CN110034607A - 基于脱插脱落的测发控断电保护方法、系统以及存储介质 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种基于脱插脱落的测发控断电保护方法、系统以及存储介质。该测发控断电保护系统包括监测模块和处理模块，所述监测模块用于监测起飞信号，完成对脱插上点火指示单元和脱插插好单元这两路通道的连接状态监测。所述处理模块用于完成监测后，通过以太网通信单元接收来自监测模块的指令信号，并转发给硬件执行单元以执行地面断电动作。本发明适用于运载器点火瞬间为地面电源设备可靠断电，以确保地面设备和人员的安全。本发明通过裁剪起飞压板设置，测发控系统采用软硬件配合的方式在运载器起飞后及时进行断电，有效保护地面供电电源设备和操作人员的安全。

Description

基于脱插脱落的测发控断电保护方法、系统以及存储介质

技术领域

本发明涉及断电保护技术领域，尤其涉及一种基于脱插脱落的测发控断电保护方法、系统以及存储介质。

背景技术

某些运载器的脱插(脱插是脱落电连接器简称)安装在运载器尾段，靠近发动机喷管。运载器点火起飞瞬间脱插脱落，留在地面的脱插插头会被发动机燃料火焰烧蚀，导致插头上正负供电母线触点存在烧蚀短路风险，从而损坏地面设备。因此，测发控系统需要在运载器起飞后对测发控地面电源进行断电控制，从而保证发射场区地面供电设备和操作人员的安全。传统设计是测发控设备内部PLC或继电器根据获取到的起飞信号，实现发射场区相关电源设备的断电，起飞信号通常采用专用的起飞压板装置获取，这种设计方法缺点明显，需设置专用的起飞压板设置，设计复杂、体积大、成本高、故障多、需要保障条件繁琐，这已成了急需解决的技术问题。

发明内容

针对基于起飞压板断电装置的断电保护机制存在的不足，考虑到运载器起飞瞬间脱插会脱落，脱插脱落信号可等效起飞信号，本发明提出一种基于脱插脱落的测发控断电保护方法、系统以及存储介质，适用于运载器点火瞬间为地面电源设备可靠断电，以确保地面设备和人员的安全。本发明通过裁剪起飞压板设置，测发控系统采用软硬件配合的方式在运载器起飞后及时进行断电，有效保护地面供电电源设备和操作人员的安全。

本申请是通过如下技术方案实现的：

一种基于脱插脱落的测发控断电保护系统，其特征在于：

所述测发控断电保护系统包括监测模块和处理模块，所述监测模块与所述处理模块通信连接；

所述监测模块包括点火指示单元和脱插插好单元，用于监测起飞信号，完成对脱插上点火指示单元和脱插插好单元这两路通道的连接状态监测；

所述处理模块包括以太网通信单元和硬件执行单元，用于完成监测后，通过以太网通信单元接收来自监测模块的指令信号，并转发给硬件执行单元以执行地面断电动作。

进一步的，所述点火指示单元的连接状态监测，具体包括：

运载器飞控装置在发出点火时序控制的同时将点火指示继电器K1、K2闭合，由+M1和-M1通过K1、K2及光耦N1建立点火指示通路；

向地面测发控软件发出点火指示完成信号，测发控软件收到所述指示完成信号的开关量输入信号后，指示运载器飞控装置已完成点火操作；

所述+M1为运载器上供电母线电压正，所述-M1为运载器上供电母线电压负。

进一步的，所述脱插插好单元的连接状态监测，具体包括：

如果脱插处于完全插好状态，则短接线能把脱插插头和插座对应点号触点短接起来，这样由+M1和-M1通过脱插插头上插针1、2和3、4四个点号引出的短截线，与地面电缆网通过插针5、6和7、8四个点号引出的短截线及光耦N2建立脱插插好通路。

进一步的，所述脱插插好单元的连接状态监测，具体包括：

如果脱插处于未插好状态，则短接线不能把脱插的插头和插座对应点号的触点短接起来，这样由+M1和-M1通过脱插插头上插针1、2和3、4四个点号引出的短截线，不能与地面电缆网通过插针5、6和7、8四个点号引出的短截线及光耦N2建立脱插插好通路。

进一步的，所选择的所述四个点号在脱插连接器中处于对接面边缘并垂直分布，所述四个点号的连接为串联模式。

一种基于脱插脱落的测发控断电保护方法，该应用于权利要求1至5之一的所述测发控断电保护系统中，其特征在于，该方法具体包括：

步骤1、监测模块完成对点火指示单元、脱插插好单元两路开关量输入信号的采集；

步骤2、所述监测模块将采集到的信号发送到处理模块；

步骤3、所述处理模块对脱插状态进行判断和处理，如果脱插脱落，表明运载器已顺利起飞，则进行相应的地面供电电源设备断电操作。

进一步的，所述处理模块对脱插状态进行判断和处理具体包括：

点火指示开关量输入信号和脱插插好开关量输入信号为串联工作方式，必须收到点火指示开关量输入信号后，才能对脱插插好开关量输入信号是否有效进行判断；

当测发控软件采集到点火指示开关量输入信号有效，并且脱插插好信号为未插好状态，即没有收到脱插插好开关量输入信号时，测发控软件与地面测控电源和舵机电源通过以太网通信，通知两种电源执行相应断电操作指令。

