， ， ，

(1.中國(guó)空氣動(dòng)力研究與發(fā)展中心，四川 綿陽(yáng) 621000; 2.北京航天測(cè)控技術(shù)有限公司，北京 100041)

0 引 言

2.4米跨聲速風(fēng)洞是一座大型暫沖式跨聲速風(fēng)洞，也是目前國(guó)內(nèi)最大的高速風(fēng)洞，具有試驗(yàn)段尺寸大、試驗(yàn)Re數(shù)高、模擬真實(shí)、試驗(yàn)精度高等優(yōu)點(diǎn)，是我國(guó)大型飛機(jī)和先進(jìn)武器型號(hào)的主力試驗(yàn)風(fēng)洞，其試驗(yàn)裝備保障能力直接關(guān)系到型號(hào)研制的數(shù)據(jù)質(zhì)量和時(shí)間節(jié)點(diǎn)，是提高風(fēng)洞試驗(yàn)質(zhì)量效率的關(guān)鍵。

近年來(lái)，隨著我國(guó)武器裝備研制進(jìn)程的加快，風(fēng)洞的試驗(yàn)任務(wù)也日益繁重。2.4米跨聲速風(fēng)洞作為主力試驗(yàn)風(fēng)洞，承擔(dān)了大量先進(jìn)型號(hào)的地面氣動(dòng)力試驗(yàn)任務(wù)，年運(yùn)行試驗(yàn)任務(wù)已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了設(shè)計(jì)指標(biāo)，風(fēng)洞設(shè)備長(zhǎng)期運(yùn)轉(zhuǎn)，因設(shè)備疲勞、老化以及故障發(fā)現(xiàn)不及時(shí)帶來(lái)的維修耗時(shí)、經(jīng)濟(jì)損失呈逐年上升趨勢(shì)，以定期人工檢修為代表的“定期維修”和故障后開(kāi)展修理工作的“事后維修”，已經(jīng)不能滿足風(fēng)洞運(yùn)行的需要。

在此背景下，為了加強(qiáng)對(duì)大型暫沖式風(fēng)洞各試驗(yàn)部段的性能監(jiān)測(cè)與診斷能力，提高試驗(yàn)裝備的可靠性和穩(wěn)定性，本文應(yīng)用了增強(qiáng)型的基于狀態(tài)維修(OSA-CBM+)的新型裝備維修模式[1]，從狀態(tài)監(jiān)控、信息共享、智能診斷、趨勢(shì)預(yù)測(cè)以及維修決策等方面，利用開(kāi)發(fā)的軟硬件工具，設(shè)計(jì)了2.4米跨聲速風(fēng)洞自主式維修保障系統(tǒng)并部署應(yīng)用，很好的解決了風(fēng)洞裝備維修及時(shí)性、預(yù)見(jiàn)性、有效性不足的難題，初步建立了視情維修保障體系，提高了風(fēng)洞的試驗(yàn)質(zhì)量和效率，并為其他類似高速暫沖式風(fēng)洞自主式裝備維修系統(tǒng)建設(shè)打下了基礎(chǔ)。

1 風(fēng)洞自主式維修保障系統(tǒng)需求

視情維修是一種基于對(duì)裝備的故障狀態(tài)進(jìn)行提前預(yù)測(cè)、及時(shí)診斷、適度維修的保障技術(shù)，按照技術(shù)狀況作為維修時(shí)機(jī)控制標(biāo)準(zhǔn)，為發(fā)現(xiàn)潛在故障而進(jìn)行的維修活動(dòng)[2-3]。

開(kāi)展大型暫沖式風(fēng)洞自主式維修保障系統(tǒng)設(shè)計(jì)，需要重點(diǎn)滿足如下需求：

1)風(fēng)洞在線監(jiān)控與實(shí)時(shí)預(yù)測(cè)需求。風(fēng)洞屬于長(zhǎng)期、多次、間歇運(yùn)行裝備，其中的機(jī)械、機(jī)電設(shè)備故障受到工作載荷沖擊、疲勞影響，壽命呈遞減趨勢(shì)，因此風(fēng)洞自主式維修保障系統(tǒng)應(yīng)基于風(fēng)洞中重點(diǎn)設(shè)備的在線監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)，實(shí)時(shí)開(kāi)展故障診斷與預(yù)測(cè)，實(shí)現(xiàn)故障早發(fā)現(xiàn)、維修更及時(shí);

