CN109782729A - 一种用于火工品点火试验的多功能综合测发控系统 - Google Patents

Abstract

本发明属于电子测控设备技术领域，具体涉及一种多功能综合测发控系统。本发明的多功能综合测发控系统，包括近端和远端多个设备，近端和远端通过光缆进行通信，各设备采用校准19英寸机架式设计，拆装、运输方便，具备整机“三防”性能的加固措施。本发明的多功能综合测发控系统实现一种具备多种火工品试验的测发控系统；具备火工品通路测试及火工品阻值测试功能；具备点火信号的延时、脉宽参数灵活配置功能；具备点火信号输出的采集实时监测功能；具备光电转换，远距离通信功能；具有整机“三防”(防潮、防霉菌、防盐雾)加固措施。

Description

一种用于火工品点火试验的多功能综合测发控系统

技术领域

本发明属于电子测发控设备技术领域，具体涉及一种用于火工品点火试验的多功能综合测发控系统。

背景技术

火工品是装有火药或炸药，受外界刺激后产生燃烧或爆炸，以引燃火药、引爆炸药或做机械功的一次性使用的元器件和装置的总称。本发明提到的火工品为火工品的一种——电雷管。其常用于航天领域，本发明所述多功能综合测发控系统用于航天领域相关的电雷管点火试验，包括：弹射试验、二三级分离试验、诱饵抛撒试验、发动机试车试验等。火工品在点火之前，要求对其阻值进行测量，以确保火工品点火通路连接正常，火工品本身性能正常。火工品阻值的测量要求测量电流小于50mA，同时点火电流大于6A，100ms。火工品的点火试验一般包括多个火工品在设定好的时序下，同时或按时序要求，分时点火。点火试验具有一定的危险性，要求人员需保持距离。

现有的测发控台存在以下问题：设备多、体积大，安装方式固定等问题；不具备火工品阻值及点火通路测量功能；点火时序固定，不具备点火时序配置功能，只能用于单一点火试验；依靠较长的点火电缆实现人员的远离，抗干扰能力差，电缆阻值较大，功耗增加；不具备输出信号的自检功能；不具备点火试验流程管理功能；不具备数据及操作记录功能。因此，需要一种适用于远距离监控的多功能综合测发控系统。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术存在的问题，提供了一种用于火工品点火试验的多功能综合测发控系统。

本发明的技术方案如下：

一种用于火工品点火试验的多功能综合测发控系统，包括近端和远端，近端和远端通过光电转换方式实现通信。

所述近端包括近端光端机、多功能综合测发控台、时序检测单元、供电单元和配电单元；远端包括计算机和远端光端机。

所述近端的全部设备集成在机柜上。

所述配电单元输入端接220V交流电压，输出端分别连接供电单元、时序检测单元、多功能综合测发控台和近端光端机的输入端；供电单元输入端连接配电单元的输出端，输出端连接多功能综合测发台的输入端2；时序检测单元的输入端1连接配电单元的输出端，输入端2与多功能综合测发控台的输出端连接；时序检测单元的网口与近端光端机的网口2连接，两者互相通信；

多功能综合测发控台输入端1连接配电单元的输出端，输入端2连接供电单元的输出端；输出端输出信号并与时序检测单元的输入端2连接；多功能综合测发控台的网口与近端光端机的网口1连接，两者互相通信；

近端光端机的输入端连接配电单元的输出端；网口1连接多功能综合测发控台的网口，网口2连接时序检测单元的网口；光口1和光口2分别连接远端的远端光端机的光口1和光口2，实现远端和近端的通信。

配电单元将输入的220VAC分配到近端的每个设备的供电输入端，为每个设备提供220V交流供电。

供电单元为2000W直流稳压电源，其输入为220VAC，输出为0～40V可调，最大60A直流电，为系统点火提供驱动信号。

时序检测单元实时监控多功能综合测发控台输出的点火信号，通过近端光端机和远端光端机上传给计算机。

多功能综合测发控台通过近端光端机和远端光端机与计算机实时交互，实现的功能包括：8路有源大电流脉冲信号输出、8路有源小电流脉冲信号输出、8无源脉冲信号输出，以及火工品通路及阻值的测量。

