用于預(yù)測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)壽命周期的方法和系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】公開(kāi)了用于實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)循環(huán)計(jì)數(shù)的系統(tǒng)和方法。一種方法可包括由至少一個(gè)處理器來(lái)確定與發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)聯(lián)的多個(gè)循環(huán)和部分循環(huán)；以及由至少一個(gè)處理器至少部分基于多個(gè)循環(huán)和部分循環(huán)來(lái)預(yù)測(cè)與發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)聯(lián)的壽命周期。
【專利說(shuō)明】用于預(yù)測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)壽命周期的方法和系統(tǒng)
[0001]相關(guān)申請(qǐng)
本申請(qǐng)要求2013年I月16日提交的標(biāo)題為“Systems and Methods for ImplementingEngine Cycle Count”的美國(guó)申請(qǐng)序號(hào)13/743006，通過(guò)引用將其內(nèi)容結(jié)合于此。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]一般來(lái)說(shuō)，本公開(kāi)涉及燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)，以及更具體來(lái)說(shuō)，涉及用于實(shí)現(xiàn)包括燃?xì)獾溳啺l(fā)動(dòng)機(jī)循環(huán)計(jì)數(shù)(cycle counting)的禍輪發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)循環(huán)計(jì)數(shù)的系統(tǒng)和方法。
【背景技術(shù)】
[0003]燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)可包括多個(gè)功能段，例如壓縮機(jī)和入口。其他段可包括風(fēng)扇段、燃燒段和渦輪機(jī)段?？諝夂腿剂显谌紵沃腥紵?，并且移動(dòng)到渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子。這些各種部件經(jīng)受可變水平的應(yīng)力和降級(jí)。因此，識(shí)別降級(jí)水平供更換發(fā)動(dòng)機(jī)部件可包括復(fù)雜分析。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]上述需要和/或問(wèn)題的部分或全部可通過(guò)本公開(kāi)的某些實(shí)施例來(lái)解決。所公開(kāi)的實(shí)施例可包括發(fā)動(dòng)機(jī)部件循環(huán)計(jì)數(shù)的實(shí)現(xiàn)。按照某些實(shí)施例，公開(kāi)一種用于確定與發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)聯(lián)的第一批多個(gè)循環(huán)和部分循環(huán)并且至少部分基于多個(gè)循環(huán)和部分循環(huán)來(lái)預(yù)測(cè)與發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)聯(lián)的壽命周期的方法。
[0005]按照其他實(shí)施例，公開(kāi)一種設(shè)置，包括:發(fā)動(dòng)機(jī)；計(jì)數(shù)器，配置成識(shí)別與發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)聯(lián)的多個(gè)循環(huán)計(jì)數(shù)和多個(gè)部分循環(huán)計(jì)數(shù)；以及控制邏輯，具有至少一個(gè)處理器，配置成識(shí)別多個(gè)循環(huán)計(jì)數(shù)的每個(gè)的類別，以至少部分基于所識(shí)別類別來(lái)預(yù)測(cè)壽命周期。
[0006]其他實(shí)施例可公開(kāi)存儲(chǔ)計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令的一個(gè)或多個(gè)計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，指令在由至少一個(gè)處理器運(yùn)行時(shí)將所述至少一個(gè)處理器配置成執(zhí)行包括下列步驟的操作:由至少一個(gè)處理器來(lái)確定與發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)聯(lián)的多個(gè)循環(huán)和多個(gè)部分循環(huán)；由至少一個(gè)處理器基于與多個(gè)循環(huán)的每個(gè)關(guān)聯(lián)的加速度值來(lái)確定多個(gè)循環(huán)的每個(gè)的類別；以及由至少一個(gè)處理器至少部分基于所確定類別來(lái)預(yù)測(cè)與發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)聯(lián)的壽命周期。
[0007]本公開(kāi)的其他實(shí)施例、方面和特征將是本領(lǐng)域的技術(shù)人員清楚知道的。
【附圖說(shuō)明】
[0008]現(xiàn)在將參照附圖，附圖不一定按比例繪制，包括:
圖1是示出按照本公開(kāi)的至少一個(gè)實(shí)施例、用于確定燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的各種部件的預(yù)測(cè)壽命的示范系統(tǒng)的框圖。
[0009]圖2是示出按照本公開(kāi)的至少一個(gè)實(shí)施例、用于確定燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的各種部件的預(yù)測(cè)壽命的示范方法的流程圖。
[0010]圖3是示出按照本公開(kāi)的至少一個(gè)實(shí)施例、用于確定燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的各種部件的預(yù)測(cè)壽命的另一種示范方法的流程圖。
[0011]圖4是按照本公開(kāi)的至少一個(gè)實(shí)施例、被監(jiān)測(cè)完全和部分循環(huán)計(jì)數(shù)的燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的操作數(shù)據(jù)的符號(hào)圖。
[0012]圖5是示出按照本公開(kāi)的至少一個(gè)實(shí)施例、用于確定燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的各種部件的預(yù)測(cè)壽命的另一種示范方法的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0013]下面將參照附圖更全面地描述本公開(kāi)的說(shuō)明性實(shí)施例，附圖中示出本公開(kāi)的部分而不是全部實(shí)施例。本公開(kāi)可通過(guò)許多不同形式來(lái)實(shí)施，而不應(yīng)當(dāng)被理解為局限于本文提出的實(shí)施例；相反，提供這些實(shí)施例，使得本公開(kāi)將滿足適用法律要求。相似標(biāo)號(hào)通篇表示相似元件。
[0014]渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)可包括許多部件和組件，其具有不同的操作條件并且在操作期間受到不同水平的使用。例行操作可引起渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)的各種部件隨時(shí)間推移的降級(jí)。部件的降級(jí)可根據(jù)操作時(shí)間來(lái)量化?？蓪?duì)渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)的各部件賦予預(yù)定義總操作時(shí)間，作為對(duì)其使用的壽命極限。但是，某些事件或操作使用可促成這些發(fā)動(dòng)機(jī)部件和組件的更快降級(jí)。因此，完全基于操作時(shí)間來(lái)量化降級(jí)不可提供發(fā)動(dòng)機(jī)部件的當(dāng)前降級(jí)狀態(tài)的準(zhǔn)確評(píng)估。
