航空发动机防暑管理（精选4篇）

航空发动机防暑管理 第1篇

随着对航空发动机性能、可靠性、适航性和维护性要求的不断提高,新的发动机研制、试验、使用、维护等生命周期中的健康管理活动亦在日益增加。因此有必要从航空发动机生命周期的角度出发,对其生命周期各阶段的健康状况进行监测、管理和维护[1]。国内目前尚无专门针对航空发动机生命周期的健康管理系统,航空发动机健康管理方面的信息化主要存在以下几个方面的不足:(1)缺乏先进的健康管理理念指导,专业化管理无法达到要求。(2)企业内部各种专业软件、管理软件集成困难,形成信息孤岛。(3)航空发动机生命周期不同阶段的信息化程度差异较大,灵活性、适用性差。(4)职能所驱动,而非流程驱动;主要面向功能实现与集成,而非提供客户所需要的全面服务。

因此,航空发动机健康管理系统的开发不仅仅是一套系统的实施和部署,更是制造企业对研发流程的拓展和对航空发动机生命周期健康管理流程的规范和优化。开发航空发动机健康管理系统旨在结合企业现有的信息化管理软件,整合各项业务流程,形成完善的航空发动机健康管理方法与机制。

SOA是一种新型的企业级系统集成模式框架,它允许开发人员集成异构系统,不再面向定制出来的业务接口,而是面向公共服务[2,3,4]。本文通过SOA这一新型异构系统集成模式,搭建企业服务总线实现各个系统间信息的通讯集成,使网络化实时在线监测诊断系统、离线监测系统、专家诊断系统、健康评估系统、决策支持系统、企业资产管理系统等实现了有机结合,通过信息共享,消除信息孤岛。

航空发动机健康管理系统以航空发动机为纽带,以发动机的生命周期为主线,为企业及客户之间搭建了一座桥梁,实现对航空发动机生命周期的全面健康管理与服务。平台的研制实现了发动机健康管理策略模式与现代装备诊断工程技术的有机结合,对装备管理领域的理论创新具有一定的意义。

2 面向服务的架构(SOA)

SOA是一种架构模型,在1996年由Gartner公司首次提出[5],它将应用程序不同功能单元(服务)通过定义良好的契约和策略联系起来,具有松耦合性、互操作性、开发迅捷、异构平台资源共享等明显优势[6]。面向服务的体系架构中有以下3个基本角色:服务提供者、服务请求者和服务注册中心,它们之间的相互关系如图1所示[7]。

服务是逻辑实体,被一个或多个发布出来的接口所定义的合同(或契约)。服务提供者是实现服务细节的软件实体,是一个可通过网络寻址的实体,它接受来自使用者的请求。将服务及接口契约的细节发布到服务注册中心,供服务消费者发现和访问。服务消费者是调用服务提供者的软件实体。也称为客户端,它可以是应用程序或者其他服务。作为服务的注册机构,服务注册中心为服务消费者提供服务的索引和查找,以查询服务接口描述和服务地址,进而访问该服务。

3 基于SOA的航空发动机健康管理系统设计与集成

3.1 系统的网络拓扑结构

根据背景企业需求,结合实际网络以及健康管理的组织机构,将航空发动机健康管理系统的体系结构与系统运行环境相结合,构建了如图2所示的系统网络拓扑结构。

图中制造企业局域网是健康管理服务的主站点,健康管理服务中心的服务器端就设在这里。另外,企业原有的PDM、CAD、CAM、CAPP等系统面向发动机健康管理的设计、制造、工艺等过程,为设计知识生成维护知识提供了产出根源。某研究所台架试车系统是一个相对独立的航空发动机试车过程状态监测系统,能进行试车过程的状态监测、配置、回放、存储和分析。试车监测系统主要服务于发动机的研制和改型,通过网关或路由直接与制造企业局域网相连,成为航空发动机状态监测数据的重要供给站。以飞行单位A、B、C为代表的局域网是航空发动机的主要使用者和维护者,发动机的使用、诊断、维护与修理过程主要发生在这里。飞行单位局域网是发动机健康管理系统的客户端,主要包括飞行指挥塔台、修理厂、飞行现场(包括机载监测诊断和现场监测诊断终端)、机务大队质控室(包括局部站点诊断工程师、飞参分析终端、油液分析终端)、装备部、研究部、航材等部门的不同客户端用户,这些终端经由飞行单位局域网,通过互联网与制造企业内的健康管理系统服务器端进行通信,从中获得相应的诊断维护支持。其它联盟企业、院校、企业驻外人员等也可通过互联网或无线网络访问位于制造企业内部的健康管理服务中心。

3.2 基于SOA的航空发动机健康管理系统总体方案设计

基于SOA的航空发动机健康管理系统总体方案,如图3所示。

该方案由下而上分别是数据层、基础业务服务层、业务服务总线、业务处理层和表现层,说明如下。

3.2.1 数据层

主要包括各类数据库、知识库、模型库以及方法库等。

3.2.2 基础业务服务层

该层中包含诸多细粒度的基础服务,如数据库访问,权限验证,文档管理,特征提取,常用算法等。这些服务可以是包装为服务的组件,也可以是单个服务,并最终全部整合发布到业务服务总线上。

