CN103558487A - 一种火工品线路检测系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种火工品线路检测系统，属于测量、测试技术领域，用于钝感或非钝感点火头通路电阻和绝缘电阻检验。该系统它包括主控模块、选通模块、测量模块、电源模块、显示键盘模块、打印机、测试转接线束和火工品线路检测模块单元；主控模块采用嵌入式处理器，外围扩展了SDRAM、NandFlash资源,利用电源模块供电，连接测试转接线束，结合火工品线路检测模块单元对整个测试过程进行控制，读取和分析采集数据，控制显示键盘模块显示和键盘输入，将分析结果发送到打印机输出，通过AHB总线与测量模块、选通模块进行交互。本发明已在某型产品火工品装后测试中得到成功应用，解决了传统的检测方法自动化程度低、测试时间长、安全性及可靠性差等问题，改进了检测方法。
Description
技术领域
本发明涉及一种火工品线路检测系统，属于测量、测试技术领域，用于钝感或非钝感点火头通路电阻和绝缘电阻检验。
背景技术
目前飞航导弹上的火工品, 通常在技术阵地导弹各项测试结束后，导弹封舱前，对弹上火工品及相应的供电通路和绝缘性能进行测试。传统的检测方法是人工采用电雷管测试仪火工品线路的通路电阻；采用兆欧表测量火工品线路与壳体间的绝缘电阻。或采用具有相同功能的检测装置进行检验。
但传统的检测方法自动化程度低、测试时间长、安全性及可靠性差，已经不能满足当前的实际测试要求。查阅国军标中相关要求，GJB3653.2-1999中7.5和7.6分别规定了绝缘电阻检验和通路电阻检验方法；GJB3653.4-2002中6.8.16规定了电点火具不发火试验方法；GJB344A-2005中3.7.2和3.7.3分别规定了介质耐受电压和不发火的检验要求。在此基础上对传统的检测方法进行改进。
发明内容
本发明为克服上述缺陷，目的在于提供一种可以实现安全、高效、准确、可靠的对火工品通路完好性和线路绝缘性进行检测的火工品线路检测系统，提高测试自动化程度，缩短测试时间。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种火工品线路检测系统，该系统它包括主控模块、选通模块、测量模块、电源模块、显示键盘模块、打印机、测试转接线束和火工品线路检测模块单元；
主控模块采用嵌入式处理器，外围扩展了SDRAM、Nand Flash资源,利用电源模块供电，连接测试转接线束，结合火工品线路检测模块单元对整个测试过程进行控制，读取和分析采集数据，控制显示键盘模块显示和键盘输入，将分析结果发送到打印机输出，通过AHB总线与测量模块、选通模块进行交互。
所述选通模块完成测量信号的输入、输出初级调理；板载继电器组成矩阵开关，实现通路电阻测试和绝缘电阻测试所要求的开关切换功能；
测量模块通过控制接口，输入控制信号，经过驱动后对选通模块和调理电路进行控制；
恒流源和高压源集成在选通模块中，提供测试所需的激励信号源；
恒流源采用工业级产品，电流≤10mA；高压源采用DC/DC模块产生，为500V、250V和100V可选，该模块共有通用通路电阻选择通道16路，绝缘电阻选择通道17路。
测量模块主要负责测量信号的次级调理、采集、存储和传输，板载FPGA控制信号调理和ADC采集功能，并将采集数据存储于板载SRAM或SDRAM中，通过AHB总线与主控模块进行数据传输，将选通模块的开关控制工作也交由测量模块中的FPGA实现，选通模块上只需实现相应继电器的驱动即可。
所述电源模块完成AC/DC转换，电池充电管理以及电源开关功能；电池采用容量为5Ah，输出电压12V的定制可充电宽温锂电池，工作时依靠电池供电，电池供电不足时可通过适配器进行供电。
所述显示键盘模块集成LCD显示器和按键输入电路，LCD彩色显示屏，通过扁平电缆与主控模块显示接口连接；键盘具备自定义功能键和导航键，通过IIC信号接口与主控模块通信。
