CN109506879A - 一种在风洞试验中对测试行为进行监控的装置及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种在风洞试验中对测试行为进行监控的装置及其控制方法,该方案包括有主控模块、测试命令解析模块、配置参数读取模块、监控信息反馈模块、切换开关模块和信号采集模块;主控模块分别与测试命令解析模块、配置参数读取模块、监控信息反馈模块、切换开关模块和信号采集模块电连接;测试命令解析模块和监控信息反馈模块与ATS系统连接;信号采集模块和切换开关模块串联在ATS系统与被测对象之间的信号通道上。该方案用于对ATS系统执行的TP中的测试动作进行分析与判断。在自动测试过程中相关测试动作在经过本发明的检测和验证后方可加载至后端被测设备,极大程度的避免了由人为错误引入的安全隐患,提高了自动测试的可靠程度。
Description
技术领域
本发明涉及的是风洞试验的硬件设备自动测试技术领域,尤其是一种在风洞试验中对测试行为进行监控的装置及其控制方法。
背景技术
风洞是一种产生可控均匀气流的管状试验装置。通过风洞试验可以测量飞行器模型或部件在特定流场中的空气动力学特性。在风洞试验中,测量设备是核心设备之一,其性能的好坏必然影响风洞试验的结果和质量。通过建立风洞测量系统的自动测试系统(AutoTest System, ATS)可以对测量系统的主要设备自动进行快速、全面、精准的测试,有助于提前发现设备故障,从而大大降低由于设备故障导致的风洞试验数据异常,确保试验数据质量。ATS的应用大大减少了人工检测的工作量,从而提高了测试效率。
在ATS系统中,对被测对象各种性能指标的测试是通过执行一系列事先编写的测试程序(Test Program, TP)来实现的。在TP中,通过协调控制各类测试设备,如信号源、信号传输通道、采集设备以及被测设备等自动完成信号的发送、传输和采集,并按照一定的算法完成数据的处理,得到被测设备的性能指标。在自动测试中,由于执行速度快和自动化的特性,一旦编写的TP有异常或者差错,轻则会影响自动测试的最终结果,重则会损坏昂贵的测试设备乃至造成人员的伤亡。尤其在风洞试验中,其专业领域特殊、测试流程复杂、测试通道数量庞大、测试设备精密且昂贵等特性,使得安全和可靠成为搭建风洞自动测试系统的第一要素。
因此,在风洞测量系统的ATS中,测试人员编写的测试TP必须严格符合被测对象的电气及工作特性要求,这对测试人员的专业知识水平以及对被测对象的理解程度提出了苛刻要求,使得系统的升级维护、推广应用的难度较高。
发明内容
本发明的目的,就是针对现有技术所存在的不足,提供一种在风洞试验中对测试行为进行监控的装置及其控制方法的技术方案,用于对ATS系统执行的TP中的测试动作进行分析与判断。在自动测试过程中相关测试动作输出的信号在经过本发明的检测和验证后方可加载至后端被测设备,极大程度的避免了由人为错误引入的安全隐患,提高了自动测试的可靠程度。
本方案是通过如下技术措施来实现的:
一种在风洞试验中对测试行为进行监控的装置,包括有主控模块、测试命令解析模块、配置参数读取模块、监控信息反馈模块、切换开关模块和信号采集模块;主控模块分别与测试命令解析模块、配置参数读取模块、监控信息反馈模块、切换开关模块和信号采集模块电连接;测试命令解析模块和监控信息反馈模块与ATS系统连接;信号采集模块和切换开关模块串联在ATS系统与被测对象之间的信号通道上。
作为本方案的优选:主控模块能够控制切换开关模块的通断状态;切换开关模块的默认状态为断开状态。
作为本方案的优选:测试命令解析模块能够按照总线协议接收从ATS系统发出的测试命令,并将其解析成测试信号的电气参数,将结果发送给主控模块。
作为本方案的优选:配置参数读取模块能够从存储位置读取被测对象或测试通道的电气参数并发送给主控模块。
作为本方案的优选:信号采集模块能够接收主控模块的采集指令,采集ATS系统输出的测试信号,将采集结果发送给主控模块。
