CN105137253B - 机场助航灯调光器实验台 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种机场助航灯调光器实验台，包括：与机场助航灯调光器输出端相连接的模拟负载；所述模拟负载包括：N个相互串联的功率电阻支路；多个分别与各功率电阻支路并联连接的开关电路；通过控制所述开关电路的开关状态，实现与该开关电路并联连接的功率电阻支路接入模拟负载或被旁路而与所述模拟负载断开；电流检测模块；通讯接口；与所述电流检测模块和通讯接口相连接的控制器；本发明能够实现机场助航灯调光器的恒流标定点数测试、输出开路电压测试、最大输出负载能力测试和绝缘电阻在线监测单元误差测试。

Description

机场助航灯调光器实验台

技术领域

本发明涉及机场助航设备领域，具体为一种机场助航灯调光器实验台。

背景技术

机场助航灯光系统是确保在夜间或能见度较低的情况下飞机正常起降的必要目视助航设施。其中，恒流调光器是机场助航灯光系统中的核心设备，它的性能优劣决定了机场助航灯光系统的稳定性、可靠性和经济性，且与飞机起降和滑行的安全性紧密相关。恒流调光器的负载是由分布在飞行区的卤素灯泡通过隔离变压器经由回路电缆串联起来构成。目前，机场助航设备领域存在的问题是：

1、对于新建机场用户或者采购新机的用户，调光器运抵现场并安装就位后，必须进行单机试验，常规做法为先空载即负载短路运行一段时间(一般可采用一周)，若无故障，再连接真实灯光负载进行试验，但在试验的过程中，由于调光器的性能问题导致回路大面积甚至整个回路灯光负载烧毁的现象时有发生，提高了试验成本。

2、对于一般老机场用户，在调光器故障后，由灯光站现场更换零部件维修，但维修后的调光器不一定能够恢复正常，存在回路灯烧毁和抢修换灯的风险。

3、对于调光器制造商来说，也必须进行产品试验并老化，其采用的试验台通常也是采用上百只真实灯光负载串联构成，由于每台调光器需要老化数十小时，而专用卤素灯泡的寿命仅2000小时左右且售价昂贵，增加了调光器制造商的生产成本。

4、《民用机场助航灯光系统运行维护规程》AP-140-CA-2009-1第2.9.1条目规定：调光器的输出电流校准每年进行一次，而事实上绝大多数机场仅配备有一般通用的钳形电流表，无法满足调光器输出电流校准的精度需要，在实践中在华南某机场和东北某机场都发现了不合格调光器，而机场无法及时获知，也不能标定，只能请求生产商提供服务，影响实际助航效果。

5、在机场助航灯光系统中，灯具几乎都安装在户外，供电电缆也多采用野外地埋的方式，由于大地温度、湿度、霉菌等环境因素容易引发水树枝现象，进而电缆的绝缘性变差、灯光回路绝缘电阻值产生变化。目前多数机场助航灯调光器都设置有绝缘电阻在线监测单元，用于监测灯光回路的绝缘状况是否良好，但都无法校验绝缘电阻在线监测单元的检测误差，只能作为参考，假报警和漏报警时有发生。

发明内容

本发明针对以上问题的提出，而研制一种机场助航灯调光器实验台。

本发明的技术手段如下：

一种机场助航灯调光器实验台，所述实验台包括：

与机场助航灯调光器输出端相连接的模拟负载；所述模拟负载包括：N个相互串联的功率电阻支路；多个分别与各功率电阻支路并联连接的开关电路；通过控制所述开关电路的开关状态，实现与该开关电路并联连接的功率电阻支路接入模拟负载或被旁路而与所述模拟负载断开；

用于检测所述机场助航灯调光器输出电流的电流检测模块；

与所述机场助航灯调光器相连接的通讯接口；所述通讯接口将所述机场助航灯调光器发送过来的机场助航灯调光器当前所处于的光强等级状态值传输给所述实验台；

与所述电流检测模块和通讯接口相连接的控制器；所述机场助航灯调光器能够处于不同的工作状态，所述控制器根据机场助航灯调光器当前所处于的光强等级状态值得出对应的电流标准值，并对任一工作状态下的电流检测模块检测到的输出电流和得出的所述电流标准值进行比较并得出两者之间的电流差值，并对机场助航灯调光器各工作状态下分别对应的所述电流差值是否在第一预设范围内均进行判断；

进一步地，

所述模拟负载还包括串接在机场助航灯调光器一输出端和所述模拟负载一端之间的卸载保护开关J0；当卸载保护开关J0断开时，所述模拟负载与所述机场助航灯调光器之间的连接断开；

所述实验台还包括用于检测所述机场助航灯调光器输出电压的电压检测模块；所述控制器与所述电压检测模块相连接，在所述卸载保护开关J0断开后，所述电压检测模块检测到的输出电压逐渐变大至最大电压值并在机场助航灯调光器发生开路保护后消失，所述控制器获取到所述最大电压值并将该最大电压值作为机场助航灯调光器的输出开路电压指标；

进一步地，设置所述机场助航灯调光器工作在最大光强等级状态，调整所述模拟负载输出的电阻值由大至小变化，并当所述电流检测模块检测到的输出电流等于机场助航灯调光器额定电流时，确定模拟负载当前输出的电阻值和所述机场助航灯调光器当前输出的功率值作为机场助航灯调光器的最大输出负载能力指标；

