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(1.中國(guó)航空工業(yè)空氣動(dòng)力研究院 低速高雷諾數(shù)氣動(dòng)力航空科技重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室， 哈爾濱 150001; 2.北京航天測(cè)控技術(shù)有限公司，北京 100041)

基于風(fēng)洞的設(shè)備健康管理與數(shù)據(jù)有效性判定平臺(tái)研究

張偉1,王仙勇2,桂兵1,張志2

(1.中國(guó)航空工業(yè)空氣動(dòng)力研究院低速高雷諾數(shù)氣動(dòng)力航空科技重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，哈爾濱150001; 2.北京航天測(cè)控技術(shù)有限公司，北京100041)

低速增壓風(fēng)洞是滿足我國(guó)航空工業(yè)科技發(fā)展而建設(shè)的一座氣動(dòng)力重大基礎(chǔ)試驗(yàn)設(shè)施;為了保障該設(shè)施的高效率和可靠地運(yùn)行，以各機(jī)電設(shè)備、電氣測(cè)控設(shè)備、機(jī)械裝置為對(duì)象，根據(jù)其故障模式和故障特點(diǎn)選取合適的監(jiān)測(cè)點(diǎn)，獲取實(shí)時(shí)工作狀態(tài)數(shù)據(jù)，再以數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)、故障診斷、故障預(yù)測(cè)，實(shí)現(xiàn)預(yù)先性決策和針對(duì)性快速維修;基于OSA-CBM+體系構(gòu)建的風(fēng)洞健康管理系統(tǒng)，根據(jù)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)的有效性進(jìn)行實(shí)時(shí)判定，并實(shí)現(xiàn)了風(fēng)洞裝備由事后維修向視情維修轉(zhuǎn)變；實(shí)現(xiàn)了裝備從使用、維護(hù)、管理模式由分散式管理向集約式管理的轉(zhuǎn)變；實(shí)現(xiàn)了裝備系統(tǒng)故障診斷、預(yù)測(cè)及判讀從人工智能向機(jī)器智能的轉(zhuǎn)變。

風(fēng)洞；OSA-CBM；健康管理；有效性判定

0 引言

風(fēng)洞是航空航天領(lǐng)域極為重要的地面試驗(yàn)設(shè)施，風(fēng)洞設(shè)備的運(yùn)維是確保裝備性能和試驗(yàn)?zāi)芰Φ闹陵P(guān)重要的工作。長(zhǎng)期以來(lái)，風(fēng)洞試驗(yàn)裝備運(yùn)維修普遍采用定期維修和故障維修(即事后維修)[2]相結(jié)合的維修模式。這種維修模式的優(yōu)點(diǎn)是可以有準(zhǔn)備、有計(jì)劃地安排維修活動(dòng)，減少非計(jì)劃故障停機(jī)，故障原因容易診斷。但隨著風(fēng)洞試驗(yàn)設(shè)備增多、結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度增加、設(shè)備智能化以及技術(shù)集成度增大，面對(duì)逐年增加的試驗(yàn)任務(wù)和日益突出的試修矛盾，上述維修模式已明顯暴露出維修不足或維修過(guò)剩問題，難以滿足裝備保障的預(yù)見性、及時(shí)性、有效性的要求。為此，結(jié)合當(dāng)今國(guó)際先進(jìn)的OSA-CBM+系統(tǒng)體系[4]，以國(guó)內(nèi)非常重要的低速增壓為試點(diǎn)，進(jìn)行試驗(yàn)裝備的健康管理系統(tǒng)平臺(tái)建設(shè)，實(shí)現(xiàn)以保障風(fēng)洞整體試驗(yàn)性能為中心，加強(qiáng)裝備的狀態(tài)監(jiān)測(cè)能力、提高故障診斷的智能化水平、實(shí)時(shí)判斷試驗(yàn)數(shù)據(jù)的有效性、增強(qiáng)裝備維修預(yù)見性、建立風(fēng)洞試驗(yàn)裝備的動(dòng)態(tài)管理能力等為目標(biāo)，創(chuàng)建風(fēng)洞試驗(yàn)裝備健康管理新模式[1]。

