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技術 飛行機用空調システムの測定装置および測定方法

出願人 エアチャイナリミテッド
発明者 リー,チシャン
出願日 2015年12月2日 (3年7ヶ月経過) 出願番号 2015-235879
公開日 2016年6月20日 (3年0ヶ月経過) 公開番号 2016-109694
状態 特許登録済
技術分野 機械的振動・音波の測定 飛行船・気球・飛行機
主要キーワード 稼動性能 気体管路 稼動速度 プログラム可能なROM 変化モード 特徴波形 騒音変化 高温高圧気体
関連する未来課題
重要な関連分野

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図面 (5)

課題

飛行機用空調システムの性能を便利に測定する。

解決手段

音声受信設備と、前記音声受信設備からサンプリングされる飛行機用空調システムの稼動騒音を処理し、飛行機用空調システムの稼動状況を評価する音声処理設備と、を備える飛行機用空調システムの測定装置を提供する。

概要

背景

飛行機用空調システムは、乗客の飛行機乗り快適度まで直接に影響を及ぼしている。飛行機の日常メンテナンス作業において、特に空調が故障したことは乗務員より報告された場合に、常に飛行機用空調システムの稼動状態を測定する必要がある。

従来における飛行機用空調の性能測定の最も直接な方法は、飛行機用空調システムの各肝心な部位の温度を収集し、逆カルノーサイクルを描きまたは差分法を採用して飛行機用空調システムの稼動性能を判断する方法である。しかし、温度測定方法は、ただ1つの理想化される測定方法だけであり、原因としては、このような方法には飛行機用空調システムの各肝心な部位に温度センサ電力線路および/または信号伝送線路を取り付ける必要がある。実際な製造において、飛行機用空調システムの各肝心なポイント管路は複雑でコイル状になり、温度測定ポイントに接触することは非常に難しい。そのため、精確及び標準化された測定結果を得ることも非常に困難である。温度測定法について、温度収集システムの配置は難しく、かつ、温度センサ自身にもメンテナンスの必要があるので、実施することがとても困難で、航空会社に広く採用されていない。

概要

飛行機用空調システムの性能を便利に測定する。音声受信設備と、前記音声受信設備からサンプリングされる飛行機用空調システムの稼動騒音を処理し、飛行機用空調システムの稼動状況を評価する音声処理設備と、を備える飛行機用空調システムの測定装置を提供する。

目的

上記の技術的課題に対して、本願は、音声受信設備と、前記音声受信設備からサンプリングされる飛行機用空調システムの稼動騒音を処理し、飛行機用空調システムの稼動状況を評価する音声処理設備と、を備える飛行機用空調システムの測定装置を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

音声受信設備と、前記音声受信設備からサンプリングされる飛行機用空調システム稼動騒音を処理し、飛行機用空調システムの稼動状態を評価する音声処理設備と、を備えることを特徴とする飛行機用空調システムの測定装置

請求項2

前記音声受信設備は、独立マイクまたは内蔵マイクであることを特徴とする請求項1に記載の装置。

請求項3

前記音声受信設備は、前記飛行機用空調システムの吹き出し口または航空機客室に載置されることを特徴とする請求項1に記載の装置。

請求項4

前記音声受信設備は、前記飛行機用空調システムが稼動しない場合の環境騒音をサンプリングすることを特徴とする請求項1に記載の装置

請求項5

前記音声処理設備は、前記環境騒音を利用し、前記稼動騒音に対して騒音を低減することを特徴とする請求項4に記載の装置。

請求項6

前記音声処理設備は、前記稼動噪声と前記飛行機用空調システムの標準騒音とを比較し、前記稼動騒音の変化を確定することを特徴とする請求項1に記載の装置。

請求項7

前記音声処理設備は、飛行機用空調システムの故障の源を評価することを特徴とする請求項1に記載の装置。

請求項8

前記音声処理設備は、飛行機用空調システムの故障原因を評価することを特徴とする請求項7に記載の装置。

請求項9

前記音声処理設備は前記飛行機用空調システムの稼動騒音の波形および/または周波数分析し、前記飛行機用空調システムにおける異なる設備に対応する騒音の波形および/または周波数を抽出することを特徴とする請求項7に記載の装置。

請求項10

前記音声処理設備は、複数の設備の騒音の波形および/または周波数を共同使用して故障の源または故障原因を確定することを特徴とする請求項9に記載の装置。

請求項11

前記音声処理設備は、前記飛行機用空調システムにおける設備が衰退期に入るかどうかを評価することを特徴とする請求項1に記載の装置。

請求項12

前記音声処理設備は、前記稼動騒音と前記飛行機用空調システムの履歴騒音とを比較することを特徴とする請求項11に記載の装置。

請求項13

前記音声処理設備は、前記飛行機用空調システムにおける1つまたは複数の設備稼動騒音の波形および/または周波数の変化傾向の変化を分析し、前記設備が衰退期に入るかどうかを評価することを特徴とする請求項12に記載の装置。