[0015]在這些情況下的發(fā)電機(jī)的操作使用可對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)組件造成更高水平的降級(jí)。在一個(gè)示例中，具有使用時(shí)間量度的兩個(gè)渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)仍然可具有基于特定操作使用的不同水平的降級(jí)。例如，第一渦輪機(jī)可能由例行飛行具有頻繁起飛和著陸的短航線的飛機(jī)來(lái)使用；因此，渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)可能受到更高節(jié)流量。第二渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)可在用于具有較少著陸和起飛的較長(zhǎng)航線的飛機(jī)中使用；因此，可存在組件上的更穩(wěn)態(tài)旋轉(zhuǎn)和較少節(jié)流。在這個(gè)示例，即使兩個(gè)渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)使用100小時(shí)，第一渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)的某些部件也可能呈現(xiàn)相當(dāng)于大約1000小時(shí)的使用的跡象。在又一示例中，燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)或者船只、例如船舶上的船載發(fā)動(dòng)機(jī)可根據(jù)使用和其他因素受到各種水平的降級(jí)。因此，在任何情況下，使用僅基于使用時(shí)間的壽命極限的比較簡(jiǎn)單計(jì)算不可提供當(dāng)前降級(jí)狀態(tài)的準(zhǔn)確評(píng)估。
[0016]為了考慮基于操作使用的單獨(dú)特性降級(jí)，渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)可由維修人員定期手動(dòng)檢查，以識(shí)別各種部件的狀態(tài)。按傳統(tǒng)，某些檢查過(guò)程用來(lái)識(shí)別這些潛在問(wèn)題和故障。在一個(gè)示例中，手動(dòng)檢查通常可在預(yù)定時(shí)間周期之后對(duì)渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)執(zhí)行，以對(duì)特定發(fā)動(dòng)機(jī)組件評(píng)估降級(jí)。這些手動(dòng)檢查可識(shí)別某種降級(jí)，但是檢查可能是成本巨大的。此外，手動(dòng)檢查可能沒(méi)有檢測(cè)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)組件的所有可能的損壞或故障。例如，燃燒器中的小泄漏有時(shí)可引起燃料的不正確燃燒，但是這些泄漏可能單獨(dú)通過(guò)手動(dòng)檢查不是可檢測(cè)的。
[0017]本公開(kāi)的實(shí)施例可提供方法，其可包括確定與發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)聯(lián)的壽命。一些實(shí)施例還可確定與燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的各種部件關(guān)聯(lián)的壽命。本公開(kāi)的實(shí)施例可根據(jù)總操作時(shí)間來(lái)定義發(fā)動(dòng)機(jī)或者發(fā)動(dòng)機(jī)的部件的壽命。操作時(shí)間中的各增量可識(shí)別為循環(huán)。該方法還可包括確定與發(fā)動(dòng)機(jī)或者燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的部件關(guān)聯(lián)的多個(gè)循環(huán)。按照本公開(kāi)的至少一個(gè)實(shí)施例，這些循環(huán)的示例可包括完全循環(huán)、部分循環(huán)和跳開(kāi)循環(huán)(trip cycle)。完全循環(huán)、部分循環(huán)或跳開(kāi)循環(huán)可觸發(fā)循環(huán)計(jì)數(shù)的不同增量。這可基于各種參數(shù)的對(duì)應(yīng)值。該方法還可提供基于類別或參數(shù)來(lái)識(shí)別這多個(gè)循環(huán)。在一個(gè)實(shí)施例中，用于確定類別的方法還可公開(kāi)基于與發(fā)動(dòng)機(jī)的各種部件關(guān)聯(lián)的加速度值來(lái)識(shí)別多個(gè)循環(huán)的每個(gè)。加速度值可以為正或負(fù)。該方法還可包括向計(jì)算裝置傳送預(yù)測(cè)壽命。在其他實(shí)施例中，該方法可輸出類別、參數(shù)和預(yù)測(cè)壽命的人機(jī)界面(HMI)。
[0018]本公開(kāi)的實(shí)施例可提供一種設(shè)備，其包括具有控制邏輯以計(jì)算發(fā)動(dòng)機(jī)的壽命的燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)?？刂七壿嬤€可配置有邏輯電路，以確定與燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的各種部件關(guān)聯(lián)的壽命。本公開(kāi)的實(shí)施例可根據(jù)總操作時(shí)間來(lái)定義發(fā)動(dòng)機(jī)或者發(fā)動(dòng)機(jī)的部件的壽命。操作時(shí)間中的各增量可識(shí)別為循環(huán)。控制邏輯還可利用計(jì)數(shù)器。計(jì)數(shù)器還可確定與發(fā)動(dòng)機(jī)或者燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的部件關(guān)聯(lián)的多個(gè)循環(huán)。按照本公開(kāi)的至少一個(gè)實(shí)施例，這些循環(huán)的示例可包括完全循環(huán)、部分循環(huán)和跳開(kāi)循環(huán)。完全循環(huán)、部分循環(huán)或跳開(kāi)循環(huán)可觸發(fā)循環(huán)計(jì)數(shù)的不同增量。這可基于各種參數(shù)的對(duì)應(yīng)值。計(jì)數(shù)器可接收指示各種參數(shù)的各種值的信號(hào)?？刂七壿嬤€可配置成基于類別或參數(shù)來(lái)識(shí)別這多個(gè)循環(huán)。在一個(gè)實(shí)施例中，計(jì)數(shù)器可接收與發(fā)動(dòng)機(jī)的各種部件關(guān)聯(lián)的加速度值。加速度值可以為正或負(fù)。該方法還可包括向計(jì)算裝置傳送預(yù)測(cè)壽命。在其他實(shí)施例中，該方法可輸出類別、參數(shù)和預(yù)測(cè)壽命的人機(jī)界面(HMI)。
[0019]本公開(kāi)的某些實(shí)施例能夠提供預(yù)測(cè)某些渦輪機(jī)組件的壽命的技術(shù)方案。此外，本公開(kāi)的某些實(shí)施例能夠提供識(shí)別可需要及早更換和/或維修的某些渦輪機(jī)組件的技術(shù)方案。
[0020]為了便于本公開(kāi)，術(shù)語(yǔ)“燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)”、“燃?xì)鉁u輪機(jī)”、“發(fā)動(dòng)機(jī)”和“渦輪機(jī)”能夠表示任何機(jī)器或裝置，其能夠向車輛、船只、船舶、發(fā)電廠、工業(yè)設(shè)施或者任何其他靜止或者非靜止對(duì)象提供電力。雖然本公開(kāi)的某些實(shí)施例可相對(duì)于發(fā)電廠或工業(yè)設(shè)施來(lái)示出和/或描述，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員將會(huì)知道本公開(kāi)的實(shí)施例對(duì)車輛、船只、船舶或者任何其他靜止或者非靜止對(duì)象的適用性。
[0021]圖1是用于檢測(cè)燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的操作條件的系統(tǒng)的示意框圖。這個(gè)系統(tǒng)100可包括燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)及關(guān)聯(lián)控制器。在一些實(shí)施例中，燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)及關(guān)聯(lián)控制器可與診斷裝置104進(jìn)行通信。此外，控制器可通過(guò)網(wǎng)絡(luò)106與診斷裝置104進(jìn)行通信。網(wǎng)絡(luò)106能夠是任何類型的有線或無(wú)線網(wǎng)絡(luò)、局域網(wǎng)或廣域網(wǎng)和/或因特網(wǎng)或者其組合。
[0022]在正常條件下，大氣可通過(guò)入口 108進(jìn)入燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)102。空氣可由壓縮機(jī)110來(lái)壓縮。雖然圖1中僅示出單個(gè)壓縮機(jī)110，但是燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)102可包括任何數(shù)量的壓縮機(jī)110。在一個(gè)示例中，壓縮機(jī)110可以是具有低速轉(zhuǎn)子軸的低速壓縮機(jī)。在其他示例中，壓縮機(jī)110可包括具有高速轉(zhuǎn)子軸的高速壓縮機(jī)。在一些實(shí)施例中，來(lái)自低速壓縮機(jī)的壓縮空氣可傳遞給高速壓縮機(jī)，供進(jìn)一步壓縮。來(lái)自壓縮機(jī)110的壓縮空氣可輸出到燃燒器114，其中壓縮空氣與燃料混合物112相混合并且點(diǎn)燃。