1 系統(tǒng)框架

基于風(fēng)洞的設(shè)備健康管理與數(shù)據(jù)有效性判定平臺(tái)采用OSA-CBM的體系結(jié)構(gòu)，如圖1所示。OSA-CBM的體系結(jié)構(gòu)分為數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、狀態(tài)監(jiān)測(cè)模塊、性能評(píng)估模塊、壽命預(yù)測(cè)模塊、決策支持模塊及表述模塊共7個(gè)架構(gòu)層次，通過(guò)定義不同層級(jí)之間的數(shù)據(jù)接口和通訊協(xié)議，保證了OSA-CBM體系結(jié)構(gòu)內(nèi)部不同層次模塊的互操作性和互換性。與OSA-CBM體系結(jié)構(gòu)相對(duì)應(yīng)，該風(fēng)洞的設(shè)備健康管理與數(shù)據(jù)有效性判定平臺(tái)擬開展主要包括狀態(tài)監(jiān)測(cè)、故障診斷、故障預(yù)測(cè)和數(shù)據(jù)判定四部分設(shè)計(jì)工作。狀態(tài)監(jiān)測(cè)對(duì)應(yīng)于OSA-CBM的前三層，包括數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)處理模塊及狀態(tài)監(jiān)測(cè)模塊。故障診斷、故障預(yù)測(cè)及數(shù)據(jù)判讀對(duì)應(yīng)OSA-CBM系統(tǒng)的性能評(píng)估模塊、壽命預(yù)測(cè)模塊和決策支持模塊。

圖1 OSA-CBM的體系結(jié)構(gòu)圖

狀態(tài)監(jiān)測(cè)通過(guò)三大子模塊完成現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)數(shù)據(jù)的采集、處理及上傳顯示。數(shù)據(jù)采集模塊通過(guò)在監(jiān)測(cè)點(diǎn)部署相應(yīng)的傳感器，完成現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集；數(shù)據(jù)處理模塊通過(guò)相應(yīng)的數(shù)據(jù)處理及分析方法，完成現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)數(shù)據(jù)的特征值提取及初步的故障分析，并上傳給實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器；狀態(tài)監(jiān)測(cè)完成各試驗(yàn)裝備運(yùn)行狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、狀態(tài)判斷和應(yīng)急響應(yīng)。

故障診斷針對(duì)突發(fā)性故障，以構(gòu)建故障裝備的系統(tǒng)模型、故障案例及故障規(guī)則為基礎(chǔ)，通過(guò)故障診斷服務(wù)進(jìn)行故障推理和判斷，完成試驗(yàn)裝備的故障診斷，并自動(dòng)生成應(yīng)急性維修報(bào)告。

故障預(yù)測(cè)針對(duì)試驗(yàn)裝備的漸進(jìn)性故障，以構(gòu)建試驗(yàn)裝備的性能衰退評(píng)估模型，通過(guò)相應(yīng)的預(yù)測(cè)算法(包括AR算法、ARMA算法、ETS算法及最鄰近法等)進(jìn)行試驗(yàn)裝備的性能評(píng)估，完成剩余壽命預(yù)測(cè)。

圖3 狀態(tài)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)流結(jié)構(gòu)圖

有效判定針對(duì)歷次試驗(yàn)數(shù)據(jù)，以構(gòu)建試驗(yàn)裝備的有效狀態(tài)規(guī)則、專家知識(shí)及歷史數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，完成歷次風(fēng)洞試驗(yàn)數(shù)據(jù)的有效性判定，并自動(dòng)生成有效判定報(bào)告，為后續(xù)的決策層提供參考。

應(yīng)用軟件平臺(tái)對(duì)應(yīng)于OSA-CBM的表述模塊，通過(guò)上述風(fēng)洞的設(shè)備健康管理與數(shù)據(jù)有效性判定平臺(tái)各層次的信息輸入和輸出，集中實(shí)現(xiàn)各層次功能和業(yè)務(wù)[2-3]。

2 系統(tǒng)組成

在風(fēng)洞試驗(yàn)中，洞體是風(fēng)洞試驗(yàn)系統(tǒng)最基本的組成部分，其他子系統(tǒng)主要包括由動(dòng)力系統(tǒng)完成試驗(yàn)條件下的穩(wěn)定風(fēng)速控制，由試驗(yàn)車架完成試驗(yàn)?zāi)Ｐ偷目焖俑鼡Q，由壓氣機(jī)完成試驗(yàn)條件的保證，試驗(yàn)數(shù)據(jù)和狀態(tài)采集與監(jiān)測(cè)。其參試性能、可靠性和連續(xù)試驗(yàn)時(shí)間將直接關(guān)系到完成試驗(yàn)任務(wù)的質(zhì)量和效率。為此，本項(xiàng)研究選取上述四大系統(tǒng)為風(fēng)洞的設(shè)備健康管理與數(shù)據(jù)有效性判定平臺(tái)實(shí)施對(duì)象，采用增強(qiáng)型基于狀態(tài)的維修(OSA-CBM)[4-5]體系結(jié)構(gòu)形式，按照風(fēng)洞各主要裝備的故障分類，進(jìn)行風(fēng)洞的設(shè)備健康管理與數(shù)據(jù)有效性判定平臺(tái)的層次結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，主要包括狀態(tài)監(jiān)測(cè)、故障診斷、故障預(yù)測(cè)和有效判定4個(gè)部分，如圖2所示。

