面向对象的飞机供配电系统可靠性实时评估方法，为飞行员及时提供飞机供配电系统的可靠性信息，预测将要发生故障的元件和设备，提高飞行的安全性。

2、本发明是通过以下技术方案来实现：

3、一种面向对象的飞机供配电系统可靠性实时评估方法，其特征在于包括如下步骤：

4、1)、建立飞机供配电系统元件和设备的基类component，在该基类中定义用于供配电系统元件和设备可靠性实时评估所需的属性变量和方法，以及与其它对象关系的指针，然后，从该基类派生出派生类derived class，派生类包括电源类、接触器类、汇流条类、电缆类和功率变换器类；

5、2)、考虑其他因素对元件故障率的影响，用动态故障率表示元件的实时故障率

6、fri(t,i)＝kti(t)·ki(i)·frai

7、kti(t)和ki(i)为工作环境温度t和工作电流i对元件i故障率影响的乘数，frai为元件i的平均故障率；

8、3)、完成对整个供配电系统元件和设备的遍历，得到系统元件和设备的故障率。

9、进一步，所述飞机供配电系统元件包括发电机、输电线路、功率变换器、接触器以及负荷，通过实验或调研获取各元件的平均故障率frai(i＝1，2，…，n)，n为元件总数。

10、表1反映故障率变化的乘数随工作环境温度t和工作电流i的取值

11、

12、随工作条件的变化，动态地更新组件i的故障率

13、fri(t,i)＝kti(t)·ki(i)·frai

14、如表1所示，kti(t)随工作环境温度t的变化，具体取值分别为ktl、ktn或kth；乘数ki(i)随所通过的工作电流i的变化，具体取值分别为kil、kin或kth。

15、进一步，元件i的可靠度为

16、

17、按照关键飞行负载在2h内不中断供电的可靠度大于0.99997525的要求，t取2h。

18、本发明具有以下效果：

19、本发明采用组件对象建立了飞机供配电系统的一种用于可靠性分析的软件环境，集成了电力系统和元件的物理特性、在线测量数据、历史数据、分析和计算结果等信息。考虑元件环境温度和载荷水平的一种自适应故障率计算方法，用于飞机供配电系统的元件可靠度实时评估和预测的应用程序对象中。实时反映环境温度和载荷水平对元件可靠度的影响，预测可能发生故障的元件，并能给出该元件的位置、类型以及严重程度等信息。

20、面向对象的飞机供配电系统可靠性实时评估方法，进行飞机供配电系统元件的自适应实时评估和可靠性预测，可以预测可能发生故障的具体元件，以及其所在的位置、类型和严重程度等信息。以便在飞行过程中能够为飞行员及时提供飞机供配电系统的可靠性信息，预测将要发生故障的元件和设备，这样就可以提前采取措施，提高飞行的安全性。在此基础上，飞机供配电系统维修可实现从“事后维修”到“视情维修”的转变，从“定期维修”到“基于状态的维修”的转变，使设备维修保障方式向更科学、更有效的方向发展。

技术特征：

1.一种面向对象的飞机供配电系统可靠性实时评估方法，其特征在于包括如下步骤：

2.如权利要求1所述的面向对象的飞机供配电系统可靠性实时评估方法，其特征在于：所述飞机供配电系统元件包括发电机、输电线路、功率变换器、接触器以及负荷，通过实验或调研获取各元件的平均故障率frai(i＝1，2，…，n)，n为元件总数。

3.如权利要求1所述的面向对象的飞机供配电系统可靠性实时评估方法，其特征在于：所述kti(t)和ki(i)通过表1获得其近似值；

4.如权利要求1所述的面向对象的飞机供配电系统可靠性实时评估方法，其特征在于：元件i的可靠度为

技术总结
本发明公开一种面向对象的飞机供配电系统可靠性实时评估方法，集成了电力系统和元件的物理特性、在线测量数据、历史数据、分析和计算结果等信息；考虑元件环境温度和载荷水平的一种自适应故障率计算方法，用于飞机供配电系统的元件可靠度实时评估和预测的应用程序对象中；实时反映环境温度和载荷水平对元件可靠度的影响，预测可能发生故障的元件，并能给出该元件的位置、类型以及严重程度等信息，在飞行过程中能够为飞行员及时提供飞机供配电系统的可靠性信息，预测将要发生故障的元件和设备，这样就可以提前采取措施，提高飞行的安全性。

技术研发人员：尚安利,王宽仁,陈恒
受保护的技术使用者：西京学院
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12