3.2.3 业务服务总线层

结合发动机健康管理系统的业务逻辑,整合基础业务服务层上的各细粒度服务,形成了权限管理、数据访问、发动机健康管理、远程培训等4条业务总线。

3.2.4 业务处理层

该层根据表示层中客户端的消息请求,通过调用业务服务总线上的不同服务完成特定的业务流程,并最终返回结果给客户端。

3.2.5 表示层

该层首先通过用户界面(UI)处理模块,该模块主要作用是管理一些固定化的UI逻辑,并根据各种状态选择前端的用户界面视图。

基于SOA的航空发动机健康管理系统方案采用SOA作为集成技术基础,以数据仓库为系统数据模型,这种平台结构可提高系统的稳定性和可扩展性,使航空发动机健康管理平台成为企业应用中不断扩充和发展的IT资产。

3.3 基于SOA的系统集成方法

基于SOA的航空发动机健康管理系统实施过程中主要包括遗留程序集成和系统功能集成。

3.3.1 基于SOA的遗留程序集成

遗留程序作为企业和用户的旧资产,很有可能正在运行关键的业务流程,如果能得到重复使用,将大大节省开销。将应用程序逻辑放进SOA提供的包装内,由SOA相关技术(如Web Service)将应用程序相应的接口以服务契约的形式暴露出来,并发布为服务,如图4[8]。集成封装过程就是适配器的设计过程,对于不同形式的程序,封装的方式也有所不同,例如,如某飞行单位原有的飞行参数处理软件和油液分析软件都是用C语言编写的单机版程序,给发动机数据处理工作带来了很大的便利。实施SOA系统过程中,可用微软的SOAP2.0工具包将其COM组件外置为Web服务,实现把这两个遗留程序集成到航空发动机的健康管理系统中。

3.3.2 基于SOA的系统功能集成

基于SOA的系统功能模块集成如图5所示。操作/注册人员通过公共通信总线中的HTTP、SOAP、FTP和JMS等通信协议实现与系统管理服务、发动机健康管理服务、EAM、OA等系统服务的交互。服务管理与注册实现服务的查找、注册和路由。安全控制通过验证和身份识别达到对系统权限的整体控制。应用信息交换模块实现数据的转换和控制。SOA架构的平台提供的是一种松耦合交换过程,在发送方和接收方完全异构、完全不同的情况下,能够将发送方的数据内容转化为接收方需要的格式和内容,并通过接收方识别的访问协议,顺利完成异构系统之间的交换过程。最后在集成系统的公共应用层,实现如特征提取、诊断算法、预测算法、评估算法、调度算法等后台控制技术,完成航空发动机健康管理系统的功能集成。

4 系统工作流程

从上述总体方案可知,整个系统的目的是通过对航空发动机健康状况的监控,实现其生命周期内各阶段健康管理信息的获取、组织管理与创新应用,完成信息在健康管理服务中心与远程飞行单位、院校、访问者之间的流动,并通过远程系统为远程客户端提供持续的监测、诊断、预测、评估、决策等健康管理服务,实现航空发动机健康管理服务工作的组织、计划、协调、控制一体化和综合性管理。

系统工作流程如图6所示。

(1)状态监测子系统收集航空发动机生命周期各阶段的健康状态数据,其中,发动机台架试车监测系统采用虚拟仪表的方式对发动机的工作状态进行实时监测,一些表征发动机运行状态的数据,如振动值、转速、温度、压力和流量等被实时记录下来,经过清理、平滑等处理后可用于发动机的状态监测、诊断和评估。便携式智能巡检系统主要在外场采集并上传巡检数据。油液/飞参分析系统则由分布在飞行单位的油液分析室和飞参分析室分别上传经过预处理的油液分析数据和飞参数据。另外,在发动机的设计生产阶段,制造企业的PDM/MES/EAM等系统也采集生成工况数据、工艺数据、知识库、方法库等信息,为诊断、评估和决策提供必要的数据源。

(2)经过SOA数据存取统一服务层的调用接口,为用户提供诊断、评估和决策等健康管理服务。

(3)模糊故障诊断专家系统由人机交互界面、推理机、知识库等模块组成。当发动机运行状态出现异常时,系统经由SOA数据存取统一服务层进行状态特征提取,并根据预设的程序执行相应的计算,得到故障征兆事实,存储在集成数据库,同时通知推理机执行推理。通过得到的故障征兆搜索知识库,从中找到知识库中与之匹配的故障征兆,然后提取出事实库、规则库中所有有关的信息后进入推理机进行故障的推理,先经过正向推理得到故障的类型,然后经过反向推理得到故障的详细信息包括故障的原因、故障的现象和故障的消除措施等,最后通过人机交互界面,把推理结果展示给操作人员。

(4)健康评估服务则根据状态监测和故障诊断的结果,从性能状况、时间状况、初始状况、故障状况等四大方面结合专家评判设计了相应分权值计算组件,然后利用健康评估模型对航空发动机进行定量与定性相结合的综合健康状况排序。

(5)根据健康评估的结果,结合决策者对各种因素的综合分析,调用相关的维修调度算法组件,确定最佳的维修方案,并把结果发送给使用和维修部门,为使用和维修保障工作提供决策依据。同时,维修调度活动也与维修部门的备件/库存管理、财务管理等系统发生交互作用。

5 结束语

结合航空发动机健康管理系统的应用需求及SOA的技术特点,提出了基于SOA的航空发动机健康管理系统总体方案,设计了基于SOA的系统集成方法,描述了具体的工作流程。该系统能实现服务功能和健康管理等等信息的快速传递,形成面向发动机全生命周期的健康管理服务动态平台,具有广阔的应用前景。但实现真正意义上的基于SOA的远程分布式航空发动机健康管理系统,还需要做很多工作,尤其是安全性问题、部署、异构平台的解耦等问题。