作为本方案的优选:监控信息反馈模块能够接收主控模块发送的监控结果,按照约定的格式和总线通信协议将其发送给ATS系统。
一种在风洞试验中对测试行为进行监控的装置的控制方法,包括有以下步骤:
a:将ATS信号输出电缆接入到本装置输入端,将本装置的信号输出端接到被测对象的输入端;
b:将监控装置连接被测对象的信号通道置于切断状态;
c:根据被测对象或测试通道的电气特性或约束条件编写配置参数;
d:接收风洞ATS系统发出的测试动作指令;
e:解析收到的测试动作指令,得到测试通道和加载的电信号特征;
f:使用相应的测量模式(电压、电流、电阻等)对测试通道上的信号进行采集;
g:对比分析测试通道相关的测试动作指令与采集的数据,判断二者是否一致。如不一致则转步骤h,一致则转步骤i;
h:将通道信号数据异常信息反馈至ATS系统,终止测试流程;
i:对比分析采集的测试通道信号数据与约束配置所描述的被测对象电气特性参数,判断是否匹配(超过输入范围、过压过流等),不匹配转步骤j,匹配则转步骤k;
j:将连接ATS输出与被测对象的信号通道保持切断状态,将通道信号数据异常信息反馈至ATS系统,终止测试流程;
k:将连接ATS输出与被测对象的信号通道切换到导通状态,进行正常测试流程。
作为本方案的优选:步骤a进一步包括:将监控装置和ATS系统连接入同一通信总线,便于传输测试指令和反馈测试行为监控结果。
作为本方案的优选:步骤c所述的配置参数包含若干通道或被测设备的电器特性参数。
本方案的有益效果可根据对上述方案的叙述得知,由于在该方案中通过监控ATS的每一个测试动作的输出信号是否与测试动作指令相匹配,是否与被测设备电气参数匹配,将存在风险的测试行为不予执行,只有满足预设约束的测试信号才会被加载到被测设备上,避免了编写TP过程中人为错误导致的安全隐患,提高了ATS系统的安全性和可靠性。
由此可见,本发明与现有技术相比,具有实质性特点和进步,其实施的有益效果也是显而易见的。
附图说明
图1为本发明装置的功能结构示意图。
图2为本发明的方法流程图。
具体实施方式
本说明书中公开的所有特征,或公开的所有方法或过程中的步骤,除了互相排斥的特征和/或步骤以外,均可以以任何方式组合。
本说明书(包括任何附加权利要求、摘要和附图)中公开的任一特征,除非特别叙述,均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即,除非特别叙述,每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。
实施例:
一种在风洞试验中对测试行为进行监控的装置,包括:测试命令解析模块、配置参数读取模块、信号采集模块、切换开关模块、监控信息反馈模块、主控模块。
单元201为测试命令解析模块,按照总线协议接收从ATS系统发出的测试命令,并将其解析成测试信号的电气参数,将结果发送给主控模块。
单元202为配置参数读取模块,从存储位置读取被测对象或测试通道的电气参数,发送给主控模块。其中配置参数可以存储到文件,也可以存储于数据库,优选地,本实施例使用文件存储配置参数,该文件位于主控模块内,其格式见本发明实施例1的步骤S105。
单元203为信号采集模块,用于接收主控模块的采集指令,采集ATS系统输出的测试信号。信号采集模块由多组不同类型的电信号测量模块组成,根据测试通道的信号类型(电压、电流、电阻等),选择相应的采集模块采集信号。采集结果通过通信总线发送给主控模块。
单元204为切换开关模块,接收主控模块的命令,可以将ATS输出与被测对象之间的信号通道置于导通或断开状态。在默认初始状态下信号切换开关模块的状态为断开,防止错误和危险的测试信号输入至被测对象中。在主控模块判断ATS输出信号与测试指令一致且与被测设备匹配时才向切换开关模块发送导通命令,将信号通道导通。
单元205为监控信息反馈模块,接收主控模块发送的监控结果,按照约定的格式和总线通信协议将其发送给ATS系统;