請求項14

前記音声処理設備は、前記設備の故障発生の時間を評価することを特徴とする請求項13に記載の装置。

請求項15

飛行機用空調システムの稼動騒音をサンプリングし、飛行機用空調システムの稼動状態を評価することを含むことを特徴とする飛行機用空調システムの測定方法

請求項16

前記飛行機用空調システムが稼動しない場合の環境騒音をサンプリングすることをさらに含むことを特徴とする請求項15に記載の方法。

請求項17

前記環境騒音を利用して前記稼動騒音に対して騒音低減することをさらに含むことを特徴とする請求項16に記載の方法。

請求項18

前記稼動騒音と前記飛行機用空調システムの標準騒音を比較し、前記稼動騒音の変化を確定することをさらに含むことを特徴とする請求項16に記載の方法。

請求項19

飛行機用空調システムの故障の源を評価することをさらに含むことを特徴とする請求項16に記載の方法。

請求項20

飛行機用空調システムの故障原因を評価することをさらに含むことを特徴とする請求項16に記載の方法。

請求項21

前記飛行機用空調システムの稼動騒音の波形および/または周波数を分析し、前記飛行機用空調システムにおける異なる設備に対応する騒音の波形および/または周波数を抽出することをさらに含むことを特徴とする請求項16に記載の方法。

請求項22

複数の設備の騒音の波形および/または周波数を共同使用し、故障の源または故障原因を確定することをさらに含むことを特徴とする請求項16に記載の方法。

請求項23

前記飛行機用空調システムにおける設備が衰退期に入るかどうかを評価することをさらに含むことを特徴とする請求項16に記載の方法。

請求項24

前記稼動騒音と前記飛行機用空調システムの履歴騒音を比較することをさらに含むことを特徴とする請求項23に記載の方法。

請求項25

前記飛行機用空調システムにおける1つまたは複数の設備の稼動騒音の波形および/または周波数の変化傾向を分析し、前記設備が衰退期に入るかどうかを評価することをさらに含むことを特徴とする請求項24に記載の方法。

請求項26

前記設備の故障が発生する時間を評価することをさらに含むことを特徴とする請求項16に記載の方法。

技術分野

0001

本発明は航空技術分野に関し、特に、飛行機用空調システム測定装置および測定方法に関する。

背景技術

0002

飛行機用空調システムは、乗客の飛行機乗り快適度まで直接に影響を及ぼしている。飛行機の日常メンテナンス作業において、特に空調が故障したことは乗務員より報告された場合に、常に飛行機用空調システムの稼動状態を測定する必要がある。

0003

従来における飛行機用空調の性能測定の最も直接な方法は、飛行機用空調システムの各肝心な部位の温度を収集し、逆カルノーサイクルを描きまたは差分法を採用して飛行機用空調システムの稼動性能を判断する方法である。しかし、温度測定方法は、ただ1つの理想化される測定方法だけであり、原因としては、このような方法には飛行機用空調システムの各肝心な部位に温度センサ電力線路および/または信号伝送線路を取り付ける必要がある。実際な製造において、飛行機用空調システムの各肝心なポイント管路は複雑でコイル状になり、温度測定ポイントに接触することは非常に難しい。そのため、精確及び標準化された測定結果を得ることも非常に困難である。温度測定法について、温度収集システムの配置は難しく、かつ、温度センサ自身にもメンテナンスの必要があるので、実施することがとても困難で、航空会社に広く採用されていない。

発明が解決しようとする課題

0004

実践において、如何にして飛行機用空調システムの性能を便利に測定するかのことが未だに解決されていない課題となる。

課題を解決するための手段

0005

上記の技術的課題に対して、本願は、音声受信設備と、前記音声受信設備からサンプリングされる飛行機用空調システムの稼動騒音を処理し、飛行機用空調システムの稼動状況を評価する音声処理設備と、を備える飛行機用空調システムの測定装置を提供することを目的とする。

