[发明专利]一种民航飞机空调流量控制活门状态监控装置和方法

说明书

本发明公开了一种民航飞机空调流量控制活门状态监控装置和方法，本发明方法和装置基于DFDAU、ACARS、地面工程监控模块，通过在ACMS中增设用于监控FCV状态的事件触发逻辑，定制包含FCV状态参数的FCV报文的格式，在FCV空中非指令关断时，事件触发逻辑触发生成FCV报文，报文通过机载打印设备打印，和/或通过MCDU显示，和/或通过ACARS实时传输至地面工程监控模块，以便及时将FCV的状态通知给地面机务人员和/或机组，形成一种以故障报警触发实时监控的监控机制，减轻机组的压力，使机组不用时刻关注飞机的客舱高度来了解飞机的增压情况，而是主动警告地面机务人员和/或机组潜在的应急状态，为保障飞行安全创造有利条件。

技术领域

本发明涉及民用航空交通运输业，特别是民航飞机系统状态监控领域以及民航维修工程领域。

背景技术

自从采用电控气动型的新型电子流量控制活门EFCV的民航飞机投入运营以来，已经发生多起空调双组件流量控制活门空中非指令关断故障，特别是在亚热带高温潮湿的地区，这种故障发生的更为频繁。空调单组件流量控制活门的空中非指令关断故障发生的次数更多。旧型气控气动型流量控制活门FCSOV以及新型EFCV电控气动型的改装件，也出现过空调流量控制活门空中非指令关断故障。

图1为民航飞机空调流量控制活门的工作原理示意图。如图1所示，民航飞机一共有左、右两个流量控制活门简称FCV，即图1中的1和2，主要负责控制调节飞机引气系统流入空调组件的空气。左FCV 1控制1号发动机3和APU 5的引气流量。右FCV 2控制2号发动机4和地面气源6的引气。左、右引气管路之间有一个隔离活门7，当一边引气管路没有气压时，隔离活门7会自动打开，让引气流向另一边。如果没有开发动机，APU，或者接通地面气源时，FCV默认是关闭的，当开启任何一个设备时，FCV就会打开，即在空中，FCV应该一直都是打开的。

然而，在高温高湿度的环境下，特别是在飞机爬升阶段，民航飞机的空调流量控制活门会出现关断现象。因为飞机在爬升阶段，发动机的推力很大，飞机的客舱在增压，对引气的要求比较高，当飞机同时在高温湿热的条件下运行时，特别容易造成FCV的流量和压力传感器实效，造成FCV非指令关断。如果这种关断是间隙性的，并不影响活门的正常使用，只是说明活门的性能在下降。如果这种关断是持续的，特别是双FCV持续关断，空调组件就没有引气来源，导致飞机的客舱无法增压，客舱高度持续增高(飞行高度和气压有一个对应关系，飞机一般以“客舱高度”来表示客舱压力，要求飞机的“客舱高度”不超过设定值)，直到客舱高度达10000英尺，客舱压力控制器触发客舱高度的驾驶舱警告，导致飞机返航。如果此时客舱压力控制系统故障，没有及时出现客舱高度警告，飞机就会进行慢释压，机组就会由于缺氧而进入昏迷状态，导致无法挽救的结果。

飞机通过飞机状态监控系统简称ACMS(Aircraft Condition MonitoringSystem),对飞机的健康状态进行监视和控制。ACMS是飞机上安装在数字飞行数据采集组件简称DFDAU(Digital Flight Data Acquisition Unit)里面的软件系统。DFDAU能以实时的方式收集航空器的状态数据，并与机载的打印机和多功能控制显示单元简称MCDU(Multi-Control Display Unit)相连。ACMS能够将所述状态数据存储在QAR(Quick AccessRecorder)中,以供航务或机务人员在飞机过站或航后使用，也能根据DFDAU以实时方式收集的数据对航空器状态进行监控。ACMS集成有很多事件触发逻辑，在相应事件触发逻辑的触发条件满足被触发后，ACMS生成相应的包含特定航空器状态数据的报文，报文可以通过MCDU显示，也可以通过机载打印设备打印，还可以经飞机通信寻址与报告系统简称ACARS，传送到地面工程监控模块。ACARS是目前飞机采用的空地实时数据链路，由数据服务供应商承担数据通讯基础建设与有偿数据转播服务，航空公司只需在飞机上安装通信管理组件简称CMU，并在地面部署相应的网关，然后和数据服务商签订数据服务即可通过上述数据链路实现数据的实时传播。地面工程监控模块用于实时分析处理下发的ACARS报文，从而对航空器状态进行监控。