一种机电健康管理系统机地网络架构技术方案

本发明专利技术涉及航空机电领域，具体而言，涉及一种机电健康管理系统机地网络架构。机电健康管理系统机地网络架包括：机内网络架构和地面网络架构；机内网络架构包括：集成有数据采集处理模块和无线通讯模块的机电设备、无线中继节点、子系统控制器、机电综合计算机和机载天线发射单元；地面网络架构包括：地面基站、AR网关、维护数据服务器、专网5GC、地面维护终端；集成有数据采集处理模块和无线通讯模块的机电设备、子系统控制器和机电综合计算机的健康管理数据均能够通过机载天线发射单元传输至地面基站。解决了机地数据传输过程繁琐、耗时长问题。问题。问题。

【技术实现步骤摘要】
一种机电健康管理系统机地网络架构


[0001]本专利技术涉及航空机电领域，具体而言，涉及一种机电健康管理系统机地网络架构及其通讯方法。

技术介绍

[0002]目前空地数据链无法将飞机的全部实时数据和历史数据进行传输，现场维修人员需要在飞机降落后借助便携式辅助设备从飞机上下载数据，但目前飞机上具有上万个传感器，飞机降落后借助便携式辅助设备进行传输至少为几十GB的相关数据，数据量过大，维修人员还需要将数据传输至地面保障中心，这一过程繁琐且耗时；同时，系统只允许一个用户在一台计算机上单账户登陆，用户在等待下载期间无法利用多个存储设备同时下载数据，整个过程平均耗时几个小时，加上后续的维修工作，难以保障飞机在一天内完成两个架次的飞行；在飞机的维修人员进行维修活动时，必须试图同时将多个便携式维修辅助设备与一架飞机连接，以便找到一台能与飞机成功连接的，并且便携式维修辅助设备可能存在断开连接，也妨碍了高效率维修，整个机外机电维护场景下，采用线缆传输或插拔传输飞机机电的维护数据到地面维护中心存在过程繁琐、数据分享不便、耗时较长等缺点。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于克服上述技术存在的不足，为解决机地数据传输过程繁琐、耗时长的问题，本专利技术提供了一种机电健康管理系统机地网络架构及其通讯方法。
[0004]第一方面，本专利技术提供了一种机电健康管理系统机地网络架构，包括：所述航空机电健康管理系统机地网络架包括：机内网络架构和地面网络架构；所述机内网络架构包括：集成有数据采集处理模块和无线通讯模块的机电设备、无线中继节点、子系统控制器、机电综合计算机和机载天线发射单元；所述地面网络架构包括：地面基站、AR网关、维护数据服务器、专网5GC、地面维护终端；所述集成有数据采集处理模块和无线通讯模块的机电设备、子系统控制器和机电综合计算机的健康管理数据均能够通过所述机载天线发射单元传输至所述地面基站。
[0005]在一些实施例中，所述集成有数据采集处理模块和无线通讯模块的机电设备将健康管理数据传输至所述机载天线发射单元，所述机载天线发射单元再将健康管理数据发送至所述地面基站；或者所述集成有数据采集处理模块和无线通讯模块的机电设备将健康管理数据传输至所述子系统控制器，经过所述子系统控制器分析处理后再传输至所述机载天线发射单元，所述机载天线发射单元再将健康管理数据发送至所述地面基站；或者所述集成有数据采集处理模块和无线通讯模块的机电设备将健康管理数据传输至所述子系统控制器，经过所述子系统控制器分析处理后再传输至所述机电综合计算机，经过所述机电综合计算机处理分析后再传输至所述机载天线发射单元，所述机载天线发射单元再将健康管理数据发送至所述地面基站。
[0006]在一些实施例中，所述地面基站将所述健康管理数据通过有线传输至所述AR网关
组成的网关网络，所述网关网络再将所述健康管理数据传输至所述数据维护服务器，所述数据维护服务器通过所述专网5GC和所述AR网关将所述健康管理数据按需传递至所述地面维护终端。
[0007]在一些实施例中，所述地面基站外采用环形组网，所述地面基站内采用RRU备份，每个站址设置2个RRU，用于自行恢复业务。
[0008]在一些实施例中，所述数据维护服务器设置2台以上，所述数据维护服务器均同时运行相同的应用。
[0009]在一些实施例中，所述地面网络架构设置2个以上相同带宽、相同频率的同频组网。
[0010]在一些实施例中，所述地面维护终端包括：主处理模块、无线接入模块、内置电池组、人机交互接口、对外接口和机箱，所述主处理模块为工控级电脑主板，所述主处理模块提供USB、串口、音频、显示I/O接口，所述无线接入模块将所述主处理模块给出的数据转换为无线信号，所述人机交互接口包括：触摸显示屏、功能按键；所述对外接口包括： RS422串口、千兆网络接口和USB接口。