所述24路脉冲信号每一路均包括2个参数：延时和脉宽，所述延时和脉宽均由计算机进行配置和存储。

近端光端机采用220VAC供电，通过以太网与多功能综合测发控台和时序检测单元进行连接，实现电信号与光信号的相互转换。

本发明的有益效果在于：本发明安全可靠、体积小、功能丰富、配置灵活、人机界面友好，且能够满足多个点火试验的需求，且通用性好、抗干扰能力强、环境适应力强等优点。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为多功能综合测发控系统软件的组成示意图；

图3为图1中时序检测单元的组成示意图；

图4为图1中多功能综合测发控台的组成示意图；

图5为图1中近端光端机的组成示意图。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步详细说明。

如图1所示，本实施例提供了一种用于火工品点火试验的多功能综合测发控系统，分为近端和远端，近端和远端通过4芯冗余光缆连接，光缆长度最多可达20Km。

近端包括近端光端机、多功能综合测发控台、时序检测单元、供电单元、配电单元等组成，近端多个设备可集成在机柜上；远端包括计算机和远端光端机。采用光电转换技术以实现远距离的通信。

如图1所示，配电单元输入端接220V交流电压，输出端分别连接供电单元、时序检测单元、多功能综合测发控台和近端光端机的输入端。供电单元输入端连接配电单元的输出端；供电单元输出端连接多功能综合测发台的输入端2。时序检测单元的输入端1连接配电单元的输出端；输入端2与多功能综合测发控台的输出端连接；时序检测单元的网口与近端光端机的网口2连接，两者互相通信。多功能综合测发控台输入端1连接配电单元的输出端，输入端2连接供电单元的输出端；输出端输出信号并与时序检测单元的输入端2连接；多功能综合测发控台的网口与近端光端机的网口1连接，两者互相通信。近端光端机的输入端连接配电单元的输出端；网口1连接多功能综合测发控台的网口；网口2连接时序检测单元的网口；光口1和光口2分别连接远端的远端光端机的光口1和光口2，实现远端和近端的通信。

如图1所示，远端由计算机和远端光端机组成。计算机与远端光端机之间通过网线连接，以实现计算机与近端的通信，完成相应的监控功能。计算机中运行有多功能综合测发控系统软件，实现系统试验流程控制、相关状态监测、试验相关参数配置、点火指令发出、信号采集记录等功能。多功能综合测发控系统软件可以采用为本实施例的综合测发控系统专门研发的多功能综合测发控系统软件。该软件基于GE公司iFix组态软件进行二次开发，其基于Object画面的开发方式，及通过其提供的驱动，完美的与PLC通信，使得软件的开发方便、快捷，人机交互流畅、友好，软件运行稳定、可靠。其主要构成如图2所示。包括：人机交互界面、实时数据库、驱动程序组成。人机交互界面是人机交互最直接的窗口，其能够完成对系统内设备状态的监控、控制指令的下发、数据的采集、显示、记录，以及流程的控制功能；人机交互界面与实时数据库实时交互，实时读取数据库中的相关参数，在界面上显示，同时将下发的控制指令，相关的参数写入到数据库中。实时数据库是人机交互界面与驱动程序交互的桥梁，是人机交互界面与PLC通信参数管理、更新、维护的地方。驱动程序实现了计算机与PLC之间的通信，其遵循西门子PLC的通信协议，通过相应的配置(如IP地址、数据块、数据大小、数据类型)完成与PLC的通信，将通信协议中的有效数据提取、转换，呈现在实时数据库中，它与PLC实时交互，可完成对PLC相关参数的读取、写入操作。

近端包括多功能综合测发控台、时序检测单元、供电单元、光端机、配电单元等组成，各设备均采用标准19英寸、机架式设计，深度相同、高度不等，集成在机柜上，方便安装、拆解、运输。

配电单元将输入的220VAC分配到近端的每个设备的供电输入端，为每个设备提供220V交流供电。

供电单元为2000W直流稳压电源，其输入为220VAC，输出为0～40V可调，最大60A直流电，为系统的点火提供驱动信号。

如图3所示，时序检测单元实时监控多功能综合测发控台输出的点火信号，通过以太网上传给计算机，以实现对点火信号监控的目的。

如图4所示，多功能综合测发控台通过以太网与计算机实时交互，实现的功能包括：8路有源大电流脉冲信号输出、8路有源小电流脉冲信号输出、8无源脉冲信号输出，以及火工品通路及阻值的测量；24路脉冲信号每一路均包括2个参数：延时和脉宽，延时和脉宽均由计算机软件进行配置、存储，当多功能综合测发控台接收到计算机软件发出的“点火”信号时，按相应的时序及配置输出每一路信号。