进一步地，所述机场助航灯调光器具有绝缘电阻在线监测单元，所述实验台还包括：

绝缘电阻模拟模块；所述绝缘电阻模拟模块一端与机场助航灯调光器任一输出端相连接，另一端连接大地；所述绝缘电阻模拟模块能够实现不同已知电阻值的输出；所述控制器与所述绝缘电阻在线监测单元和所述绝缘电阻模拟模块相连接，并在同一时间对所述绝缘电阻在线监测单元监测到的绝缘电阻值与所述绝缘电阻模拟模块输出的电阻值进行比较并得出两者之间的电阻差值，并对该电阻差值是否在第二预设范围内均进行判断；

进一步地，不同的工作状态包括开机状态、关机状态、不同光强等级状态和所接模拟负载输出不同的电阻值状态；所述控制器对电流检测模块在机场助航灯调光器不同工作状态下所检测到的机场助航灯调光器输出电流、通讯接口传输过来的机场助航灯调光器当前所处于的光强等级状态值、电流标准值、机场助航灯调光器各工作状态下对应的电流差值是否在第一预设范围内的判断结果、所述输出开路电压指标、所述最大输出负载能力指标、所述绝缘电阻在线监测单元监测到的绝缘电阻值、所述绝缘电阻模拟模块输出的已知电阻值、以及各电阻差值是否在第二预设范围内的判断结果进行存储并根据这些数据生成检测报告；所述控制器根据任一电流差值未在第一预设范围内的判断结果判定所述机场助航灯调光器的输出电流不合格，根据任一电阻差值未在第二预设范围内的判断结果判定所述机场助航灯调光器的绝缘电阻在线监测单元不合格；

进一步地，所述绝缘电阻模拟模块包括：

相互并联的第一绝缘电阻模拟支路、第二绝缘电阻模拟支路和第三绝缘电阻模拟支路；所述第一绝缘电阻模拟支路包括：模拟电阻控制开关S2、二极管D1、二极管D2、模拟电阻R13和模拟电阻R14；所述模拟电阻控制开关S2一端与机场助航灯调光器任一输出端相连接，另一端连接二极管D1阴极，以及连接二极管D2阳极；二极管D1阳极经由模拟电阻R13连接所述尖端放电装置FJ一端；二极管D2阴极经由模拟电阻R14连接所述尖端放电装置FJ一端；

尖端放电装置FJ；所述尖端放电装置FJ另一端连接大地；

与所述尖端放电装置FJ相并联的放电控制开关S10；

进一步地，

所述第二绝缘电阻模拟支路包括相互串联的模拟电阻控制开关S4和模拟电阻R17；所述第三绝缘电阻模拟支路包括模拟电阻控制开关S9；

所述绝缘电阻模拟模块还包括与所述第一绝缘电阻模拟支路相并联的第四绝缘电阻模拟支路、第五绝缘电阻模拟支路、第六绝缘电阻模拟支路、第七绝缘电阻模拟支路和第八绝缘电阻模拟支路；

所述第四绝缘电阻模拟支路包括：模拟电阻控制开关S3、二极管D3、二极管D4、模拟电阻R15和模拟电阻R16；所述模拟电阻控制开关S3一端与机场助航灯调光器任一输出端相连接，另一端连接二极管D3阴极，以及连接二极管D4阳极；二极管D3阳极经由模拟电阻R15连接所述尖端放电装置FJ；二极管D4阴极经由模拟电阻R16连接所述尖端放电装置FJ；

所述第五绝缘电阻模拟支路包括：相互串联的模拟电阻控制开关S5和模拟电阻R18；所述第六绝缘电阻模拟支路包括：相互串联的模拟电阻控制开关S6和模拟电阻R19；所述第七绝缘电阻模拟支路包括：相互串联的模拟电阻控制开关S7和模拟电阻R20；所述第八绝缘电阻模拟支路包括：相互串联的模拟电阻控制开关S8和模拟电阻R21；

进一步地，所述模拟负载还包括：

与单相交流电相连接，用于输出电源V1给模拟负载供电的第一开关电源；

与第一开关电源和各开关电路相连接，用于控制任一开关电路是否接通所述第一开关电源的开关电路控制电路；

所述开关电路控制电路包括一单刀双掷开关SF3、第二开关电源和多个控制子电路；所述控制子电路的数量与所述开关电路的数量相等；所述控制子电路包括钮子开关、第一二极管、第二二极管、光电耦合器和限流电阻；所述单刀双掷开关SF3的不动端连接所述第一开关电源负极；所述开关电路采用真空继电器；所述真空继电器的常开触点与所述功率电阻支路并联；所述真空继电器的线圈一端连接所述第一开关电源正极，另一端经由第一二极管和所述钮子开关的常闭开关连接所述单刀双掷开关SF3的一动端，以及经由第二二极管连接光电耦合器的光敏三极管集电极；所述光电耦合器的光敏三极管发射极连接所述单刀双掷开关SF3的另一动端；所述光电耦合器的发光二极管阳极与第二开关电源正极相连接；所述光电耦合器的发光二极管阴极经由所述限流电阻与所述控制器相连接；所述控制器对所述光电耦合器的发光二极管是否发光进行控制；

另外，所述实验台还包括柜体，所述模拟负载置于柜体上；所述模拟负载还包括用于检测柜体内温度变化的温度检测模块；所述卸载保护开关J0的控制部分与所述温度检测模块相连接，当所述温度检测模块所检测的柜体内温度高于预设温度时，所述控制部分控制所述卸载保护开关J0断开；