[0011]第二方面，本专利技术还提供了一种如第一方面机电健康管理系统机地网络架构的通讯方法，包括以下步骤：S1，传感器从所述机电设备采集数据信息并通过有线传输至所述数据采集处理模块；S2，所述数据采集处理模块对所述数据信息进行处理得到健康管理数据；S3, 当地面维修人员需要分析机电设备的部件故障时，所述机电设备通过所述无线通讯模块将健康管理数据传输至所述机载天线发射单元，所述机载天线发射单元再将健康管理数据发送至所述地面基站，并进行S5，否则进行S4；S4，当地面维修人员需要定位机电子系统的故障时，所述机电设备将健康管理数据传输至所述子系统控制器，经过所述子系统控制器分析处理后再传输至所述机载天线发射单元，所述机载天线发射单元再将健康管理数据发送至所述地面基站，并进行S6，否则进行S5；S5，当地面维修人员需要结合飞行工况分析机电系统的故障时，所述机电设备将健康管理数据传输至所述子系统控制器，经过所述子系统控制器分析处理后再传输至所述机电综合计算机，经过所述机电综合计算机处理分析后再传输至所述机载天线发射单元，所述机载天线发射单元再将健康管理数据发送至所述地面基站；S6，所述地面基站通过光纤将健康管理数据传输至所述维护数据服务器，所述地面维护终端通过所述健康管理数据进行分析，制定维护计划。
[0012]本专利技术具有以下有益效果：本专利技术提供了一种机电健康管理系统机地网络架构，可以摆脱线缆的束缚，传输速率快、传输带宽大、安装周期短、维护方便、扩容能力强、组网灵活、可扩展性好、即插即用；通过本专利技术机地网络架构，集成无线功能的地面维护终端通过无线通信网络快速下载机电产品运行数据和状态数据，结合地面维护软件实现机电产品的快速故障诊断与定位，在集成无线功能的地面维护终端等设备在机地场景下，可以实现机场多型多架次飞机机电系统维修保障信息获取、传递和维修保障决策等一体的保障系统，支撑实现预测性保障。
[0013]应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本专利技术。
附图说明
[0014]此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。
[0015]图1示出了本专利技术一种机电健康管理系统机地网络架构示意图；图2示出了本专利技术一种地面维护终端结构示意图；图3示出了本专利技术一种机电健康管理系统机地网络架构通讯方法流程图。
具体实施方式
[0016]现在将参照若干示例性实施例来论述本公开的内容。应当理解，论述了这些实施例仅是为了使得本领域普通技术人员能够更好地理解且因此实现本公开的内容，而不是暗示对本公开的范围的任何限制。
[0017]如本文中所使用的，术语“包括”及其变体要被解读为意味着“包括但不限于”的开放式术语。术语“基于”要被解读为“至少部分地基于”。术语“一个实施例”和“一种实施例”要被解读为“至少一个实施例”。术语“另一个实施例”要被解读为“至少一个其他实施例”。
[0018]飞机地面数据传输的问题主要体现在：1.过程繁琐，目前互联飞机传感器多达24000余个，如果需要将其全部数据本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种机电健康管理系统机地网络架构，其特征在于，所述机电健康管理系统机地网络架包括：机内网络架构和地面网络架构；所述机内网络架构包括：集成有数据采集处理模块和无线通讯模块的机电设备、无线中继节点、子系统控制器、机电综合计算机和机载天线发射单元；所述地面网络架构包括：地面基站、AR网关、维护数据服务器、专网5GC、地面维护终端；所述集成有数据采集处理模块和无线通讯模块的机电设备、子系统控制器和机电综合计算机的健康管理数据均能够通过所述机载天线发射单元传输至所述地面基站。2.根据权利要求1所述的一种机电健康管理系统机地网络架构，其特征在于，所述集成有数据采集处理模块和无线通讯模块的机电设备将健康管理数据传输至所述机载天线发射单元，所述机载天线发射单元再将健康管理数据发送至所述地面基站；或者所述集成有数据采集处理模块和无线通讯模块的机电设备将健康管理数据传输至所述子系统控制器，经过所述子系统控制器分析处理后再传输至所述机载天线发射单元，所述机载天线发射单元再将健康管理数据发送至所述地面基站；或者所述集成有数据采集处理模块和无线通讯模块的机电设备将健康管理数据传输至所述子系统控制器，经过所述子系统控制器分析处理后再传输至所述机电综合计算机，经过所述机电综合计算机处理分析后再传输至所述机载天线发射单元，所述机载天线发射单元再将健康管理数据发送至所述地面基站。3.根据权利要求2所述的一种机电健康管理系统机地网络架构，其特征在于，所述地面基站将所述健康管理数据通过有线传输至所述AR网关组成的网关网络，所述网关网络再将所述健康管理数据传输至所述数据维护服务器，所述数据维护服务器通过所述专网5GC和所述AR网关将所述健康管理数据按需传递至所述地面维护终端。4.根据权利要求3所述的一种机电健康管理系统机地网络架构，其特征在于，所述地面基站外采用环形组网，所述地面基站内采用RRU备份，每个站址设置2个RRU，用于自行恢复业务。5.根据权利要求1所述的一种机电健康管理系统机地网络架构，其特征在于，所述数据维护服...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈丽君，宋李新，王小平，张自来，郭文军，张啸，
申请(专利权)人：中国航空工业集团公司金城南京机电液压工程研究中心，
类型：发明
国别省市：