如图5所示，近端光端机采用220VAC供电，通过以太网与多功能综合测发控台和时序检测单元进行连接，实现电信号与光信号的相互转换，从而实现远距离监控。

本实施例的多功能综合测发控系统在使用时，依次按照如下步骤：

启动软件后，软件会监控多功能综合测发控台和时序检测单元是否工作正常，若工作正常，可进行下一步操作，否则不行。多功能综合测发控台和时序检测单元工作正常后。首先控制多功能综合测发控台内的切换开关，切换到火工品阻值测量状态，检测火工品阻值是否正常，以验证点火通路正常，方可进行后续的试验。火工品阻值检测正常后，将切换开关切换到点火通路状态。其次，设置各通路的时序参数(延时和脉宽)，软件会实时显示多功能综合测发控台反馈的参数，以确保多功能综合测发控台中的PLC将参数保存成功。然后，点击“时序采集”按钮，时序检测单元将实时采集点火信号输出的状态，反馈给计算机显示。

最后，根据试验要求，点击软件中的“点火”按钮，多功能综合测发控台收到该指令后，作为起始零点，按照各通路的时序参数，输出每一路的点火信号，同时软件中将采集到的时序状态以波形的形式在显示。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。倘若这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种用于火工品点火试验的多功能综合测发控系统，其特征在于：包括近端和远端，近端和远端通过光电转换方式实现通信。

2.如权利要求1所述的一种用于火工品点火试验的多功能综合测发控系统，其特征在于：所述近端包括近端光端机、多功能综合测发控台、时序检测单元、供电单元和配电单元；远端包括计算机和远端光端机。

3.如权利要求2所述的一种用于火工品点火试验的多功能综合测发控系统，其特征在于：所述近端的全部设备集成在机柜上。

4.如权利要求2所述的一种用于火工品点火试验的多功能综合测发控系统，其特征在于：所述配电单元输入端接220V交流电压，输出端分别连接供电单元、时序检测单元、多功能综合测发控台和近端光端机的输入端；供电单元输入端连接配电单元的输出端，输出端连接多功能综合测发台的输入端2；时序检测单元的输入端1连接配电单元的输出端，输入端2与多功能综合测发控台的输出端连接；时序检测单元的网口与近端光端机的网口2连接，两者互相通信；多功能综合测发控台输入端1连接配电单元的输出端，输入端2连接供电单元的输出端；输出端输出信号并与时序检测单元的输入端2连接；多功能综合测发控台的网口与近端光端机的网口1连接，两者互相通信；近端光端机的输入端连接配电单元的输出端；网口1连接多功能综合测发控台的网口，网口2连接时序检测单元的网口；光口1和光口2分别连接远端的远端光端机的光口1和光口2，实现远端和近端的通信。

5.如权利要求4所述的一种用于火工品点火试验的多功能综合测发控系统，其特征在于：配电单元将输入的220VAC分配到近端的每个设备的供电输入端，为每个设备提供220V交流供电。

6.如权利要求4所述的一种用于火工品点火试验的多功能综合测发控系统，其特征在于：供电单元为2000W直流稳压电源，其输入为220VAC，输出为0～40V可调，最大60A直流电，为系统点火提供驱动信号。

7.如权利要求4所述的一种用于火工品点火试验的多功能综合测发控系统，其特征在于：时序检测单元实时监控多功能综合测发控台输出的点火信号，通过近端光端机和远端光端机上传给计算机。

8.如权利要求4所述的一种用于火工品点火试验的多功能综合测发控系统，其特征在于：多功能综合测发控台通过近端光端机和远端光端机与计算机实时交互，实现的功能包括：8路有源大电流脉冲信号输出、8路有源小电流脉冲信号输出、8无源脉冲信号输出，以及火工品通路及阻值的测量。

9.如权利要求8所述的一种用于火工品点火试验的多功能综合测发控系统，其特征在于：所述24路脉冲信号每一路均包括2个参数：延时和脉宽，所述延时和脉宽均由计算机进行配置和存储。

10.如权利要求4所述的一种用于火工品点火试验的多功能综合测发控系统，其特征在于：近端光端机采用220VAC供电，通过以太网与多功能综合测发控台和时序检测单元进行连接，实现电信号与光信号的相互转换。