[0023]壓縮氣體燃料混合物112可傳遞給渦輪機(jī)118。渦輪機(jī)118可配置有任何數(shù)量的轉(zhuǎn)子葉片(未示出)。組合空氣燃料混合物112在經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)子葉片時(shí)可引起差壓。這可使渦輪機(jī)118產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩。雖然圖1中僅示出單個(gè)渦輪機(jī)118，但是燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)102可包括依次或并行使用的任何數(shù)量的渦輪機(jī)。在一個(gè)示例中，燃燒氣體產(chǎn)物可經(jīng)過(guò)具有調(diào)整轉(zhuǎn)子軸的高速渦輪機(jī)，從而引起高速渦輪機(jī)的旋轉(zhuǎn)。在另一個(gè)示例中，這些氣體還可經(jīng)過(guò)低速渦輪機(jī)。這些氣體還可通過(guò)排氣噴嘴120離開(kāi)燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)102。在一個(gè)實(shí)施例中，如果渦輪機(jī)用來(lái)操作飛機(jī)，則通過(guò)排氣噴嘴120的離開(kāi)空氣可產(chǎn)生發(fā)動(dòng)機(jī)推力，從而向前推進(jìn)飛機(jī)。如果渦輪機(jī)用來(lái)生成電力，則渦輪機(jī)可連接到機(jī)軸或其他旋轉(zhuǎn)體以產(chǎn)生機(jī)械功，以便生成電力。
[0024]進(jìn)一步參照?qǐng)D1，燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)102可連接到控制器124?？刂破?24可通過(guò)硬件、軟件、固件或者其組合適當(dāng)?shù)貙?shí)現(xiàn)?？刂破?24的軟件或固件實(shí)現(xiàn)可包括按照任何適當(dāng)編程語(yǔ)言所編寫(xiě)的計(jì)算機(jī)可執(zhí)行或機(jī)器可執(zhí)行指令，以執(zhí)行所述的各種功能。控制器124的硬件實(shí)現(xiàn)可包括邏輯門、邏輯塊或者控制和操作燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)102的其他邏輯電路。按照這些實(shí)施例，直接通信連接可存在于燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)102的上述部件的任一個(gè)與控制器124之間。
[0025]進(jìn)一步參照?qǐng)D1，控制器124可與一個(gè)或多個(gè)傳感器126進(jìn)行通信。燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)102的操作可由一個(gè)或多個(gè)傳感器126來(lái)監(jiān)測(cè)。這些傳感器126可配置成檢測(cè)燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)102的各種條件，并且可感測(cè)環(huán)境的各種參數(shù)。例如，溫度傳感器可監(jiān)測(cè)燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)102周圍的環(huán)境溫度、壓縮機(jī)排放溫度、渦輪機(jī)廢氣溫度以及通過(guò)燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)102的氣流的其他溫度測(cè)量。壓力傳感器可監(jiān)測(cè)環(huán)境壓力以及在壓縮機(jī)入口和出口、渦輪機(jī)排氣以及在氣流中的其他位置的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)壓力級(jí)。此外，濕度傳感器(例如干濕球濕度計(jì))可測(cè)量壓縮機(jī)的進(jìn)氣管中的環(huán)境濕度。傳感器126還可包括流量傳感器、速度傳感器、火焰檢測(cè)器傳感器、閥位置傳感器、導(dǎo)葉角傳感器等，其感測(cè)與燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)102的操作有關(guān)的各種參數(shù)。如本文所使用的“參數(shù)”等術(shù)語(yǔ)可表示能夠用來(lái)定義燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)102的操作條件的項(xiàng)，例如在燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)102中的所定義位置的溫度、壓力和流量，其能夠用來(lái)表示給定渦輪機(jī)操作條件。
[0026]控制器124可配置成從傳感器126接收輸出信號(hào)。在一些實(shí)施例中，控制器124可向循環(huán)計(jì)數(shù)計(jì)128傳送這些傳感器信號(hào)。在其他實(shí)施例中，循環(huán)計(jì)數(shù)計(jì)128可配置成直接接收指示燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)102的操作參數(shù)的各種信號(hào)。
[0027]控制器124可連接到循環(huán)計(jì)數(shù)計(jì)128。循環(huán)計(jì)數(shù)計(jì)128可通過(guò)硬件、軟件、固件或者其組合適當(dāng)?shù)貙?shí)現(xiàn)。循環(huán)計(jì)數(shù)計(jì)128的軟件或固件實(shí)現(xiàn)可包括按照任何適當(dāng)編程語(yǔ)言所編寫(xiě)的計(jì)算機(jī)可執(zhí)行或機(jī)器可執(zhí)行指令，以執(zhí)行所述的各種功能。循環(huán)計(jì)數(shù)計(jì)128的硬件實(shí)現(xiàn)可包括邏輯門、邏輯塊或者接收信號(hào)并且計(jì)算與發(fā)動(dòng)機(jī)循環(huán)檢測(cè)關(guān)聯(lián)的各種參數(shù)的其他邏輯電路。按照這些實(shí)施例，直接通信連接可存在于燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)102的上述部件的任一個(gè)與循環(huán)計(jì)數(shù)計(jì)128之間。循環(huán)計(jì)數(shù)計(jì)128可配置有邏輯電路，以識(shí)別可提供不同水平的降級(jí)的各種操作使用模式。
[0028]此外，循環(huán)計(jì)數(shù)計(jì)128可識(shí)別量化器、例如壽命周期增量值，以考慮基于操作使用模式的降級(jí)。在一個(gè)示例中，完全循環(huán)的壽命周期增量可采用各種操作模式來(lái)識(shí)別。這種操作模式的一個(gè)示例可包括具有超過(guò)大約4000 RPM的旋轉(zhuǎn)速度的渦輪機(jī)118。引起完全循環(huán)降級(jí)的增量的操作模式的另一個(gè)示例可以是當(dāng)旋轉(zhuǎn)速度大于大約3500 RPM時(shí)的渦輪機(jī)118從低壓狀態(tài)的加速度。
[0029]具有壽命周期增量值的量化器的另一個(gè)示例可包括部分循環(huán)。通過(guò)部分循環(huán)所識(shí)別的降級(jí)可識(shí)別為由完全循環(huán)的操作模式所引起的降級(jí)的權(quán)重?？梢鹆炕癁椴糠盅h(huán)的降級(jí)的操作模式的示例可包括大于百分比閾值的功率的降低。另一個(gè)示例可包括超過(guò)某個(gè)閾值的功率的降低，之后接著超過(guò)另一個(gè)閾值、大于X%的從當(dāng)前穩(wěn)態(tài)功率到任何可控功率設(shè)定的功率的增加。引起相當(dāng)于部分循環(huán)的降級(jí)的這各種操作模式可由循環(huán)計(jì)數(shù)計(jì)128來(lái)識(shí)別。
[0030]與壽命周期計(jì)數(shù)關(guān)聯(lián)的另一個(gè)量化器可以是跳開(kāi)循環(huán)。跳開(kāi)循環(huán)可包括各種操作模式，其可導(dǎo)致燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)102的任何部件的嚴(yán)重降級(jí)或者導(dǎo)致關(guān)鍵發(fā)動(dòng)機(jī)故障。例如，循環(huán)計(jì)數(shù)計(jì)128可從傳感器126接收指示各種操作模式的信號(hào)。如果傳感器126指示燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)102正運(yùn)行于關(guān)鍵操作點(diǎn)以使得對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)或者對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)附近的人是不安全的，則控制器124可使單元跳開(kāi)或者使它關(guān)機(jī)。關(guān)機(jī)在一些實(shí)施例中可通過(guò)所供應(yīng)燃料的切斷來(lái)實(shí)現(xiàn)。在這種情況下，計(jì)數(shù)器可指示跳開(kāi)循環(huán)的增量。