进一步的，所述进行相应的地面供电电源设备断电操作具体包括：

地面测控电源收到测发控软件的以太网断电指令后，执行断电操作，切断测控电源内部的输出继电器；

舵机电源收到测发控软件的以太网断电指令后，执行断电操作，切断舵机电源内部的输出继电器。

一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机指令，其特征在于，该指令被处理器执行时实现权利要求6-8任一项所述的测发控断电保护方法。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

1)从控制方式角度出发，采用基于以太网的分布式控制，切断地面电源供电，减少继电器的大量使用，缩小设备体积，降低成本，有利于测发控系统小型化。

2)从安全性角度出发，如果不该断电的时候误断电会导致运载器回撤，导致发射失利。为避免误断电，软硬件互相制约，共同作用，使运载器发射安全性大大提高。

本发明测发控系统既能达到断电保护目的，又避免了其它异常干扰造成的误动作，降低误断电风险，使运载器发射安全性大大提高。该方法设计简便、易施行、可靠安全，可在后续运载器的研制中广泛应用，具有较大的经济效益和社会效益。

附图说明

图1是本发明的基于脱插脱落的测发控断电保护系统的组成框图；

图2是本发明的监测模块中点火指示监测工作原理图；

图3是本发明的监测模块中脱插插好监测工作原理图；

图4是本发明的监测模块中脱插未插好工作原理图；

图5是本发明的脱插短接线点号位置分布图；

图6是本发明的以太网通信模块的处理流程图。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。

在本申请使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请。在本申请和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。

下面将结合附图和实例对本发明作进一步的详细说明。

图1是本发明的基于脱插脱落的测发控断电保护系统的组成框图。

一种基于脱插脱落的测发控断电保护系统，所述测发控断电保护系统包括监测模块和处理模块，所述监测模块与所述处理模块通信连接。

所述监测模块包括点火指示单元和脱插插好单元，用于监测起飞信号，完成对脱插上点火指示单元和脱插插好单元这两路通道的连接状态监测。所述处理模块包括以太网通信单元和硬件执行单元，用于完成监测后，通过以太网通信单元接收来自监测模块的指令信号，并转发给硬件执行单元以执行地面断电动作。

监测模块用于监测起飞信号，运载器点火起飞后脱插脱落，因此采用“点火指示”+“脱插插好”组合等效起飞信号，统称为起飞等效信号。处理模块用于完成监测后执行地面断电动作，为降低设计的复杂度，地面中心计算机采集到起飞等效信号后，通过以太网通知地面电源断开对外输出的继电器，实现分布式控制。断电保护机制的实现由监测模块与处理模块两部分组成，如图1所示：监测模块完成对脱插上“点火指示”、“脱插插好”两路通道的连接状态监测。

“点火指示”监测工作原理如图2所示，是运载器飞控装置在发出点火时序控制的同时将点火指示继电器K1、K2闭合，这样，由+M1(运载器上供电母线电压正)和-M1(运载器上供电母线电压负)通过K1、K2及光耦N1把“点火指示”通路建立，就可以向地面测发控软件发出“点火指示”完成信号，测发控软件收到“点火指示”开关量输入信号后，表明运载器已完成点火操作。

“脱插插好”监测工作原理如图3、4所示，是通过监测脱插插头内设置的短接线状态来判断。如果脱插处于完全插好状态，则短接线能把脱插插头和插座对应点号触点短接起来，这样由+M1(运载器上供电母线电压正)和-M1(运载器上供电母线电压)通过脱插插头上插针1、2和3、4四个点号引出的短截线，与地面电缆网通过插针5、6和7、8四个点号引出的短截线及光耦N2把“脱插插好”通路建立；反之，如果脱插处于未插好状态，如图4所示，则短接线不能把脱插的插头和插座对应点号的触点短接起来，表明脱插未插好。如图5所示，“脱插插好”监测为对脱插硬件连接状态的监测，本方法要求所选择的四个点号在脱插连接器中处于对接面边缘并垂直分布，这样可以对脱插的边缘连接状态进行可靠监测，防止因受力不均导致的对接面错位等情况，四个点号的连接为串联模式，保证脱插完全插好状态下脱插插好信号才能被有效采集；任意一头未插好或松动都会导致短接线回路无法闭合使“脱插插好”信号采集不到。

监测模块完成对“点火指示”“脱插插好”两路开关量输入信号的采集后，将监测到的信号发送到处理模块，处理模块包括以太网通信和硬件执行两个子模块，对脱插状态进行判断和处理：如果脱插脱落，表明运载器已顺利起飞，则进行相应的地面供电电源设备断电操作。本发明通过设计监测模块来代替起飞压板装置获取起飞信号的方式，通过脱插自身结构特点来实现起飞信号的获取，实现方式简单，且可靠安全。