进一步地，所述模拟负载还包括加载控制开关SF1；所述温度检测模块采用温度开关BT；所述卸载保护开关J0采用真空继电器；所述卸载保护开关J0的线圈与所述温度开关BT、所述加载控制开关SF1相互串联接在第一开关电源正极和负极之间；所述卸载保护开关J0的线圈两端还并联接有指示灯PG；所述卸载保护开关J0的触点串接在机场助航灯调光器一输出端和所述模拟负载一端之间；当所述温度检测模块所检测的柜体内温度高于预设温度时，所述卸载保护开关J0断开。

由于采用了上述技术方案，本发明提供的机场助航灯调光器实验台，通过控制各开关电路的开关状态，能够实现模拟负载功率的增减，模拟负载功率连续可调，以适应全系列标准调光器各种输出功率的要求，为机场助航灯调光器制造商和调光器机场用户提供一个可移动式模拟负载试验台，避免现有技术中调光器新机调试、产品老化、产品验收检验、故障调光器维修试验采用卤素灯串联真实负载带来的上百只灯同时烧毁风险，特别是维修后发生烧灯导致的抢修换灯具防止航行延误的风险，对调光器制造商可以大幅降低老化坏灯的制造成本，对机场的安全、稳定、经济运行有重要意义，能够满足调光器负载性能恒流试验、最大带载能力试验、开路试验、过流冲击试验、动态恒流性能试验对负载变化的要求；同时能够实现机场助航灯调光器的恒流标定点数测试、输出开路电压测试、最大输出负载能力测试和绝缘电阻在线监测单元误差测试，其中的绝缘电阻模拟模块能够对绝缘材料在受热和受潮时产生的水树枝现象和发生打火现象进行有效模拟，为绝缘电阻检测单元的校准提供了一个前所未有的解决方案，避免误报警带来的假象，排查人力浪费和遗漏报警带来的安全隐患。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明所述实验台的结构框图；

