CN111308254A - 一种某型飞机外挂装置外场检测设备及使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种某型飞机外挂装置外场检测设备及使用方法，包括小型化的加固便携式工业机箱、高度集成在加固便携式工业机箱内的嵌入式工控机、用于采集测试数据的程控数字万用表模块、用于实现程控自动化测试的串口程控开关板卡、用于控制测试产品所需交流、直流电源以及采集并处理测试产品输出交流、直流电压值、频率值及三相交流信号的内部信号切换电路、用于与多种电器接口连接以满足多种型号产品测试的通用接口连接器。本发明解决了该类检测设备功能单一、测试资源互不通用、外出测试需要携带多台设备资源，不能实现自动测试，稳定性差等缺点。通过一机多用的外场检测设备测试方式，极大减少了用户外场测试时携带多台该类测试设备的不方便性。

Description

一种某型飞机外挂装置外场检测设备及使用方法

技术领域

本发明涉及飞机外场检测设备技术领域，具体为一种某型飞机外挂装置外场检测设备及使用方法。

背景技术

现有的飞机外挂装置外场检测设备测试功能单一、基本上是一台设备对应一种型号产品，测试资源互不通用，导致该类产品测试设备型号种类较多，不能满足通用化、小型化、便携化、自动化的外场测试使用要求。另外以往的该类设备主要是采用以单片机为控制核心的硬件资源，不能完全实现产品的自动测试及测试数据的保存浏览，各型产品测试功能单一，测试效率极低。并且随着使用年限的不断增长，在测试过程中经常会出现死机、测试不稳定等设备故障，严重影响了对飞机外挂装置的正常外场检测的测试任务。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提出了一种某型飞机外挂装置外场检测设备及使用方法。

本发明所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：

一种某型飞机外挂装置外场检测设备，包括小型化的加固便携式工业机箱、高度集成在加固便携式工业机箱内的嵌入式工控机、用于采集测试数据的程控数字万用表模块、用于实现程控自动化测试的串口程控开关板卡、用于控制测试产品所需交流、直流电源以及采集并处理测试产品输出交流、直流电压值、频率值及三相交流信号的内部信号切换电路、用于与多种电器接口连接以满足多种型号产品测试的通用接口连接器，所述程控数字万用表模块、串口程控开关板卡均分别与嵌入式工控机、内部信号切换电路连接，所述内部信号切换电路与通用接口连接器连接。

进一步地，还包括用于检测设备内部开关控制线路正常性和内部各类程控模块完好性的自检模块。

进一步地，所述串口程控开关板卡具备单模块32通道的开关信号程控输出功能，且各单模块可设定不同的ID地址以满足模块扩展级联要求，进而实现若干个路通道的开关信号扩展。

进一步地，所述通用接口连接器包括320芯双模块连接器以及96芯单模块连接器。

一种应用某型飞机外挂装置外场检测设备的使用方法，具体步骤如下：

(一)进入计算机系统启动产品测试软件，通过自检模块对检测设备内部硬件模块及线路功能进行自检；

(二)通过测试电缆接入测试产品并根据不同的产品测试电缆自动识别被测试产品的型号，加载相应的测试流程；

(三)开始自动测试，根据测试产品的测试需求选择相应的测试内容及步骤进行功能选择测试；

(四)嵌入式工控机屏幕内的软件测试窗口实时显示当前测试步骤、测试结果、以及测试流程总进度；

(五)测试结束后，嵌入式工控机中的测试软件自动保存及查看已测试产品的测试记录。

进一步地，所述步骤(一)中自检结果若合格，则提醒操作人员将测试电缆接入测试产品上；若自检失败，则提醒操作人员对设备设备进行故障诊断，同时关闭自检软件。

进一步地，自动测试过程中，当出现测试异常时，测试软件系统自动中止当前测试。

进一步地，所述步骤(五)中测试结束后，若退出测试，则自动使检测设备硬件复位；若不退出测试，则返回至步骤(二)继续测试。

本发明的有益效果是：

本发明解决了该类检测设备功能单一、测试资源互不通用、外出测试需要携带多台设备资源，不能实现自动测试，以及稳定性差等缺点。通过一机多用的外场检测设备测试方式，极大减少了用户外场测试时携带多台该类测试设备的不方便性，与现有同类型检测设备相比，极大的拓展了飞机外挂产品测试种类，同时增加了测试功能，降低了设备硬件研发成本。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明：