摘要：为了解决航空发动机健康管理过程中存在的效率低、费用高、资源相对缺乏等问题,实现航空发动机全生命周期的健康管理,将面向服务的架构(SOA)引入到航空发动机健康管理领域中,提出基于SOA的航空发动机健康管理系统的架构模型,实现不同软件平台的资源共享、降低系统间的耦合性、增加系统的扩展性和伸缩性,缩短了开发时间。结合某航空发动机企业的具体网络环境,设计实现了基于SOA的系统集成方法,给出了详细的工作流程,验证了该体系的有效性,指出SOA在航空发动机健康管理系统开发与应用中的重要价值。

关键词：航空发动机,SOA,面向服务的体系结构,健康管理,系统集成

参考文献

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[6]Zhang Y,Chen J.A delegation solution for universal i-dentity management in SOA[J].IEEE Transactions on Services Computing,2011,4(1):70-81

[7]Endrei M,Ang J,Arsanjani A,et al.Patterns:Service-Oriented Architecture and Web Services[M].1st.IBM Redbooks,2004

防暑降温措施管理办法 第2篇

【导读】2017年现行《防暑降温措施管理办法》颁布实施主要目的是加强高温作业、高温天气作业过程中劳动保护工作，确保高温天气导致从事户外作业的劳动者生命健康得到保障，维护劳动者健康及其相关权益。防暑降温措施管理办法全文

《防暑降温措施管理办法》为国家安全生产监督管理总局、卫生部、人力资源和社会保障部、中华全国总工会四大部门联合下发的，其主要目的就是维护劳动者健康及其相关权益，确保劳动者在高温环境下安全健康工作。【政策文件】：《防暑降温措施管理办法》 【发文字号】：安监总安健[2012]89号 【执行时间】：2012629 目录

   办法正文内容 政策内容解读 相关问题解答

办法正文内容

第一条 为了加强高温作业、高温天气作业劳动保护工作，维护劳动者健康及其相关权益，根据《中华人民共和国职业病防治法》、《中华人民共和国安全生产法》、《中华人民共和国劳动法》、《中华人民共和国工会法》等有关法律、行政法规的规定，制定本办法。

第二条 本办法适用于存在高温作业及在高温天气期间安排劳动者作业的企业、事业单位和个体经济组织等用人单位。第三条 高温作业是指有高气温、或有强烈的热辐射、或伴有高气湿（相对湿度≥80%RH）相结合的异常作业条件、湿球黑球温度指数（WBGT指数）超过规定限值的作业。高温天气是指地市级以上气象主管部门所属气象台站向公众发布的日最高气温35℃以上的天气。

高温天气作业是指用人单位在高温天气期间安排劳动者在高温自然气象环境下进行的作业。

工作场所高温作业WBGT指数测量依照《工作场所物理因素测量 第7部分：高温》（GBZ/T189.7）执行；高温作业职业接触限值依照《工作场所有害因素职业接触限值第2部分：物理因素》（GBZ2.2）执行；高温作业分级依照《工作场所职业病危害作业分级第3部分：高温》（GBZ/T229.3）执行。

第四条 国务院安全生产监督管理部门、卫生行政部门、人力资源社会保障行政部门依照相关法律、行政法规和国务院确定的职责，负责全国高温作业、高温天气作业劳动保护的监督管理工作。

县级以上地方人民政府安全生产监督管理部门、卫生行政部门、人力资源社会保障行政部门依据法律、行政法规和各自职责，负责本行政区域内高温作业、高温天气作业劳动保护的监督管理工作。第五条 用人单位应当建立、健全防暑降温工作制度，采取有效措施，加强高温作业、高温天气作业劳动保护工作，确保劳动者身体健康和生命安全。

用人单位的主要负责人对本单位的防暑降温工作全面负责。第六条 用人单位应当根据国家有关规定，合理布局生产现场，改进生产工艺和操作流程，采用良好的隔热、通风、降温措施，保证工作场所符合国家职业卫生标准要求。第七条 用人单位应当落实以下高温作业劳动保护措施：

（一）优先采用有利于控制高温的新技术、新工艺、新材料、新设备，从源头上降低或者消除高温危害。对于生产过程中不能完全消除的高温危害，应当采取综合控制措施，使其符合国家职业卫生标准要求。

（二）存在高温职业病危害的建设项目，应当保证其设计符合国家职业卫生相关标准和卫生要求，高温防护设施应当与主体工程同时设计，同时施工，同时投入生产和使用。

（三）存在高温职业病危害的用人单位，应当实施由专人负责的高温日常监测，并按照有关规定进行职业病危害因素检测、评价。

（四）用人单位应当依照有关规定对从事接触高温危害作业劳动者组织上岗前、在岗期间和离岗时的职业健康检查，将检查结果存入职业健康监护档案并书面告知劳动者。职业健康检查费用由用人单位承担。

（五）用人单位不得安排怀孕女职工和未成年工从事《工作场所职业病危害作业分级第3部分：高温》（GBZ/T229.3）中第三级以上的高温工作场所作业。

第八条 在高温天气期间，用人单位应当按照下列规定，根据生产特点和具体条件，采取合理安排工作时间、轮换作业、适当增加高温工作环境下劳动者的休息时间和减轻劳动强度、减少高温时段室外作业等措施：