图2是本发明所述实验台的电路原理图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1和图2所示的一种机场助航灯调光器实验台，所述实验台包括：与机场助航灯调光器输出端相连接的模拟负载；所述模拟负载包括：N个相互串联的功率电阻支路；多个分别与各功率电阻支路并联连接的开关电路；通过控制所述开关电路的开关状态，实现与该开关电路并联连接的功率电阻支路接入模拟负载或被旁路而与所述模拟负载断开；用于检测所述机场助航灯调光器输出电流的电流检测模块；与所述机场助航灯调光器相连接的通讯接口；所述通讯接口将所述机场助航灯调光器发送过来的机场助航灯调光器当前所处于的光强等级状态值传输给所述实验台；与所述电流检测模块和通讯接口相连接的控制器；所述机场助航灯调光器能够处于不同的工作状态，所述控制器根据机场助航灯调光器当前所处于的光强等级状态值得出对应的电流标准值，并对任一工作状态下的电流检测模块检测到的输出电流和得出的所述电流标准值进行比较并得出两者之间的电流差值，并对机场助航灯调光器各工作状态下分别对应的所述电流差值是否在第一预设范围内均进行判断；进一步地，所述模拟负载还包括串接在机场助航灯调光器一输出端和所述模拟负载一端之间的卸载保护开关J0；当卸载保护开关J0断开时，所述模拟负载与所述机场助航灯调光器之间的连接断开；所述实验台还包括用于检测所述机场助航灯调光器输出电压的电压检测模块；所述控制器与所述电压检测模块相连接，在所述卸载保护开关J0断开后，所述电压检测模块检测到的输出电压逐渐变大至最大电压值并在机场助航灯调光器发生开路保护后消失，所述控制器获取到所述最大电压值并将该最大电压值作为机场助航灯调光器的输出开路电压指标；进一步地，设置所述机场助航灯调光器工作在最大光强等级状态，调整所述模拟负载输出的电阻值由大至小变化，并当所述电流检测模块检测到的输出电流等于机场助航灯调光器额定电流时，确定模拟负载当前输出的电阻值和所述机场助航灯调光器当前输出的功率值作为机场助航灯调光器的最大输出负载能力指标；进一步地，所述机场助航灯调光器具有绝缘电阻在线监测单元，所述实验台还包括：绝缘电阻模拟模块；所述绝缘电阻模拟模块一端与机场助航灯调光器任一输出端相连接，另一端连接大地；所述绝缘电阻模拟模块能够实现不同已知电阻值的输出；所述控制器与所述绝缘电阻在线监测单元和所述绝缘电阻模拟模块相连接，并在同一时间对所述绝缘电阻在线监测单元监测到的绝缘电阻值与所述绝缘电阻模拟模块输出的电阻值进行比较并得出两者之间的电阻差值，并对该电阻差值是否在第二预设范围内均进行判断；进一步地，不同的工作状态包括开机状态、关机状态、不同光强等级状态和所接模拟负载输出不同的电阻值状态；所述控制器对电流检测模块在机场助航灯调光器不同工作状态下所检测到的机场助航灯调光器输出电流、通讯接口传输过来的机场助航灯调光器当前所处于的光强等级状态值、电流标准值、机场助航灯调光器各工作状态下对应的电流差值是否在第一预设范围内的判断结果、所述输出开路电压指标、所述最大输出负载能力指标、所述绝缘电阻在线监测单元监测到的绝缘电阻值、所述绝缘电阻模拟模块输出的已知电阻值、以及各电阻差值是否在第二预设范围内的判断结果进行存储并根据这些数据生成检测报告；所述控制器根据任一电流差值未在第一预设范围内的判断结果判定所述机场助航灯调光器的输出电流不合格，根据任一电阻差值未在第二预设范围内的判断结果判定所述机场助航灯调光器的绝缘电阻在线监测单元不合格；进一步地，所述绝缘电阻模拟模块包括：相互并联的第一绝缘电阻模拟支路、第二绝缘电阻模拟支路和第三绝缘电阻模拟支路；所述第一绝缘电阻模拟支路包括：模拟电阻控制开关S2、二极管D1、二极管D2、模拟电阻R13和模拟电阻R14；所述模拟电阻控制开关S2一端与机场助航灯调光器任一输出端相连接，另一端连接二极管D1阴极，以及连接二极管D2阳极；二极管D1阳极经由模拟电阻R13连接所述尖端放电装置FJ一端；二极管D2阴极经由模拟电阻R14连接所述尖端放电装置FJ一端；尖端放电装置FJ；所述尖端放电装置FJ另一端连接大地；与所述尖端放电装置FJ相并联的放电控制开关S10；进一步地，所述第二绝缘电阻模拟支路包括相互串联的模拟电阻控制开关S4和模拟电阻R17；所述第三绝缘电阻模拟支路包括模拟电阻控制开关S9；所述绝缘电阻模拟模块还包括与所述第一绝缘电阻模拟支路相并联的第四绝缘电阻模拟支路、第五绝缘电阻模拟支路、第六绝缘电阻模拟支路、第七绝缘电阻模拟支路和第八绝缘电阻模拟支路；所述第四绝缘电阻模拟支路包括：模拟电阻控制开关S3、二极管D3、二极管D4、模拟电阻R15和模拟电阻R16；所述模拟电阻控制开关S3一端与机场助航灯调光器任一输出端相连接，另一端连接二极管D3阴极，以及连接二极管D4阳极；二极管D3阳极经由模拟电阻R15连接所述尖端放电装置FJ；二极管D4阴极经由模拟电阻R16连接所述尖端放电装置FJ；所述第五绝缘电阻模拟支路包括：相互串联的模拟电阻控制开关S5和模拟电阻R18；所述第六绝缘电阻模拟支路包括：相互串联的模拟电阻控制开关S6和模拟电阻R19；所述第七绝缘电阻模拟支路包括：相互串联的模拟电阻控制开关S7和模拟电阻R20；所述第八绝缘电阻模拟支路包括：相互串联的模拟电阻控制开关S8和模拟电阻R21；进一步地，所述模拟负载还包括：与单相交流电相连接，用于输出电源V1给模拟负载供电的第一开关电源；与第一开关电源和各开关电路相连接，用于控制任一开关电路是否接通所述第一开关电源的开关电路控制电路；所述开关电路控制电路包括一单刀双掷开关SF3、第二开关电源和多个控制子电路；所述控制子电路的数量与所述开关电路的数量相等；所述控制子电路包括钮子开关、第一二极管、第二二极管、光电耦合器和限流电阻；所述单刀双掷开关SF3的不动端连接所述第一开关电源负极；所述开关电路采用真空继电器；所述真空继电器的常开触点与所述功率电阻支路并联；所述真空继电器的线圈一端连接所述第一开关电源正极，另一端经由第一二极管和所述钮子开关的常闭开关连接所述单刀双掷开关SF3的一动端，以及经由第二二极管连接光电耦合器的光敏三极管集电极；所述光电耦合器的光敏三极管发射极连接所述单刀双掷开关SF3的另一动端；所述光电耦合器的发光二极管阳极与第二开关电源正极相连接；所述光电耦合器的发光二极管阴极经由所述限流电阻与所述控制器相连接；所述控制器对所述光电耦合器的发光二极管是否发光进行控制；另外，所述实验台还包括柜体，所述模拟负载置于柜体上；所述模拟负载还包括用于检测柜体内温度变化的温度检测模块；所述卸载保护开关J0的控制部分与所述温度检测模块相连接，当所述温度检测模块所检测的柜体内温度高于预设温度时，所述控制部分控制所述卸载保护开关J0断开；进一步地，所述模拟负载还包括加载控制开关SF1；所述温度检测模块采用温度开关BT；所述卸载保护开关J0采用真空继电器；所述卸载保护开关J0的线圈与所述温度开关BT、所述加载控制开关SF1相互串联接在第一开关电源正极和负极之间；所述卸载保护开关J0的线圈两端还并联接有指示灯PG；所述卸载保护开关J0的触点串接在机场助航灯调光器一输出端和所述模拟负载一端之间；当所述温度检测模块所检测的柜体内温度高于预设温度时，所述卸载保护开关J0断开；本发明所述第一开关电源的输入端与单相交流电之间串接有手动电源开关SF2；当N等于12时，12个功率电阻支路分别为第一功率电阻支路、第二功率电阻支路、第三功率电阻支路、第四功率电阻支路、第五功率电阻支路、第六功率电阻支路、第七功率电阻支路、第八功率电阻支路、第九功率电阻支路、第十功率电阻支路、第十一功率电阻支路和第十二功率电阻支路；其中，第一功率电阻支路采用额定功率大于等于25W、阻值为0.57Ω的功率电阻R1，第二功率电阻支路采用额定功率大于等于50W、阻值为1.15Ω的功率电阻R2，第三功率电阻支路采用额定功率大于等于100W、阻值为2.30Ω的功率电阻R3，第四功率电阻支路采用额定功率大于等于200W、阻值为4.59Ω的功率电阻R4，第五功率电阻支路采用额定功率大于等于200W、阻值为4.59Ω的功率电阻R5，第六功率电阻支路采用额定功率大于等于500W、阻值为11.48Ω的功率电阻R6，第七功率电阻支路采用额定功率大于等于1kW、阻值为22.96Ω的功率电阻R7，第八功率电阻支路采用额定功率大于等于2kW、阻值为45.91Ω的功率电阻R8，第九功率电阻支路采用额定功率大于等于2kW、阻值为45.91Ω的功率电阻R9，第十功率电阻支路的额定功率大于等于5kW、阻值为114.78Ω，第十一功率电阻支路的额定功率大于等于10kW、阻值为229.56Ω，第十二功率电阻支路的额定功率大于等于10kW、阻值为229.56Ω；第十功率电阻支路采用功率电阻R10a、R10b相互串联构成，且功率电阻R10a、R10b的额定功率均大于2.5kW、阻值为57.39Ω，第十一功率电阻支路采用功率电阻R11a、R11b、R11c、R11d相互串联构成，且功率电阻R11a、R11b、R11c、R11d的额定功率均大于等于2.5kW、阻值为57.39Ω，第十二功率电阻支路采用功率电阻R12a、R12b、R12c、R12d相互串联构成，且功率电阻R12a、R12b、R12c、R12d的额定功率均大于等于2.5kW、阻值为57.39Ω；功率电阻支路所包括的额定功率大于等于100W的功率电阻通过具有U型结构的合金护套包覆，且在所述合金护套外壁上形成有螺旋分布的合金薄片；所述模拟负载柜还包括安装在柜体内的散热装置。