图1为本发明中检测设备的整体硬件结构框图。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合附图以及实施例对本发明进一步阐述。

各型飞机外挂装置内部电气模块种类繁多且不同产品的工作原理也不尽相同。在本实施例中，本次研制的飞机外挂装置外场检测设备。需要满足六种不同型号的飞机外挂装置的性能测试，在硬件资源设计上，需要梳理设计六种产品的共同测试项目，还需要梳理其不同的测试项目，进行测试类型的分类及测试资源的统一设计，从而实现一机多用的测试需求。

如图1所示，一种某型飞机外挂装置外场检测设备，能够实现一台检测设备满足多种型号产品测试，比以往同类型的检测设备在测试产品种类方面上提高了数倍，减少了用户在设备硬件主体投资成本。

具体的，该检测设备包括小型化的加固便携式工业机箱1、设置在加固便携式工业机箱1内的嵌入式工控机2、程控数字万用表模块3、串口程控开关板卡4、内部信号切换电路5、通用接口连接器6以及自检模块7。所述程控数字万用表模块3、串口程控开关板卡4均分别与嵌入式工控机2、内部信号切换电路5连接，所述内部信号切换电路5与通用接口连接器6连接。

作为本发明的进一步改进，所述加固便携式工业机箱1采用了便携上翻式加固笔记本外观的机箱结构，加固便携式工业机箱1整体材质为轻便且高强度的铝镁合金，表面采用防刮涂层处理，加固便携式工业机箱1四周经过减震抗震处理。配备有能够忍耐标准宽温-20℃～60℃的15寸LCD嵌入式显示器，加固便携式工业机箱1中的上翻式结构是针对LCD嵌入式显示器的上翻开合及关闭，打开显示器面板后为机箱上端面板，在其面板上嵌入安装88键键盘及鼠标触摸板，键盘鼠标与嵌入式工控机2连接，方便对计算机系统的操作，在上端面板上集成设计了设备工作的各类电源按钮。将核心硬件资源高度集成于加固便携式工业机箱1内部，使得本检测设备整体外观体积与现有同类型的检测设备体积缩小了近三分之二，更加便于客户外场排故人员携带使用。

所述嵌入式工控机2作为本实施例中检测设备的计算机硬件平台，根据外场使用环境采用了可耐高低温环境研华科技ARK-1123C接口功能丰富的嵌入式微型工控机，其主要为检测设备提供Windows软件操作系及USB、RS485串口等硬件通讯接口，为设备满足自动化测试提供了应有的系统软硬件平台。嵌入式工控机2搭载了以Windows 7操作系统下运行的LabWindows/CVI测控系统软件设计平台，能够满足测试设备六种被测产品软件测试系统的编程设计。

本实施例中检测设备根据所涉及的六种型号产品测试参数类型及测试精度要求，所述程控数字万用表模块3为一块基于USB总线通讯方式的U2741A五位半高精度程控数字万用表模块，所述程控数字万用表模块3可满足六种型号飞机外挂装置电气性能的直流电压、交流电压、交流电源频率，线路通断、电阻、二极管等产品电气参数的数据采集。采集测试的数据能实时通过USB总线通讯方式与测控计算机的测控软件系统进行测试数据的读取及保存，使得产品测试参数精度大幅度提高，同时数据的测试速度与现有同类型的检测设备相比有着很大的提高，是本实施例中检测设备测试数据获取的关键资源模块。

本实施例中检测设备根据需要设置有11个串口程控开关板卡4，从接口扩展、器件种类、控制便携性方面考虑，该所述串口程控开关板卡4的型号为BDL-32DOP-MR且基于MODBUS RTU总线功能。每个串口程控开关板卡4都具备单模块32通道的开关信号输出功能，且每个串口程控开关板卡4均可自由设定不同的ID地址，各个串口程控开关板卡4之间以RS485串口总线级联的通讯方式连接，各个串口程控开关板卡4在进行级联时，只要每个串口程控开关板卡4设定不同的ID地址，就可保证各个串口程控开关板卡4与计算机的RS485通讯接口正常稳定通讯，来实现计算机软硬件系统对每个串口程控开关板卡4开关的自适应控制，本实施例中的检测设备采用的11块32通道的开关信号板卡级联的硬件组合方式可实现共计352路隔离开关信号的自适应程控功能，为设备实现程控的自动化测试提供了关键的硬件可控接口。

