CN110737258A - 一种漂浮系统控制器点火电路在线检测系统和检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种漂浮系统控制器点火电路在线检测系统和检测方法，包括上位机、控制模块和监控模块；通过在线检测直升机漂浮系统控制器的点火电路，实现了在空中状态时查询系统本身是否健康的参数并上传的功能；在地面状态有维护命令要求时，在维护开关开启的情况下对直升机漂浮装置起爆桥丝通断进行检查；当检测到所有起爆桥丝都断开的情况下测输出点火起爆进行点火测试；降低了检测及维护成本，提高了检测的安全性和结果的可靠性。
Description
技术领域
本发明属于自动控制技术领域，具体涉及一种漂浮系统控制器点火电路在线检测系统和检测方法。
背景技术
直升机发生故障需在水上甚至海上迫降时，通常需要由驾驶人员在空中启动应急漂浮装置，在空中时查询漂浮系统的各类参数，而在地面时查询急漂浮系统的起爆桥丝和点火电路的状态，同时在起爆桥丝全部断开的情况下进行模拟点火测试。因此点火电路的正常与否，直接关系到多余度控制器的输出情况，目前漂浮系统的多余度控制器尚无点火电路的在线检测和状态信息管理能力。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：提供一种漂浮系统控制器的在线检测点火电路和检测方法，用于在线检测直升机漂浮系统控制器的点火电路，使地勤人员及时获取控制器的状态。
本发明为解决上述技术问题所采取的技术方案为：一种漂浮系统控制器点火电路在线检测系统，包括上位机、控制模块和监控模块；上位机通过信号收发端与控制模块的信号收发端连接，用于接收控制模块发送的数据并向控制模块下发命令；控制模块通过另一路信号收发端与监控模块的信号收发端连接，用于接收监控模块发送的数据并向上位机转发，并将收到的上位机的命令转发给监控模块；监控模块包括检测单元；检测单元包括第一继电器2U16、第二继电器2U11、第一电阻2R22、第二电阻2R23、第三电阻2R26、第四电阻2R27、第五电阻2R28、第六电阻2R25和第七电阻2R24；第一继电器2U16的触点1与第一继电器2U16的触点3连接，第一继电器2U16的触点2与电源OUT-IO1连接，第一继电器2U16的触点4依次串联第二电阻2R23、第一电阻2R22和接地点GND-VS，第二电阻2R23和第一电阻2R22的连接点为测试点OU1-AD1；第一继电器2U16的触点5与第二继电器2U11的触点1连接，第一继电器2U16的触点6与第二继电器2U11的触点3连接；第一继电器2U16的触点5和触点6在线圈断电时分别与触点1和触点3搭接，第一继电器2U16的触点5和触点6在线圈通电时分别与触点2和触点4搭接；第一继电器2U16的线圈一端连接接地点GND-VS，另一端通过开关串联电源KG，电源KG和接地点GND-VS之间依次串联第六电阻2R25和第七电阻2R24,第六电阻2R25和第七电阻2R24之间的连接点为测试点OU1-IO2；第二继电器2U11的触点2与接地点GND-VS连接，第二继电器2U11的触点4与电源OUT1连接，第二继电器2U11的触点5与第二继电器2U11的触点6之间依次串联第三电阻2R26、第四电阻2R27和第五电阻2R28，第三电阻2R26和第四电阻2R27之间的连接点为测试点OU1-AD2；第二继电器2U11的触点5与第二继电器2U11的触点6分别连接起爆桥丝的两端；第二继电器2U11的触点5和触点6在线圈断电时分别与触点1和触点3搭接，第二继电器2U11的触点5和触点6在线圈通电时分别与触点2和触点4搭接；第二继电器2U11的线圈一端连接接地点GND-VS，另一端通过开关串联电源OUT1。
按上述方案，控制模块通过IO口连接监控模块的使能端口，用于选通监控模块；控制模块通过SPI接口与监控模块的SPI口连接，用于收发数据。