本发明当所述单刀双掷开关SF3接通第一开关电源负极和钮子开关的常闭开关一端，则通过控制钮子开关的开关状态实现开关电路是否接通所述第一开关电源的控制，当所述单刀双掷开关SF3接通第一开关电源负极和光电耦合器的光敏三极管发射极，通过控制器控制光电耦合器的发光二极管是否发光实现开关电路是否接通所述第一开关电源的控制；所述尖端放电装置可采用放电间隙可调的汽车火花塞；所述控制器可包括MPU和A/D采样模块，并通过RS232接口连接触摸屏和人机界面，通过USB接口连接笔记本等其它装载管理程序的电脑；所述实验台可通过移动电缆绕线盘与机场助航灯调光器相连接；所述通讯接口为串行通讯接口，具体为RS485通讯接口，本发明机场助航灯调光器还可以通过所述通讯接口传输其它信息给所述实验台，具体地，机场助航灯调光器的各相关参数如机器类型、功率等级、抽头位置、机器编号、回路号、机器通讯地址等均可以通过所述通讯接口传输给控制器，所述控制器在生成检测报告的同时可以将上述相关参数集成到检测报告中，检测报告中的各项数据与检测时间和机器编号相对应，对应调光器不同的工作状态各检测项目有多组数据；调整调光器的不同工作状态，在各检测项目如恒流标定点数测试(电流检测模块检测到的输出电流和通讯接口传输过来的当前光强等级状态下的电流标准值进行比较并得出两者之间的电流差值)、输出开路电压测试、最大输出负载能力测试和绝缘电阻在线监测单元测试均完成后，生成的检测报告可打印出来，检测报告上同时还含有检定调光器是否合格的数据。本发明所述控制器可以通过通讯接口读取机场助航灯调光器所处于的工作状态情况，还可以通过通讯接口控制机场助航灯调光器不同工作状态之间的切换，如控制调光器开机、关机、改变输出的光强等级状态等；所述控制器包括还包括存储模块，所述存储模块用于对电流检测模块在机场助航灯调光器不同工作状态下所检测到的机场助航灯调光器输出电流、通讯接口传输过来的机场助航灯调光器当前所处于的光强等级状态值、电流标准值、机场助航灯调光器各工作状态下对应的电流差值是否在第一预设范围内的判断结果、所述输出开路电压指标、所述最大输出负载能力指标、所述绝缘电阻在线监测单元监测到的绝缘电阻值、所述绝缘电阻模拟模块输出的已知电阻值、以及各电阻差值是否在第二预设范围内的判断结果进行存储，另外，当所述第一温度检测模块所检测的柜体内温度高于预设温度时，所述存储模块还用于对高于预设温度的柜体内温度进行记录，控制器同时报警，所述预设温度可以为100±5℃。

图2示出了本发明所述实验台的电路原理图，图2中的D5、D7、D9、D11、D13、D15、D17、D19、D21、D23、D25和D27为控制子电路所包括的第一二极管；图2中的D6、D8、D10、D12、D14、D16、D18、D20、D22、D24、D26和D28为控制子电路所包括的第二二极管；图2中的U1、U2、U3、U4、U5、U6、U7、U8、U9、U10、U11和U12为控制子电路所包括的光电耦合器；图2中的R23、R24、R25、R26、R27、R28、R29、R30、R31、R32、R33、R34为控制子电路所包括的限流电阻；各开关电路采用的真空继电器为图2中的J1、J2、J3、J4、J5、J6、J7、J8、J9、J10、J11和J12；图2中的V1+为第一开关电源正极；第一开关电源输出电压为24VDC；图2中的V2+为第二开关电源正极；第二开关电源输出电压为5VDC；不同光强等级状态可以包括1级光、2级光、3级光、4级光和5级光共5个光级值状态；本发明所述电流检测模块可以有两个，分别串接于所述调光器任一输出端所在回路；所述电流检测模块可以采用电流变送器；所述电压检测模块采用电压变送器。

