MHT 3010.19-2011 民用航空器维修 管理规范 第19部分发动机状态监控地面站设计指南

ICS49.100V55MH中华人民共和国民用航空行业标准MH/T3010.19—2011民用航空器维修管理规范第19部分：发动机状态监控地面站设计指南Maintenanceforcivilaircraft－Managementspecification－Part19:Aguidetothedevelopmentofagroundstationforengineconditionmonitoring2011–05–10发布2011–08–01实施中国民用航空局发布MH/T3010.19—2011I前言MH/T3010《民用航空器维修管理规范》分为以下部分：——第1部分：民用航空器试飞；——第2部分：民用航空器在经停站发生故障的处理；——第3部分：民用航空器维修事故与差错；——第4部分：民用航空器维修工作单（卡）的编制；——第5部分：民用航空器冬季的维修；——第6部分：民用航空器维修人员的技术档案；——第7部分：民用航空器维修记录的填写；——第8部分：民用航空器维修人员的行为规范；——第9部分：地面指挥民用航空器的信号；——第10部分：维修人员与机组联络的语言；——第11部分：民用航空器地面维修设备和工具；——第12部分：民用航空器的清洁；——第13部分：民用航空器发动机的清洗；——第14部分：民用航空器航线维修规则；——第15部分：民用航空器一般勤务规则；——第16部分：民用航空器线路维护；——第17部分：民用航空器防静电维护；——第18部分：维修人为因素方案指南；——第19部分：发动机状态监控地面站设计指南；——第20部分：航空器结构维修信息记录。——本部分为MH/T3010的第19部分。MH/T3010是民用航空器维修的系列标准之一。下面列出这些系列标准的名称：——MH/T3010《民用航空器维修管理规范》；——MH/T3011《民用航空器维修地面安全》；——MH/T3012《民用航空器维修地面维修设施》；——MH/T3013《民用航空器维修职业安全健康》；——MH/T3014《民用航空器维修航空器材》。本部分按照GB/T1.1－2009给出的规则起草。本部分由中国民用航空局飞行标准司提出。本部分由中国民用航空局航空器适航审定司批准立项。本部分由中国民航科学技术研究院归口。本部分起草单位：中国民航科学技术研究院、国航工程技术分公司、中国民航大学。本部分主要起草人：苏有生、欧阳成丽、姚冀涛、陈新锋、曹惠玲MH/T3010.19—2011II引言为了不断提高飞机的可用率，减少发动机故障导致的航班延误、取消，以及降低运营成本，现在大多数燃气涡轮推进系统在投入运行时都已经具有发动机监控系统（EMS）的某些功能。不同航空公司采用发动机监控系统（EMS）的形式各异，有的集成到飞机监控系统中，有的仅对推进系统进行监控。为满足不断增长的机载与地面数据处理需求，发动机监控系统（EMS）的功能与技术不断发展，变得日益复杂。通常，发动机监控系统（EMS）从功能上分为机载发动机监控组件（EMU）和地面支持站（GSS），其中机载发动机监控组件（EMU）可以是装在发动机上的独立组件，也可以包含在飞机状态监控系统（ACMS）中，是与发动机监控相关的各功能组件的集合，如数据管理组件（DMU）或数据采集组件（DAU）等。地面站（GSS）是对发动机状态监控相关数据进行综合分析和处理的平台，是发动机监控系统的重要组成部分，需要投入足够的资金来保证它的开发。地面站的功能和技术水平取决于监控系统的需求和特定的用途。理想情况下，它应该可以灵活满足用户不同层次的需求。地面站（GSS）的组成部分包括：a)数据上传和下载；b)数据处理部分；c)数据存储部分；d)用户接口部分。机载发动机监控组件（EMU）记录飞行或使用中出现的发动机事件或超限状态的相关数据，这些事件数据可以在飞行过程中通过ACARS等无线方式进行传输，以便让地面人员提前准备好维修准备工作，减少排故和飞机停场时间，也可以在飞机返回之后再通过QAR等存储设备获取。