（一）用人单位应当根据地市级以上气象主管部门所属气象台当日发布的预报气温，调整作业时间，但因人身财产安全和公众利益需要紧急处理的除外：

1.日最高气温达到40℃以上，应当停止当日室外露天作业； 2.日最高气温达到37℃以上、40℃以下时，用人单位全天安排劳动者室外露天作业时间累计不得超过6小时，连续作业时间不得超过国家规定，且在气温最高时段3小时内不得安排室外露天作业；

3.日最高气温达到35℃以上、37℃以下时，用人单位应当采取换班轮休等方式，缩短劳动者连续作业时间，并且不得安排室外露天作业劳动者加班。

（二）在高温天气来临之前，用人单位应当对高温天气作业的劳动者进行健康检查，对患有心、肺、脑血管性疾病、肺结核、中枢神经系统疾病及其他身体状况不适合高温作业环境的劳动者，应当调整作业岗位。职业健康检查费用由用人单位承担。

（三）用人单位不得安排怀孕女职工和未成年工在35℃以上的高温天气期间从事室外露天作业及温度在33℃以上的工作场所作业。

（四）因高温天气停止工作、缩短工作时间的，用人单位不得扣除或降低劳动者工资。

第九条 用人单位应当向劳动者提供符合要求的个人防护用品，并督促和指导劳动者正确使用。

第十条 用人单位应当对劳动者进行上岗前职业卫生培训和在岗期间的定期职业卫生培训，普及高温防护、中暑急救等职业卫生知识。

第十一条 用人单位应当为高温作业、高温天气作业的劳动者供给足够的、符合卫生标准的防暑降温饮料及必需的药品。不得以发放钱物替代提供防暑降温饮料。防暑降温饮料不得充抵高温津贴。

第十二条 用人单位应当在高温工作环境设立休息场所。休息场所应当设有座椅，保持通风良好或者配有空调等防暑降温设施。第十三条 用人单位应当制定高温中暑应急预案，定期进行应急救援的演习，并根据从事高温作业和高温天气作业的劳动者数量及作业条件等情况，配备应急救援人员和足量的急救药品。

第十四条 劳动者出现中暑症状时，用人单位应当立即采取救助措施，使其迅速脱离高温环境，到通风阴凉处休息，供给防暑降温饮料，并采取必要的对症处理措施；病情严重者，用人单位应当及时送医疗卫生机构治疗。

第十五条 劳动者应当服从用人单位合理调整高温天气作息时间或者对有关工作地点、工作岗位的调整安排。第十六条 工会组织代表劳动者就高温作业和高温天气劳动保护事项与用人单位进行平等协商，签订集体合同或者高温作业和高温天气劳动保护专项集体合同。

第十七条 劳动者从事高温作业的，依法享受岗位津贴。用人单位安排劳动者在35℃以上高温天气从事室外露天作业以及不能采取有效措施将工作场所温度降低到33℃以下的，应当向劳动者发放高温津贴，并纳入工资总额。高温津贴标准由省级人力资源社会保障行政部门会同有关部门制定，并根据社会经济发展状况适时调整。第十八条 承担职业性中暑诊断的医疗卫生机构，应当经省级人民政府卫生行政部门批准。

第十九条 劳动者因高温作业或者高温天气作业引起中暑，经诊断为职业病的，享受工伤保险待遇。

第二十条 工会组织依法对用人单位的高温作业、高温天气劳动保护措施实行监督。发现违法行为，工会组织有权向用人单位提出，用人单位应当及时改正。用人单位拒不改正的，工会组织应当提请有关部门依法处理，并对处理结果进行监督。

第二十一条 用人单位违反职业病防治与安全生产法律、行政法规，危害劳动者身体健康的，由县级以上人民政府相关部门依据各自职责责令用人单位整改或者停止作业；情节严重的，按照国家有关法律法规追究用人单位及其负责人的相应责任；构成犯罪的，依法追究刑事责任。

用人单位违反国家劳动保障法律、行政法规有关工作时间、工资津贴规定，侵害劳动者劳动保障权益的，由县级以上人力资源社会保障行政部门依法责令改正。

第二十二条 各省级人民政府安全生产监督管理部门、卫生行政部门、人力资源社会保障行政部门和工会组织可以根据本办法，制定实施细则。第二十三条 本办法由国家安全生产监督管理总局会同卫生部、人力资源和社会保障部、全国总工会负责解释。第二十四条 本办法所称“以上”摄氏度（℃）含本数，“以下”摄氏度（℃）不含本数。

第二十五条 本办法自发布之日起施行。196071卫生部、劳动部、全国总工会联合公布的《防暑降温措施暂行办法》同时废止。政策内容解读

一、对高温度数的界限

高温条件下对劳动禁忌标定清晰“界线”。如日最高气温达到40℃以上，应当停止当日室外露天作业；对患有心、肺、脑血管性疾病、肺结核、中枢神经系统等疾病，不适合高温作业环境的劳动者，应当调整作业岗位；不得安排怀孕女职工和未成年工在35℃以上的高温天气从事室外露天作业及温度在33℃以上的工作场所作业等。

二、扩大了保护范围

旧《暂行办法》仅适用于“工业、交通运输业及基本建设工地的高温作业和炎热季节的露天作业”，而新办法则将范围扩大到“存在高温作业及在高温天气期间安排劳动者作业的企业、事业单位和个体经济组织等用人单位”，即囊括了所有从事高温作业和高温天气作业的用人单位和新兴职业。