[0031]與跳開(kāi)循環(huán)關(guān)聯(lián)的操作條件的另一個(gè)示例可包括燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)102的組件之一的故障，其中該組件可被認(rèn)為是關(guān)鍵組件，使得燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)102在沒(méi)有該組件的情況下可能不工作。例如，如果燃燒器114出故障，則控制器124可發(fā)起關(guān)機(jī)或者直接切斷向燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)102供應(yīng)的燃料。這還可配置成使跳開(kāi)循環(huán)計(jì)數(shù)器遞增。
[0032]此外，跳開(kāi)循環(huán)可具有與相應(yīng)發(fā)動(dòng)機(jī)模式或故障模式或磨損關(guān)聯(lián)的權(quán)重。例如，跳開(kāi)循環(huán)可計(jì)算為完全壽命周期的大約2倍，而部分循環(huán)可根據(jù)降級(jí)僅計(jì)算為完全壽命周期的大約0.8。
[0033]循環(huán)計(jì)數(shù)計(jì)128還可配置成從傳感器126接收信號(hào)，以識(shí)別各種操作模式的發(fā)生以及與操作模式關(guān)聯(lián)的參數(shù)。在一個(gè)示例中，操作模式可以是燃燒器114中的壓縮氣體燃料混合物112無(wú)法點(diǎn)燃。這可通過(guò)渦輪機(jī)118中低于特定閾值的旋轉(zhuǎn)速度的參數(shù)來(lái)檢測(cè)。在這個(gè)示例中，循環(huán)計(jì)數(shù)計(jì)128可接收表示低旋轉(zhuǎn)速度的信號(hào)。循環(huán)計(jì)數(shù)計(jì)128還可配備有閾值檢測(cè)器邏輯。如果所接收信號(hào)值下降到低于閾值，則在這個(gè)示例中，循環(huán)計(jì)數(shù)計(jì)128可識(shí)別跳開(kāi)循環(huán)，并且可在信號(hào)中向控制器傳送與跳開(kāi)循環(huán)關(guān)聯(lián)的增量值。在接收與不同操作模式關(guān)聯(lián)的這些各種參數(shù)時(shí)，循環(huán)計(jì)數(shù)計(jì)128可與控制器124或者計(jì)算系統(tǒng)130進(jìn)行通信。
[0034]計(jì)算系統(tǒng)130可在通信上連接到控制器124，并且可與控制器124進(jìn)行通信。備選地，計(jì)算系統(tǒng)130可在通信上與燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)102耦合。計(jì)算系統(tǒng)130經(jīng)由以下更詳細(xì)描述的一個(gè)或多個(gè)軟件程序或模塊可執(zhí)行多個(gè)功能，以實(shí)現(xiàn)或促進(jìn)本文所述的過(guò)程。例如，計(jì)算系統(tǒng)130可接收、監(jiān)測(cè)或分析來(lái)自控制器124或循環(huán)計(jì)數(shù)計(jì)128的各種循環(huán)計(jì)數(shù)讀數(shù)。
[0035]計(jì)算系統(tǒng)130可包括一個(gè)或多個(gè)計(jì)算裝置，其可包括但不限于能夠與存儲(chǔ)器142進(jìn)行通信的處理器132。存儲(chǔ)器142可存儲(chǔ)在處理器132上可加載和可執(zhí)行的程序指令以及在這些程序的執(zhí)行期間所生成的數(shù)據(jù)。取決于計(jì)算系統(tǒng)130的配置和類型，存儲(chǔ)器142可以是易失性的(例如隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM))和/或非易失性的(例如只讀存儲(chǔ)器(R0M)、閃速存儲(chǔ)器等)。在一些實(shí)施例中，計(jì)算系統(tǒng)還可包括附加可拆卸存儲(chǔ)裝置138和/或不可拆卸存儲(chǔ)裝置140，包括但不限于磁存儲(chǔ)裝置、光盤和/或磁帶存儲(chǔ)裝置。磁盤驅(qū)動(dòng)器及其關(guān)聯(lián)計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)可提供對(duì)計(jì)算機(jī)可讀指令、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、程序模塊和裝置的其他數(shù)據(jù)的非易失性存儲(chǔ)。在一些實(shí)現(xiàn)中，存儲(chǔ)器142可包括多種不同類型的存儲(chǔ)器，例如靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(SRAM)、動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(DRAM)或ROM。
[0036]存儲(chǔ)器142、可拆卸存儲(chǔ)裝置138和不可拆卸存儲(chǔ)裝置140都是計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)的示例。例如，計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)可包括通過(guò)任何方法或技術(shù)所實(shí)現(xiàn)的、用于存儲(chǔ)諸如計(jì)算機(jī)可讀指令、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、程序模塊或其他數(shù)據(jù)之類的信息的易失性和非易失性、可拆卸和不可拆卸介質(zhì)?？纱嬖诘钠渌愋偷挠?jì)算機(jī)存儲(chǔ)介質(zhì)包括但不限于可編程隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(PRAM)、SRAM、DRAM、R0M、電可擦可編程只讀存儲(chǔ)器(EEPROM)、閃速存儲(chǔ)器或其他存儲(chǔ)器技術(shù)，致密光盤只讀存儲(chǔ)器(CD-ROM)、數(shù)字多功能光盤(DVD)或其他光盤存儲(chǔ)裝置，磁帶盒、磁帶、磁盤存儲(chǔ)裝置或其他磁存儲(chǔ)裝置，或者能夠用于存儲(chǔ)預(yù)期信息并且能夠由裝置能夠訪問(wèn)的任何其他介質(zhì)。上述任一個(gè)的組合也應(yīng)當(dāng)包含在計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)的范圍之內(nèi)。
[0037]計(jì)算系統(tǒng)130還可包含一個(gè)或多個(gè)通信連接150，其允許裝置與控制器124進(jìn)行通信。連接能夠經(jīng)由各種數(shù)據(jù)通信信道或端口、例如USB或COM端口來(lái)建立，以接收用于將裝置、例如控制裝置連接到1網(wǎng)絡(luò)中的各種其他裝置的電纜的連接。1網(wǎng)絡(luò)中的裝置能夠包括通信驅(qū)動(dòng)器、例如以太網(wǎng)驅(qū)動(dòng)器，其使裝置能夠與1網(wǎng)絡(luò)上的其他裝置進(jìn)行通信。按照各個(gè)實(shí)施例，通信連接150可經(jīng)由1網(wǎng)絡(luò)上的有線和/或無(wú)線連接來(lái)建立。
[0038]計(jì)算系統(tǒng)130還可包括一個(gè)或多個(gè)輸入裝置134，例如鍵盤、鼠標(biāo)、筆、語(yǔ)音輸入裝置和觸摸輸入裝置。它還可包括一個(gè)或多個(gè)輸出裝置136，例如顯示器、打印機(jī)和喇叭。
[0039]來(lái)看存儲(chǔ)器142的內(nèi)容，存儲(chǔ)器142可包括但不限于操作系統(tǒng)(OS) 144以及用于實(shí)現(xiàn)本文所公開(kāi)的特征和方面的一個(gè)或多個(gè)應(yīng)用程序或模塊。