所述打印机采用嵌入式热敏打印机，具备RS232(TTL)串行通信接口，主控模块可通过通信接口对该打印机进行控制。
所述测试转接线束用于将火工品线路检测装置和被测产品相连接。
所述火工品线路检测模块单元在装置上电后，先后对采集模块、高压源和恒流源进行自检，自检完成后进入主界面，如果其中有一项自检失败，装置停止工作，重启装置。
所述打印机为小型打印机。
在硬件设计时主要考虑火工品线路检测装置需连接便捷、操作简单、安全可靠；在软件设计时充分考虑本单位火工品线路检测技术条件、国军标中相关火工品线路检验方法和实际安全操作要求。
火工品线路检测模块单元操作说明：
装置开机、自检正常后，进入测试界面，此时可进行按键操作。
界面左上方显示当前装置处于何种测试功能下；界面上方中间区域指示在绝缘或通路电阻测试时，高压源和恒流源的输出状态，并显示出高压源电压值；界面右上方用于显示当前时间和电源电量。
界面上方指示条内，用于显示当前测试模式和测试状态；测试模式包括：自动、手动和独立；测试状态包括：测试中、未测试。测试中时，指示条下方会显示当前测试连接号和节点名称。
界面中心区域为主要用于显示测试结果。
界面下方为按键显示区域，对应面板上的6个功能键；当面板有按键按下时，界面中其对应的按键将高亮显示。
软件按键功能：
a.“功能”按键：绝缘电阻测试、通路电阻测试功能切换，默认为绝缘电阻测试。
b.“模式”按键：自动、手动、独立测试模式切换，默认为自动未测试。
c.“设置”按键：根据“功能”“模式”，进行自动、手动或独立测试参试设置，通过数字和导航键更改默认设置，选择完成后确认。
d.“校准”按键：按设置参数，进行自动、手动或独立测试通道自校准。
e.“开始”按键：进行绝缘电阻测试或通路电阻测试。
f.“打印”按键：打印绝缘电阻或通路电阻自动测试结果。
本发明的有益效果：
本发明已在某型产品火工品装后测试中得到成功应用，解决了传统的检测方法自动化程度低、测试时间长、安全性及可靠性差等问题，改进了检测方法。其优点在于：
a.自校准功能，消除装置自身对检测结果的影响。
b.安全性好，通过装置状态自检、电缆防插错设计、硬件隔离设计、高压输出告警、绝缘检查时线路物理短接和恒流源设计稳定在1mA等手段，保证装置不会损毁被测火工品。
c.具有良好的通用性，检测指标符合国军标相关要求，只需制作相应测试转接电缆，并进行程序更改，即可拓展用于多型号多系列产品的火工品通路完好性和线路绝缘性检测。
d.具有良好的可操作性，装置连接便捷、软件运行安全可靠。
e.具有良好的人机交互界面，程序操控逻辑性强、自动化程度高。
附图说明
图1为本发明的结构框图。
图2为本发明的流程框图。
具体实施方式
下面结合附图1对本发明进行详细说明：
一种火工品线路检测系统，该系统它包括主控模块1、选通模块2、测量模块3、电源模块4、显示键盘模块5、打印机6、测试转接线束7和火工品线路检测模块单元8；
主控模块1采用嵌入式处理器，外围扩展了SDRAM、Nand Flash资源,利用电源模块4供电，连接测试转接线束7，结合火工品线路检测模块单元8对整个测试过程进行控制，读取和分析采集数据，控制显示键盘模块5显示和键盘输入，将分析结果发送到打印机6输出，通过AHB总线与测量模块3、选通模块2进行交互。
所述选通模块2完成测量信号的输入、输出初级调理；板载继电器组成矩阵开关，实现通路电阻测试和绝缘电阻测试所要求的开关切换功能；
测量模块3通过控制接口，输入控制信号，经过驱动后对选通模块2和调理电路进行控制；
恒流源和高压源集成在选通模块2中，提供测试所需的激励信号源；
恒流源采用工业级产品，电流≤10mA；高压源采用DC/DC模块产生，为500V、250V和100V可选，该模块共有通用通路电阻选择通道16路，绝缘电阻选择通道17路。
测量模块3主要负责测量信号的次级调理、采集、存储和传输，板载FPGA控制信号调理和ADC采集功能，并将采集数据存储于板载SRAM或SDRAM中，通过AHB总线与主控模块2进行数据传输，将选通模块2的开关控制工作也交由测量模块3中的FPGA实现，选通模块2上只需实现相应继电器的驱动即可。