本实施例中检测设备根据被测试产品的电气功能原理，设计了内部信号切换电路5，该内部信号切换电路5主要实现产品所需交流、直流电源的控制，一次性指令输入输出线路控制采集，依据产品测试标准，向被检对象发出一次性指令信号；接收一次性指令输出信息；采集并处理被测产品输出的交流电压值、频率值，及三相交流信号的相序功能判断，控制采集各型号被测产品输出的直流电压值；产品内部导线直通性、接地性功能线路测试。本实施例中的检测设备因涉及六种型号飞机外挂装置的电气性能测试，产品电气接口较多，且电气接口参数不能实现完全一致，为此，本实施例中的检测设备采用了通用接口连接器6，所述通用接口连接器6包括一组320芯双模块连接器及一组96芯的单模块连接器。通过这两种不同电气参数规格的连接器，来实现产品测试的268路直通性测试线路接口、24路接地性测试线路接口、11路产品供电控制线路接口、22路独立反馈采集控制线路接口，2路产品识别线路接口、及25路设备供电、产品输出交流电信号控制采集线路接口。通过这两种不同型号，不同电气参数规格接口连接器的组合使用，能够很好的满足本实施例中检测设备涉及的六种型号飞机外挂装置的电气接口连接，且该类型连接方式，能够很好满足各型外挂装置产品测试时方便、快捷的插拔，提高产品测试效率。与现有同类型检测设备的一种产品对应一种接口定义的实现方式相比，通过设备端连接器接口的通用化定义设计，本检测设备功能扩展更加灵活。另外，本检测设备还能够在满足已有六种型号产品测试功能的前提下，根据需求，只需要增加相关产品的测试软件流程及测试联机电缆，即可实现后续可扩展具备同样电气接口的六种型号之外其他外挂装置产品的测试。

此外，本实施例中检测设备因接口线路、内部开关信号回路较多，为了保证检测设备日常功能的完好性，准确定位检测设备使用时的故障点。本实施例中检测设备根据检测设备内部电气设计原理，专门针对检测设备内部功能设计了检测设备内部线路及功能自检模块，主要是为了检测检测设备内部开关控制线路正常性，及内部各类程控模块的完好性。通过该自检模块可快速判断检测设备在出现测试故障情况下是检测设备内部电路故障还是外部线缆及产品自身故障而导致的测试故障，利用该自检模块配合自检功能测控软件完成检测设备自身相关硬件线路的自检正确性判断。使用时只要将自检模块与检测设备相关接口对接，启动自检软件程序，即可完成检测设备内部线路功能及内部各程控测量模块的完好性的自检判断。

本实施例中检测设备测控软件系统在Windows7操作系统下，搭载了先进的NI LabWindows/CVI虚拟仪器测控软件开发平台，通过互动式图形化前面板进行交流完成系统控制和测试结果显示。该测控软件系统具有如下功能：如具有检测设备自检功能，当自检状态指示灯显示为红色时，则自检失败，并提示故障信息，当自检状态指示灯显示为绿色时，则自检合格；具有自动识别测试产品型号功能，且能够根据产品测试需求识别的产品型号装载相应的产品测试流程；具有自动测试各型飞机外挂装置电气性能功能；具有当异常情况出现时，能自动中止当前测试的功能；具有产品部分功能测试及全部功能测试选择功能；具有保存测试数据为文本格式的记录的功能；以及还具有手动测试模式的功能，手动测试是以虚拟开关的方式提供设备所有硬件的控制，包括开关、数字万用表控制和采集。

一种应用某型飞机外挂装置外场检测设备的使用方法，具体步骤如下：

(一)进入计算机系统启动产品测试软件，通过自检模块7对检测设备内部进行自检。

此步骤中，通过自检软件以及自检模块7对检测设备内部硬件进行检查，若自检合格，则自检状态指示灯为绿色，并提醒操作人员将测试电缆接入测试产品上；若自检失败，则自检状态指示灯为红色，并提醒操作人员对设备设备进行故障诊断，同时关闭自检软件。