2)開(kāi)放式與兼容性要求。風(fēng)洞是機(jī)電液氣多專業(yè)綜合的大型試驗(yàn)裝備，其中涉及到的多種類型設(shè)備故障機(jī)理差異大，故障模式多種多樣，要求風(fēng)洞自主式維修保障系統(tǒng)中的診斷、預(yù)測(cè)技術(shù)能夠適應(yīng)多專業(yè)特點(diǎn)，具有開(kāi)放性和兼容性；

3)可靠性要求。該系統(tǒng)與風(fēng)洞測(cè)控系統(tǒng)同步運(yùn)行、互不干涉；盡量選取現(xiàn)成或成熟的技術(shù)和設(shè)備，在投入運(yùn)行后，能夠確保系統(tǒng)穩(wěn)定可靠地長(zhǎng)期運(yùn)行，利用備份、冗余等技術(shù)手段和措施，排除各種可能因素的干擾和影響，保證系統(tǒng)按設(shè)計(jì)要求發(fā)揮正常作用；

4)標(biāo)準(zhǔn)化和開(kāi)放性：系統(tǒng)設(shè)計(jì)采用的技術(shù)和設(shè)備應(yīng)符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)或業(yè)界標(biāo)準(zhǔn)，為系統(tǒng)的擴(kuò)展升級(jí)、與其他系統(tǒng)的互聯(lián)提供良好的基礎(chǔ)，為后續(xù)開(kāi)展的裝備性能評(píng)估和壽命預(yù)測(cè)等工作預(yù)留接口。

2 總體設(shè)計(jì)

2.1 層次架構(gòu)

大型暫沖式風(fēng)洞自主式維修保障系統(tǒng)按照CBM+體系結(jié)構(gòu)的7個(gè)功能層次，結(jié)合2.4米跨聲速風(fēng)洞的具體特點(diǎn)，建立了開(kāi)放式的自主式維修保障系統(tǒng)層次結(jié)構(gòu)，定義了不同層次間的數(shù)據(jù)接口和通訊協(xié)議，主要包括數(shù)據(jù)采集層、數(shù)據(jù)分析層、綜合應(yīng)用層三個(gè)層次架構(gòu)。如圖1。

圖1 系統(tǒng)層次架構(gòu)

三個(gè)層次的功能分別為：

1)數(shù)據(jù)采集層。

數(shù)據(jù)采集層是自主式維修保障系統(tǒng)的基礎(chǔ)，使用了標(biāo)準(zhǔn)的和適配的數(shù)據(jù)接口，完成對(duì)底層傳感器數(shù)據(jù)和其他監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的采集功能，為分析、診斷、預(yù)測(cè)等上層業(yè)務(wù)提供了可靠和準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。此外還需結(jié)合2.4米風(fēng)洞的運(yùn)行特點(diǎn)，對(duì)重要部件的振動(dòng)、轉(zhuǎn)速、溫度和其他電信號(hào)數(shù)據(jù)選擇適合的傳感器和相關(guān)數(shù)據(jù)采集設(shè)備。針對(duì)無(wú)法使用傳感器進(jìn)行采集的數(shù)據(jù)則可支持通過(guò)交互式電子終端(IETM平臺(tái))來(lái)實(shí)現(xiàn)信息采集、拍照和記錄。

2)數(shù)據(jù)分析層。

數(shù)據(jù)分析層是整個(gè)系統(tǒng)的核心，通過(guò)本地?cái)?shù)據(jù)管理中心實(shí)現(xiàn)對(duì)風(fēng)洞相關(guān)數(shù)據(jù)的可靠接收、存儲(chǔ)和管理，在此基礎(chǔ)上構(gòu)建風(fēng)洞自主式維修保障系統(tǒng)的上層業(yè)務(wù)，包括狀態(tài)監(jiān)測(cè)、性能評(píng)估、壽命預(yù)測(cè)和輔助決策支持四種功能。其中：