所述电源模块4完成AC/DC转换，电池充电管理以及电源开关功能；电池采用容量为5Ah，输出电压12V的定制可充电宽温锂电池，工作时依靠电池供电，电池供电不足时可通过适配器进行供电。
所述显示键盘模块5集成LCD显示器和按键输入电路，LCD彩色显示屏，通过扁平电缆与主控模块1显示接口连接；键盘具备自定义功能键和导航键，通过IIC信号接口与主控模块1通信。
所述打印机6采用嵌入式热敏打印机，具备RS232(TTL)串行通信接口，主控模块1可通过通信接口对该打印机进行控制。
所述测试转接线束7用于将火工品线路检测装置和被测产品相连接。
所述火工品线路检测模块单元8在装置上电后，先后对采集模块、高压源和恒流源进行自检，自检完成后进入主界面，如果其中有一项自检失败，装置停止工作，重启装置。
所述打印机6为小型打印机。
备注：图中发明的构成单元：主控模块1、选通模块2、测量模块3、电源模块4、显示键盘模块5、打印机6、测试转接线束7和火工品线路检测模块单元8，标注9为内含多组火工品的被测产品9，其中：
主控模块1：，通过各种接口控制其它单元，采用ARM9处理器为核心的嵌入式处理器，属于自研模块，如基于S3C2240A开发；
选通模块2：作为被测火工品通路和绝缘电阻检测选择通道，属于自研模块，如采用MEDER B6/8 LI12-1A85继电器开发绝缘电阻检测通道选通板；采用TAKAMISAWA NA5W-K继电器开发通路电阻检测通道选通板；恒流源采用工业级产品，电流≤10mA；高压源采用DC/DC模块产生，为500V、250V和100V可选；
测量模块3：主要负责测量信号的次级调理、采集、存储和传输，属于自研模块，如采用16位AD采集模块进行开发；
电源模块4：用于装置供电，如12V宽温锂电池；
显示键盘模块5：属于自研模块，如采用5.7寸4：3 LCD彩色显示屏，通过扁平电缆与单元1显示接口连接。键盘具备自定义功能键和导航键，通过IIC信号接口与单元1连接通信；
打印机6：用于结果打印输出，如炜煌E19；
测试转接线束7：用于检测信号转接，属于自研；
火工品线路检测模块单元8：用于检测流程控制，属于自研。
整个测试流程如图2。
工作流程：
1）检测装置搭建
如硬件连接示意图所示，根据需要进行硬件选型开发，在主控模块[1]中安装相应的硬件驱动和火工品线路检测模块单元[8]。
2）检测装置开机、自检
采用电源模块[4]供电，装置开机后进行初始化和自检，显示自检结果，自检通过后方可进行后续操作，若自检失败或是开机后装置运行异常，可断电等待10秒重新上电即可。
自检测试包括内部高压输出测试、采集模块测试、恒流源测试等内容。
3）连接电缆
自检通过后连接测试转接线束[7]，也可根据测试界面提示移除或连接测试转接线束[7]。
4）自校准
首先将测试转接线束[7]接入绝缘电阻测试接口，选择绝缘电阻自动测试，使用默认设置进行自校准，确保当前装置及电缆绝缘性能满足技术指标的要求，否则绝缘测试功能禁用。
绝缘电阻测试自校准正常后，将测试转接线束[7]接入通路电阻测试接口，确保另一端的线路短接头已连接，选择通路电阻自动测试，使用默认设置进行自校准，程序自动会将测试转接线束[7]各通道的线阻记录到通路电阻检测自校准文件中。如有异常，程序会给出故障提示。
以上均正常后，取下线路短接头，使之与被测产品[9]的对应端相连。按照技术条件的要求进行相关测试。
5）选择测试功能、模式
对装置进行相关测试配置，选择进行通路电阻或绝缘电阻测试、手动/自动/独立测试、通道配置、测试电压等参数。
6）启动测试
相关参数设置好后，启动手动/自动/独立测试功能。整个测试过程按照相关安全操作方法进行，提供相应测试阶段指示和告警。
在启动测试前，装置会进行电缆防插错检测，硬件检测及软件判断相结合，若发现所选模式和所接电缆口不对应，则发出告警，停止启动测试。测试过程中，会显示当前测试值。