圖2 風(fēng)洞的設(shè)備健康管理與數(shù)據(jù)有效性判定平臺(tái)層次結(jié)構(gòu)圖

2.1 狀態(tài)監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)

狀態(tài)監(jiān)測(cè)模塊采用組態(tài)軟件設(shè)計(jì)，通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議實(shí)現(xiàn)與前端數(shù)據(jù)采集設(shè)備的數(shù)據(jù)交互。其中機(jī)械裝置的監(jiān)測(cè)，采用低頻加速度傳感器，監(jiān)測(cè)軸承位水平、垂直振動(dòng)；安裝振動(dòng)傳感器，解決安裝不正、松動(dòng)、軸彎曲、對(duì)中不良等問題；安裝SPM沖擊脈沖傳感器，采用沖擊脈沖與沖擊脈沖頻譜分析技術(shù)，對(duì)沖擊指標(biāo)、軸承損傷程度、潤(rùn)滑狀態(tài)(油膜厚度)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，可有效實(shí)現(xiàn)早期預(yù)警。測(cè)控電子設(shè)備的監(jiān)測(cè)采用CRIO數(shù)采前端直接通過(guò)OPC協(xié)議將監(jiān)測(cè)信號(hào)儲(chǔ)存到實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器；通過(guò)安裝時(shí)鐘同步程序，各子系統(tǒng)主機(jī)、機(jī)械結(jié)構(gòu)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器在實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器啟動(dòng)時(shí)與之時(shí)鐘同步。試驗(yàn)管理機(jī)通過(guò)TCP協(xié)議將每次試驗(yàn)、以及各子系統(tǒng)的啟動(dòng)結(jié)束指令發(fā)送給信息端口，作為實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器中監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)片的標(biāo)識(shí)，以供快捷的數(shù)據(jù)查詢。由此形成的狀態(tài)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)流結(jié)構(gòu)如圖3所示。

2.2 故障診斷子系統(tǒng)

由于風(fēng)洞的裝備復(fù)雜，種類繁多，故障模式和故障機(jī)理差異很大，采用固定的診斷方法難以滿足故障診斷要求，通過(guò)構(gòu)建通用診斷架構(gòu)，能夠兼容多種故障診斷方法，便于后期的擴(kuò)展。本項(xiàng)目基于對(duì)成熟度和適應(yīng)性等方面的考慮，采用多種診斷模式綜合應(yīng)用，將規(guī)則診斷、案例診斷、智能診斷相結(jié)合，并支持用戶增加新的診斷模式，實(shí)現(xiàn)各試驗(yàn)裝備的自動(dòng)或半自動(dòng)的故障診斷能力。故障診斷軟件原理如圖4所示。

圖4 故障診斷軟件原理圖

故障診斷軟件由知識(shí)管理、診斷服務(wù)和狀態(tài)顯示3個(gè)模塊構(gòu)成。

知識(shí)管理主要完成故障診斷知識(shí)庫(kù)中知識(shí)的錄入、編輯、維護(hù)等工作，是故障診斷軟件的實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)診斷的前提。

1)知識(shí)錄入：知識(shí)的錄入主要包括規(guī)則知識(shí)的錄入、案例知識(shí)的錄入及系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的錄入。

規(guī)則知識(shí)錄入采用表格化的編輯方式，用戶無(wú)需掌握錄入知識(shí)的詳細(xì)語(yǔ)法，只用在設(shè)置好的規(guī)則表格中逐項(xiàng)選擇規(guī)則表達(dá)的要素，如數(shù)據(jù)名稱，數(shù)據(jù)上限，數(shù)據(jù)下限，關(guān)系運(yùn)算符等，通過(guò)點(diǎn)擊鼠標(biāo)選擇相關(guān)條目即可完成編輯，通過(guò)向?qū)Щ蛱崾炯纯蓪⒕幾g好的規(guī)則知識(shí)導(dǎo)入數(shù)據(jù)庫(kù)。