对于绝缘电阻模拟模块，模拟电阻R13的阻值为3MΩ；模拟电阻R14的阻值为3.3MΩ；模拟电阻R15的阻值为10MΩ；模拟电阻R16的阻值为8MΩ；模拟电阻R17的阻值为50MΩ；模拟电阻R18的阻值为10MΩ；模拟电阻R19的阻值为5MΩ；模拟电阻R20的阻值为1MΩ；模拟电阻R21的阻值为100kΩ；模拟电阻控制开关S2、S3、S4、S5、S6、S7、S8和S9可以采用干簧管真空继电器；模拟电阻R13、R14、R15、R16、R17、R18、R19、R20、R21采用精密电阻，二极管D1、D2、D3、D4可分别采用10个1N4007串联组成；精密电阻和二极管可集成于一个电路板上并用环氧树脂灌封在一个小盒内；图2中的XT为电压变送器，是电压检测模块的优选方式，图2中的IT是电流变送器，是电流检测模块的优选方式。

本发明所述通讯接口将所述机场助航灯调光器发送过来的当前光强等级状态下的电流标准值传输给所述实验台；其中，机场助航灯调光器可以通过查询不同光强等级状态所对应的电流标准值表格，结合调光器当前所工作在的光强等级状态，获得当前光强等级状态下的电流标准值；所述第一预设范围可以采用《MH-T 6010-1999恒流调光器标准》中规定的误差要求，具体地，为[﹣0.1A，+0.1A]；所述绝缘电阻模拟模块用于机场助航灯调光器所具有的绝缘电阻在线监测单元的定期检定；所述绝缘电阻在线监测单元监测到的绝缘电阻值由机场助航灯调光器通过通讯接口传输给实验台；所述第二预设范围为预先设定好的误差范围，具体可以为[﹣0.1MΩ，+0.1MΩ]。

本发明提供的机场助航灯调光器实验台，通过控制各开关电路的开关状态，能够实现模拟负载功率的增减，模拟负载功率连续可调，以适应全系列标准调光器各种输出功率的要求，为机场助航灯调光器制造商和调光器机场用户提供一个可移动式模拟负载试验台，避免现有技术中调光器新机调试、产品老化、产品验收检验、故障调光器维修试验采用卤素灯串联真实负载带来的上百只灯同时烧毁风险，特别是维修后发生烧灯导致的抢修换灯具防止航行延误的风险，对调光器制造商可以大幅降低老化坏灯的制造成本，对机场的安全、稳定、经济运行有重要意义，能够满足调光器负载性能恒流试验、最大带载能力试验、开路试验、过流冲击试验、动态恒流性能试验对负载变化的要求；同时能够实现机场助航灯调光器的恒流标定点数测试、输出开路电压测试、最大输出负载能力测试和绝缘电阻在线监测单元误差测试，其中的绝缘电阻模拟模块能够对绝缘材料在受热和受潮时产生的水树枝现象和发生打火现象进行有效模拟，为绝缘电阻检测单元的校准提供了一个前所未有的解决方案，避免误报警带来的假象，排查人力浪费和遗漏报警带来的安全隐患。本发明实现了定期标定调光器的输出恒流精度和校验调光器绝缘电阻在线监测单元的功能，为调光器制造商和调光器机场用户提供一个可移动式负载性能实验台，避免了卤素灯负载实验的弊端，由于机场应用的特殊性，高电压、小电流、工频交流浮地、串联恒流供电系统，因此现有技术中的产品均无法提供绝缘电阻测量的校准手段。

本发明所述机场助航灯调光器实验台和现有技术相比具有如下优点：

1、本发明为机场用户提供了全面测试机场助航灯调光器主要性能的实验手段，对于掌握调光器产品的性能质量、保证机场通航能力有重要意义。目前机场只能做调光器短路运行，然后停电连接真实不变的灯光负载，观察五个光级恒流状况，无法做动态试验、负载性能试验、带载能力试验等，更无法知道灯光回路电缆出现两点接地造成大面积灯负载被短路时，调光器和剩余没短路的灯负载是否会烧毁；

2、本发明为新建机场用户或者采购新机的用户提供了新机验收实验手段，避免了回路大面积甚至整个回路灯负载烧毁时有发生的现象，降低建设损耗，缩短试运行验收工期，提高了建设效率，目前新机验收的方式为是先空载(负载短路)运行一周时间无故障，因为空载时调光器本身发热较轻，不能代表满载时调光器能正常工作，故再连接真实灯光负载试验，调光器性能问题导致回路大面积甚至整个回路灯负载烧毁的现象时有发生。