0006

前記装置について、前記音声受信設備は独立マイクまたは内蔵マイクである。
前記装置について、前記音声受信設備は前記飛行機用空調システムの吹き出し口または航空機客室に載置される。
前記装置について、前記音声受信設備は前記飛行機用空調システムが稼動しない場合の環境騒音をサンプリングする。
前記装置について、前記音声処理設備は前記環境騒音を利用し、前記稼動騒音に対して騒音を低減する。
前記装置について、前記音声処理設備は前記稼動騒音と前記飛行機用空調システムの標準騒音とを比較して、前記稼動騒音の変化を確定する。
前記装置について、前記音声処理設備は飛行機用空調システムの故障の源を評価する。
前記装置について、前記音声処理設備は飛行機用空調システムの故障原因を評価する。
前記装置について、前記音声処理設備は前記飛行機用空調システムの稼動騒音の波形および/または周波数周波数を分析し、前記飛行機用空調システムにおける異なる設備に対応する騒音の波形および/または周波数周波数を抽出する。
前記装置について、前記音声処理設備は複数の設備の騒音の波形および/または周波数周波数を共同使用して故障の源または故障原因を確定する。
前記装置について、前記音声処理設備は前記飛行機用空調システムにおける設備が衰退期に入るかどうかを評価する。
前記装置について、前記音声処理設備は前記稼動騒音と前記飛行機用空調システムの履歴騒音とを比較する。
前記装置について、前記音声処理設備は前記飛行機用空調システムの1つまたは複数の設備稼動騒音の波形および/または周波数の変動傾向の変化を分析して、前記設備が衰退期に入るかどうかを評価する。
前記装置について、前記音声処理設備は前記設備の故障発生時間を評価する。
本願の別の発明について、飛行機用空調システムの測定方法は飛行機用空調システムの稼動騒音をサンプリングし、飛行機用空調システムの稼動状態を評価することを含む。
前記方法について、前記飛行機用空調システムが稼動しない場合の環境騒音をサンプリングすることをさらに含む。
前記方法について、前記環境騒音を利用し、前記稼動騒音に対して騒音を低減することをさらに含む。
前記方法について、前記稼動騒音と前記飛行機用空調システムの標準騒音を比較し、前記稼動騒音の変化を確定することをさらに含む。
前記方法について、飛行機用空調システムの故障の源を評価することをさらに含む。
前記方法について、飛行機用空調システムの故障原因を評価することをさらに含む。
前記方法について、前記飛行機用空調システムの稼動騒音の波形および/または周波数を分析し、前記飛行機用空調システムにおける異なる設備に対応する騒音の波形および/または周波数を抽出することをさらに含む。
前記方法について、複数の設備の騒音の波形および/または周波数を共同使用して故障の源または故障原因を確定することをさらに含む。
前記方法について、前記飛行機用空調システムにおける設備が衰退期に入るかどうかを評価することをさらに含む。
前記方法について、前記稼動騒音と前記飛行機用空調システムの履歴騒音を比較することをさらに含む。
前記方法について、前記飛行機用空調システムにおける1つまたは複数の設備稼動騒音の波形および/または周波数の変化傾向の変化を分析し前記設備が衰退期に入るかどうかを評価することをさらに含む。
前記方法について、前記設備の故障発生の時間を評価することをさらに含む。

図面の簡単な説明

0007

次に、図を参照しながら、本願の最適な実施の形態をさらに詳しく説明する。
飛行機用空調システムの構造を示す図である。
本発明における一つの実施例による飛行機用空調システムの測定装置の構造を示す図である。
飛行機用空調システムの性能変化スプラインを示す図である。
本発明における一つの実施例による飛行機用空調システムの測定方法のフローチャートである。

実施例

0008

本発明の実施例の目的、技術案および利点がより明確になるように、以下ように、本願の図を参照しながら、本願の実施例における技術案を明確に、もれなく説明する。従って、説明されている実施例は本願の全体ではなく、一部分の実施例であることが明らかである。

0009

本願における実施例に基づき、当業者が進歩性に値する労働を有しない前提で得られるほかのすべての実施例は、本願の保護範囲に属する。

0010

飛行機用空調システムは、民間機の飛行機用空調システムに区別するキーポイントは、システムには冷媒が使用されていないことである。飛行機用空調は、飛行機発動機抽気APU抽気または単独な空気圧縮機を直接に使用して、パワー媒体冷却媒体として飛行機用空調システムに高温高圧空気を提供する。冷却剤が入っていないので、飛行機用空調システムの冷却効率は向上されている。

0011

図1は、三輪式飛行機用空調システムの典型的な構造を示す図である。図1に示すように、飛行機用空調100は、一次熱交換器101、二次熱交換器102、空気圧縮機103およびタービン104を備える。システムが例えば地面の作業環境での運行効率を向上するために、飛行機用空調システムはさらに1つのファン105を含む。