机载发动机监控组件（EMU）记录的其他数据，尤其是用于计算长期趋势或寿命的数据，并不是非常急需，可以先记录在机载发动机监控组件（EMU）中，然后在下载后在地面站中进行分析。随着数据存储能力的不断提高，与机载处理相比，地面处理的成本更低，灵活性更高。本指南可以为地面站的设计提供指导，充分发挥地面站在整体发动机监控系统中的作用。MH/T3010.19—20111民用航空器维修管理规范第19部分：发动机状态监控地面站设计指南1范围MH/T3011的本部分规定了民用航空器（以下简称航空器）发动机状态监控地面站（以下简称地面站）的运行需求、系统的基本功能和数据的输入、输出、存储要求等。本部分适用于民用航空器发动机状态监控地面站的设计。2符号和缩略语ACARS飞机通讯寻址与报告系统（AircraftCommunicationAddressingandReportingSystem）BIT自检（Built-In-Test）CRC循环冗余码（CyclicRedundantCode）DAU数据采集组件（DataAcquisitionUnit）DBMS数据库管理系统（DatabaseManagementSystem）DMU数据管理组件（DataManagementUnit）EEC电子发动机控制器（ElectronicEngineController）EMC电磁兼容性（Electro-magneticcompatibility）EMI电磁干扰（Electro-magneticinterference）EMS发动机监控系统（EngineMonitoringSystem）EMU发动机监控组件（EngineMonitoringUnit）FADEC全权限数字发动机控制（FullAuthorityDigitalEngineControl）FDR飞行数据记录器（FlightDataRecorder）GSS地面支持站（GroundSupportStation）OEM原始设备制造商（OriginalEquipmentManufacturer）QAR快速存取记录器（QuickAccessRecorder）3地面站总体考虑因素3.1地面站的数量取决于飞机、维修基地的数量，数据传输方式，以及营运人对系统性能、便携性、网络和用户访问的需求。3.2根据对数据响应要求的不同，地面站的任务分为：a)一级任务，包括：1)超限告警；2)事件诊断；b)二级任务，包括：1)参数趋势、预测；2)趋势分析；MH/T3010.19—201123)寿命件跟踪、管理；4)数据库更新；5)系统硬件检测。一级任务应优先处理。3.3地面站的输入数据来自键盘输入、专用采集设备、存储芯片、软盘、磁带、加密无线通讯以及其他计算机系统。3.4地面站的输出数据应能够根据需求输出给不同用户。输出形式包括标准格式的报告、数据表与曲线图。输出方式包括打印、显示屏以及与其他计算机的通信。3.5地面站输出信息的结构与格式应便于阅读，手动数据输入应减至最少。3.6地面站应配备适当的软硬件，以实现其功能。4系统功能要求4.1超限(事件)诊断4.1.1地面站应能处理机载监控系统识别与记录的超限（事件）数据，或利用与机载系统类似的辅助算法分析处理连续记录的飞行数据，辅助技术人员确定事件原因。4.1.2地面站宜引入自动排故程序或专家诊断系统确定事件的可能原因，评估发动机损伤程度，给出适当的维修措施建议及包含详细操作步骤的维修参考文件。4.2参数趋势与趋势分析4.2.1参数趋势分析的主要目的是预测发动机何时达到性能极限，确定发动机维修需求。4.2.2参数趋势数据可以通过机载系统在设定条件下进行记录，由地面站进行分析；也可以由机载系统记录完整的飞行剖面，地面站提取数据并进行分析。4.2.3趋势数据均应以趋势图显示，图中：——趋势变化能够反映出装机发动机相关参数的变化；——通过是否形成有效的连续趋势反映出采集数据的总体质量；——趋势的缓慢变化表示发动机正常运行情况下性能的正常衰退；——趋势的突然变化表示发动机性能特性的改变或传感器故障。