[0040]此外，存儲(chǔ)器142可包含循環(huán)計(jì)數(shù)模塊146。循環(huán)計(jì)數(shù)模塊146可從循環(huán)計(jì)數(shù)計(jì)128接收識(shí)別燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)102的各種部件的數(shù)據(jù)以及基于操作模式的所檢測(cè)參數(shù)的關(guān)聯(lián)循環(huán)增量值。循環(huán)計(jì)數(shù)模塊146可與存儲(chǔ)器142進(jìn)行通信，以從數(shù)據(jù)庫(kù)中檢索先前存儲(chǔ)的值。這個(gè)數(shù)據(jù)可包含先前操作和使用的值、燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)102隨時(shí)間推移的值等。此夕卜，循環(huán)計(jì)數(shù)模塊146可在檢測(cè)到參數(shù)的各種操作條件時(shí)向HMI模塊148傳送編碼控制指令。循環(huán)計(jì)數(shù)模塊146可使先前操作和使用值遞增從各發(fā)電機(jī)部件的循環(huán)計(jì)數(shù)計(jì)128所接收的當(dāng)前值。存儲(chǔ)器142還可配置有HMI模塊148。HMI模塊148可通過(guò)硬件、軟件、固件或者其組合適當(dāng)?shù)貙?shí)現(xiàn)。HMI模塊148的軟件或固件實(shí)現(xiàn)可包括按照任何適當(dāng)編程語(yǔ)言所編寫(xiě)的計(jì)算機(jī)可執(zhí)行或機(jī)器可執(zhí)行指令，以執(zhí)行所述的各種功能。HMI模塊148的硬件實(shí)現(xiàn)可包括邏輯門、邏輯塊或者接收信號(hào)并且計(jì)算與發(fā)動(dòng)機(jī)循環(huán)檢測(cè)關(guān)聯(lián)的各種參數(shù)的其他邏輯電路。
[0041]HMI模塊148可從循環(huán)計(jì)數(shù)模塊146來(lái)接收數(shù)據(jù)和控制指令。HMI模塊148基于所接收數(shù)據(jù)和控制指令可創(chuàng)建告警或者顯示指示燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)102的操作參數(shù)的圖形用戶界面。告警可作為電子郵件、短消息、應(yīng)用或者基于萬(wàn)維網(wǎng)的界面來(lái)傳送，以促進(jìn)診斷裝置104的操作。告警還可識(shí)別推薦。推薦可包括對(duì)某些發(fā)動(dòng)機(jī)部件的維修或者更換發(fā)動(dòng)機(jī)部件的指令。告警還可在燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)102進(jìn)行操作的同時(shí)傳送。
[0042]HMI模塊148還可存儲(chǔ)或檢索指示燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)102的各種操作條件和參數(shù)的多個(gè)預(yù)定義告警或消息。在一個(gè)實(shí)施例中，HMI模塊148可生成燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)102的診斷信息的報(bào)告。這些報(bào)告可基于通過(guò)從循環(huán)計(jì)數(shù)模塊146所接收的控制指令、消息和信號(hào)所解碼的控制指令。診斷信息可通過(guò)網(wǎng)絡(luò)106向一個(gè)或多個(gè)診斷裝置104來(lái)顯示。
[0043]診斷消息可定期傳送。備選地，HMI模塊148可存儲(chǔ)診斷消息，并且在通過(guò)通信連接150其中之一進(jìn)行請(qǐng)求時(shí)傳送它們。在第二示例中，HMI模塊148可周期地傳送診斷消息。例如，HMI模塊148可配置成每隔12小時(shí)傳送診斷消息。
[0044]診斷消息或告警可在檢測(cè)到某些操作條件時(shí)傳送。例如，如果燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)102與噴氣式飛機(jī)或飛機(jī)關(guān)聯(lián)，則HMI模塊148可在檢測(cè)到燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)102已經(jīng)關(guān)機(jī)時(shí)向地勤人員傳送診斷消息、告警或報(bào)告。此外，當(dāng)檢測(cè)到某些關(guān)鍵操作模式時(shí)，可使用告警。例如，告警可在檢測(cè)到超過(guò)稱作關(guān)鍵循環(huán)計(jì)數(shù)的閾值的值時(shí)傳送。
[0045]消息的傳輸模式可取決于被檢測(cè)的操作條件或操作模式。例如，在檢測(cè)到關(guān)鍵循環(huán)計(jì)數(shù)時(shí)，HMI模塊148可將告警傳送給診斷裝置104其中之一的用戶終端。但是，如果檢測(cè)到另一個(gè)操作條件、例如完全循環(huán)計(jì)數(shù)，則HMI模塊148可在某個(gè)預(yù)定時(shí)間來(lái)傳送告警，等等。
[0046]診斷裝置104可包括任何數(shù)量的計(jì)算組件，其包括能夠配置成運(yùn)行計(jì)算機(jī)可讀、計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)或者計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令的一個(gè)或多個(gè)處理器。示例裝置能夠包括個(gè)人計(jì)算機(jī)、服務(wù)器計(jì)算機(jī)、服務(wù)器場(chǎng)、數(shù)字助理、智能電話、個(gè)人數(shù)字助理、數(shù)字平板、因特網(wǎng)設(shè)備、專用電路、微控制器、微型計(jì)算機(jī)、收發(fā)器、用戶終端、車輛(vehicle)計(jì)算系統(tǒng)、噴射(in-jet)計(jì)算系統(tǒng)、空中交通控制器無(wú)線電系統(tǒng)等。由與各種裝置關(guān)聯(lián)的一個(gè)或多個(gè)處理器對(duì)適當(dāng)計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)指令的執(zhí)行可形成專用計(jì)算機(jī)或其他特定機(jī)器，其可促進(jìn)軟件的優(yōu)化配置。診斷裝置104可配置成接收指示燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)102的各種操作模式的各種告警消息和診斷信息。這些消息可通過(guò)診斷裝置104上可用的軟件程序或應(yīng)用模塊來(lái)檢索。
[0047]參照按照本公開(kāi)的示例實(shí)施例的系統(tǒng)、方法和計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品的示意框圖。將會(huì)理解，框圖的框的至少一部分以及框圖的框的組合可分別至少部分通過(guò)計(jì)算機(jī)程序指令來(lái)實(shí)現(xiàn)。這些計(jì)算機(jī)程序指令可加載到通用計(jì)算機(jī)、專用計(jì)算機(jī)、基于專用硬件的計(jì)算機(jī)或者其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備以產(chǎn)生機(jī)器，使得運(yùn)行于計(jì)算機(jī)或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備的指令創(chuàng)建用于實(shí)現(xiàn)所述框圖的框的至少一部分或者框圖的框的組合的功能性的部件。
[0048]這些計(jì)算機(jī)程序指令還可存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)器中，它們可指導(dǎo)計(jì)算機(jī)或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備以特定方式起作用，使得計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)的指令產(chǎn)生一種制造產(chǎn)品，其中包括實(shí)現(xiàn)框或者多個(gè)框中所指定的功能的指令部件。計(jì)算機(jī)程序指令還可加載到計(jì)算機(jī)或者其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備上，以便使一系列操作步驟在計(jì)算機(jī)或者其他可編程設(shè)備上執(zhí)行，從而產(chǎn)生計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)過(guò)程，使得在計(jì)算機(jī)或者其他可編程設(shè)備上運(yùn)行的指令提供用于實(shí)現(xiàn)一個(gè)或多個(gè)框中指定的功能的步驟。
[0049]本文所述的系統(tǒng)的一個(gè)或多個(gè)組件以及方法的一個(gè)或多個(gè)元素可通過(guò)運(yùn)行于計(jì)算機(jī)的操作系統(tǒng)的應(yīng)用程序來(lái)實(shí)現(xiàn)。它們還可采用其他計(jì)算機(jī)系統(tǒng)配置來(lái)實(shí)施，其中包括手持裝置、多處理器系統(tǒng)、基于微處理器的或者可編程消費(fèi)電子產(chǎn)品、小型計(jì)算機(jī)、大型計(jì)算機(jī)等。
[0050]作為本文所述系統(tǒng)和方法的組件的應(yīng)用程序可包括實(shí)現(xiàn)某些抽象數(shù)據(jù)類型并且執(zhí)行某些任務(wù)或動(dòng)作的例程、程序、組件、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等。在分布式計(jì)算環(huán)境中，應(yīng)用程序(整體或部分)可位于本地存儲(chǔ)器或者其他存儲(chǔ)裝置中。在備選方案中，應(yīng)用程序(整體或部分)可位于遠(yuǎn)程存儲(chǔ)器或者存儲(chǔ)裝置中，以便允許其中任務(wù)由遠(yuǎn)程處理裝置通過(guò)通信網(wǎng)絡(luò)來(lái)執(zhí)行的環(huán)境。