三、高温津贴纳入工资总额

新办法规定，将劳动者高温津贴纳入工资总额，且“防暑降温饮料不得充抵高温津贴”。这意味着企业必须在发放工资时将高温津贴单独列项明示，杜绝了企业逃避或拖欠职工高温津贴的行为。

四、明确规定不发放处理办法

明确了“工会组织依法对用人单位的高温作业、高温天气劳动保护措施实行监督”，包括在发现违法行为时，有权向用人单位提出，用人单位应当及时改正；拒不改正的，工会应当提请有关部门依法处理，并对处理结果进行监督，切实发挥了工会群众监督作用。

五、明确了工会职能

工会有权代表劳动者就高温作业和高温天气劳动保护事项与用人单位进行平等协商，签订包括高温防护、职业健康检查、高温津贴等具有实质内容的劳动保护专项集体合同，进一步维护劳动者权益。相关问题解答

一、中暑死亡算工伤吗？法律依据是什么？

【回答】：《防暑降温措施管理办法》明确,劳动者因高温作业引起中暑的，经诊断为职业病、认定为工伤的，享受工伤保险待遇。劳动者因高温天气作业引起中暑的，可以申请工伤认定，符合规定的享受工伤保险待遇。劳动者在工作时间和工作岗位上中暑死亡或中暑后48小时内经抢救无效死亡的，视为工伤，享受工伤保险待遇。此外，不得安排怀孕女职工、未成年工等人群在35℃以上的高温天气作业。

二、防暑降温措施管理办法是规章还是规范性文件？ 【回答】：防暑降温措施管理办法属于规范性文件。

三、夏季防暑降温用品必须要发放吗？我们单位都没发国家有没有硬性规定呢？

【回答】：要的，国家发布的《防暑降温措施管理办法》中有要求的。

四、请事假9天防暑降温补贴会全被扣掉吗？

航空发动机防暑管理 第3篇

作为飞机的核心组成部分, 航空发动机的健康管理是航空公司日常工作的重中之重。航空发动机是一个十分复杂的系统, 其日常运营中会产生大量的状态监控数据。这些监控数据能够帮助工程师了解发动机当前状态, 判断发动机有无发生故障, 并根据当前状态制定相应的维修计划。因此实现对航空发动机数据的有效监控与管理成为各航空公司的迫切需求。

以往航空发动机的状态监控数据都存储在关系型数据库中。工程上应用较广泛的关系型数据库包括Oracle、SQLServer、DB2、Sybase、Access等[1]。在存储数据量较小时, 采用传统的关系型数据库进行检索, 其检索速度是可以满足日常需求的。然而随着发动机状态监控技术的进步以及航空公司机队飞机数量的快速增加, 航空公司收集到的状态监控数据量逐渐变的非常庞大, 并且还有不断增长的趋势。以国内某航空公司为例, 2013年时其飞机保有量大约为300架, 每天大约有1300多个航班。在这种情况下, 仅仅是快速存取记录器 (QAR) 记录的数据量就达到每年2TB的规模[2]。这仅仅是QAR的数据量, 其他数据来源如飞机通信寻址报告系统 (ACRAS) 、原始设备制造商 (OEM) 等都会产生大量的监控数据。随着航空公司机队规模的扩大以及技术的进步, 其获得的发动机状态监控数据量将变得更加巨大。

虽然关系型数据库性能非常好, 但它毕竟是通用型的数据库, 并不能完全适应所有用途。传统的关系型数据库需要固定的模式来描述数据, 因此难以适应工况数据模式多变的特点;传统的数据库很难进行横向扩展。对于容量扩充的需求只能通过停机维护和数据迁移来实现, 时间和财力成本较高。此外, 传统的关系型数据库难以满足高并发读写的需求, 简单查询时返回结果不够快并且对硬件性能要求较高[3]。由于存在这些缺陷, 仅依靠关系型数据库本身的索引或者分区分表等方法来存储规模日趋增长的发动机监控数据, 其存储和使用效率会变的非常低下, 严重时甚至会导致数据库服务器崩溃。

针对航空公司有效存储管理发动机海量监控数据的迫切需求, 本研究提出一种面向民用航空发动机海量监控数据的存储管理方法, 并设计了相应的大数据存储管理系统。使用关系型数据库和分布式文件系统构成两级存储模式。上层利用Oracle实现航空发动机管理机制和基础数据的组织;底层利用HBase分布式文件系统实现对海量数据的高性能存储管理。这种结构可以实现航空发动机基础数据与监控数据的动态耦合, 一定程度上实现了航空公司有效存储管理海量监控数据的需求。

1 系统需求分析

飞机从起飞到降落, 发动机各个参数由飞机状态监控系统 (ACMS) 的传感器实时测得并被编入发动机报, 通过飞机通讯寻址与报告系统 (ACARS) 发往地面站。航空发动机的生产厂家 (OEM) 也会采用自己研制的发动机状态监控软件对ACARS数据进行处理, 并将处理后的数据 (OEM数据) 发送给航空公司。目前这两类数据在航空公司的应用是比较广泛和成熟的, 因此本研究专门针对民用航空发动机这两类数据设计一套海量数据存储和管理系统。该系统应具有如下功能:

a) 定制解析协议解析发动机监控数据。如上所述, 目前航空公司经常使用ACARS报文数据和OEM数据对发动机进行管理。但这两类数据原始形式并不能直接为工程师所用, 必须采用专门的解析协议对其解析后方能使用。ACARS报文一般为txt格式文件, OEM数据一般为excel文档。

