针对民用飞机的数据管理与综合分析系统技术方案

本发明专利技术公开了一种针对民用飞机的数据管理与综合分析系统，包含服务器端与用户端。服务器端包括数据解析与读取模块、数据库模块、数据传输模块；用户端包括用户交互模块、图表显示模块、故障诊断模块、性能趋势分析模块及信息导出模块。本发明专利技术提出了一种更加高效简洁、更具备安全性的数据管理解决方案。本系统具有基于分布式数据库的文件化管理大量数据的功能，极大降低了数据存储设备维护难度，具有分类统计的功能、能够对数据进行可视化和耦合分析，有利于工作人员对多变量结合分析，采用预先设定好或用户自定义的判断逻辑通过飞参进行故障诊断，提升了飞机部件故障诊断的准确度，为飞机状态的综合评测提供了强力支撑。为飞机状态的综合评测提供了强力支撑。为飞机状态的综合评测提供了强力支撑。

Data management and comprehensive analysis system for civil aircraft

【技术实现步骤摘要】
针对民用飞机的数据管理与综合分析系统


[0001]本专利技术属于民用飞机数据管理与分析领域，对飞机飞行过程中各种传感器记录的数据进行处理与分析，从而实现飞机部件故障诊断及其工作状态分析。具体为，一种针对民用飞机的数据管理与综合分析系统。

技术介绍

[0002]随着航空事业发展，飞机成了人们出行交通工具中一种十分重要的选择，其安全及维护问题也越来越受到重视。而飞机具有发动机等多个重要的部件，如何对其运行状态进行监测与分析成为了核心问题。飞机是一个十分复杂的系统，对其建立准确的数学物理模型从而分析其状态是十分困难的，因此现有方案基本都是通过对飞行数据的分析来判断其工作状态是否正常。
[0003]飞参数据记录了飞机运行时动力装置、操纵系统等各部件的详细工作参数，是目前进行飞机事故调查的重要依据。但从安全角度出发，通过分析数据可能会提前发现飞机或发动机存在的问题，从而避免意外发生。
[0004]飞参数据的数据量庞大，现有软件对其进行处理时仅仅面向数据本身，缺乏一定的交互性，其处理结果难以直观显示。庞大的数据量也带来了内存占用问题，本地设备需要花费巨大时间及空间代价进行数据的存储与处理，数据过多时甚至会导致设备崩溃。