3、本发明为一般机场用户提供了调光器维修试验安全手段，避免烧助航灯的可能性；在调光器故障后，由灯光站现场维修，更换了可疑零部件后，调光器不一定恢复正常，有时问题更严重，若直接采用真实负载试验，存在回路灯大面积甚至整个回路灯负载烧毁的风险，一旦发生，为了保证通航用灯，必须立即抢修即更换所有灯丝烧断的卤素灯珠，由于灯具在灯光区域非常分散(通常间隔120米每盏)，而且许多灯具是镶嵌在飞行跑道地平面以下的平面灯，拆卸灯罩十分困难、耗时长。如果调光器维修时，断开灯光电缆，采用本发明模拟负载柜模拟灯负载接在被维修调光器输出端进行试验，一旦调光器发生过流冲击，不但机场助航灯具是安全的，模拟负载柜也是安全的。由于热惯性和散热装置的存在，本发明可以承受3倍额定电流10秒以上不会烧坏，而卤素灯的灯丝非常细小、密封于2立方厘米的玻璃壳内，2倍过流、若干个周波就会烧断。

4、本发明为调光器制造商提供了一个调试及老化试验台，降低了调光器制造成本。目前调光器制造商通常采用真实助航灯负载进行调试及老化，不仅产品初次送电有烧灯风险，同时在产品老化试验时，每台调光器在额定功率下老化数十小时，而专用助航灯泡(例如6.6A/200W)寿命仅2000小时左右且售价为普通白炽灯的几十倍，给制造商带来成本压力(按照每年制造200台，每台老化72小时计算，至少需要两个试验台，每个换灯3.5批次，仅老化用灯损耗每年达10万，其中不包括调光器初次送电意外烧灯损耗)。

5、本发明为高低压电气产品检验中心提供一个适用于产品标准的测试负载，提高了产品型式试验的一致性、可比性和数据的可靠性。目前国内的高低压电气产品检验中心都缺少适合助航灯调光器的电阻性负载。而MH-T6010-1999恒流调光器(中国民航行业标准)、IEC 61822-2009.05.01恒流调光器(国际标准)、FAA150-5345-10g恒流调光器和监控(美国联邦航空管理局标准)，都规定在电阻负载条件下验证标准规定的主要技术指标。

6、本发明能够实现《民用机场助航灯光系统运行维护规程》AP-140-CA-2009-1第2.9.1条目规定的调光器的输出电流每年进行一次校准的目的，保证助航能力达标；

7、本发明为绝缘电阻检测单元的校准提供了一个前所未有的解决方案，避免误报警带来的假象，排查人力浪费和遗漏报警带来的安全隐患。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种机场助航灯调光器实验台，其特征在于所述实验台包括：

与机场助航灯调光器输出端相连接的模拟负载；所述模拟负载包括：N个相互串联的功率电阻支路；多个分别与各功率电阻支路并联连接的开关电路；通过控制所述开关电路的开关状态，实现与该开关电路并联连接的功率电阻支路接入模拟负载或被旁路而与所述模拟负载断开；

用于检测所述机场助航灯调光器输出电流的电流检测模块；

与所述机场助航灯调光器相连接的通讯接口；所述通讯接口将所述机场助航灯调光器发送过来的机场助航灯调光器当前所处于的光强等级状态值传输给所述实验台；

与所述电流检测模块和通讯接口相连接的控制器；所述机场助航灯调光器能够处于不同的工作状态，所述控制器根据机场助航灯调光器当前所处于的光强等级状态值得出对应的电流标准值，并对任一工作状态下的电流检测模块检测到的输出电流和得出的所述电流标准值进行比较并得出两者之间的电流差值，并对机场助航灯调光器各工作状态下分别对应的所述电流差值是否在第一预设范围内均进行判断；

所述模拟负载还包括串接在机场助航灯调光器一输出端和所述模拟负载一端之间的卸载保护开关J0；当卸载保护开关J0断开时，所述模拟负载与所述机场助航灯调光器之间的连接断开；

所述实验台还包括用于检测所述机场助航灯调光器输出电压的电压检测模块；所述控制器与所述电压检测模块相连接，在所述卸载保护开关J0断开后，所述电压检测模块检测到的输出电压逐渐变大至最大电压值并在机场助航灯调光器发生开路保护后消失，所述控制器获取到所述最大电压值并将该最大电压值作为机场助航灯调光器的输出开路电压指标。

2.根据权利要求1所述的机场助航灯调光器实验台，其特征在于，设置所述机场助航灯调光器工作在最大光强等级状态，调整所述模拟负载输出的电阻值由大至小变化，并当所述电流检测模块检测到的输出电流等于机场助航灯调光器额定电流时，确定模拟负载当前输出的电阻值和所述机场助航灯调光器当前输出的功率值作为机场助航灯调光器的最大输出负载能力指标。

3.根据权利要求2所述的机场助航灯调光器实验台，其特征在于，所述机场助航灯调光器具有绝缘电阻在线监测单元，所述实验台还包括：

绝缘电阻模拟模块；所述绝缘电阻模拟模块一端与机场助航灯调光器任一输出端相连接，另一端连接大地；所述绝缘电阻模拟模块能够实现不同已知电阻值的输出；所述控制器与所述绝缘电阻在线监测单元和所述绝缘电阻模拟模块相连接，并在同一时间对所述绝缘电阻在线监测单元监测到的绝缘电阻值与所述绝缘电阻模拟模块输出的电阻值进行比较并得出两者之间的电阻差值，并对该电阻差值是否在第二预设范围内均进行判断。