(二)通过测试电缆接入测试产品并自动识别测试产品的型号，加载相应的测试流程。

(三)开始自动测试，根据测试产品的测试需求选择相应的测试内容及步骤进行功能选择测试。

此步骤中，针对测试功能步骤较多的测试产品，设置了大步选择的功能，选取需要测试的大步骤或全部步骤。

(四)嵌入式工控机2屏幕内的软件测试窗口实时显示当前测试步骤、测试结果、以及测试流程总进度。

如在自动测试过程中，出现测试异常时，测试软件系统自动中止当前测试，此外，测试程序界面上也设置有中止测试按钮，可以通过点击中止测试按钮，实现中止自动测试。

(五)测试结束后，嵌入式工控机2中的测试软件保存并查看测试产品的测试记录。

此步骤中，测试结束后，根据测试结果，“故障存在标志”指示灯会以不同的颜色指示产品测试是否存在故障，绿色表示全部合格，红色表示有故障存在。并且还会提示是否退出测试，若是的话，则测试软件系统自动使检测设备硬件复位；若否的话，则返回至步骤(二)继续测试。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (8)

1.一种某型飞机外挂装置外场检测设备，其特征在于：包括小型化的加固便携式工业机箱(1)、高度集成在加固便携式工业机箱(1)内的嵌入式工控机(2)、用于采集测试数据的程控数字万用表模块(3)、用于实现程控自动化测试的串口程控开关板卡(4)、用于控制测试产品所需交流、直流电源以及采集并处理测试产品输出交流、直流电压值、频率值及三相交流信号的内部信号切换电路(5)、用于与多种电器接口连接以满足多种型号产品测试的通用接口连接器(6)，所述程控数字万用表模块(3)、串口程控开关板卡(4)均分别与嵌入式工控机(2)、内部信号切换电路(5)连接，所述内部信号切换电路(5)与通用接口连接器(6)连接。

2.根据权利要求1所述的一种某型飞机外挂装置外场检测设备，其特征在于：还包括用于检测设备内部开关控制线路正常性和内部各类程控模块完好性的自检模块(7)。

3.根据权利要求1所述的一种某型飞机外挂装置外场检测设备，其特征在于：所述串口程控开关板卡(4)具备单模块32通道的开关信号程控输出功能，且各单模块可设定不同的ID地址以满足模块扩展级联要求，进而实现若干个路通道的开关信号扩展。

4.根据权利要求1所述的一种某型飞机外挂装置外场检测设备，其特征在于：所述通用接口连接器(6)包括320芯双模块连接器以及96芯单模块连接器。

5.一种应用权利要求1至4中任一项所述的某型飞机外挂装置外场检测设备的使用方法，其特征在于：具体步骤如下：

(一)进入计算机系统启动产品测试软件，通过自检模块(7)对检测设备内部硬件模块及线路功能进行自检；

(二)通过测试电缆接入测试产品并根据不同的产品测试电缆自动识别被测试产品的型号，加载相应的测试流程；

(三)开始自动测试，根据测试产品的测试需求选择相应的测试内容及步骤进行功能选择测试；

(四)嵌入式工控机(2)屏幕内的软件测试窗口实时显示当前测试步骤、测试结果、以及测试流程总进度；

(五)测试结束后，嵌入式工控机(2)中的测试软件自动保存及查看已测试产品的测试记录。

6.根据权利要求5所述的一种应用某型飞机外挂装置外场检测设备的使用方法，其特征在于：所述步骤(一)中自检结果若合格，则提醒操作人员将测试电缆接入测试产品上；若自检失败，则提醒操作人员对设备设备进行故障诊断，同时关闭自检软件。

7.根据权利要求5所述的一种应用某型飞机外挂装置外场检测设备的使用方法，其特征在于：自动测试过程中，当出现测试异常时，测试软件系统自动中止当前测试。

8.根据权利要求5所述的一种应用某型飞机外挂装置外场检测设备的使用方法，其特征在于：所述步骤(五)中测试结束后，若退出测试，则自动使检测设备硬件复位；若不退出测试，则返回至步骤(二)继续测试。

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