[0051]圖1所示的示例系統(tǒng)僅作為舉例來(lái)提供。許多其他操作環(huán)境、系統(tǒng)架構(gòu)和裝置配置是可能的。相應(yīng)地，本公開(kāi)的實(shí)施例不應(yīng)當(dāng)被理解為局限于任何特定操作環(huán)境、系統(tǒng)架構(gòu)或裝置配置。
[0052]圖2和圖3是按照本公開(kāi)的某些實(shí)施例、用于確定燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的各種部件的預(yù)測(cè)壽命的示例方法。方法200、300能夠使用圖1所示系統(tǒng)組件的部分或全部來(lái)實(shí)現(xiàn)。在某些實(shí)施例中，圖2所示的方法200能夠與圖3所示方法300結(jié)合使用。
[0053]來(lái)看圖2，示出用于確定燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)、例如102的各種部件的預(yù)測(cè)壽命的示范方法200。流程圖的部分可使用如針對(duì)圖1所示和所述的控制器126、處理器132、循環(huán)計(jì)數(shù)計(jì)128、循環(huán)計(jì)數(shù)模塊146和/或HMI模塊148來(lái)實(shí)現(xiàn)。在框202，對(duì)各部件識(shí)別定義為循環(huán)的各種操作模式。在一個(gè)實(shí)施例中，信號(hào)可由循環(huán)計(jì)數(shù)計(jì)128從燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)102的每個(gè)部分來(lái)檢索?？纱嬖谧R(shí)別高于或低于某些閾值的信號(hào)。循環(huán)計(jì)數(shù)計(jì)128可接收與操作模式關(guān)聯(lián)的各種參數(shù)以及對(duì)循環(huán)計(jì)數(shù)的對(duì)應(yīng)增量的典型信號(hào)。示例可包括表示最大旋轉(zhuǎn)速度的信號(hào)。這些參數(shù)的示例可包括燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)102的加速率、推力、沖擊和油門。這些參數(shù)則可基于其值來(lái)觸發(fā)循環(huán)計(jì)數(shù)，以及這些值可指示各種操作模式。
[0054]在框204，可對(duì)每個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)部件來(lái)確定與引起完全循環(huán)增量的操作模式關(guān)聯(lián)的參數(shù)。識(shí)別成引起相當(dāng)于完全循環(huán)計(jì)數(shù)的增量的降級(jí)的參數(shù)可對(duì)燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)102的每個(gè)來(lái)識(shí)別并且遞增。這些參數(shù)可包括對(duì)轉(zhuǎn)子葉片大于大約4000 RPM的旋轉(zhuǎn)速度?？捎|發(fā)完全循環(huán)增量的參數(shù)的另一個(gè)示例可包括具有大于某個(gè)閾值的加速度或減速度的任何部件。另一個(gè)示例可以是低于某個(gè)閾值的壓縮氣體燃料混合物112的壓力的變化。此外，這些參數(shù)可進(jìn)一步細(xì)化。因此，如果在啟動(dòng)或關(guān)機(jī)階段期間檢測(cè)到相同參數(shù)，則它可引起與在操作或使用期間檢測(cè)到相同參數(shù)時(shí)不同的增量。例如，在飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的情況下，起飛和著陸階段生成速度和加速度的快速變化，其可對(duì)燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)102的各種部件引起應(yīng)力。在其他示例中，某些類型的維修可指示相當(dāng)于完全循環(huán)的降級(jí)。例如，對(duì)燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)102的各種部件的較小維修可識(shí)別為完全循環(huán)。
[0055]在框206，可對(duì)每個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)部件來(lái)確定與引起部分循環(huán)增量的操作模式關(guān)聯(lián)的參數(shù)。識(shí)別成使部分循環(huán)計(jì)數(shù)遞增的參數(shù)可對(duì)燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)102的每個(gè)部件來(lái)識(shí)別并且相應(yīng)地遞增。可觸發(fā)部分循環(huán)計(jì)數(shù)增量的參數(shù)的示例可包括大于預(yù)定閾值的功率的任何降低。另一個(gè)示例可以是旋轉(zhuǎn)速度或加速率的任何突然增加，之后接著兩個(gè)閾值之間的可控降低。在發(fā)電機(jī)的情況下，部分循環(huán)可包括任何穩(wěn)態(tài)功率，其中發(fā)電機(jī)斷路器閉合。還可存在部分循環(huán)的分級(jí)。例如，如果加速度的值處于兩個(gè)閾值之間，則加權(quán)循環(huán)增量可與高于閾值的值是不同的。此外，權(quán)重可以是與通過(guò)特定操作模式所估計(jì)的降級(jí)量成比例的系數(shù)。例如，可對(duì)指示旋轉(zhuǎn)速度的突然增加的參數(shù)加權(quán)5的系數(shù)。但是，可對(duì)指示操作期間的關(guān)機(jī)的參數(shù)加權(quán)大約10的系數(shù)。這種狀況中的第二部分循環(huán)可被估計(jì)成具有歸因于特定發(fā)動(dòng)機(jī)部件的更高水平的降級(jí)。因此，循環(huán)計(jì)數(shù)可遞增引起完全循環(huán)增量的操作模式的值的大約10倍以及通過(guò)旋轉(zhuǎn)速度循環(huán)的突然增加所識(shí)別的操作模式的值的兩倍的值。
[0056]在框208，可對(duì)燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)102的每個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)部件來(lái)確定與引起跳開(kāi)循環(huán)增量的操作模式關(guān)聯(lián)的參數(shù)。這些參數(shù)的示例可包括大于閾值的旋轉(zhuǎn)沖擊。另一個(gè)示例可以是低于某個(gè)閾值的壓縮氣體燃料混合物112的壓力的變化，其中壓力下降到低于某個(gè)閾值。這個(gè)操作模式也可具有在使用期間點(diǎn)燃的故障的檢測(cè)的進(jìn)一步細(xì)化參數(shù)。在飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的情況下，燃燒器114的中間空氣故障可識(shí)別相當(dāng)于跳開(kāi)循環(huán)的降級(jí)。跳開(kāi)循環(huán)還可觸發(fā)告警傳輸。告警傳輸可實(shí)時(shí)地進(jìn)行。這個(gè)告警可與典型HMI顯示是不同的。告警可傳送給診斷裝置104或者本地存儲(chǔ)。告警也可編碼為預(yù)定義工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)指令。
[0057]在框210，可對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)預(yù)測(cè)壽命?？蓪?duì)燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)102的每個(gè)部件單獨(dú)計(jì)算壽命，并且還可識(shí)別整個(gè)燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)102的組合加權(quán)值。這些可根據(jù)總操作時(shí)間來(lái)定義。因此，可存在每個(gè)部件的閾值以及發(fā)動(dòng)機(jī)整體的一個(gè)閾值。
[0058]在框212，可顯示預(yù)測(cè)壽命的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)可被傳送并且作為HMI輸出。數(shù)據(jù)可包括燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)102的每個(gè)部件以及可表示降級(jí)或更換值的當(dāng)前循環(huán)計(jì)數(shù)。在其他實(shí)施例中，推薦的動(dòng)作過(guò)程可基于當(dāng)前循環(huán)計(jì)數(shù)值來(lái)識(shí)別。