案例知識(shí)錄入采用表格化方式編輯，用戶可填入相關(guān)的約定項(xiàng)內(nèi)容及關(guān)鍵字，由軟件自動(dòng)完成知識(shí)的整理和歸納處理。案例知識(shí)錄入支持Excel表格形式的整體導(dǎo)入和導(dǎo)出。

系統(tǒng)結(jié)構(gòu)錄入是根據(jù)風(fēng)洞系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成采用樹狀結(jié)構(gòu)描述，在XML文件中定義，為方便故障診斷中規(guī)則知識(shí)的錄入而創(chuàng)建，構(gòu)建好XML后可直接導(dǎo)入并存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)庫(kù)中。

2)知識(shí)檢查：知識(shí)庫(kù)是故障診斷軟件的核心部分，知識(shí)庫(kù)中故障知識(shí)的正確性是影響系統(tǒng)性能的重要因素。在系統(tǒng)建立初期，由于知識(shí)庫(kù)規(guī)模較小，內(nèi)容較簡(jiǎn)單，知識(shí)庫(kù)的維護(hù)可以用人工方法進(jìn)行維護(hù)，對(duì)規(guī)則逐條檢查就可以保證其一致性和完整性。但是隨著時(shí)間的推移，知識(shí)庫(kù)的規(guī)則越來(lái)越多，內(nèi)容越來(lái)越復(fù)雜，規(guī)模越來(lái)越大，為了保證知識(shí)庫(kù)的正確性，必須對(duì)知識(shí)庫(kù)進(jìn)行知識(shí)檢查。

3)知識(shí)管理：完成故障知識(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)日常維護(hù)工作，包括知識(shí)修改，知識(shí)查詢，知識(shí)庫(kù)備份及更新功能

2.3 故障預(yù)測(cè)子系統(tǒng)

故障預(yù)測(cè)軟件工作流程如圖5所示。首先進(jìn)行預(yù)測(cè)服務(wù)的相關(guān)配置，包括歷史數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)、預(yù)測(cè)點(diǎn)數(shù)、預(yù)測(cè)方法、預(yù)測(cè)結(jié)果存儲(chǔ)位置等；然后，通過(guò)預(yù)測(cè)服務(wù)進(jìn)行數(shù)據(jù)預(yù)處理，并確認(rèn)是否具有對(duì)應(yīng)的預(yù)測(cè)模型[6]；第三步，當(dāng)存在對(duì)應(yīng)的預(yù)測(cè)模型，則調(diào)用相應(yīng)的預(yù)測(cè)模型進(jìn)行預(yù)測(cè)并將預(yù)測(cè)結(jié)果存儲(chǔ)于數(shù)據(jù)庫(kù)；當(dāng)不存在該預(yù)測(cè)模型時(shí)，利用參數(shù)預(yù)測(cè)進(jìn)行數(shù)據(jù)的處理、模型的構(gòu)建、故障預(yù)測(cè)及健康度的計(jì)算，最后將預(yù)測(cè)結(jié)果存儲(chǔ)于對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)庫(kù)表中；第四步，監(jiān)控軟件通過(guò)組態(tài)軟件直接調(diào)用預(yù)測(cè)結(jié)果進(jìn)行結(jié)果的顯示，并根據(jù)實(shí)際預(yù)測(cè)結(jié)果給出相應(yīng)的報(bào)警提示信息。

圖5 故障預(yù)測(cè)軟件工作流程

故障預(yù)測(cè)軟件采用基于數(shù)據(jù)的、特征參數(shù)法進(jìn)行實(shí)時(shí)預(yù)測(cè)，具有開放性、易擴(kuò)展、兼容性強(qiáng)等特點(diǎn)。預(yù)測(cè)算法采用基于時(shí)間序列的方法，從而符合風(fēng)洞實(shí)際運(yùn)行工況，并以數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)建立風(fēng)洞重要部件、部位的預(yù)測(cè)模型，形成壽命預(yù)測(cè)結(jié)論。