单元206为主控模块,其功能包括:接收测试命令解析模块解析得到的测试信号电气参数;接收配置参数读取模块获取的被测对象的电气参数;控制采集模块采集ATS输出的信号;分析判断ATS输出的信号是否和测试指令一致;分析判断ATS输出的信号是否和被测对象的电气参数匹配;控制信号切换开关模块对各个测试通道进行导通或断开;将监控结果发送给监控信息反馈模块。
具体的电气连接结构为:主控模块分别与测试命令解析模块、配置参数读取模块、监控信息反馈模块、切换开关模块和信号采集模块电连接;测试命令解析模块和监控信息反馈模块与ATS系统连接;信号采集模块和切换开关模块串联在ATS系统与被测对象之间的信号通道上。
如图2所示,上述装置的控制方法为:
S101:将ATS信号输出电缆接入到本装置输入端,将本装置的输出端接到被测对象的输入端。信号电缆接插件及本装置输入输出面板接插件可根据具体要求决定,可为特定航空插头/座、端子排等。将本装置与风洞ATS系统接入同一通信总线,便于传输测试指令和反馈测试行为监控结果;
S102:将本装置到被测对象的信号通道置于切断状态。在初始状态切断ATS和被测设备之间的信号通道,可以保障设备安全;
S103:根据被测对象或测试通道的电气特性或约束条件编写配置参数。所述配置参数包含若干通道或被测设备的电器特性参数,比如设备的输入信号类型、允许的输入信号幅值范围等,这些参数信息可以按照约定的格式存储到配置文件或者数据库。优选地,本实施例采用配置文件(txt)的方式存储配置参数,其格式如下所示:
CH:1|TYPE: DC-VOLTAGE|RANGE:-10V~10V|
CH:2|TYPE: AC-VOLTAGE|RANGE:-5V~5V|
CH:3|TYPE:CURRENT|RANGE:-1A~1A|
…….
上述文字描述了测试通道1所连接的被测设备的输入直流电压信号范围为正负10伏;测试通道2所连接的被测设备的输入交流电压信号范围为正负5伏;测试通道3所连接的被测设备的输入电流信号范围为正负1安。可以对多种电信号(电压、电流、电阻)的特性进行配置;
S104:接收风洞ATS发出的测试动作指令。风洞ATS在执行具体测试动作前会把测试动作描述成一定格式的指令,并通过通信总线下发给本发明;
S105:解析收到的测试动作指令,得到测试通道和ATS输出的电信号特征。ATS发出的测试动作指令可以采用任何约定的格式,优选地,本实施例采用如下格式:
指令1:CH:1|ENABLE:Y|I/O:I|TYPE:DC-VOLTAGE|AMP:5V|
指令2:CH:2|ENABLE:Y|I/O:I|TYPE:AC-VOLTAGE|AMP:5V|FREQ:10Hz|
……
指令1的含义为:在测试通道1上加载幅值为5伏的直流电压信号;指令2的含义为:在测试通道2上加载幅值为5伏,频率为10赫兹的交流电压信号;
S106:使用相应的测量模式(电压、电流、电阻等)对测试通道上的信号进行采集;
S107:对比分析测试通道相关的测试动作指令与采集的数据,监测ATS中执行的TP是否正确地发出了测试信号,即判断二者是否一致,如不一致则转S108,一致则转S109;
S108:将通道信号数据异常信息反馈至ATS系统,终止测试流程。待测试人员排除问题后方可重新开始测试;
S109:对比分析采集的测试通道信号数据与配置参数所描述的被测对象电气特性参数,判断二者是否匹配(如输入信号的幅值是否超过被测设备的允许输入范围),如不匹配转S110,匹配则转S111;
S110:将通道信号数据异常信息反馈至ATS系统,终止测试流程。期间,将连接ATS输出与被测对象的信号通道保持切断状态。待测试人员排除问题后方可重新开始测试;
S111:将连接ATS输出与被测对象的信号通道切换到导通状态,执行正常的测试流程。
本发明的实施例所提供的在风洞试验中对测试行为进行监控的装置,解决了现有技术中风洞测量系统ATS的TP编写对测试人员的专业知识水平以及对被测设备的理解程度要求苛刻,导致系统升级维护、推广应用难的问题,实现了对ATS系统执行的TP中的测试动作进行分析与判断,测试信号在经过检测和验证后方可加载至后端被测设备,极大程度的避免了由人为错误引入的安全隐患,降低了对TP编写人员的专业要求,提高了自动测试的可靠程度。