0012

例えば、飛行機発動機からの高温高圧気体はそれぞれ気体管路106,107に沿って搬送される。管路106における気体は、まず一次熱交換器101を経って、温度と圧力が低下になり、そのあと、空気圧縮機103に入られて圧縮され、新たに高温高圧気体に変わる。高温高圧気体は、再度に二次熱交換器102に入り、温度と圧力は再度に低下する。続いて、タービン104において、気体は断熱膨張温度と圧力が大幅に低下するので、(下10度に達する可能)、冷却気体となる。この冷却気体は管路107からの高温気体に混合し、温度適宜な気体となり、さらに、水分離器108によって除湿された後、航空機の客室に入る。

0013

本発明における一つの実施例によれば、飛行機用空調システムは航空機の客室の吹出口(図1に示す位置Aに示すように)温度を測定し、飛行機用空調システムの全体の性能を理解する。この方法は比較的に簡単ではあるが、飛行機用空調システムの性能の良否定性的に理解できるのみであり、故障の箇所を確定できない。従って、この方法は、本願の飛行機用空調測定方法の補充または予測方法とすることができる。

0014

図2は、本発明における一つの実施例による飛行機用空調システムの測定装置の構造を示す図である。図2に示すように、飛行機用空調システムの測定装置200は、音声受信設備201と音声処理設備202を備える。音声受信設備201は、飛行機用空調システムの稼動騒音を取得するための設備である。音声処理設備202は音声受信設備201から受信した飛行機用空調システムの稼動騒音を処理し、飛行機用空調システムの稼動状態を確定するための設備である。本発明における一の実施例によれば、飛行機用空調システムが故障した場合、音声処理設備202は故障の源を確定する。

0015

本発明における一つの実施例によれば、音声処理設備202は飛行機用空調システムの稼動騒音の波形および/または周波数を分析し、波形および/または周波数の変化によって、飛行機用空調システムの稼動状態および/または故障の源を確定する。

0016

一つの実施例において、音声処理設備202は音声受信設備201から取得される飛行機用空調システムの稼動騒音の波形および/または周波数と正常に稼動する飛行機用空調システムの稼動騒音の波形および/または周波数、すなわち、標準の騒音波形および/または周波数に対して比較し、波形および/または周波数の変化を得ることである。例を挙げて言えば、正常に稼動する飛行機用空調システムの稼動騒音の波形および/または周波数は、同一の飛行機の直前に取り付けられたまたはある時間に正常に運行した飛行機用空調システムであり、または、理論上または平均値が処理された騒音の波形と周波数である。

0017

本発明における一つの実施例によれば、音声処理設備202は飛行機用空調システムの稼動騒音の波形および/または周波数を分析し、飛行機用空調システムにおける異なる設備に対応する騒音の波形および/または周波数を抽出し、これらの設備に対応する騒音の波形および/または周波数の変化によって故障の源を確定する。例を挙げて言えば、気流熱交換器を流す時のエア音と空気圧縮機の騒音の周波数は明らかに異なっている。また、例えば、熱交換器が塞がれる場合空気圧縮機の稼動速度は速くなり、空気圧縮機の騒音の周波数が上昇する。空気圧縮機自身の故障で空気圧縮機の稼動速度が下降することがよくあり、これによって騒音周波数の下降を引き起こしてしまう。従って、空気圧縮機の騒音周波数の上昇や下降によって、熱交換器の故障であるかそれとも空気圧縮機自身の故障であるかを推断できる。

0018

本発明における一つの実施例によれば、同一設備についても、例えば空気圧縮機による騒音の波形および/または周波数の変化と、羽根断裂による騒音の波形および/または周波数の変化と、軸受けとの摩損による騒音の波形および/または周波数の変化とは異なっている。羽根の断裂は、空気圧縮機の騒音周波数が下降したり、波形の振幅が上昇したりすることを引き起こす。ベアリングの摩損は、空気圧縮機の騒音周波数が下降するとともに、高周波数領域に新しい高周波数騒音が生じられることを引き起こす。従って、飛行機用空調システムの設備に対応する騒音の波形および/または周波数の変化によって、故障の源だけでなく、故障原因も確定できる。

0019

本発明における一つの実施例によれば、飛行機用空調システムにおける複数の設備の騒音波形および/または周波数の変化によって、故障の源および故障の原因を共同で確定する。

0020

本発明における一つの実施例によれば、音声受信設備201は飛行機用空調システムが稼動しないときの環境騒音を収集する。音声処理設備202は飛行機用空調システムの稼動騒音と飛行機用空調システムが稼動しないときの環境騒音に対して反対方向に重ね合わせ、このように、飛行機用空調システムの稼動騒音から環境騒音の部分を除去し、環境騒音の干渉最大限に回避できる。