采用基于狀態(tài)特征參數(shù)法的好處在于大大提高了平臺(tái)的兼容性，屏蔽了由于數(shù)據(jù)類型差異導(dǎo)致的兼容能力差等問題(如不論是振動(dòng)數(shù)據(jù)、電壓/電流數(shù)據(jù)或者應(yīng)力應(yīng)變數(shù)據(jù)都可以無(wú)縫加載和開展預(yù)測(cè)工作)，從而為數(shù)據(jù)分析、性能評(píng)估、壽命預(yù)測(cè)等業(yè)務(wù)提供了強(qiáng)有力的支持手段。

舉例說(shuō)明，對(duì)于模型腹撐控制系統(tǒng)風(fēng)洞試驗(yàn)，故障預(yù)測(cè)從兩個(gè)方面考慮，一是以性能指標(biāo)為依據(jù)，根據(jù)試驗(yàn)運(yùn)行時(shí)多個(gè)控制過(guò)程的運(yùn)行數(shù)據(jù)，綜合評(píng)價(jià)該次試驗(yàn)中各控制軸的性能指標(biāo)，并預(yù)測(cè)各相關(guān)控制設(shè)備的性能衰退趨勢(shì)，從而預(yù)測(cè)其健康度[9-11]。二是以特征參數(shù)為依據(jù)，根據(jù)試驗(yàn)運(yùn)行時(shí)各控制軸關(guān)鍵部位的特征值、參考標(biāo)準(zhǔn)值，預(yù)測(cè)各關(guān)鍵部件相關(guān)特征值變化趨勢(shì)，從而預(yù)測(cè)各關(guān)鍵部件的健康度[7-8]。

2.4 有效判定子系統(tǒng)

試驗(yàn)數(shù)據(jù)的有效性判定是該平臺(tái)的綜合管理模塊，通過(guò)判定軟件中的系統(tǒng)配置完成數(shù)據(jù)有效性方法、對(duì)象的配置，現(xiàn)場(chǎng)采集設(shè)備自身數(shù)據(jù)及采集數(shù)據(jù)上傳時(shí)，通過(guò)數(shù)據(jù)判定引擎完成有效性規(guī)則(狀態(tài)數(shù)據(jù)、自定義規(guī)則、經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)或?qū)＜規(guī)?的自動(dòng)化判定，實(shí)現(xiàn)試驗(yàn)對(duì)象試驗(yàn)數(shù)據(jù)有效性的智能監(jiān)控。當(dāng)發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)異?；蚬收蠠o(wú)效時(shí)，進(jìn)行實(shí)時(shí)預(yù)警，并通過(guò)數(shù)據(jù)判定軟件的顯示界面進(jìn)行顯示與發(fā)布。同時(shí)，將判定結(jié)果保存相應(yīng)數(shù)據(jù)庫(kù)，供后期查閱及參考。數(shù)據(jù)判定軟件流程如圖6所示。

圖6 數(shù)據(jù)判定軟件流程圖

第一步，自定義對(duì)象：完成試驗(yàn)數(shù)據(jù)有效判定對(duì)象的定義，根據(jù)實(shí)際試驗(yàn)情況進(jìn)行對(duì)象的添加、圖片的添加、權(quán)重的添加等；第二步，自定義判據(jù)：根據(jù)判定對(duì)象進(jìn)行判定規(guī)則的定義，同時(shí)根據(jù)每條規(guī)則的關(guān)鍵性分析分配對(duì)應(yīng)的規(guī)則權(quán)重，從而完成判據(jù)的定義；第三步，判定對(duì)象及判據(jù)入庫(kù)：通過(guò)保存前兩個(gè)步驟的配置項(xiàng)，完成判定對(duì)象及規(guī)則的入庫(kù)；第四步，當(dāng)實(shí)時(shí)獲取試驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí)，通過(guò)判定服務(wù)調(diào)用相關(guān)判據(jù)，實(shí)現(xiàn)試驗(yàn)數(shù)據(jù)的有效判定；最后，通過(guò)信號(hào)級(jí)的判定結(jié)果，迭代計(jì)算部件、子系統(tǒng)及整個(gè)系統(tǒng)的有效值，再通過(guò)狀態(tài)顯示與發(fā)布組件將判定結(jié)果進(jìn)行展示，并生成判定報(bào)告，為后續(xù)領(lǐng)導(dǎo)層的決策提供參考依據(jù)。

