● 摘要
健康监控和故障预测PHM(Prognostics and Health Management)系统可以对系统的故障进行预测并对其健康状态进行管理，从而实现系统的视情维修，达到经济可承受性目标。本研究在对国外PHM硬件技术进行大量调研和总结的基础上，明确了基于失效物理的PHM技术框架，分析了针对失效物理的PHM硬件系统所应具备的功能，并以波音777为例，分析了现有PHM硬件技术的特点以及现有技术是否涵盖了以上功能要求。在此基础之上，根据基于失效物理的PHM硬件系统的功能要求，利用现有技术完成了PHM硬件数据采集系统原型机设计。本原型机具有开放式、易扩展、硬件设计高集成度等特点，同时实现了硬件技术细节的完全开放，为今后技术的进一步升级、新种类传感器的接入以及最终实现PHM硬件的应用提供了硬件平台。本PHM硬件数据采集系统采用了无线网络的传输方式，实现了一点对多点的数据传输，同时，考虑网络中各采集点便捷的接入，进行了网络即插即用设计。其硬件及软件的开放式的特点已在后期的技术的不断更新中得到了验证。