0021

飛行機用空調システムにおける騒音は、主にタービン、空気圧縮機及びファンからの騒音である。飛行機用空調システムが稼動するときに、この3つの組立体はそれぞれ異なるので、これらの騒音は自分の特徴とする波形及び周波数を有する。環境騒音が除去された後、残りの騒音波形と周波数のうち、タービン、空気圧縮機およびファンからの騒音の特徴波形及び周波数を容易に識別することができる。タービン、空気圧縮機およびファンの騒音の特徴波形及び周波数と、標準なタービン、空気圧縮機およびファンの騒音の特徴波形及び周波数とを比較し、タービン、空気圧縮機およびファンの騒音の特徴波形及び周波数の変化を容易に検出できる。具体的に言えば、タービン、空気圧縮機およびファンの騒音の特徴波形及び周波数と、標準のタービン、空気圧縮機およびファンの騒音の特徴波形及び周波数とを対向に重ね合わせて得られる残りのグラフは、タービン、空気圧縮機およびファンの騒音の特徴波形及び周波数の変化を反映できる。

0022

上記のように、標準のタービン、空気圧縮機およびファンの騒音の特徴波形及び周波数は、同一飛行機からの、直前に取り付けられるまたはある時間に正常に運行している飛行機用空調システムからのものである。もちろん、同一タイプの他の飛行機が直前に取り付けられるまたはある時間に正常に運行している飛行機用空調システムの騒音の特徴波形及び周波数、または、理論上または平均化された騒音の特徴波形及び周波数を採用してよい。しかし、同一飛行機からの標準なタービン、空気圧縮機およびファンの騒音からの特徴波形及び周波数はさらに精確であることが明らかである。本願における一つの実施例によれば、音声受信設備201は、マイク、特に騒音低減機能が付けられているマイクを含む。例を挙げて言えば、マイクは普通の独立マイクであってよいし、設備の内蔵マイク、例えば、ノートパソコンに内蔵されるマイクであってよいし、より幅広オーディオ範囲の容量式マイクであってよいし、または、測定現場の悪い環境に適応するマイクであってもよい。本発明における一の実施例によれば、音声受信設備201は2つ以上のマイクを含む。

0023

本発明における一つの実施例によれば、音声処理設備202はハードウェア回路であってよい。本発明における一つの実施例によれば、音声処理設備202はプロセッサ203または他の処理装置を含む。具体的に言えば、音声処理設備202は、プロセッサ、DSP、専用の集積回路(ASIC)、FPGAまたは本願の前文に記載の機能を実行するように設計られる他のプログラミング可能な論理装置離散門あるいはトランジスタ論理、離散ハードウェア組立体あるいは他のいかなる組み合わせを含んで実行または執行される。プロセッサはマイクロプロセッサであってよいが、代替案において、プロセッサはいかなる普通のプロセッサ、コントローラマイクロコントローラまたは状態機であってもよい。プロセッサは、演算装置の組み合わせ、例えば、DSとマイクロプロセッサとの組み合わせ、複数のマイクロプロセッサとの組み合わせ、1つまたは複数のマイクロプロセッサとDSPコアとの連合、またはいかなる他のこのような構成であるように配置される。

0024

音声処理設備202は、ランダムアクセスメモリ(RAM)、フラッシュメモリー読取専用メモリー(ROM)、プログラム可能なROM(EPROM)、電気的に消去可能及びプログラム可能なROM(EEPROM)、レジスターハードディスクリムーバブルディスクCD-ROMまたは所属領域既知のいかなる他の形式計算機読み取り可能な媒体を含む記憶媒体204を備える。記憶媒体は、プロセッサが記憶媒体から情報を読み取って記憶媒体に書き込むことができるようにプロセッサに結合可能である。代替案において、記憶媒体はプロセッサと一体になれる。

0025

本発明における一つの実施例によれば、音声受信設備201と音声処理設備202はそれぞれ分離されている設備であり、有線または無線の方式で通信する。通信については、音声受信設備201が受信される騒音信号を音声処理設備202に伝送するという単方向であってよいし、音声処理設備202が音声受信設備201の作業開始と作業停止を指示し、または音声受信設備201をウェークさせ、音声受信設備201が休眠状態にさせるという双方向であってよい。

0026

本発明における一つの実施例によれば、音声受信設備201は1つの無線マイクであり、音声処理設備202は上記のプロセッサと記憶媒体を含む専用設備であり、例えば、手持ち設備。音声処理設備202はノートパソコン、タブレットPC、携帯電話、PDA、個人計算機、サーバなど汎用設備であってよい。または、上記の汎用設備は、運行することにより、音声処理設備202の機能のプログラムコードを完成でき、飛行機用空調測定に用いられる専用設備になる。無線マイクと音声処理設備はブルートゥース赤外線、Wifi、WLanなど無線通信方式で通信する。