b) 监控发动机参数中出现的不合理状况并给出报警信息。需要针对不同发位、不同班次的发动机进行监控并综合各方面的信息判断发动机当前状态。在报警功能中报警规则应能够根据工程师需求人工修改, 并且报警历史应该被保存以供工程师日后查看。

c) 为用户提供数据的图形化展示。该部分应该为用户提供包括数据图形展示、图形导出以及数据导出等功能。

d) 保证工程师能及时检索到所需数据。系统中将对海量数据 (亿级别以上) 的检索速度应该控制在15秒以内。

2 系统设计

针对航空公司有效存储管理发动机海量监控数据的迫切需求, 本研究设计了一个基于HBase的民用航空发动机大数据管理系统。该系统可以分为四层, 从下而上依次为数据层、业务逻辑层、表现层和客户层。

数据层使用关系型数据库和分布式文件系统构成两级存储模式。业务逻辑层主要功能是解析航空发动机监控数据。表现层主要功能是报警管理和趋势分析。客户层是web浏览器, 用户在客户端无需额外安装任何软件, 只要有可运行的网络并且计算机安装了web浏览器即可访问该系统。该系统的整体架构如图1所示。下面对系统的业务逻辑层和表现层进行详细阐述。

2.1 业务逻辑层

业务逻辑层的主要功能是定制解析协议, 将原始ACARS报文和OEM数据解析成标准化、规范化并且可直接操作的有效数据。该层可进一步分解为SMI标签管理、子标签管理、标准化参数管理、参数监控类型管理、ACARS模板管理和OEM模板管理六个模块。

2.1.1 SMI标签管理

SMI是区分报文的首层标志。报文的形式主要有参数监视报 (DFD) 、故障报 (CFD) 、运控报 (M10) 、厂家报文 (OEM) 。前三种报文分别来自机载系统的三个不同模块, 其中DFD来自发动机参数监视系统ACMS, CFD来自故障监视系统CMC, M10来自运控系统ACARS, 这三种类型的报文都通过ACARS统一向地面发送, 地面站未对其进行区分。因此需要设置首层标志SMI来区分不同类型的报文。

2.1.2 子标签管理

子标签是区分报文的下一层标志。比如ACARS报文又可以进一步分成起飞状态报 (TKO) , 巡航状态报 (CRZ) 等。采用子标签可以对报文进行更加具体的分类。

2.1.3 标准化参数管理

各个发动机厂家对各项参数的命名并没有统一规范。为方便管理数据, 需要制定一套统一的发动机参数命名规范。根据该规范将各个厂家提供的数据标准化, 这样做有利于日后对发动机数据的管理和利用。

2.1.4 参数监控类型管理

方便用户根据自身需求选择不同的参数监控类型, 比如气路监控、振动监控等。

2.1.5 ACARS模板管理

该部分的主要功能是配置参数在报文中的位置, 将每种报文中各个参数所在行列记录在xml模板中。因为xml可以明确表示各个参数的属性信息和所处位置, 采用dom4j可以对xml文件进行解析和生成。xml模板的格式如图2所示。

2.1.6 OEM模板管理

该部分主要确定OEM文件中各行各列的意义及其对应关系。在解析OEM文件时需要获取标题所在行、数据开始行、发动机序列号 (ESN) 所在列、时间所在列、时间格式、各列参数与标准化参数的对应关系、参数是否需要导入数据库、飞行阶段设定规则等信息。这个模块可以根据用户需求自定义格式, 增加操作灵活性。

2.2 表现层

表现层主要包括报警管理和趋势分析两个模块。报警管理的主要功能是设定报警规则和查询报警历史信息。趋势分析的主要功能是绘制数据基本图和复合图。

2.2.1 报警管理

一条报警规则的基本信息包括报警类型、报警条件和是否自动报警。报警类型包括超限报警和突变报警。报警条件设置支持简单的阈值设置 (上下限) 、逻辑运算 (与、或、非、异或等) 、简单的数学运算 (加、减、乘、除等) 和复杂的数学运算 (绝对值、平方、立方、平方根、立方根、指数、对数、最大值、最小值等) 。

报警条件中的参数来自标准化处理以后的参数, 可支持多时间点和多发位运算。参数的发位由后缀“_1” (左发) 、“_2” (右发) 区分, 如果只有一个发位, 不加后缀。采样点的位置由后缀$n表示, 其中n为一整数, $n表示当前值的前第n点。如果没有此后缀, 则表示当前值。参数的来源由后缀@ACARS、@OEM区分。ACARS报文中发位可以根据参数后缀直接区分。OEM中发位需要根据发动机装机信息确定。

2.2.2 报警历史信息查询

该部分中工程师可以查看所有报警记录, 并且能够查看报警时对应的具体数据。在报警位置可根据自身经验添加处理意见。

2.2.3 基本图绘制

用户可以根据需求将一段时间内的数据以图形的方式展现出来, 从而让用户通过观察图形更好地判断发动机当前和未来的状态。该部分的主要功能有图形展示、图形文件导出以及数据文件导出。图形展示功能中提供如下五种展示方式:

单参数VS时间:X轴为时间, Y轴为一种参数值;

单参数VS采样点:X轴为采样点, Y轴为一种参数值;

单参数VS单参数:X轴和Y轴均为单参数值, 用户可根据需求自己设置X轴和Y轴的参数;

多参数VS时间:X轴为时间, Y轴至少为一种参数值;