按上述方案，第一继电器2U16的线圈两端并联第一二极管2D29，第一二极管2D29的正端连接接地点GND-VS；第二继电器2U11的线圈两端并联第二二极管2D12和电容2C18，第二二极管2D12的正端连接接地点GND-VS。
一种漂浮系统控制器点火电路在线检测方法，包括以下步骤：
S1：检测系统上电启动；
S2：上位机定期发送维护命令，控制模块检测是否收到维护命令，若未收到则进行自检并向上位机发送自检结果；若收到则执行步骤S3；
S3：控制模块选通并向监控模块发送维护开关检测命令，若维护开关未连通则进行自检并向上位机发送自检结果；若维护开关连通则执行步骤S4；
S4：控制模块选通并向监控模块发送起爆桥丝检测命令，若起爆桥丝未全部断开则执行步骤S2；若起爆桥丝全部断开则连通点火电路；
S5：控制模块选通并向监控模块发送点火电路检测命令，检测完成后向上位机发送检测数据。
进一步的，所述的步骤S2中，具体步骤为：
控制模块检测是否收到上位机发送的维护命令BIT，若未收到维护命令BIT则控制模块向监控模块发送头部字段为AA的命令进行自检，控制模块接收监控模块的自检数据并向上位机发送自检结果；若收到维护命令BIT则等待直至共连续收到三次维护命令BIT，则执行步骤S3。
进一步的，所述的步骤S3中，具体步骤为：
S31：控制模块向监控模块发送维护开关检测命令；
S32：监控模块检测测试点OU1-IO2的电平，若测试点OU1-IO2的电平为低电平则维护开关未连通，电源KG未供电，则控制模块向监控模块发送头部字段为AA的命令进行自检，控制模块接收监控模块的自检数据并向上位机发送自检结果；若测试点OU1-IO2的电平为高电平则维护开关连通，第一继电器2U16的线圈连通电源KG，第一继电器2U16的触点5和触点6分别与触点2和触点4搭接，执行步骤S4。
进一步的，所述的步骤S4中，具体步骤为：
S41：控制模块向监控模块发送头部字段为BB的命令检测起爆桥丝；
S42：监控模块检测测试点OU1-AD1的电平，若测试点OU1-AD1的电平大于1V则有起爆桥丝连通且正常，执行步骤S2；若测试点OU1-AD1的电平小于等于1V则起爆桥丝全部断开，将第二继电器2U11的线圈连通电源OUT1，第二继电器2U11的触点5和触点6分别与触点2和触点4搭接。
进一步的，所述的步骤S5中，具体步骤为：
S51：控制模块向监控模块发送头部字段为CC的命令检测点火电路；
S52：监控模块检测测试点OU1-AD2的电平，若测试点OU1-AD2的电平大于1V则点火电路正常，若测试点OU1-AD2的电平小于等于1V则点火电路异常；
S53：步骤S51执行完后延时一定时长，控制模块向监控模块发送头部字段为DD的命令要求回传结果；
S54：监控模块通过控制模块向上位机发送检测数据。
本发明的有益效果为：
1.本发明的一种漂浮系统控制器点火电路在线检测系统，通过在线检测直升机漂浮系统控制器的点火电路，使地勤人员及时获取控制器的状态，避免直升机在飞行过程中出现故障。
2.本发明实现了漂浮系统在空中状态时查询系统本身是否健康的参数并上传的功能；在地面状态有维护命令要求时，在维护开关开启的情况下对直升机漂浮装置起爆桥丝通断进行检查；当检测到所有起爆桥丝都断开的情况下测输出点火起爆进行点火测试；降低了检测及维护成本。
3.本发明有效提高了漂浮系统的起爆桥丝和点火电路检测的安全性，在SPI通讯时适当增加延时保证了维护结果的可靠性。
附图说明
图1是本发明实施例的流程图。
图2是本发明实施例的功能框图。
图3是本发明实施例的监控模块的检测单元电路图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