狀態(tài)監(jiān)測(cè)：通過(guò)對(duì)組態(tài)軟件對(duì)界面和模型開(kāi)發(fā)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)處理結(jié)果、相關(guān)統(tǒng)計(jì)信息、預(yù)測(cè)結(jié)論以及維修保障決策等豐富信息的展示和便捷直觀的人機(jī)交互體驗(yàn)。

性能評(píng)估：對(duì)采集到的被測(cè)對(duì)象的狀態(tài)信息和數(shù)據(jù)進(jìn)行分析評(píng)估，包括采用故障推理機(jī)進(jìn)行推理、建立各試驗(yàn)裝備故障診斷模型、對(duì)設(shè)備故障進(jìn)行實(shí)時(shí)診斷和具體定位等。

壽命預(yù)測(cè)：建立大型暫沖式風(fēng)洞重要部件的壽命模型，并使用基于歷史數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)引擎和預(yù)測(cè)算法實(shí)現(xiàn)對(duì)風(fēng)洞系統(tǒng)主要部件的壽命預(yù)測(cè)。

輔助決策支持：在性能評(píng)估和故障診斷、預(yù)測(cè)的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)與風(fēng)洞業(yè)務(wù)流程相結(jié)合的多要素綜合維修決策，根據(jù)具體維修要求形成最佳維修策略。

此外，結(jié)合該風(fēng)洞領(lǐng)域豐富的專家經(jīng)驗(yàn)和歷史數(shù)據(jù)，形成具有更強(qiáng)針對(duì)性、適應(yīng)性、功能完善的專家知識(shí)庫(kù)和診斷、預(yù)測(cè)、決策算法庫(kù)，是搭建滿足大型暫沖式風(fēng)洞實(shí)際需求的自主式維修保障系統(tǒng)的重點(diǎn)之一。

3)綜合應(yīng)用層。

綜合應(yīng)用層為整個(gè)系統(tǒng)的表示層，該層主要由大型暫沖式風(fēng)洞裝備管理保障信息化平臺(tái)構(gòu)成，面向三種試驗(yàn)人員的提供不同和多種功能使用。

(1)對(duì)風(fēng)洞試驗(yàn)管理員提供試驗(yàn)過(guò)程的全程管理，包括：獲取試驗(yàn)數(shù)據(jù)、統(tǒng)計(jì)分析裝備狀態(tài)、處理并上報(bào)應(yīng)急事件等；

(2)對(duì)風(fēng)洞運(yùn)行工程師提供試驗(yàn)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行收集和管理，包括：配置系統(tǒng)的功能及參數(shù)、獲取風(fēng)洞實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)、查看歷史數(shù)據(jù)、診斷分析故障等；

(3)對(duì)風(fēng)洞試驗(yàn)的裝備管理員提供試驗(yàn)裝備的維修、維護(hù)過(guò)程進(jìn)行全面管理等業(yè)務(wù)功能。

2.2 拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

大型暫沖式風(fēng)洞自主式維修保障系統(tǒng)是一種分布式系統(tǒng)，功能實(shí)體分別部署在測(cè)控局域網(wǎng)、自主維修保障系統(tǒng)局域網(wǎng)和科研網(wǎng)。

系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖2所示。

圖2 2.4米跨聲速風(fēng)洞自主式維修保障系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖

如圖2，測(cè)控局域網(wǎng)實(shí)現(xiàn)將2.4米跨聲速風(fēng)洞測(cè)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)集中傳輸?shù)阶灾魇骄S修保障系統(tǒng)，已達(dá)到充分利用現(xiàn)有數(shù)據(jù)、實(shí)現(xiàn)綜合診斷的目的。目前風(fēng)洞測(cè)控系統(tǒng)上傳數(shù)據(jù)主要采用PLC90-30、PLC90-70以及PAC3i設(shè)備，將各個(gè)閥門控制系統(tǒng)、姿態(tài)控制系統(tǒng)、充氣密封系統(tǒng)等過(guò)程控制參數(shù)、反饋參數(shù)，通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)OPC接口上傳，由自主式維修保障系統(tǒng)局域網(wǎng)中的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行接收管理。