若能证实数据有效，排除传感器故障，则应对参数进行趋势分析，以确定发动机故障所在。4.2.4趋势漂移可以通过目视观察或自动检测逻辑发现。对于大型机队营运人，地面站宜引入趋势漂移自动报警功能。4.3发动机部件寿命计算地面站应能通过机载系统记录的参数计算发动机部件的寿命。4.4飞行剖面监控地面站应能通过机载发动机监控组件（EMU）记录的飞行数据，监控飞机实际飞行剖面，以满足运行安全要求与商业需求。如：通过对比合同中设定的飞行剖面，确定原始设备制造商（OEM）按飞行小时或循环向营运人征收的费率。4.5数据存储4.5.1地面站应使用数据库存储数据，以实现其功能。MH/T3010.19—201134.5.2地面站应能接收来自机载发动机监控组件（EMU）及快速存取记录器（QAR）等设备的飞行数据，并存入数据库。4.5.3地面站宜设置与其他系统的接口，以减轻系统的存储与处理负担。4.5.4地面站宜具有发动机电子飞行日志功能。4.6接口设备与机载系统的初始化4.6.1接口设备4.6.1.1地面站应能通过飞机通讯寻址与报告系统（ACARS）、永久性快速存取记录器（QAR）、数据传输设备、专用数据提取设备或无线移动通讯设备等下载机载数据。4.6.1.2无线技术的传输可靠性高，地面站应考虑与未来新的无线传输技术兼容。4.6.2机载系统的初始化地面站可上传由机载发动机监控组件供应商或原始设备制造商（OEM）指定的初始化数据，包括：——机载发动机监控组件算法所需的新装发动机、单元体或部件寿命；——机载发动机监控组件寿命计算所需的换算系数或改进算法；——机载发动机监控组件进行详细部件构型检测所需的新装发动机或部件构型信息；——更新的发动机超限值；——机载发动机监控组件参数趋势功能所需的最新的发动机型号或性能数据；——机载发动机监控组件异常检测功能所需的发动机振动基线；——数据采集标准与过滤方法，如参数、频率、采集条件等；——发动机附件与机载发动机监控组件构型信息。4.6.3数据校验4.6.3.1在不同系统或设备之间存在数据交换，或者系统不同部分之间存在无线传输时需进行数据校验，确保数据没有损坏。如：机载发动机监控组件与数据传输设备或专用数据提取设备之间，数据传输设备、专用数据提取设备与地面站之间以及地面站与用户、原始设备制造商（OEM）系统之间的数据交换过程。4.6.3.2数据校验可采取以下方法：——校验程序法：通过检查正确数据的构成要素识别出数据失真、数据块和数据页丢失等问题；——循环冗余码法：通过查找文件结构的变化识别出拷贝前后的差错，该方法有效性略优于校验程序法。5输入数据5.1连续记录的飞行数据地面站应能接收飞行数据记录器（FDR）及快速存取记录器（QAR）等设备提供的连续数据。5.2已处理的飞行数据5.2.1事件（快照）数据地面站应能接收机载系统产生的事件（快照）数据。注：事件或快照数据由可检测到的征兆或失效产生。当发动机发生超限或出现喘振、熄火、数字控制通道改变等可MH/T3010.19—20114检测事件时，监控系统将存储数据记录。5.2.2趋势数据地面站应能接收趋势数据。当数据量很大时，需压缩地面站数据库中的趋势数据。可以采用将历史趋势数据相加取平均值的方式，生成更加清晰的整体趋势。注：趋势数据按时间顺序排列，通常由发动机数据与飞行数据组成，格式与事件数据相同。5.2.3寿命件使用时间数据地面站应能接收和处理机载系统记录的寿命件使用时间数据。5.2.4自检（BIT）数据地面站应能接收来自机载系统的自检数据，结合电子技术出版物进行故障隔离。5.3维修构型数据5.3.1地面站应能获取必要数据，用以维护构型数据库。此类数据包含发动机位置、零件件号和序号、寿命件寿命数据及机载发动机监控组件（EMU）的构型信息等。5.3.2应保证构型数据库实时更新。5.4维修记录地面站应能接收维修记录数据。维修数据包括发动机或附件拆装记录、被监控部件的