完成测试后，程序自动断开高压或激励源，控制所有接口处于安全状态。依照技术条件，相关测试线路已经写入配置文件中。实际使用中，只需进行通路电阻或绝缘电阻自动测试选择，根据功能选择连接测试电缆后，按下“开始”按键即可，测试数据和结果判读会显示在界面上。如果线路测试异常，可切换至手动模式测试异常线路。
如果测试中电源模块[4]不足，程序会给出提示，此时可使用充电适配器为测试装置供电。装置充电时，请勿用于测试，这可能会引起测试值超差，如要进行测试，必须移除充电适配器。
7）显示/打印测试结果
当测试工作结束后，显示各通道测试结果，支持是否打印选择。
8) 测试完成
关机或等待启动下次测试工作。
9）复位
待完成所有测试后，退出火工品线路检测模块单元[8]界面，检测装置断电，移除测试转接线束[7]，将线路短接头重新连接，将相关附件归位，便于下次取用。
Claims (9)
1.一种火工品线路检测系统，该系统它包括主控模块（1）、选通模块（2）、测量模块（3）、电源模块（4）、显示键盘模块（5）、打印机(6)、测试转接线束(7)和火工品线路检测模块单元(8)；
其特征在于: 主控模块（1）采用嵌入式处理器，外围扩展了SDRAM、Nand Flash资源,利用电源模块（4）供电，连接测试转接线束(7)，结合火工品线路检测模块单元（8）对整个测试过程进行控制，读取和分析采集数据，控制显示键盘模块（5）显示和键盘输入，将分析结果发送到打印机(6)输出，通过AHB总线与测量模块（3）、选通模块（2）进行交互。
2.根据权利要求1所述的火工品线路检测系统，其特征在于：所述选通模块（2）完成测量信号的输入、输出初级调理；板载继电器组成矩阵开关，实现通路电阻测试和绝缘电阻测试所要求的开关切换功能；
测量模块（3）通过控制接口，输入控制信号，经过驱动后对选通模块（2）和调理电路进行控制；
恒流源和高压源集成在选通模块（2）中，提供测试所需的激励信号源；
恒流源采用工业级产品，电流≤10mA；高压源采用DC/DC模块产生，为500V、250V和100V可选，该模块共有通用通路电阻选择通道16路，绝缘电阻选择通道17路。
3.根据权利要求1所述的火工品线路检测系统，其特征在于：测量模块（3）主要负责测量信号的次级调理、采集、存储和传输，板载FPGA控制信号调理和ADC采集功能，并将采集数据存储于板载SRAM或SDRAM中，通过AHB总线与主控模块（2）进行数据传输，将选通模块（2）的开关控制工作也交由测量模块（3）中的FPGA实现，选通模块（2）上只需实现相应继电器的驱动即可。
4.根据权利要求1所述的火工品线路检测系统，其特征在于：所述电源模块（4）完成AC/DC转换，电池充电管理以及电源开关功能；电池采用容量为5Ah，输出电压12V的定制可充电宽温锂电池，工作时依靠电池供电，电池供电不足时可通过适配器进行供电。
5.根据权利要求1所述的火工品线路检测系统，其特征在于：所述显示键盘模块（5）集成LCD显示器和按键输入电路，LCD彩色显示屏，通过扁平电缆与主控模块（1）显示接口连接；键盘具备自定义功能键和导航键，通过IIC信号接口与主控模块（1）通信。
6.根据权利要求1所述的火工品线路检测系统，其特征在于：所述打印机（6）采用嵌入式热敏打印机，具备RS232(TTL)串行通信接口，主控模块（1）可通过通信接口对该打印机进行控制。
7.根据权利要求1所述的火工品线路检测系统，其特征在于：所述测试转接线束（7）用于将火工品线路检测装置和被测产品相连接。
8.根据权利要求1所述的火工品线路检测系统，其特征在于：所述火工品线路检测模块单元（8）在装置上电后，先后对采集模块、高压源和恒流源进行自检，自检完成后进入主界面，如果其中有一项自检失败，装置停止工作，重启装置。
9.根据权利要求1所述的火工品线路检测系统，其特征在于：所述打印机（6）为小型打印机。
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