[0059]應(yīng)當(dāng)注意，按照本公開(kāi)的某些實(shí)施例，方法200可按照各種方式來(lái)修改。例如，在本公開(kāi)的其他實(shí)施例中，方法200的一個(gè)或多個(gè)操作可消除或者無(wú)序運(yùn)行。另外，按照本發(fā)明的其他實(shí)施例，其他操作可添加到方法200。
[0060]來(lái)看圖3，示出用于確定燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)、例如102的各種部件的預(yù)測(cè)壽命的另一種示范方法300。與圖2相似，圖3的流程圖的部分可使用如針對(duì)圖1所示和所述的控制器126、處理器132、循環(huán)計(jì)數(shù)計(jì)128、循環(huán)計(jì)數(shù)模塊146和/或HMI模塊148來(lái)實(shí)現(xiàn)。在方法300中，示出通過(guò)系統(tǒng)組件的部分或全部所實(shí)現(xiàn)的示例熱循環(huán)計(jì)數(shù)邏輯。在這個(gè)邏輯中，使用各種計(jì)數(shù)器和開(kāi)關(guān)，例如設(shè)置為I或O的開(kāi)關(guān)A以及P (對(duì)于部分循環(huán)計(jì)數(shù))和F (對(duì)于完全循環(huán)計(jì)數(shù))，其能夠通過(guò)用來(lái)確定是否移開(kāi)燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)、例如102以供修理的預(yù)定義值的范圍來(lái)遞增。另外，示例熱循環(huán)計(jì)數(shù)邏輯可將燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)、例如發(fā)動(dòng)機(jī)102的速度表示為N2，以及關(guān)聯(lián)船只或設(shè)施在圖3中可稱作FS0V。
[0061]框302和304示出啟動(dòng)計(jì)數(shù)器和開(kāi)關(guān)A的初始化。在框302，在啟動(dòng)邏輯中對(duì)燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)102所實(shí)現(xiàn)的啟動(dòng)計(jì)數(shù)器能夠索引為I?？?02之后接著框304，其中開(kāi)關(guān)A能夠設(shè)置為I。
[0062]繼續(xù)進(jìn)行到判定框306，能夠例如從傳感器數(shù)據(jù)進(jìn)行關(guān)于燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)102的速度是否大于8000 RPM的確定。如果進(jìn)行“否”判定，則在判定框308，進(jìn)行關(guān)于是否使關(guān)聯(lián)船只或設(shè)施(稱作FS0V)斷電的確定。如果進(jìn)行“是”判定，則控制退出或者以其他方式終止。否則，如果進(jìn)行“否”判定，則控制可返回到判定框306。
[0063]返回到判定框306，如果進(jìn)行“是”判定，則控制可轉(zhuǎn)變到判定框310，其中進(jìn)行關(guān)于開(kāi)關(guān)A是否能夠設(shè)置為I的確定。如果進(jìn)行“是”判定，則控制可進(jìn)入框314，其中計(jì)數(shù)器F能夠索引或增加1，以及開(kāi)關(guān)A設(shè)置為O。這能夠指示被計(jì)數(shù)的完全發(fā)動(dòng)機(jī)循環(huán)的發(fā)生。如本文所提到，從大約O RPM到大于大約8000 RPM的發(fā)動(dòng)機(jī)速度轉(zhuǎn)變能夠定義為一個(gè)完全發(fā)動(dòng)機(jī)循環(huán)。
[0064]但是，又轉(zhuǎn)到判定框310，如果進(jìn)行“否”判定，則控制可進(jìn)入框312，其中部分循環(huán)計(jì)數(shù)器P能夠索引或增加I。如本文所提到，部分發(fā)動(dòng)機(jī)循環(huán)能夠定義為當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)速度在下降到空轉(zhuǎn)速度(在本文中定義為小于大約6000 RPM)之后返回到高于大約8000 RPM時(shí)發(fā)生。
[0065]在任何情況下，控制然后可轉(zhuǎn)變到判定框316，其中可進(jìn)行關(guān)于發(fā)動(dòng)機(jī)102是否正工作在小于大約6000 RPM的速度的確定。如果進(jìn)行“否”判定，則控制能夠進(jìn)入循環(huán)狀態(tài)，直到判定框316進(jìn)行“是”判定，其中控制然后可進(jìn)入判定框318。
[0066]在判定框318，與判定框308相似，進(jìn)行關(guān)于是否使關(guān)聯(lián)船只或設(shè)施(稱作FS0V)斷電的確定，。如果判定框318確定“是”，則控制能夠退出或者以其他方式終止。如果判定框318確定“否”，則控制能夠返回到判定框306。
[0067]這樣，當(dāng)控制離開(kāi)判定框308或判定框316時(shí)，計(jì)數(shù)器F和P可指示計(jì)數(shù)器F所計(jì)數(shù)的完全循環(huán)的數(shù)量以及計(jì)數(shù)器P所計(jì)數(shù)的部分循環(huán)的數(shù)量。系統(tǒng)、例如圖1的100則可評(píng)估計(jì)數(shù)器F和P中存儲(chǔ)的值，并且向維護(hù)人員進(jìn)行關(guān)于燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)102的磨損狀態(tài)有關(guān)的推薦或其他指示，并且因而防止或者最小化對(duì)燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)102的損壞。
[0068]在某些實(shí)施例中，熱循環(huán)計(jì)數(shù)邏輯和任何所產(chǎn)生維護(hù)計(jì)劃可取決于任何數(shù)量的系統(tǒng)組件(例如傳感器126、控制器126和/或循環(huán)計(jì)數(shù)計(jì)128)所接收的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)可包括但不限于啟動(dòng)次數(shù)、跳開(kāi)次數(shù)以及在特定溫度下的時(shí)長(zhǎng)。在任何情況下，數(shù)據(jù)的部分或全部可用來(lái)例如確定對(duì)燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)102的維修的時(shí)間間隔。
[0069]在某些實(shí)施例中，其他邏輯可由圖1的控制器126來(lái)實(shí)現(xiàn)，以便包括收集數(shù)據(jù)、顯示并且存儲(chǔ)在圖3的方法300期間所確定或測(cè)量的部分和完全發(fā)動(dòng)機(jī)循環(huán)的預(yù)配置。
[0070]圖4是按照本公開(kāi)的至少一個(gè)實(shí)施例、被監(jiān)測(cè)完全和部分循環(huán)計(jì)數(shù)的燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的操作數(shù)據(jù)的符號(hào)圖。圖表400示出具有初始值35的完全循環(huán)計(jì)數(shù)器402，并且可在每次從零RPM超過(guò)大約8000 RPM或者單位停止時(shí)增加一。如所示，存在對(duì)波形406所計(jì)數(shù)的兩個(gè)完全循環(huán)，波形406示出氣體發(fā)生器(其驅(qū)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)102中的渦輪機(jī))的速度；因此完全循環(huán)計(jì)數(shù)器402具有結(jié)束值37。部分循環(huán)計(jì)數(shù)器404具有初始值5，并且可在每次發(fā)動(dòng)機(jī)102的速度從大約8000 RPM下降到低于6000 RPM然后又攀升到高于大約8000 RMP時(shí)增加一。如所示，這發(fā)生三次；因此部分循環(huán)計(jì)數(shù)器404在圖4中具有結(jié)束值8。示出以供參考的波形408可表示渦輪機(jī)速度，并且因而在時(shí)間上密切跟隨波形406，因?yàn)闅怏w發(fā)生器的速度確定發(fā)動(dòng)機(jī)102中的渦輪機(jī)的速度。