自主維修保障系統(tǒng)局域網(wǎng)提供全部現(xiàn)場(chǎng)級(jí)設(shè)備的數(shù)據(jù)接口、存儲(chǔ)、分析與管理功能。具體包括通過(guò)振動(dòng)、應(yīng)變、電參量、聲發(fā)射等數(shù)據(jù)采集設(shè)備，對(duì)風(fēng)洞洞體、閥門等結(jié)構(gòu)、機(jī)械類設(shè)備實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集；并提供基于網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)的本地?cái)?shù)據(jù)中心，提供開(kāi)發(fā)與運(yùn)行平臺(tái)，構(gòu)建基于數(shù)據(jù)的診斷、預(yù)測(cè)和輔助決策業(yè)務(wù)，實(shí)現(xiàn)基于狀態(tài)驅(qū)動(dòng)的技術(shù)狀態(tài)管理功能；部分診斷、預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)以及輔助決策的結(jié)論通過(guò)防火墻上傳至科研網(wǎng)。

在科研網(wǎng)，除了利用原有的質(zhì)管平臺(tái)(TDM)、資源管理平臺(tái)(EKP)，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)權(quán)限與業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的管理外，為了服務(wù)于視情維修體系，還針對(duì)性設(shè)計(jì)了自主維修保障業(yè)務(wù)管理平臺(tái)，通過(guò)接收診斷、預(yù)測(cè)以及維修決策結(jié)論，自動(dòng)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)與決策過(guò)程的自動(dòng)流轉(zhuǎn)，提醒相關(guān)人員進(jìn)行狀態(tài)核驗(yàn)、備品備件準(zhǔn)備、采購(gòu)與入庫(kù)管理、設(shè)備維修信息查詢，實(shí)現(xiàn)維修的完整過(guò)程。

3 系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵技術(shù)

3.1 裝備狀態(tài)檢測(cè)與管理

從大型暫沖式風(fēng)洞的特點(diǎn)和運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)來(lái)劃分，可將2.4米×2.4米跨聲速風(fēng)洞分為洞體結(jié)構(gòu)、閥門系統(tǒng)、控制系統(tǒng)和測(cè)量系統(tǒng)四大保障對(duì)象。自主式維修保障系統(tǒng)對(duì)各大保障對(duì)象分別設(shè)計(jì)了相應(yīng)的狀態(tài)采集方式和采集設(shè)備，并依靠自主開(kāi)發(fā)的狀態(tài)檢測(cè)軟件[4]，完成對(duì)洞體結(jié)構(gòu)、閥門系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、測(cè)量系統(tǒng)等多個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的數(shù)據(jù)接收、處理、顯示功能，同時(shí)將相應(yīng)數(shù)據(jù)分發(fā)給故障診斷模塊和預(yù)測(cè)模塊，并將生成的故障診斷結(jié)果、預(yù)測(cè)結(jié)果、試驗(yàn)運(yùn)行狀態(tài)交由組態(tài)軟件進(jìn)行展示。

狀態(tài)監(jiān)測(cè)軟件依靠WonderWare的組態(tài)軟件平臺(tái)實(shí)現(xiàn)與前端測(cè)量設(shè)備與自主式維修保障系統(tǒng)的數(shù)據(jù)連接、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)顯示、采集數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)功能。其采用的是Device Integration Server采集數(shù)據(jù)，并使用工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的OPC傳輸協(xié)議獲取各監(jiān)測(cè)點(diǎn)狀態(tài)數(shù)據(jù)，最終存儲(chǔ)到實(shí)時(shí)和歷史數(shù)據(jù)庫(kù)中。在操作員站和工程師站，則使用配置好的InTouch組態(tài)軟件客戶端接收并顯示來(lái)自數(shù)據(jù)庫(kù)和業(yè)務(wù)層軟件模塊的數(shù)據(jù)。