通過(guò)OSA-CBM+體系結(jié)構(gòu)的7個(gè)層次，以C/S架構(gòu)構(gòu)建基于風(fēng)洞的設(shè)備健康管理與數(shù)據(jù)有效性判定平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)從試驗(yàn)數(shù)據(jù)的采集、處理、監(jiān)測(cè)、評(píng)估、預(yù)測(cè)、判定及展示的全周期過(guò)程管理。形成的4個(gè)軟件包，均采用模塊化設(shè)計(jì)，軟件框架、具體算法及服務(wù)引擎相互分開設(shè)計(jì)，最后通過(guò)內(nèi)部接口實(shí)現(xiàn)信息及數(shù)據(jù)的融合。各個(gè)軟件可單獨(dú)運(yùn)行，為后續(xù)的平臺(tái)擴(kuò)展奠定基礎(chǔ)。

3 預(yù)期應(yīng)用效果

風(fēng)洞的設(shè)備健康管理與數(shù)據(jù)有效性判定平臺(tái)創(chuàng)建了風(fēng)洞裝備健康管理新的模式，用以滿足快速增長(zhǎng)的風(fēng)洞試驗(yàn)需求。在試驗(yàn)裝備的狀態(tài)監(jiān)測(cè)、故障診斷、實(shí)時(shí)預(yù)測(cè)和有效判定等關(guān)鍵環(huán)節(jié)進(jìn)行了探索。對(duì)試驗(yàn)裝備的維護(hù)管理產(chǎn)生效益分析見表1。

4 結(jié)論

1)風(fēng)洞的設(shè)備健康管理與數(shù)據(jù)有效性判定平臺(tái)系統(tǒng)的建設(shè)，可實(shí)現(xiàn)風(fēng)洞試驗(yàn)裝備保障模式的“3個(gè)轉(zhuǎn)變”。即，風(fēng)洞裝備由“事后”向“視情”的維修模式轉(zhuǎn)變；裝備的使用、維護(hù)、管理由分散式管理向集約式全壽命管理的轉(zhuǎn)變；裝備故障診斷、預(yù)測(cè)和判讀從經(jīng)驗(yàn)知識(shí)向人工智能的轉(zhuǎn)變。

2)預(yù)期在風(fēng)洞的設(shè)備健康管理與數(shù)據(jù)有效性判定平臺(tái)系統(tǒng)應(yīng)用后，將會(huì)明顯提高風(fēng)洞運(yùn)行的效率、降低運(yùn)行成本，對(duì)以機(jī)械、測(cè)控電氣為核心設(shè)備的其它風(fēng)洞或武器裝備具有很高的推廣應(yīng)用價(jià)值。

表1 效益分析

3)風(fēng)洞的設(shè)備健康管理與數(shù)據(jù)有效性判定平臺(tái)系統(tǒng)建設(shè)是探索和建立裝備維修保障新模式、解決試修矛盾、提高裝備科學(xué)化管理能力的有益嘗試，其意義重大，具有示范性和典型性。

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ResearchonEquipmentHealthManagementandDataValidityDecisionPlatformBasedonWindTunnel

Zhang wei1, Wang Xianyong2, Gui Bing1, Zhang Zhi2

(1.AVIC Aerodynamics Research Institute, Harbin 150001, China;2.Beijing Aerospace Measurement & Control Technology Co., Ltd., Beijing 100041, China)

The low-pressure pressurized wind tunnel is a kind of aerodynamically important test facility which is suitable for the development of science and technology in China's aviation industry. In order to ensure the high efficiency and reliable operation of the facility, the appropriate monitoring points are selected according to the fault mode and fault characteristics, and the real-time working status data are obtained, and then the data is based on the mechanical and electrical equipment, electrical measurement and control equipment and mechanical devices , make the best of state monitoring, fault diagnosis, fault prediction, to achieve pre-decision-making and targeted rapid maintenance. Based on the OSA-CBM + system, the wind tunnel health management system is used to realize the real-time judgment of the validity of the test data according to the running status of the equipment. The wind tunnel equipment is changed from post-service maintenance to maintenance. , Maintenance, management mode from decentralized management to intensive management changes; to achieve the equipment system fault diagnosis ,prediction and judgment from artificial intelligence to machine intelligence changes.

wind tunnel; OSA-CBM; health management; effectiveness judgment

2017-07-25；

2017-08-10。

張 偉(1962-)，男，黑龍江哈爾濱人，碩士，研究員，主要從事風(fēng)洞試驗(yàn)測(cè)試與控制技術(shù)方向的研究。

1671-4598(2017)10-0030-05

10.16526/j.cnki.11-4762/tp.2017.10.009

V243

A