4.根据权利要求3所述的机场助航灯调光器实验台，其特征在于不同的工作状态包括开机状态、关机状态、不同光强等级状态和所接模拟负载输出不同的电阻值状态；所述控制器对电流检测模块在机场助航灯调光器不同工作状态下所检测到的机场助航灯调光器输出电流、通讯接口传输过来的机场助航灯调光器当前所处于的光强等级状态值、电流标准值、机场助航灯调光器各工作状态下对应的电流差值是否在第一预设范围内的判断结果、所述输出开路电压指标、所述最大输出负载能力指标、所述绝缘电阻在线监测单元监测到的绝缘电阻值、所述绝缘电阻模拟模块输出的已知电阻值、以及各电阻差值是否在第二预设范围内的判断结果进行存储并根据这些数据生成检测报告；所述控制器根据任一电流差值未在第一预设范围内的判断结果判定所述机场助航灯调光器的输出电流不合格，根据任一电阻差值未在第二预设范围内的判断结果判定所述机场助航灯调光器的绝缘电阻在线监测单元不合格。

5.根据权利要求3或4所述的机场助航灯调光器实验台，其特征在于所述绝缘电阻模拟模块包括：

相互并联的第一绝缘电阻模拟支路、第二绝缘电阻模拟支路和第三绝缘电阻模拟支路；所述第一绝缘电阻模拟支路包括：模拟电阻控制开关S2、二极管D1、二极管D2、模拟电阻R13和模拟电阻R14；所述模拟电阻控制开关S2一端与机场助航灯调光器任一输出端相连接，另一端连接二极管D1阴极，以及连接二极管D2阳极；二极管D1阳极经由模拟电阻R13连接尖端放电装置FJ一端；二极管D2阴极经由模拟电阻R14连接尖端放电装置FJ一端；

尖端放电装置FJ；所述尖端放电装置FJ另一端连接大地；

与所述尖端放电装置FJ相并联的放电控制开关S10；

所述第二绝缘电阻模拟支路包括相互串联的模拟电阻控制开关S4和模拟电阻R17；所述第三绝缘电阻模拟支路包括模拟电阻控制开关S9。

6.根据权利要求5所述的机场助航灯调光器实验台，其特征在于，

所述绝缘电阻模拟模块还包括与所述第一绝缘电阻模拟支路相并联的第四绝缘电阻模拟支路、第五绝缘电阻模拟支路、第六绝缘电阻模拟支路、第七绝缘电阻模拟支路和第八绝缘电阻模拟支路；

所述第四绝缘电阻模拟支路包括：模拟电阻控制开关S3、二极管D3、二极管D4、模拟电阻R15和模拟电阻R16；所述模拟电阻控制开关S3一端与机场助航灯调光器任一输出端相连接，另一端连接二极管D3阴极，以及连接二极管D4阳极；二极管D3阳极经由模拟电阻R15连接所述尖端放电装置FJ；二极管D4阴极经由模拟电阻R16连接所述尖端放电装置FJ；

所述第五绝缘电阻模拟支路包括：相互串联的模拟电阻控制开关S5和模拟电阻R18；所述第六绝缘电阻模拟支路包括：相互串联的模拟电阻控制开关S6和模拟电阻R19；所述第七绝缘电阻模拟支路包括：相互串联的模拟电阻控制开关S7和模拟电阻R20；所述第八绝缘电阻模拟支路包括：相互串联的模拟电阻控制开关S8和模拟电阻R21。

7.根据权利要求1至4任一项所述的机场助航灯调光器实验台，其特征在于所述模拟负载还包括：

与单相交流电相连接，用于输出电源V1给模拟负载供电的第一开关电源；

与第一开关电源和各开关电路相连接，用于控制任一开关电路是否接通所述第一开关电源的开关电路控制电路；

所述开关电路控制电路包括一单刀双掷开关SF3、第二开关电源和多个控制子电路；所述控制子电路的数量与所述开关电路的数量相等；所述控制子电路包括钮子开关、第一二极管、第二二极管、光电耦合器和限流电阻；所述单刀双掷开关SF3的不动端连接所述第一开关电源负极；所述开关电路采用真空继电器；所述真空继电器的常开触点与所述功率电阻支路并联；所述真空继电器的线圈一端连接所述第一开关电源正极，另一端经由第一二极管和所述钮子开关的常闭开关连接所述单刀双掷开关SF3的一动端，以及经由第二二极管连接光电耦合器的光敏三极管集电极；所述光电耦合器的光敏三极管发射极连接所述单刀双掷开关SF3的另一动端；所述光电耦合器的发光二极管阳极与第二开关电源正极相连接；所述光电耦合器的发光二极管阴极经由所述限流电阻与所述控制器相连接；所述控制器对所述光电耦合器的发光二极管是否发光进行控制。

8.根据权利要求7所述的机场助航灯调光器实验台，其特征在于所述实验台还包括柜体，所述模拟负载置于柜体上；所述模拟负载还包括用于检测柜体内温度变化的温度检测模块；所述卸载保护开关J0的控制部分与所述温度检测模块相连接，当所述温度检测模块所检测的柜体内温度高于预设温度时，所述控制部分控制所述卸载保护开关J0断开。

9.根据权利要求8所述的机场助航灯调光器实验台，其特征在于所述模拟负载还包括加载控制开关SF1；所述温度检测模块采用温度开关BT；所述卸载保护开关J0采用真空继电器；所述卸载保护开关J0的线圈与所述温度开关BT、所述加载控制开关SF1相互串联接在第一开关电源正极和负极之间；所述卸载保护开关J0的线圈两端还并联接有指示灯PG。