本领域技术人员可以理解,实现上述实施例的全部或部分流程,可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成,所述的程序可存储于计算机可读存储介质中。其中,所述计算机可读存储介质为磁盘、光盘、只读存储记忆体或随机存储记忆体等。
本发明并不局限于前述的具体实施方式。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合,以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。
Claims (9)
1.一种在风洞试验中对测试行为进行监控的装置,其特征是:包括有主控模块、测试命令解析模块、配置参数读取模块、监控信息反馈模块、切换开关模块和信号采集模块;所述主控模块分别与测试命令解析模块、配置参数读取模块、监控信息反馈模块、切换开关模块和信号采集模块电连接;所述测试命令解析模块和监控信息反馈模块与ATS系统连接;所述信号采集模块和切换开关模块串联在ATS系统与被测对象之间的信号通道上。
2.根据权利要求1所述的一种在风洞试验中对测试行为进行监控的装置,其特征是:所述主控模块能够控制切换开关模块的通断状态;所述切换开关模块的默认状态为断开状态。
3.根据权利要求1所述的一种在风洞试验中对测试行为进行监控的装置,其特征是:所述测试命令解析模块能够按照总线协议接收从ATS系统发出的测试命令,并将其解析成测试信号的电气参数,将结果发送给主控模块。
4.根据权利要求1所述的一种在风洞试验中对测试行为进行监控的装置,其特征是:所述配置参数读取模块能够从存储位置读取被测对象或测试通道的电气参数并发送给主控模块。
5.根据权利要求1所述的一种在风洞试验中对测试行为进行监控的装置,其特征是:所述信号采集模块能够接收主控模块的采集指令,采集ATS系统输出的测试信号,将采集结果发送给主控模块。
6.根据权利要求1所述的一种在风洞试验中对测试行为进行监控的装置,其特征是:所述监控信息反馈模块能够接收主控模块发送的监控结果,按照约定的格式和总线通信协议将其发送给ATS系统。
7.一种在风洞试验中对测试行为进行监控的装置的控制方法,其特征是:包括有以下步骤:
a:将ATS信号输出电缆接入到本装置输入端,将本装置的信号输出端接到被测对象的输入端;
b:将监控装置连接被测对象的信号通道置于切断状态;
c:根据被测对象或测试通道的电气特性或约束条件编写配置参数;
d:接收风洞ATS系统发出的测试动作指令;
e:解析收到的测试动作指令,得到测试通道和加载的电信号特征;
f:使用相应的测量模式(电压、电流、电阻等)对测试通道上的信号进行采集;
g:对比分析测试通道相关的测试动作指令与采集的数据,判断二者是否一致;
如不一致则转步骤h,一致则转步骤i;
h:将通道信号数据异常信息反馈至ATS系统,终止测试流程;
i:对比分析采集的测试通道信号数据与约束配置所描述的被测对象电气特性参数,判断是否匹配(超过输入范围、过压过流等),不匹配转步骤j,匹配则转步骤k;
j:将连接ATS输出与被测对象的信号通道保持切断状态,将通道信号数据异常信息反馈至ATS系统,终止测试流程;
k:将连接ATS输出与被测对象的信号通道切换到导通状态,进行正常测试流程。
8.根据权利要求7所述的方法,其特征是:所述步骤a进一步包括:将监控装置和ATS系统连接入同一通信总线,便于传输测试指令和反馈测试行为监控结果。
9.根据权利要求7所述的方法,其特征是:步骤c所述的配置参数包含若干通道或被测设备的电器特性参数。
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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