参见图2，本发明的实施例包括上位机即机电综合管理系统，控制模块即底板控制器，监控模块即A板控制器、B板控制器和C板控制器；机电综合管理系统通过RS422接口与底板控制器的RS422接口连接，用于接收底板控制器发送的数据并向底板控制器下发命令；底板控制器通过IO口分别连接A板控制器、B板控制器和C板控制器的使能端口，用于选通A板控制器、B板控制器或C板控制器，底板控制器通过SPI接口分别与A板控制器、B板控制器和C板控制器的SPI接口连接，用于接收A板控制器、B板控制器和C板控制器发送的数据并向机电综合管理系统转发，并将收到的机电综合管理系统的命令转发给A板控制器、B板控制器和C板控制器。
参见图3，A板控制器、B板控制器和C板控制器上共包括8路检测单元；每路检测单元均包括第一继电器2U16、第二继电器2U11、第一电阻2R22、第二电阻2R23、第三电阻2R26、第四电阻2R27、第五电阻2R28、第六电阻2R25和第七电阻2R24；第一继电器2U16的触点1与第一继电器2U16的触点3连接，第一继电器2U16的触点2与3.3V电源OUT-IO1连接，第一继电器2U16的触点4依次串联第二电阻2R23、第一电阻2R22和接地点GND-VS，第二电阻2R23和第一电阻2R22的连接点为测试点OU1-AD1；第一继电器2U16的触点5与第二继电器2U11的触点1连接，第一继电器2U16的触点6与第二继电器2U11的触点3连接；第一继电器2U16的触点5和触点6在线圈断电时分别与触点1和触点3搭接，第一继电器2U16的触点5和触点6在线圈通电时分别与触点2和触点4搭接；第一继电器2U16的线圈一端连接接地点GND-VS，另一端通过开关串联5V电源KG，第一继电器2U16的线圈两端并联第一二极管2D29，第一二极管2D29的正端连接接地点GND-VS；5V电源KG和接地点GND-VS之间依次串联第六电阻2R25和第七电阻2R24，第六电阻2R25和第七电阻2R24之间的连接点为测试点OU1-IO2；第二继电器2U11的触点2与接地点GND-VS连接，第二继电器2U11的触点4与28V电源OUT1连接，第二继电器2U11的触点5与第二继电器2U11的触点6之间依次串联第三电阻2R26、第四电阻2R27和第五电阻2R28，第三电阻2R26和第四电阻2R27之间的连接点为测试点OU1-AD2；第二继电器2U11的触点5与第二继电器2U11的触点6分别连接起爆桥丝的两端；第二继电器2U11的触点5和触点6在线圈断电时分别与触点1和触点3搭接，第二继电器2U11的触点5和触点6在线圈通电时分别与触点2和触点4搭接；第二继电器2U11的线圈一端连接接地点GND-VS，另一端通过开关串联28V电源OUT1，第二继电器2U11的线圈两端并联第二二极管2D12和电容2C18，第二二极管2D12的正端连接接地点GND-VS。
参见图1，一种漂浮系统控制器点火电路在线检测方法，包括以下步骤：
S1：检测系统上电启动；
S2：机电综合管理系统定期发送维护命令BIT，底板控制器检测是否收到维护命令BIT，若未收到维护命令BIT则底板控制器依次选通并向A板控制器、B板控制器和C板控制器发送头部字段为AA的命令进行自检，底板控制器接收A板控制器、B板控制器和C板控制器的自检数据并向机电综合管理系统发送自检结果；若收到维护命令BIT则等待直至共连续收到三次维护命令BIT，则执行步骤S3。
S3：底板控制器依次选通并向A板控制器、B板控制器和C板控制器发送维护开关检测命令，若维护开关未连通则进行自检并向机电综合管理系统发送自检结果；若维护开关连通则执行步骤S4：
S31：底板控制器依次选通并向A板控制器、B板控制器和C板控制器发送维护开关检测命令；
S32：A板控制器、B板控制器和C板控制器分别检测各自的每一路检测单元的测试点OU1-IO2的电平，若测试点OU1-IO2的电平为低电平则维护开关未连通，电源KG未供电，则底板控制器依次选通并向A板控制器、B板控制器和C板控制器发送头部字段为AA的命令进行自检，底板控制器接收A板控制器、B板控制器和C板控制器的自检数据并向机电综合管理系统发送自检结果；若测试点OU1-IO2的电平为高电平则维护开关连通，第一继电器2U16的线圈连通电源KG，第一继电器2U16的触点5和触点6分别与触点2和触点4搭接，执行步骤S4。
