飞机状态监测系统(ACMS)
飞机状态监测系统(ACMS)
定义
飞机状态监测系统(ACMS)是一种预测性维护工具，由高容量飞行数据采集单元和相关传感器组成，这些传感器从重要的飞机系统和组件中采样、监测和记录、信息和飞行参数。
状态监测
状态监测(CM)是预测性维护的关键组成部分。它是定期测量或连续监测机器的一个或多个参数的过程，以确定通常表明正在进行的故障的重大变化。这使得操作人员能够计划维护措施，重点是避免故障及其后果。连续状态监测最常应用于旋转机械，如风扇、压缩机、泵和内燃机。
传感器类型
根据所涉及的机械部件或部件类型的不同，有许多不同的参数可以测量或监测。也有许多不同类型的传感器可以完成这些测量。传感器类型包括但不限于:
- 振动监测器-这些是特别相关的旋转机械，如发动机，风扇，压缩机和发电机。所有转动的设备都有一定程度的振动。随着设备的退化，或失去对准，振动量增加。振动传感器可以用来检测何时变得过度。振动的增加可能表明“失去平衡”或轴轴承或其他部件的渐进故障。
- 温度监控器——在飞机系统中，有许多潜在的部件需要进行温度监控。这些项目包括发动机油温度、引气温度、发动机抽油点和用户部件的温度等防冰系统或者是增压及空气调节系统(PACS)，与发动机排气温度，最典型的测量方法为一体废气温度(EGT)，涡轮入口温度(TIT)或级间涡轮温度(ITT)．对于所监控的系统，任何这些组件的异常温度都可能表明存在泄漏、堵塞或组件故障。
- 压力监控器-可测量参数包括发动机油压，液压系统压力，引风管道压力和飞机机舱压差。压力参数的变化可能表明泵、管道或阀门的渐进性(或灾难性)故障。
- 电流测量和分析-许多部件的一个飞机电气系统可以监控。发电机输出、系统(或单个总线)负载和电池健康状况都是可测量的参数。
- 速度测量-在状态监测的一般情况下，速度测量通常是指发动机、风扇、电机或发电机中的转速。然而，从航空的角度来看，测量其他与速度相关的参数来监测事件的发生，如空气动力失速，激活失速警告系统，不可靠的空速指示事件、空速超过或各种附属部件的伸缩速度。
监测方法
CM是一种维护策略，它监视资产的实际状况，以决定需要进行哪些维护。CM规定，只有在某些指标显示性能下降或即将发生故障的迹象时，才应该执行维护。在飞机方面，也有时间限制的部件和既定的定期维护周期。ACMS通过提供潜在故障迹象的预先警告，提供额外的安全级别。ACMS通常在制造时安装，因为改装必要的传感器、布线和数据收集设备是一个困难、耗时且昂贵的过程。
ACMS装置就位后，所有被监控的部件都按照制造商的规格进行校准和执行，就可以建立振动、温度、压力、转速和其他测量参数的基线值。一旦投入使用，根据所测量的参数和相关传感器的类型，以指定的间隔或连续的方式收集状态数据。在指定的间隔情况下，超过预先定义的限制通常会导致记录额外的数据点。所有这些数据都用于监测参数“蠕变”(偏离指示磨损或退化的基线值)和公差超出(超出预定义阈值的值)，这两者都可以表明故障可能性的增加和维护干预的需求。
数据下载及分析
一个或多个快速存取记录仪，整合到ACMS内，方便下载各系统传感器收集的原始数据。数据下载或“转储”可以作为一项维护任务，在飞行之间完成，并且需要很少的时间或专门的设备。当飞机离开维修基地时，一些操作人员将这项任务委托给机组人员，数据文件的传输有时使用移动电话完成。自动数据传输，使用飞机通信、寻址和报告系统，或类似的系统，是一种常见的做法。在这种情况下，数据将定期传输，传输时间基于一组指定的参数:例如，在巡航期间或在扇区末端发动机关闭时以指定的时间间隔传输。使用自动数据传输的飞机在发生超过或故障时，通常也会立即生成和传送报告。
原始数据通常要经过计算机分析，以便在人工审查之前确定趋势和异常情况。这些操作可以由运营商的维护组织完成，也可以与第三方服务提供商签订合同。表明即将发生故障的趋势将导致维护资源的分配、部件采购和飞机使用时间表的调整，然后由运营商或第三方维护设施进行适当的大修或维修。
优势
ACMS有许多优点，其中最明显的优点是增强了安全性。检测和处理悬而未决的故障可以防止潜在的损害和灾难性故障的相关安全风险。其他优点包括:
- 提高调度可靠性
- 减少灾难性故障对飞机造成的潜在附带损害
- 最大限度地减少由于灾难性故障造成的计划外停机时间
- 通过计划维护活动，最大限度地减少操作影响
- 通过能够安排维修/部件更换，最大限度地减少维护加班成本
- 减少库存应急备件的需求
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