多参数VS采样点:X轴为采样点, Y轴至少为一种参数值;

上述5种方式中均可以绘制至少一台发动机的数据图形。

其中多参数VS时间和多参数VS采样点图形可以选择如下两种绘图方式:参数集中显示 (所有数据均在同一个界面中展示) ;参数独立显示 (每个界面仅显示单个参数数据, N个界面对应N个参数) 。

2.2.4 复合图绘制

在基本图的基础上, 可选择在同一个界面上绘制多个基本图形成复合图。

3 关键技术

本系统采用No SQL方式存储航空发动机运行过程中产生的海量数据。No SQL是一个云计算背景下蓬勃发展的分布式、非关系型数据库系统, 支持半结构化、结构化数据的高并发读写, 存储键值、列族、文档、图等多种数据类型。No SQL具有良好的可伸缩性和可扩展性, 能够有效利用云计算所提供的海量数据存储管理、分布式并行计算能力[4]。

目前出现了一些No SQL非关系数据存储系统, 例如, Apache社区的HBase, Facebook的Cassandra, Amazon的Dynamo以及支持高效数据查询的内存数据存储系统Redis等等。这些数据存储都采用了key-value数据模型.在key-value数据存储系统中, HBase的使用最为广泛[5]。

本系统使用HBase分布式数据库存储数据。HBase (Hadoop Database) 是一个结构化数据的分布式存储系统, 是Hadoop项目的子项目, 采用基于列而不是基于行的模式来存储数据[6]。

本系统在存储与管理发动机监控数据时需要区分不同的发动机, 因此HDFS (Hadoop实现的一个分布式文件系统) 中以发动机序列号 (ESN) 作为文件相应目录的唯一标识。Hadoop海量数据文件存储结构如图3所示。

系统中对发动机监控数据的查询主要依据时间和标准化监控属性ID, 因此将标准化监控属性ID和时间的组合作为行健。系统对数据操作时还需要区分监控数据产生的飞行阶段和数据来源, 因此除了保存监控属性值外, 还需要保存飞行阶段和数据来源信息。HBase数据模型如表1所示。

Row Key是标准化监控属性ID和时间的组合。标准监控属性ID为固定32位长度。时间精确到秒, 并统一使用yyyymmddhhmmss的格式, 因此长度固定为14位。两者组合起来, Row Key为固定长度的46位。

Column Family为一个列族, 因为所有列都表示一个时间段内的发动机信息, 本研究中只设一个列族, 命名为MONITORDATA, 意为监控数据。

VALUE为标准化监控属性的值, 一般为double类型。

DATA SOURCE为数据来源, 系统中数据一般来自发动机原始报文或厂家数据, 使用数据来源ID表示, 一般为固定32位长度。

FLIGHT PHASE为飞行阶段, 系统中的飞行阶段有起飞、爬升、巡航等阶段, 使用飞行阶段ID表示, 一般为固定32位长度。

因为系统中状态监控数据的新增、修改操作都设置为在后台定时运行, 并且该运行时间一般选择在非工作时间, 不会影响用户对该系统的使用。因此以下主要针对海量数据的查询效率进行测试。为更好地判断新系统存储海量数据时的查询效率, 采用对比试验方法对HBase和Oracle的查询性能进行测试。根据实际需求, 增加特殊检索方式, 例如根据时间段检索。前文已给出HBase的数据模型, 对比用的Oracle数据模型如表2所示。

鉴于测试环境要求, Oracle中暂时存有一千万条左右的数据, HBase中数据数量级在亿以上。Oracle为一台单独的数据库服务器, HBase为三台配置完全一样的PC机组成的一个服务器集群。各PC机配置如表3所示。

选取2015年1月1日至1月10日的数据对两种存储系统进行测试, HBase和Oracle的检索效率对比如表4所示。

通过表4结果可知, 在HBase存储系统硬件条件较弱且存储数据更多的情况下, HBase的检索时间始终保持在10秒以内, 而Oracle的检索时间随着检索结果集的增加而迅速增加。工程实际中, 监控数据检索的结果集经常十分巨大, 此时Oracle的检索速度明显不能满足需求, 而HBase的检索速度基本不受结果集大小的限制, 能够满足系统检索速度需求。

4 结束语

发动机健康管理系统需要以海量的发动机状态监控数据为基础。鉴于传统的关系型数据库无法满足航空公司存储和管理海量数据过程中的某些需求, 本研究提出采用No SQL方式存储管理海量发动机监控数据。通过分析航空公司的实际需求, 给出了针对民用航空发动机的大数据管理系统的架构与模块设计。选取当前使用较为广泛的HBase分布式数据库存储数据, 根据发动机监控数据的特点设计数据模型。为测试新系统的查询性能, 设计试验与Oracle数据库进行对比。实验结果表明, 检索数据集较大时基于HBase的存储系统搜索效率要高于基于Oracle的存储系统, 并且搜索时间始终控制在10秒以内。本研究提出的基于HBase的民用航空发动机大数据管理系统可以弥补传统关系型数据库部分性能上的不足, 为航空发动机后续健康管理提供更加坚实的基础。

参考文献

[1]杨俊生.大数据时代数据存储技术的发展[J].电子世界, 2014, (05) :11-12.

[2]周新颖, 谭朝阳, 刘倩.挖掘“大数据”时代QAR如何改变飞机运营[N].中国民航报, 2013, 10 (21) :004.