S4：底板控制器依次选通并向A板控制器、B板控制器和C板控制器发送起爆桥丝检测命令，若起爆桥丝未全部断开则执行步骤S2；若起爆桥丝全部断开则连通点火电路：
S41：底板控制器依次选通并向A板控制器、B板控制器和C板控制器发送头部字段为BB的命令检测起爆桥丝；
S42：A板控制器、B板控制器和C板控制器分别检测各自的每一路检测单元的测试点OU1-AD1的电平，若测试点OU1-AD1的电平为1.5V＞1V，则有起爆桥丝连通且正常，执行步骤S2；若测试点OU1-AD1的电平为0.5V＜1V，则起爆桥丝全部断开，将第二继电器2U11的线圈连通电源OUT1，第二继电器2U11的触点5和触点6分别与触点2和触点4搭接。
S5：底板控制器依次选通并向A板控制器、B板控制器和C板控制器发送点火电路检测命令，检测完成后向机电综合管理系统发送检测结果：
S51：底板控制器依次选通并向A板控制器、B板控制器和C板控制器发送头部字段为CC的命令检测点火电路；
S52：A板控制器、B板控制器和C板控制器分别检测各自的每一路检测单元的测试点OU1-AD2的电平，若测试点OU1-AD2的电平为1.4V＞1V，则点火电路正常，若测试点OU1-AD2的电平小于等于1V则点火电路异常；
S53：步骤S51执行完后延时300ms，底板控制器依次选通并向A板控制器、B板控制器和C板控制器发送头部字段为DD的命令要求回传结果；
S54：A板控制器、B板控制器和C板控制器分别通过底板控制器向机电综合管理系统发送测试数据。
上述步骤中，底板控制器分别向A板控制器、B板控制器和C板控制器发送检测命令中通过在字段的某一位中设置0x1、0x2等不同的值来获取不同检测数据。
以上实施例仅用于说明本发明的设计思想和特点，其目的在于使本领域内的技术人员能够了解本发明的内容并据以实施，本发明的保护范围不限于上述实施例。所以，凡依据本发明所揭示的原理、设计思路所作的等同变化或修饰，均在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种漂浮系统控制器点火电路在线检测系统，其特征在于：包括上位机、控制模块和监控模块；
上位机通过信号收发端与控制模块的信号收发端连接，用于接收控制模块发送的数据并向控制模块下发命令；
控制模块通过另一路信号收发端与监控模块的信号收发端连接，用于接收监控模块发送的数据并向上位机转发，并将收到的上位机的命令转发给监控模块；
监控模块包括检测单元；检测单元包括第一继电器2U16、第二继电器2U11、第一电阻2R22、第二电阻2R23、第三电阻2R26、第四电阻2R27、第五电阻2R28、第六电阻2R25和第七电阻2R24；第一继电器2U16的触点1与第一继电器2U16的触点3连接，第一继电器2U16的触点2与电源OUT-IO1连接，第一继电器2U16的触点4依次串联第二电阻2R23、第一电阻2R22和接地点GND-VS，第二电阻2R23和第一电阻2R22的连接点为测试点OU1-AD1；第一继电器2U16的触点5与第二继电器2U11的触点1连接，第一继电器2U16的触点6与第二继电器2U11的触点3连接；第一继电器2U16的触点5和触点6在线圈断电时分别与触点1和触点3搭接，第一继电器2U16的触点5和触点6在线圈通电时分别与触点2和触点4搭接；第一继电器2U16的线圈一端连接接地点GND-VS，另一端通过开关串联电源KG，电源KG和接地点GND-VS之间依次串联第六电阻2R25和第七电阻2R24,第六电阻2R25和第七电阻2R24之间的连接点为测试点OU1-IO2；第二继电器2U11的触点2与接地点GND-VS连接，第二继电器2U11的触点4与电源OUT1连接，第二继电器2U11的触点5与第二继电器2U11的触点6之间依次串联第三电阻2R26、第四电阻2R27和第五电阻2R28，第三电阻2R26和第四电阻2R27之间的连接点为测试点OU1-AD2；第二继电器2U11的触点5与第二继电器2U11的触点6分别连接起爆桥丝的两端；第二继电器2U11的触点5和触点6在线圈断电时分别与触点1和触点3搭接，第二继电器2U11的触点5和触点6在线圈通电时分别与触点2和触点4搭接；第二继电器2U11的线圈一端连接接地点GND-VS，另一端通过开关串联电源OUT1。