狀態(tài)監(jiān)測(cè)軟件界面如圖3所示。

圖3 狀態(tài)檢測(cè)軟件界面

3.2 故障診斷、預(yù)測(cè)

故障診斷與預(yù)測(cè)功能是實(shí)現(xiàn)"基于狀態(tài)的維修模式"的核心技術(shù)。針對(duì)采集到的各種參數(shù)，提取表征設(shè)備故障/故障征兆的特征參數(shù)，采用多種診斷和預(yù)測(cè)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)形象直觀的狀態(tài)顯示、自動(dòng)化的故障診斷和預(yù)測(cè)功能。

結(jié)合2.4米跨聲速風(fēng)洞設(shè)備種類多、故障模式復(fù)雜的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)采用基于狀態(tài)參數(shù)評(píng)估的規(guī)則診斷、故障模型診斷和案例診斷相結(jié)合的方式，來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)風(fēng)洞監(jiān)測(cè)對(duì)象的實(shí)時(shí)故障診斷與定位[5]。

故障診斷軟件平臺(tái)的功能框圖如圖4所示。

圖4 基于數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的故障診斷功能框圖

1)規(guī)則診斷：基于專家知識(shí)，形成診斷規(guī)則，當(dāng)數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)規(guī)則推理機(jī)推理，滿足規(guī)則限制的條件時(shí)，表明出現(xiàn)故障情況，輸出診斷結(jié)論并報(bào)警；

2)故障模型診斷：對(duì)于專家知識(shí)難以描述的復(fù)雜故障，通過(guò)對(duì)故障現(xiàn)象的綜合表述、數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)性分析，設(shè)計(jì)故障模型對(duì)故障加以描述，利用監(jiān)測(cè)到的數(shù)據(jù)對(duì)故障模型進(jìn)行匹配分析，形成復(fù)雜故障的識(shí)別與診斷結(jié)論；

3)案例診斷：對(duì)于使用中曾經(jīng)發(fā)生過(guò)的，并且得到了很好解決的故障，建立故障案例庫(kù)，故障診斷時(shí)，采用模糊匹配的方法進(jìn)行搜索，快速得出故障結(jié)論。

故障預(yù)測(cè)針對(duì)試驗(yàn)裝備的潛隱性故障，通過(guò)深入研究故障原因、現(xiàn)象和規(guī)律，利用檢測(cè)到的相關(guān)數(shù)據(jù)和分析結(jié)果，及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障征兆，并進(jìn)行故障的實(shí)時(shí)預(yù)測(cè)[6]。

故障預(yù)測(cè)軟件平臺(tái)的功能框圖如圖5所示。

圖5 基于數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的故障診斷功能框圖

針對(duì)大型暫沖式風(fēng)洞試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備特性，提供數(shù)據(jù)信號(hào)處理、振動(dòng)趨勢(shì)分析、特征值計(jì)算、故障預(yù)報(bào)以剩余壽命計(jì)算等功能。具體包括運(yùn)行控制管理和實(shí)時(shí)預(yù)測(cè)服務(wù)兩部分。其中，運(yùn)行控制管理模塊主要實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)預(yù)測(cè)服務(wù)的啟動(dòng)、停止和狀態(tài)監(jiān)控；新算法模型的加載與調(diào)試；全部模型(衰退模型和預(yù)測(cè)模型)的查詢與管理等功能；實(shí)時(shí)預(yù)測(cè)服務(wù)主要實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)預(yù)處理、特征值提取、故障預(yù)測(cè)、剩余壽命值計(jì)算、趨勢(shì)分析以及精度計(jì)算等功能。

目前，應(yīng)用與不同類型設(shè)備的預(yù)測(cè)算法比較多，考慮到風(fēng)洞中大部分故障預(yù)測(cè)過(guò)程均為將近變換，在2.4米跨聲速風(fēng)洞中主要采用基于數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的預(yù)測(cè)算法。

3.3 裝備輔助維修

輔助維修決策模塊建立維修決策模型和決策優(yōu)化參數(shù)指標(biāo)，實(shí)現(xiàn)與風(fēng)洞業(yè)務(wù)流程相結(jié)合的多要素綜合維修決策，形成最佳維修決策，實(shí)現(xiàn)維修決策業(yè)務(wù)的自動(dòng)化和智能化。