[3]钟雨, 黄向东, 刘丹等.大规模装备监测数据的No SQL存储方案[J].计算机集成制造系统, 2013, 19 (12) :3008-3016.

[4]陈崇成, 林剑锋, 吴小竹等.基于No SQL的海量空间数据云存储与服务方法[J].地球信息科学学报, 2013, 15 (02) :166-174.

[5]葛微, 罗圣美, 周文辉等.Hi Base:一种基于分层式索引的高效HBase查询技术与系统[J].计算机学报, 2016, 39 (01) :140-153.

防暑降温工作管理制度 第4篇

1.目的

根据国家颁布的《防暑降温措施管理办法》和上级区域公司的有关规定，为保障公司员工在高温季节能够改善劳动条件，有良好的生产工作环境，特制定本制度。2.适用范围

本制度适用于XXXXX公司各部门。3.职责

3.1行政人事处负责建立、健全防暑降温工作制度，计划、实施、协调全公司的防暑降温工作。

3.2供应处应按行政人事处计划要求做好防暑降温物资的采购和供应工作。3.3财务处应根据当期防暑降温的费用计划，筹措落实资金到位。3.4公司工会、生产安全处负责对防暑降温工作进行监督和检查。4.工作内容和要求

4.1行政人事处对高温作业和夏季露天作业者，应发放防暑降温的药品，要供给足够的符合卫生保健要求的饮料。不得以发放钱物替代提供防暑降温饮料。防暑降温饮料不得充抵高温津贴。

4.2行政人事处依照有关规定对从事接触高温危害作业劳动者组织上岗前、在岗期间和离岗时的职业健康检查，将检查结果存入职业健康监护档案并书面告知劳动者。4.3行政人事处负责食堂卫生管理，严防发生食物中毒事故。

4.4行政人事处安排劳动者在35℃以上高温天气从事室外露天作业以及不能采取有效措施将工作场所温度降低到33℃以下的，应当向劳动者发放高温津贴，并纳入工资总额。

各部门采取有效措施，加强高温作业、高温天气作业劳动保护工作，确保劳动者身体健康和生命安全。

4.5各部门应在每年夏季来临之前，对所有生产及工作场所门窗进行检查，发现门窗及其附属物件破损短缺，应及时组织工段、部门统一行政人事处报修，安排计划及时修理和配置，以保证门窗完整，能开启能关闭，通风降温效能良好。

4.6生产安全处对辐射强度较大的高温作业员工，应供给耐燃、坚固、导热系数较小的工作服，其它高温作业可根据实际需要供给手套、鞋罩、围裙、眼镜和隔热面罩等劳动防护用品，并督促和指导劳动者正确使用。

4.7对负有高温作业的工段，应合理部署高温车间的热源和改善高温作业场所的通风条件，减少高温部件暴露的时间和面积。高温作业环境要采取通风措施，在自然通风满足不了降温要求的情况下，应全面采取机械通风。

4.8在日最高气温达到40℃以上，应当停止当日室外露天作业；日最高气温达到37℃以上、40℃以下时，全天安排劳动者室外露天作业时间累计不得超过6小时，连续作业时间不得超过国家规定，且在气温最高时段3小时内不得安排室外露天作业；

4.9在安排生产中，适应夏季高温期间的特殊需要，合理调整劳动组织，适当调整作息时间，筹划轮换休息，避免加班加点。特别高温作业场所，应采取“勤倒班”办法，缩短一次性连续作业时间。

4.10生产安全处负责制定高温中暑应急预案，定期进行应急救援的演习，并根据从事高温作业和高温天气作业的劳动者数量及作业条件等情况，配备应急救援人员和足量的急救药品。4.11生产安全处负责对劳动者进行上岗前职业卫生培训和在岗期间的定期职业卫生培训，普及高温防护、中暑急救等职业卫生知识。

4.12各部门对各种防暑降温设备（空调、电扇、排风扇等）应有专人管理，除按时检修维护外，机械动力处每年在暑季到来前应进行一次全面检修，并制定切实可行的使用和管理制度。4.13优先采用有利于控制高温的新技术、新工艺、新材料、新设备，从源头上降低或者消除高温危害。对于生产过程中不能完全消除的高温危害，应当采取综合控制措施，使其符合国家职业卫生标准要求。

4.14存在高温职业病危害的建设项目，应当保证其设计符合国家职业卫生相关标准和卫生要求，高温防护设施应当与主体工程同时设计，同时施工，同时投入生产和使用。

4.15不得安排怀孕女职工和未成年工从事《工作场所职业病危害作业分级第3部分：高温》（GBZ/T229.3）中第三级以上的高温工作场所作业。4.16在高温天气来临之前，用人单位应当对高温天气作业的劳动者进行健康检查，对患有心、肺、脑血管性疾病、肺结核、中枢神经系统疾病及其他身体状况不适合高温作业环境的劳动者，应当调整作业岗位。职业健康检查费用由用人单位承担。

4.17不得安排怀孕女职工和未成年工在35℃以上的高温天气期间从事室外露天作业及温度在33℃以上的工作场所作业。因高温天气停止工作、缩短工作时间的，用人单位不得扣除或降低劳动者工资。

4.18劳动者出现中暑症状时，应当立即采取救助措施，使其迅速脱离高温环境，到通风阴凉处休息，供给防暑降温饮料，并采取必要的对症处理措施；病情严重者，应当及时送医疗卫生机构治疗。劳动者因高温作业或者高温天气作业引起中暑，经诊断为职业病的，享受工伤保险待遇。5.相关记录