0027

本発明における一つの実施例によれば、音声受信設備201とする無線マイクは飛行機用空調の吹出口(例えば、図1におけるAに示している位置)に取り付けられてよく、または、航空機の客室内における、飛行機用空調へ寄る位置に取り付けられてよく、または他の事前に所定される位置に取り付けられてよい。この位置は、最も理想的な、標準の飛行機用空調システムの騒音を取得する位置と同じである。

0028

本発明における一の実施例によれば、音声受信設備201と音声処理設備202は一緒整合されている。例を挙げて言えば,音声処理設備202はノートパソコンであってよいが、音声受信設備201は音声処理設備202に内蔵されているマイクである。または、飛行機用空調システムの測定装置200は手持ち装置であって、その内部にはマイク、プロセッサおよび記憶媒体が内蔵されている。

0029

図3は飛行機用空調システムの性能変化曲線を示す図である。経時変化によって、すべての飛行機用空調システムの性能は徐々に悪くなり、すなわち、衰退指数が徐々に上がる。飛行機用空調システム性能の衰退指数は比較的に安定した場合、飛行機用空調システム性能は安定時期にある。一方、飛行機用空調システムの性能衰退が徐々に速くなる場合、飛行機用空調システムの性能は衰退期に入る。ある閾値を越えた場合、飛行機用空調システムの性能は故障期に入り、常に故障のおそれがある。飛行機用空調システムが故障期に入った後、飛行機用空調システムの使用に影響し、サービスの質にも不利である。また、計画外の維持が発生し易く、フライト遅延と欠航にもなりうる。従来技術において、飛行機用空調システムの性能が衰退期に入るかどうか検出する手段がまだ取られていないが、本願のある実施例ではこのような検出を実現できる。

0030

衰退期への検出の利点として、まず、飛行機用空調システムが衰退期にある場合、故障確率は依然として非常に低い。この場合は、飛行機を検出・修理すると、飛行の安全とサービスの質を保障することができる。次に、飛行機用空調システムが衰退期にあることを検出した後、航空会社は飛行機に対する検出・修理を適時に取決め、こうして計画外の修理を回避し、飛行機の遅延を減少させる。同時に、固定期限で検出・修理時による検出・修理原価の浪費を回避した。もちろん、本願の実施例は故障期の検出に適用することもできる。

0031

本発明における一つの実施例によれば、音声処理設備202は一定の期間内の飛行機用空調システムの騒音変化を分析し、飛行機用空調システムの騒音変化の傾向によって飛行機用空調が安定期か、衰退期か、それとも故障期かのどちらにあるかを確定できる。さらに、飛行機用空調システムが衰退期にあると、飛行機用空調システムが故障のおそれの発生時間を見積もる。複数の方法で、飛行機用空調システムが安定期から衰退期に移行するかどうか判断できる。例えば、飛行機用空調システムにおける1つの設備の特徴波形または周波数の変化傾向を観測する。変化の傾向が突然変化すれば、例えば振幅が突然に大きくまたは周波数が急に上昇すると、飛行機用空調システムにおけるこの設備はすでに衰退期に入ってしまう可能性が高い。

0032

本発明は、飛行機用空調システムの運行騒音波形および/または周波数の測定方法を採用しており、測定装置と飛行機用空調システムにいかなる関連性を有する必要がなくても、飛行機用空調システムの性能測定を完成できる。簡単に実施されるだけでなく、安価である。また、飛行機用空調システムにおける各部品の稼動騒音はすべてその特定の波形と周波数特徴を有するので、本測定方法は飛行機用空調システムの整体性能の良否を測定できるだけでなく、飛行機用空調システムにおける故障または性能衰退の設備を検出し、故障箇所を精確に位置決めることもできる。

0033

図4は本発明における一つの実施例による飛行機用空調システムの測定方法のフローチャートである。図4に示すように、測定方法4000は、飛行機用空調システム騒音を受信するマイクを載置するステップ4010を含む。例を挙げて言えば、マイクは飛行機用空調システムの吹出口に載置されてよい。

0034

可能であれば、飛行機用空調システムの内部、例えば、空気圧縮機と熱交換器へ寄る位置に載置されてもよい。前記のように、マイクは航空機の客室内における、例えば飛行機用空調システムへ寄る箇所に載置されてもよい。このように、測定がより便利になる。

