基于知识图谱的航空发动机涡轮叶片故障自动检测系统设计

来源：计算机测量与控制杂志2025年第6期北京时间：

作者：王明理

摘要：涡轮叶片的故障特征涉及振动、温度、应力等多个方面,这些特征之间存在复杂的关联。现有检测系统难以深入分析这些特征之间的内在联系,从而影响故障诊断的准确性。为此,设计并开发航空发动机涡轮叶片故障自动检测系统。系统硬件部分包括传感模块、数据处理模块、主控模块以及数据传输模块等多个部分的设计。在硬件系统支持下,首先利用传感模块获取涡轮叶片的实时工作数据,并提取实际工作特征。然后构建的航空发动机涡轮叶片故障知识图谱。并将知识图谱中的标准故障特征与工作特征进行匹配计算,得出故障匹配度。最后,根据涡轮叶片的运行工况设定故障匹配度阈值,以此实现涡轮叶片故障的自动检测功能。实验结论表明:在正常、高温高压和高速旋转工况下,与传统检测系统相比,优化设计系统的故障类型误检率明显降低,振动幅值和表面温度故障参数检测误差分别减小0.4um和3.6℃。

关键词：知识图谱;航空发动机;涡轮叶片;叶片故障;自动检测系统;