輔助維修決策是直接與自主式維修保障系統(tǒng)效能相關(guān)。通過(guò)對(duì)最佳優(yōu)化參數(shù)的配置，結(jié)合風(fēng)洞具體業(yè)務(wù)流程，以及其他要素(如備品備件、預(yù)計(jì)經(jīng)費(fèi)、維修方式、維修人力等)，通過(guò)建立維修決策模型，制定維修策略，并實(shí)現(xiàn)維修決策過(guò)程的過(guò)程自動(dòng)化，大大提高了裝備保障的效率，此外，在生成維修報(bào)告后，業(yè)務(wù)管理模塊通過(guò)訪問(wèn)裝備數(shù)據(jù)庫(kù)及時(shí)掌握裝備動(dòng)態(tài)信息。在裝備數(shù)據(jù)庫(kù)中的備品備件數(shù)據(jù)庫(kù)、試驗(yàn)計(jì)劃等的支持下，裝備管理員上報(bào)維修需求并進(jìn)入流程，從而組織維修過(guò)程的實(shí)施。

輔助維修決策模塊的功能架構(gòu)如圖6所示。

圖6 維修決策模塊的功能及工作原理

3.4 自主式維修保障業(yè)務(wù)管理平臺(tái)

自主式維修保障業(yè)務(wù)管理平臺(tái)是該項(xiàng)目建設(shè)的重要組成部分，系統(tǒng)平臺(tái)遵循一體化設(shè)計(jì)的思路，采用MVC+LINQ 三層架構(gòu)，即模型層(Model)、視圖層(View)和控制層(Controller)。模型層(Model)是實(shí)現(xiàn)軟件系統(tǒng)的業(yè)務(wù)邏輯以及數(shù)據(jù)庫(kù)的交互，它包括BLL、DAL及Model；視圖層(View)用于顯示數(shù)據(jù)和提交數(shù)據(jù)；控制層(Controller)收集View提供的用戶數(shù)據(jù)，傳遞給Model，同時(shí)返回Model處理后的數(shù)據(jù)給View，實(shí)現(xiàn)請(qǐng)求的捕獲和控制請(qǐng)求的轉(zhuǎn)發(fā)。

根據(jù)風(fēng)洞運(yùn)行管理的實(shí)際業(yè)務(wù)需求，將自主式維修保障業(yè)務(wù)管理平臺(tái)模塊化劃分，具體包括：三化管理、實(shí)力管理、日常管理、合同管理、動(dòng)力運(yùn)行、電子檔案和法規(guī)制度七大模塊。裝備管理信息化平臺(tái)的功能組成如圖7所示。

圖7 裝備管理信息化平臺(tái)功能組成

4 應(yīng)用效果分析

自建成并投入運(yùn)行以來(lái)，該系統(tǒng)體現(xiàn)出較好的應(yīng)用效果。系統(tǒng)以洞體結(jié)構(gòu)、閥門系統(tǒng)、測(cè)控設(shè)備等為對(duì)象，基于歷史經(jīng)驗(yàn)和數(shù)值計(jì)算，根據(jù)高速暫沖式風(fēng)洞裝備的故障模式和故障特點(diǎn)選取監(jiān)測(cè)點(diǎn)，進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)、故障診斷、故障和剩余壽命預(yù)測(cè)，實(shí)現(xiàn)預(yù)先性決策和針對(duì)性快速維修。初步的使用結(jié)果表明：

1)實(shí)現(xiàn)了高速風(fēng)洞裝備由事后維修向視情維修模式的轉(zhuǎn)變。

2.4米跨聲速風(fēng)洞自主式保障系統(tǒng)對(duì)影響風(fēng)洞正常運(yùn)行使用的關(guān)鍵系統(tǒng)與部件實(shí)施故障預(yù)測(cè)和剩余壽命預(yù)測(cè)，通過(guò)準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)并基于預(yù)測(cè)結(jié)果實(shí)施的維修活動(dòng)，是在裝備的性能下降階段開(kāi)展，而不是裝備故障后維修，屬于提前預(yù)防性維修，防患于未然，達(dá)到“視情維修”、“預(yù)先修理”的目的。該系統(tǒng)可避免裝備突發(fā)故障、提高參試性能、延長(zhǎng)使用壽命。

