关于航空机电产品故障预测和健康管理技术的思考

郑鹏举

摘  要：这些年，航空事业不断发展，使得航空机电产品的智能化和信息化程度大大提高，但是这样大大增加了航空机电设备的维护难度。如何更好地做好航空机电设备的故障预测以及健康管理的相关问题做了一些探索，从而更好地促进我国航空事业的发展。

关键词：航空机电产品;故障预测;健康管理技术

1.航空机电产品故障预测系统的监管模式

故障预测的本质就是对于航空发动机设备中可能出现的各种故障和外部干扰，采用运维监管的处理措施来保障航空系统地稳定运行。主要可以分为三种运维监管模式，主要包括了事前监控、事中分析、事后审计这三个过程。通过三种运行模式相互配合，而且航空机电产品故障预测系统是将故障诊断、网络通信、系统管理相结合的综合系统，通过利用信息技术能够对于航空机电设备的受损情况以及寿命进行合理地预测，从而更好提高航空机电设备的使命寿命。因此故障预测系统就是根据机电设备的实际需求来构建一个科学的管理运营模式。

1.1事前监控

在“事前监控”模式的功能主要是是对航空系统的一些重要系统技术有效的监管，主要涉及的有业务系统、容灾系统，同时还需要对一些重要的服务和设备运行参数进行监控。在航空机电产品系统中主要通过检测系统相关运行的一些指标来判断系统内部状态以及是否存在故障问题，主要是通过给系统一个激励信号，然后手机激励信号的响应信号的相关指标，主要包括了响应时间、连续峰值、以及延时均值，通过分析上述参数就可以全面评估业务系统运行的状态，从而判断业务系统的是否发生故障。而容灾系统可以实现容灾信息与平台之间的信息共享，从而能够对生产端和容灾端的错误分布情况进行合理的分析判断，一旦发现系统出现故障，可以通过共享的数据进行自动恢复，从而保障数据的安全可靠。服务和设备运行的主要功能是要对航空系统中的各类IT资源进行有效的监控，从而保障网络系统的稳定性。

1.2事中分析

“事中分析”这种模式主要的功能是能够有效分析航空机电产品的各种故障类型以及航空机电产品磨损以及使用寿命等状态。这种模式的主要包括了模型构建、事件信息搜集以及处理以及事件结果预测等过程，是构成了故障预测系统的基础。首先，事中分析模式需要根据事前监控模式分析得到的结构，来有针对性的构建预处理模型，在宏观上要能够确定故障的种类以及类别，同时在建模的过程中需要将航空系统中的各种不稳定因素考虑在内，在开展数学建模过程中，要综合考虑到一些重要的影响因素，将这些因素作为主要的变量，忽略那些影响作用很小的因素，从而保障模型的鲁棒性。然后，可以在模型之后将专家知识库、可信故障集和快速排序算法引进事中分析的过程中，从而实现报警不同等级的划分。最后，根据分析的结构将报警信息进行分布。

1.3事后审计

事后审计模式在整个故障预测模型中占据了很重要的位置，网络系统在日常运行过程中会产生大量的事件数据和事件预测结果，这些数据详细地反应了航空机电产品系统运行状态以及受用寿命情况，事后审计模式的开展主要是通过这些数据为基础进行的。但是航空系统中各个设备的日志信息大多数没有相关性，存在着“信息孤岛”问题，如何将这些日志信息有機的结合起来是事后审计环节的最重要工作。工作主要是通过两方面开展的，第一，事后审计模式主要以业务为基础来进行对于航空系统的性能统计和报表分析，同时事后分析过程主要需要建立在相关分析的基础上，通过数学模型中的多元回归方法或者回归选元的方法来提供系统分析以及预测能力。另一方面，在事后分析环节可以采用事件流的分析方法，使运维人员能够建立合理预测分析模型，解决事件之间的跨层次和跨系统之间的依赖关系。

2.提高企业故障预测模型应用的几点建议

2.1进行科学有效的管理

故障预测模型应用需要更完善的机制和系统来支持它。作为航空公司，必须要认识到做好航空机电产品维护和管理的重要性，机电设备的使用寿命跟维护水平密切相关。因此为了做好航空机电设备健康管理，需要企业在日常管理过程中需要不断完善航空机电设备管理制度，加强对于机电设备的日常检测和维护力度。另外，还需要将故障预测模型有效应用在实际的航空机电设备故障检测环节当中，随时根据航空设备的运行情况，通过故障预测系统来有效控制所有设备的运行状态，同时加强监控他们的运行状态。在通过对获得的状况运行的数据之后，系统要进行数据分析得到其风险的评估，并根据风险相应采取措施进行处理。另外，在输机电设备运行中应引入更先进的科学技术，这样来保证输机电设备的运行的可靠性和稳定性。例如，可以将数据挖掘和人工智能的相关方法运用到机电产品故障预测地过程当中，通过对于相关数据的分析和挖掘，及时发现数据背后存在的故障缺陷和故障种类，从而制定相应的维护策略，从而更好地提高航空设备的使用寿命。

2.2转变管理理念，提高设备效率

发动机设备由于自身机械结构设计问题，发动机在运行过程中由于齿轮之间的摩擦不可避免会产生一定的热量。为了更好提高设备维护质量，提高设备能量转换效率，更好地提高设备使用年限。在新时期为了提高设备的维护质量和维护效率，需要积极转变设备管理和维护策略，传统的管理维护策略不再满足现代设备发展地需要。在设备维护和管理过程中需要加强每一个环节管理，注重提高每一个环节管理质量和效率，从而保障发动机设备更好稳定运行。另外更好地管理好发动机设备，需要学习新的管理理论和管理策略。同时还需要加强设备的监督力度，分别是事前监督、事中监督和事后监督三个环节。只有保障了每一个环节安全稳定地运行，才能更好地保障发动机设备高效稳定运行，更好地提高设备效率。

3.结语

简而言之，故障预测模型对于提高航空机电设备的安全性和稳定性起着至关重要的作用，各个航空企业在实际运行过程中，要结合自己企业的发展情况合理将故障预测模型应用于航空机电设备，从而更好地提高航空设备的使用寿命。

参考文献

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