[0071]圖5是示出按照本公開(kāi)的至少一個(gè)實(shí)施例、用于確定燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的各種部件的預(yù)測(cè)壽命的另一種示范方法的流程圖。與圖2-3相似，圖5的流程圖的部分可使用如針對(duì)圖1所示和所述的控制器126、處理器132、循環(huán)計(jì)數(shù)計(jì)128、循環(huán)計(jì)數(shù)模塊146和/或HMI模塊148來(lái)實(shí)現(xiàn)。在框502，發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)聯(lián)的多個(gè)循環(huán)和與部分循環(huán)如圖3所示來(lái)確定。在框504，基于多個(gè)循環(huán)和部分循環(huán)進(jìn)行關(guān)于發(fā)動(dòng)機(jī)的壽命周期的預(yù)測(cè)。在框506，識(shí)別與跳開(kāi)行程關(guān)聯(lián)的至少一個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)部件在框508，發(fā)動(dòng)機(jī)部件的更換循環(huán)基于跳開(kāi)循環(huán)來(lái)確定。在框510，在發(fā)動(dòng)機(jī)部件的更換循環(huán)發(fā)生時(shí)向計(jì)算裝置傳送指示。在框512，基于壽命周期進(jìn)行關(guān)于發(fā)動(dòng)機(jī)的更換循環(huán)的確定。在框514，在發(fā)動(dòng)機(jī)的更換循環(huán)發(fā)生時(shí)向計(jì)算機(jī)裝置傳送指示。在框516，向顯示器輸出發(fā)動(dòng)機(jī)的預(yù)測(cè)壽命周期。
[0072]雖然通過(guò)結(jié)構(gòu)特征和/或方法動(dòng)作特定的語(yǔ)言描述了實(shí)施例，但是要理解，本公開(kāi)不一定局限于所述的具體特征或動(dòng)作。具體特征和動(dòng)作而是作為實(shí)現(xiàn)實(shí)施例的說(shuō)明性形式來(lái)公開(kāi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種方法，包括: 由至少一個(gè)處理器來(lái)確定與發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)聯(lián)的多個(gè)循環(huán)和部分循環(huán)；以及由至少一個(gè)處理器至少部分基于所述多個(gè)循環(huán)和部分循環(huán)來(lái)預(yù)測(cè)與所述發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)聯(lián)的壽命周期。2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，預(yù)測(cè)壽命周期還包括: 識(shí)別與所述發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)聯(lián)的所述多個(gè)循環(huán)中的跳開(kāi)循環(huán)； 對(duì)與所述多個(gè)循環(huán)關(guān)聯(lián)的所述跳開(kāi)循環(huán)的每個(gè)關(guān)聯(lián)對(duì)應(yīng)值；以及 至少部分基于所述對(duì)應(yīng)值來(lái)確定所述壽命周期。3.如權(quán)利要求2所述的方法，還包括: 識(shí)別與所述跳開(kāi)循環(huán)關(guān)聯(lián)的至少一個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)部件。4.如權(quán)利要求3所述的方法，還包括: 至少部分基于所述跳開(kāi)循環(huán)來(lái)確定所述至少一個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)部件的更換循環(huán)；以及 在所述更換循環(huán)發(fā)生時(shí)向計(jì)算裝置傳送指示。5.如權(quán)利要求1所述的方法，還包括: 至少部分基于所述預(yù)測(cè)的壽命周期來(lái)確定所述發(fā)動(dòng)機(jī)的更換循環(huán)；以及 在所述更換循環(huán)發(fā)生時(shí)向計(jì)算裝置傳送指示。6.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述確定的類別包括下列一個(gè)或多個(gè):完全循環(huán)；部分循環(huán)；或者跳開(kāi)循環(huán)。7.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，預(yù)測(cè)所述壽命周期還包括: 確定與所述發(fā)動(dòng)機(jī)的操作的總小時(shí)數(shù)關(guān)聯(lián)的值；以及 至少部分基于與所述發(fā)動(dòng)機(jī)的操作的所述總小時(shí)數(shù)關(guān)聯(lián)的所述確定的值來(lái)預(yù)測(cè)所述壽命周期。8.如權(quán)利要求1所述的方法，還包括: 向顯示器輸出所述預(yù)測(cè)的壽命周期。9.如權(quán)利要求8所述的方法，還包括: 向顯示器輸出指示所述多個(gè)循環(huán)的每個(gè)的所述確定的類別的人機(jī)界面(HMI)。10.一種設(shè)備，包括: 發(fā)動(dòng)機(jī)； 計(jì)數(shù)器，配置成識(shí)別與所述發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)聯(lián)的多個(gè)循環(huán)計(jì)數(shù)和多個(gè)部分循環(huán)計(jì)數(shù)；以及 控制邏輯，具有至少一個(gè)處理器，配置成: 識(shí)別所述多個(gè)循環(huán)計(jì)數(shù)的每個(gè)的類別；以及 至少部分基于所述識(shí)別的類別、所述多個(gè)循環(huán)計(jì)數(shù)和所述多個(gè)部分循環(huán)計(jì)數(shù)來(lái)預(yù)測(cè)壽命周期。11.如權(quán)利要求10所述的設(shè)備，其中，配置成識(shí)別所述多個(gè)循環(huán)計(jì)數(shù)的每個(gè)的類別的所述控制邏輯還包括配置成執(zhí)行下列步驟的控制邏輯: 識(shí)別與所述發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)聯(lián)的所述多個(gè)循環(huán)中的跳開(kāi)循環(huán)；以及 對(duì)與所述多個(gè)循環(huán)關(guān)聯(lián)的所述跳開(kāi)循環(huán)的每個(gè)關(guān)聯(lián)對(duì)應(yīng)值。12.如權(quán)利要求10所述的設(shè)備，其中，所述控制邏輯還配置成識(shí)別與所述跳開(kāi)循環(huán)關(guān)聯(lián)的所述發(fā)動(dòng)機(jī)部件的至少一部分。13.如權(quán)利要求12所述的設(shè)備，其中，所述控制邏輯還配置成至少部分基于所述識(shí)別的至少一個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)部件來(lái)傳送更換所述發(fā)動(dòng)機(jī)的指示。14.如權(quán)利要求10所述的設(shè)備，其中，所述控制邏輯還配置成至少部分基于所述預(yù)測(cè)的壽命周期來(lái)傳送更換所述發(fā)動(dòng)機(jī)的指示。15.如權(quán)利要求10所述的設(shè)備，其中，所述確定的類別包括下列一個(gè)或多個(gè):完全循環(huán)；部分循環(huán)；或者跳開(kāi)循環(huán)。16.如權(quán)利要求10所述的設(shè)備，其中，配置成預(yù)測(cè)所述壽命周期的所述控制邏輯還包括配置成確定與操作的總小時(shí)數(shù)關(guān)聯(lián)的值的控制邏輯。17.如權(quán)利要求10所述的設(shè)備，其中，所述控制邏輯還配置成向顯示器輸出所述預(yù)測(cè)的壽命。18.如權(quán)利要求10所述的設(shè)備，其中，所述控制邏輯還配置成向顯示器輸出指示所述多個(gè)循環(huán)的每個(gè)的所述確定的類別的HMI。19.存儲(chǔ)計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令的一種或多種計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，其中所述指令在由至少一個(gè)處理器來(lái)運(yùn)行時(shí)將所述至少一個(gè)處理器配置成執(zhí)行包括下列步驟的操作: 由至少一個(gè)處理器來(lái)確定與發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)聯(lián)的多個(gè)循環(huán)以及與所述發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)聯(lián)的多個(gè)部分循環(huán)； 由至少一個(gè)處理器基于與所述多個(gè)循環(huán)的每個(gè)關(guān)聯(lián)的加速度值來(lái)確定所述多個(gè)循環(huán)的每個(gè)的類別；以及 由至少一個(gè)處理器至少部分基于所述確定的類別、所述多個(gè)循環(huán)和所述部分循環(huán)來(lái)預(yù)測(cè)與所述發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)聯(lián)的壽命周期。
【文檔編號(hào)】G05B23/02GK105900146SQ201380070658
【公開(kāi)日】2016年8月24日
【申請(qǐng)日】2013年3月15日
【發(fā)明人】R.歐文多二世, M.A.特雷霍, H.奇馬代維拉, J.T.阮, J.E.阿爾門達(dá)雷斯, C.奧爾蒂斯
【申請(qǐng)人】通用電氣公司