2.根据权利要求1所述的一种漂浮系统控制器点火电路在线检测系统，其特征在于：控制模块通过IO口连接监控模块的使能端口，用于选通监控模块；控制模块通过SPI接口与监控模块的SPI口连接，用于收发数据。
3.根据权利要求1所述的一种漂浮系统控制器点火电路在线检测系统，其特征在于：第一继电器2U16的线圈两端并联第一二极管2D29，第一二极管2D29的正端连接接地点GND-VS；第二继电器2U11的线圈两端并联第二二极管2D12和电容2C18，第二二极管2D12的正端连接接地点GND-VS。
4.基于权利要求1至3中任意一项所述的一种漂浮系统控制器点火电路在线检测系统的检测方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1：检测系统上电启动；
S2：上位机定期发送维护命令，控制模块检测是否收到维护命令，若未收到则进行自检并向上位机发送自检结果；若收到则执行步骤S3；
S3：控制模块选通并向监控模块发送维护开关检测命令，若维护开关未连通则进行自检并向上位机发送自检结果；若维护开关连通则执行步骤S4；
S4：控制模块选通并向监控模块发送起爆桥丝检测命令，若起爆桥丝未全部断开则执行步骤S2；若起爆桥丝全部断开则连通点火电路；
S5：控制模块选通并向监控模块发送点火电路检测命令，检测完成后向上位机发送检测数据。
5.根据权利要求4所述的一种检测方法，其特征在于：所述的步骤S2中，具体步骤为：
控制模块检测是否收到上位机发送的维护命令BIT，若未收到维护命令BIT则控制模块向监控模块发送头部字段为AA的命令进行自检，控制模块接收监控模块的自检数据并向上位机发送自检结果；若收到维护命令BIT则等待直至共连续收到三次维护命令BIT，则执行步骤S3。
6.根据权利要求5所述的一种检测方法，其特征在于：所述的步骤S3中，具体步骤为：
S31：控制模块向监控模块发送维护开关检测命令；
S32：监控模块检测测试点OU1-IO2的电平，若测试点OU1-IO2的电平为低电平则维护开关未连通，电源KG未供电，则控制模块向监控模块发送头部字段为AA的命令进行自检，控制模块接收监控模块的自检数据并向上位机发送自检结果；若测试点OU1-IO2的电平为高电平则维护开关连通，第一继电器2U16的线圈连通电源KG，第一继电器2U16的触点5和触点6分别与触点2和触点4搭接，执行步骤S4。
7.根据权利要求6所述的一种检测方法，其特征在于：所述的步骤S4中，具体步骤为：
S41：控制模块向监控模块发送头部字段为BB的命令检测起爆桥丝；
S42：监控模块检测测试点OU1-AD1的电平，若测试点OU1-AD1的电平大于1V则有起爆桥丝连通且正常，执行步骤S2；若测试点OU1-AD1的电平小于等于1V则起爆桥丝全部断开，将第二继电器2U11的线圈连通电源OUT1，第二继电器2U11的触点5和触点6分别与触点2和触点4搭接。
8.根据权利要求7所述的一种检测方法，其特征在于：所述的步骤S5中，具体步骤为：
S51：控制模块向监控模块发送头部字段为CC的命令检测点火电路；
S52：监控模块检测测试点OU1-AD2的电平，若测试点OU1-AD2的电平大于1V则点火电路正常，若测试点OU1-AD2的电平小于等于1V则点火电路异常；
S53：步骤S51执行完后延时一定时长，控制模块向监控模块发送头部字段为DD的命令要求回传结果；
S54：监控模块通过控制模块向上位机发送检测数据。
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