0035

ステップ4020において、飛行機用空調システムが稼動しないときの環境騒音を受信する。受信された環境騒音は記憶媒体に記憶されてよい。例えば、録音されるオーディオファイルは標準なwavまたはMP3フォーマットフィルアーカイブされてよい。例を挙げて言えば、録音時間は5〜10秒または3〜6分である。環境騒音に対するサンプリングは普通のソフトウェア、例えば、ADOBE(登録商標)Auditionソフトウェアを採用することができ、専門のソフトウェアを採用することができる。続いて、ステップ4030において、受信された環境騒音を標準化する。即ち、同じ音声レベル統一することである。このように、各測定結果はすべて1つの相対の標準な参照を有し、後に標準なまたは履歴の騒音波形および/または周波数と便利に比較することができる。

0036

同様に、ステップ4040において、飛行機用空調システムが稼動時の飛行機用空調システム騒音を受信する。受信される飛行機用空調システムの騒音は記憶媒体に記憶される。例えば、録音オーディオファイルは標準なwavまたはMP3フォーマットフィルにアーカイブされてよい。例を挙げて言えば、録音時間は5〜10秒または3〜6分である。飛行機用空調システムの騒音に対するサンプリングも普通のソフトウェア、例えば、ADOBE(登録商標)Auditionソフトウェアを採用してもよいし、専門のソフトウェアを採用してもよい。続いて、ステップ4050において、受信された飛行機用空調システム騒音を標準化させる。即ち、同じ音声レベルに統一する。このように、各測定結果は相対の標準な参照を有し、後に標準なまたは履歴の騒音波形および/または周波数と便利に比較できる。

0037

ステップ4020および4030とステップ4040および4050順序は任意の順序であることは当業者が理解すべきであろう。即ち、飛行機用空調システムの騒音に対して先にサンプリングするやり方のほうがより薦められるが、環境騒音と飛行機用空調システムの騒音に対するサンプリングには前後順序がない。

0038

ステップ4060において、稼動、測定現場の環境騒音を除去するために、稼動しないときの騒音を利用して稼動時の騒音に対して騒音を低減するための処理を行う。具体的に言うと、サンプリングされる環境騒音と飛行機用空調システム騒音の波形を対向に重ね合わせ、このように、環境騒音の影響を飛行機用空調システムの騒音から除去する。

0039

ステップ4070において、ステップ4060により騒音が低減された飛行機用空調システムの騒音の波形および/または周波数と標準な波形および/または周波数を比較する。ステップ4080において、飛行機用空調システムの騒音の波形および/または周波数が標準な波形および/または周波数に対する変化によって、飛行機用空調システムの全体性能が正常であるかどうかを確定する。本願における一つの実施例によれば、ステップ4080において、ステップ4100における飛行機用空調システムの吹出口の測定温度を参照しても良い。

0040

さらに、飛行機用空調システムの全体性能が異常であれば、ステップ4090において、飛行機用空調システムの騒音の波形および/または周波数が標準な波形および/または周波数に対する変化によって、飛行機用空調システムの故障の源と故障原因を確定する。騒音低減処理によって得られる飛行機用空調システムの稼動騒音の波形および/または周波数のスペクトルグラムには、飛行機用空調システムにおける各設備の稼動特性が示される。例えば、熱交換器を流すエア音と空気圧縮機から流出されるエア音の周波数が明らかに異なっている。これは、一定の分離度が周波数に示される。さらに、このような波形および/または周波数の変化によって飛行機用空調システムの故障原因を確定する。例えば、熱交換器が塞がれる場合に空気圧縮機の稼動速度は速くなり、空気圧縮機の騒音の周波数が上昇する。よって、飛行機用空調システムの故障原因を判断できる。

0041

本発明における一つの実施例によれば、ステップ4090は下記のステップを含み、
a.騒音低減処理によって得られる飛行機用空調システムの稼動噪音の波形および/または周波数から飛行機用空調システムにおける設備の特徴波形および/または周波数を識別し、例えば熱交換器を流すエア音、空気圧縮機の稼動音、タービンの稼動音およびファンの稼動音。
b.飛行機用空調システムにおける設備の特徴波形および/または周波数と標準な波形および/または周波数に対応する設備の波形および/または周波数を比較し、飛行機用空調システムにおける設備の騒音の振幅、周波数など特徴の変化モードを得られ、例えば、振幅が急に下げまたは周波数が急に上昇する。
c.飛行機用空調システムにおける設備の騒音の振幅、周波数など特徴の変化モードにおける1つまたは複数によって、飛行機用空調システムに現れる故障の源と故障原因を確定する。複数の故障が連鎖反応を引き起こす恐れがあるので、故障の源と故障原因をより精確に位置きめられるように、飛行機用空調システムにおける複数の設備の連合変化モードを採用する。