2)實(shí)現(xiàn)了裝備管理由分散式經(jīng)驗(yàn)管理向集約式全壽命管理的轉(zhuǎn)變。

目前的裝備日常管理工作中，涵蓋了大量的裝備登統(tǒng)計(jì)工作，這些工作記錄繁瑣、信息量有限，且不宜長(zhǎng)期保存。2.4米風(fēng)洞自主式維修保障系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了以秒為單位準(zhǔn)確、詳細(xì)記錄運(yùn)行過(guò)程中風(fēng)洞關(guān)鍵設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)的能力，該系統(tǒng)所建立的裝備數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)現(xiàn)了裝備全壽命信息記錄，在替代人工的同時(shí)還節(jié)約了大量的資源，實(shí)現(xiàn)了裝備管理由“書本化”到“信息化”的轉(zhuǎn)變。

在裝備維修決策方面，通過(guò)流程再造和建立維修決策模型，實(shí)現(xiàn)了多個(gè)指標(biāo)自主優(yōu)化決策。裝備工作流程再造后，我們將每次的維修情況作為歷史數(shù)據(jù)納入數(shù)據(jù)庫(kù)，并將這些數(shù)據(jù)庫(kù)作為下次維修決策的主要依據(jù)，根據(jù)維修情況重新修正其物理模型，從而得到更加準(zhǔn)確、真實(shí)的預(yù)測(cè)壽命及發(fā)展衰退趨勢(shì)。

3)實(shí)現(xiàn)了風(fēng)洞裝備日常管理由人工模式向自動(dòng)化信息化的轉(zhuǎn)變。

通過(guò)2.4米跨聲速風(fēng)洞自主式維修保障系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了風(fēng)洞狀態(tài)自動(dòng)巡檢，實(shí)現(xiàn)了由分散式、人工的檢查向自動(dòng)化的智能巡檢轉(zhuǎn)變，大大提高了試驗(yàn)運(yùn)行效率，節(jié)省了試驗(yàn)準(zhǔn)備時(shí)間。為進(jìn)一步提高信息化水平，本系統(tǒng)建設(shè)時(shí)，還重點(diǎn)開(kāi)展了自主式維修保障業(yè)務(wù)管理平臺(tái)建設(shè)工作，系統(tǒng)平臺(tái)遵循一體化設(shè)計(jì)的思路，實(shí)現(xiàn)了試驗(yàn)裝備的三化管理、實(shí)力管理、日常管理、動(dòng)力運(yùn)行、電子檔案、合同管理以及各種法規(guī)制度的統(tǒng)一管理等功能。在信息錄入方面，采用了多種簡(jiǎn)化操作、方便使用的措施，實(shí)現(xiàn)了信息自動(dòng)入庫(kù)，大大提高了自動(dòng)化、信息化水平。

5 結(jié)束語(yǔ)

自主式維修保障系統(tǒng)是為解決大型風(fēng)洞繁重的試驗(yàn)任務(wù)與設(shè)備維修導(dǎo)致停機(jī)之間的迫切矛盾而設(shè)計(jì)和搭建的，目前系統(tǒng)已經(jīng)投入運(yùn)行使用，運(yùn)行狀態(tài)穩(wěn)定可靠。系統(tǒng)滿足了大型風(fēng)洞在狀態(tài)監(jiān)測(cè)、故障診斷、故障和剩余壽命預(yù)測(cè)功能上的需求，顯著提高了風(fēng)洞的試驗(yàn)效率，保障了各科研型號(hào)在風(fēng)洞中的試驗(yàn)任務(wù)，也為自主式維修保障系統(tǒng)在其他大型風(fēng)洞中的應(yīng)用打下了良好的基礎(chǔ)。