技术实现思路

[0005]本专利技术针对现有软件系统存在的缺陷，提出了一种新型分布式民用飞机数据管理与综合分析系统。首先设计了用户交互前端，使其更加直观简洁、便于使用。为了解决庞大的数据量带来的内存占用问题，引入数据云处理服务，将用户端与服务器端独立。不同飞机的所有数据统一存在中央服务器，各用户端程序在需要时按需从服务器读取，从而减少了本地内存占用。
[0006]为了实现上述功能，本专利技术的技术方案：
[0007]一种针对民用飞机的数据管理与综合分析系统，通过识别用户上传飞参数据的若干起始字节区分不同厂家的数据，并调用相应的解析协议将数据转换为便于统一存储的类型。使用分布式数据库架构和结构体链表构建数据库，对数据进行分类存储和管理，解决了客户端小型计算机运算能力弱，难以完成对大量数据的分析计算问题。系统引入故障诊断模块与性能趋势分析模块，可以根据预先设定的故障树信息来对所导入的飞参进行故障筛查并通过分析发动机工作数据来判断其有无出现性能衰退等问题，极大的增强了对飞机的安全保护功能。
[0008]一种针对民用飞机的数据管理与综合分析系统，包括：服务器端和用户端两部分；
[0009]所述服务器端主要由数据解析与读取模块、数据库模块及数据传输模块组成；
[0010]所述数据解析与读取模块主要用于识别飞参数据类型，调用相应的解析方式读取数据包内容并将其转化为便于存储的格式；
[0011]所述数据库模块主要用于实现飞参数据的分类存储和管理；
[0012]所述数据传输模块主要用于接收各客户端获取数据的请求，从数据库中查找相应数据并将其按特定格式返回给各客户端；
[0013]所述用户端主要由用户交互模块、图表显示模块、故障诊断模块、性能趋势分析模块及信息导出模块组成；
[0014]所述用户交互模块主要用于向用户提供软件其他功能模块的操作接口；
[0015]所述图表显示模块主要用于将飞参数据转化为易于观察的曲线图，并为用户提供多种交互功能；
[0016]所述故障诊断模块主要用于使用预先设定好或用户自定义的判断逻辑对飞参进行故障诊断，并通过表格及饼图方式显示结果；
[0017]所述性能趋势分析模块主要用于通过对一架飞机多次飞行数据进行综合分析，从而得到其一段时间内起飞性能、巡航性能多方面的表现趋势；
[0018]所述信息导出模块主要用于将用户端的其他模块所生成的数据或结论信息通过特定格式导出。
[0019]系统面向用户设计，具有一定交互性，通过服务端的数据交互模块与客户端的用户交互模块向用户提供系统各功能模块的操作接口，进行服务端与客户端的数据交流。客户端提供图表显示功能，可以将各参数与数据分析结果通过可视化曲线显示，为用户提供多种交互界面。
[0020]本专利技术的有益效果：本专利技术通过单独设计服务器端程序，解决了传统单机程序所有数据存储在本地所导致的时间、内存开销大，多用户间无法实时共享数据的缺点。使用C/S架构，将对硬件性能要求高的任务放在服务器端进行处理，降低了用户端设备配置成本。
附图说明
[0021]图1是本专利技术的针对民用飞机的数据管理与综合分析系统框架图。
具体实施方式
[0022]以下结合附图和技术方案，进一步说明本专利技术的具体实施方式。
[0023]本专利技术的一种针对民用飞机的数据管理与综合分析系统，该系统包含服务器端程序与用户端程序。其中服务器端程序由数据解析与读取模块、数据库模块、数据传输模块组成；用户端程序由用户交互模块、图表显示模块、故障诊断模块、性能趋势分析模块及信息导出模块组成。
[0024]飞机在飞行全过程中，各传感器参数由飞机状态监控系统记录并存储，在返回地面后会生成特定格式的飞参数据文件，不同发动机或飞机厂家可能会生成不同数据格式的飞参文件。
[0025]数据导入功能支持多类型数据的上传，用户选择数据文件后即可在软件后台自动上传。该功能通过调用数据解析与读取模块来实现数据类型的判断及数据的读取。飞参数据文件的若干起始字节内容一般被用来标识飞机型号、发动机型号、飞行时间、飞参格式版本等内容。该模块可通过读取各文件的飞参格式版本来区分不同厂家的数据，并调用相应的解析协议。
[0026]数据文件上传功能采用了多线程技术，当用户同时选择多个文件时，软件后台会根据这些文件依次上传至数据库中进行存储，并可以通过主界面下方的数据导入状态栏实时显示所有数据文件的导入进度，文件导入完成时会实时更新左侧的文件列表，文件导入流程结束。
[0027]服务器端的数据库模块针对传统数据库的不足，进行了关于存储和计算方式的改进，使用分布式数据库架构和结构体链表数据存储方式。面对航空发动机状态监控频率高架次多的数据采集，传统单机数据库无法完成存储高达TB级别的大量数据的功能；受限于小型计算机运算能力，难以完成对大量数据的数据分析计算；在有多点进行数据分析需求的条件下，单机数据库需要将数据通过接口输出，速度缓慢，因此本专利技术采用了网格式大型分布式数据库中间件(Cluster Killer)，使用多台小型机器线性扩展起来成为网络结构，在数据容量和容错率上都能轻易扩展，网络耦合程度低，因此可以在某台机器发生故障时可以及时使用备用机器将其替换。该数据库结构由两部分组成。主体部分为数据层网络，使用三层完全相同的网络结构，每层为一个数据全集，数据分别存储在不同机器中，提高数据存储量，而三层完全相同的网络结构能够容纳同时多次并行访问，且防止一台机器损毁时造成的数据丢失，上层部分是中间层，用于接受指令和分配机器供用户访问。以结构体数据存储方式为底层存储逻辑，更方便了对于数据的管理和存取，在分析和统计中也适当降低了计算时间复杂度。
[0028]为了便于管理复杂的数据库网本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种针对民用飞机的数据管理与综合分析系统，其特征在于，该数据管理与综合分析系统包括：服务器端和用户端两部分；所述服务器端主要由数据解析与读取模块、数据库模块及数据传输模块组成；所述数据解析与读取模块主要用于识别飞参数据类型，调用相应的解析方式读取数据包内容并将其转化为便于存储的格式；所述数据库模块主要用于实现飞参数据的分类存储和管理；所述数据传输模块主要用于接收各客户端获取数据的请求，从数据库中查找相应数据并将其按特定格式返回给各客户端；所述用户端主要由用户交互模块、图表显示模块、故障诊断模块、性能...

【专利技术属性】
技术研发人员：王栋，徐昌一，刘墨燃，姜晓涵，宋武晨，王艺超，孙希明，
申请(专利权)人：大连理工大学，
类型：发明
国别省市：