0042

本発明に応用されている一つの実施例において、マイクを測定される飛行機の飛行機用空調システム吹出口に載置される。測定される飛行機用空調システムをスタートして稼動モードに入らせ、稼動が安定すると録音が開始し、作業の環境毎に特定の長さ(5〜10秒)に録音する。そのあと、飛行機用空調システムをシャットダウンし、現場の環境の声音を録音し始める。続いて、2回で得られるオーディオファイルに対して標準化操作を行った上で、録音されたオーディオファイルに対して騒音低減の処理を施す。騒音低減の処理された波形ファイルと周波数ファイルを記憶し、得られたグラフィックと標準なグラフィックを対比して分析する。これによって、熱交換器騒音周波数と振幅は下降し、空気圧縮機騒音の周波数は上昇することを発見する。よって、飛行機用空調システムの熱交換器が塞ぐおそれがあることを確定する。これは、飛行機用空調システムにおける一番よく見られる故障の1つである。

0043

ステップ4110において、ステップ4060で騒音が低減された飛行機用空調システムの騒音の波形および/または周波数と履歴波形および/または周波数を比較する。ステップ4120において、飛行機用空調システムの騒音の波形および/または周波数が履歴波形および/または周波数の変化によって、飛行機用空調システムにおけるある設備の変動傾向が変化したかどうかを確定する。

0044

さらに、飛行機用空調システムのある設備の変動傾向が変わった場合、ステップ4130において、飛行機用空調システムの騒音の波形および/または周波数が履歴波形および/または周波数に対する変化によって、飛行機用空調システムの故障の源と故障原因を確定する。騒音低減処理によって得られる飛行機用空調システムの稼動噪音の波形および/または周波数のスペクトルグラムに飛行機用空調システムにおける各設備の稼動特性が示される。長期にある設備の騒音の変動傾向をモニターすると、このような変動傾向の変化によって当該設備が衰退期に入るかどうかを確定できる。

0045

本発明における一つの実施例によれば、ステップ4030は下記のステップを含み、
a.騒音低減処理によって得られる飛行機用空調システムの稼動噪音の波形および/または周波数から飛行機用空調システムにおける設備の特徴波形および/または周波数を識別し、例えば熱交換器を流すエアの音、稼動する空気圧縮機の稼動音、稼動するタービンの稼動音および稼動するファンの稼動音。
b. 飛行機用空調システムにおける設備の特徴波形および/または周波数と履歴波形および/または周波数に対応する設備の波形および/または周波数を比較し、飛行機用空調システムにおける設備の騒音の振幅、周波数など特徴の変化モードを得られ、振幅の下降速度または周波数の上昇速度が明らかに速くなる。
c.飛行機用空調システムにおける設備の騒音の振幅、周波数など特徴の変動傾向における1つまたは複数によって、飛行機用空調システムにおける当該設備の変動傾向が衰退期に入るかどうかを確定する。同様に、複数の故障で連鎖反応を引き起こす恐れがあるので、より精確な判断を下せるように、飛行機用空調システムにおける複数の設備の連合変化モードを採用する。

0046

ステップ4140において、設備の故障発生時間を推測する。飛行機用空調システムにおけるある設備がすでに衰退期に入った場合は、当該設備の故障発生可能な時間を推測する。

0047

本発明における一つの実施例によれば、ステップ4140は下記のステップを含み、
a.設備の故障が発生する場合、飛行機用空調システムにおける1つまたは複数の設備の特徴騒音の振幅または周波数の閾値を確定する。
b.当該1つまたは複数の設備騒音の振幅または周波数の変動傾向によって振幅または周波数の変化を推定する。
c.推定の結果によって、1つまたは複数の設備騒音の振幅または周波数が閾値に達する時間を確定する。

0048

以上のように、本発明は、飛行機用空調システムが稼動するときの騒音によって飛行機用空調システムの性能を反映し、標準騒音の波形および/または周波数との比較によって飛行機用空調システムの短期故障の検出を実現できるのみならず、履歴騒音の波形および/または周波数との比較によって長い時期のヘルスのモニターも実現可能である。かつ、本発明は、構造が簡単であり、飛行機での実施が便利であるため、接触し難い飛行機用空調システムの内部に温度センサを取り付ける必要がない。

0049

以上は、明細書を説明するための実施例に過ぎなく、本発明を制限することではなく、当業者が、本願の発明範囲を逸脱することなく各種の変化及び変形として実施することもできる。従って、すべての同一技術案も本発明の開示する範囲に属すべきである。

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