以太网通信由地面测发控软件执行，处理流程如图6所示：“点火指示”、“脱插插好”两路输入信号为串联工作方式，首先必须收到“点火指示”信号，才能对“脱插插好”信号是否有效进行判断。当测发控软件采集到“点火指示”开关量输入信号有效，且“脱插插好”信号为未插好状态，即收不到“脱插插好”开关量输入信号时，测发控软件与地面测控电源和舵机电源通过以太网通信，通知两种电源执行相应断电操作指令。

硬件执行是由地面测控电源收到测发控软件的以太网断电指令后，执行断电操作，切断测控电源内部的输出继电器。同时，舵机电源收到测发控软件的以太网断电指令后，执行断电操作，切断舵机电源内部的输出继电器，这样就完成了地面电源设备的断电操作。

本领域普通技术人员可以理解上述方法中的全部或部分步骤可通过程序来指令相关硬件完成，所述程序可以存储于计算机可读存储介质中，如只读存储器、磁盘或光盘等。可选地，上述实施例的全部或部分步骤也可以使用一个或多个集成电路来实现，相应地，上述实施例中的各模块/单元可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。本发明不限制于任何特定形式的硬件和软件的结合。

需要说明的是，本发明还可有其他多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (9)

1.一种基于脱插脱落的测发控断电保护系统，其特征在于：

所述测发控断电保护系统包括监测模块和处理模块，所述监测模块与所述处理模块通信连接；

所述监测模块包括点火指示单元和脱插插好单元，用于监测起飞信号，完成对脱插上点火指示单元和脱插插好单元这两路通道的连接状态监测；

所述处理模块包括以太网通信单元和硬件执行单元，用于完成监测后，通过以太网通信单元接收来自监测模块的指令信号，并转发给硬件执行单元以执行地面断电动作。

2.根据权利要求1所述的测发控断电保护系统，其特征在于，所述点火指示单元的连接状态监测，具体包括：

运载器飞控装置在发出点火时序控制的同时将点火指示继电器K1、K2闭合，由+M1和-M1通过K1、K2及光耦N1建立点火指示通路；

向地面测发控软件发出点火指示完成信号，测发控软件收到所述指示完成信号的开关量输入信号后，指示运载器飞控装置已完成点火操作；

所述+M1为运载器上供电母线电压正，所述-M1为运载器上供电母线电压负。

3.根据权利要求2所述的测发控断电保护系统，其特征在于，所述脱插插好单元的连接状态监测，具体包括：

如果脱插处于完全插好状态，则短接线能把脱插插头和插座对应点号触点短接起来，这样由+M1和-M1通过脱插插头上插针1、2和3、4四个点号引出的短截线，与地面电缆网通过插针5、6和7、8四个点号引出的短截线及光耦N2建立脱插插好通路。

4.根据权利要求2所述的测发控断电保护系统，其特征在于，所述脱插插好单元的连接状态监测，具体包括：

如果脱插处于未插好状态，则短接线不能把脱插的插头和插座对应点号的触点短接起来，这样由+M1和-M1通过脱插插头上插针1、2和3、4四个点号引出的短截线，不能与地面电缆网通过插针5、6和7、8四个点号引出的短截线及光耦N2建立脱插插好通路。

5.根据权利要求3或4任一所述的测发控断电保护系统，其特征在于，所选择的所述四个点号在脱插连接器中处于对接面边缘并垂直分布，所述四个点号的连接为串联模式。

6.一种基于脱插脱落的测发控断电保护方法，该应用于权利要求1至5之一的所述测发控断电保护系统中，其特征在于，该方法具体包括：

步骤1、监测模块完成对点火指示单元、脱插插好单元两路开关量输入信号的采集；

步骤2、所述监测模块将采集到的信号发送到处理模块；

步骤3、所述处理模块对脱插状态进行判断和处理，如果脱插脱落，表明运载器已顺利起飞，则进行相应的地面供电电源设备断电操作。

7.根据权利要求6所述的测发控断电保护方法，其特征在于，所述处理模块对脱插状态进行判断和处理具体包括：

点火指示开关量输入信号和脱插插好开关量输入信号为串联工作方式，必须收到点火指示开关量输入信号后，才能对脱插插好开关量输入信号是否有效进行判断；

当测发控软件采集到点火指示开关量输入信号有效，并且脱插插好信号为未插好状态，即没有收到脱插插好开关量输入信号时，测发控软件与地面测控电源和舵机电源通过以太网通信，通知两种电源执行相应断电操作指令。

8.根据权利要求7所述的测发控断电保护方法，其特征在于，所述进行相应的地面供电电源设备断电操作具体包括：

地面测控电源收到测发控软件的以太网断电指令后，执行断电操作，切断测控电源内部的输出继电器；

舵机电源收到测发控软件的以太网断电指令后，执行断电操作，切断舵机电源内部的输出继电器。

9.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机指令，其特征在于，该指令被处理器执行时实现权利要求6-8任一项所述的测发控断电保护方法。