CN113281712A - 一种雷达热学健康管理系统 - Google Patents

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李培培
高超
雷都明
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Abstract

本发明涉及一种雷达热学健康管理系统，包括：数据采集模块、供电通信模块、数据处理模块、存储与显示模块和环控装置；数据采集模块安装于雷达预设位置处，用于测量雷达电子设备所处环境的热学参数；供电通信模块用于为数据采集模块供电，还用于将热学参数上传至数据处理模块；数据处理模块用于对热学参数进行数据处理，将处理结果发送给存储与显示模块进行存储和显示；数据处理模块还用于根据处理结果生成控制命令发送给环控装置，以控制环控装置的运行状态。通过建立雷达热学健康管理系统，对雷达全寿命周期内的热学状态进行实时监测反馈，为雷达热学故障诊断、寿命预测与智能反馈调节奠定了基础，有利于提高雷达的寿命与作战能力。

Description

一种雷达热学健康管理系统
技术领域
本发明涉及雷达技术领域，尤其涉及一种雷达热学健康管理系统。
背景技术
随着雷达技术的发展，雷达的集成度越来越高，雷达的整体发热量与电子元器件的热流密度骤然升高。如果热量不能及时散掉，会导致电子元器件温度过高，进而导致器件的失效，影响雷达的正常工作。因此，热控已经成为制约雷达电子设备的可靠性提高的重要方面。为了确保雷达系统电子设备正常、可靠地工作，这就要求电子设备工作环境中的温度、湿度、风速等热参数必须满足设计要求。
目前这些参数的满足是通过前期的仿真分析与后期的抽检测试进行。此种方式无法实现雷达热学参数的实时监测与智能管理，进而影响到雷达的后续保障与可靠性。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术存在的问题，提供一种雷达热学健康管理系统。
为解决上述技术问题，本发明实施例提供一种雷达热学健康管理系统，包括：依次电连接的数据采集模块、供电通信模块、数据处理模块和存储与显示模块，还包括与所述数据处理模块连接的环控装置；所述数据采集模块安装于雷达预设位置处，用于测量雷达电子设备所处环境的热学参数；所述供电通信模块用于为所述数据采集模块供电，还用于将所述热学参数上传至数据处理模块；所述数据处理模块用于对所述热学参数进行数据处理，并将处理结果发送给存储与显示模块，还用于根据处理结果生成控制命令发送给所述环控装置，以控制所述环控装置的运行状态；所述存储与显示模块用于存储所述处理结果并进行显示。
本发明的有益效果是：通过建立雷达热学健康管理系统，对雷达全寿命周期内的热学状态进行实时监测反馈，存储与显示模块用于存储并显示处理结果，及时告知操作者雷达热学状态，以预判雷达可能发生的热学故障与寿命，数据处理模块根据处理结果控制机柜、方舱或天线内部的环控装置，保证电子设备所处的工作环境，实现环控装置的智能管理，为雷达热学故障诊断、寿命预测与智能反馈调节奠定了基础，有利于提高雷达的寿命与作战能力。
在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
进一步，所述数据采集模块包括热学传感器和控制器，所述数据采集模块安装于雷达的机柜、方舱和天线中的至少一处。
采用上述进一步方案的有益效果是，通过在雷达的机柜、方舱或天线内部设置热学传感器，可以采集雷达中电子设备所处环境的温度、湿度、风速等热学参数，控制器安装在雷达的机柜、方舱或天线内部，可将24V直流电转化为各传感器所需的3.3V、恒电流或其他供电形式，为一个或多个传感器供电，同时将传感器的采集电信号转换成可用的数据，实现数据的高效采集。
进一步，所述热学传感器用于测量雷达电子设备所处环境的热学参数，并将热学参数转化为数字或模拟电信号，所述热学传感器的响应时间小于或等于2s。
进一步，所述控制器用于将24V直流电转化为各热学传感器所需的供电形式，为一个或多个热学传感器供电，同时将所述热学传感器的采集的电信号转换成可用的数据，采集速率大于或等于1HZ。
进一步，所述数据采集模块包括：设置于机柜中的第一控制器以及与所述第一控制器连接的多个热学传感器，设置于方舱中的第二控制器以及与所述第二控制器连接的多个热学传感器，设置于天线中的第三控制器以及与所述第三控制器连接的多个热学传感器；所述第一控制器、第二控制器和第三控制器均与所述供电通信模块连接。
进一步，所述热学传感器包括温度传感器、湿度传感器和风速传感器。用于测量雷达预设位置的温度、湿度、风速等信息。
进一步，所述供电通信模块安装在监测机箱内，用于为所述数据采集模块提供24V直流电，同时将所述数据采集模块采集的热学参数上传至所述数据处理模块。
进一步，所述数据处理模块安装在主控机箱内，用于将所述供电通信模块上传的热学参数进行数据处理，用于当热学参数达到预设阈值时生成控制命令发送给环控装置，以控制所述环控装置的运行状态。
进一步，所述环控装置包括空调、风机、液冷源和加热器中的至少一种，用于控制机柜、方舱或天线内部的温度、湿度、风速等，保证电子设备所处的工作环境。
进一步，所述数据采集模块、供电通信模块、数据处理模块存储与显示模块和环控装置之间采用RS422、RJ45或CAN电缆连接。其中，连接方式可以为其中一种，也可以为多种。
本发明附加的方面及其优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明实践了解到。
附图说明
图1为本发明实施例提供的雷达热学健康管理系统结构框图；
图2为本发明实施例提供的雷达热学健康管理系统结构示意图。
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
1、传感器，2、控制器，3、连接电缆，4、供电通信模块，5、数据处理模块，6、显示与存储模块，7、机柜，8、方舱，9、天线，10、监测机箱，11、主控机箱，12、环控装置。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
图1为本发明实施例提供的雷达热学健康管理系统结构框图。如图1所示，该系统包括：依次电连接的数据采集模块、供电通信模块、数据处理模块、存储与显示模块，还包括与所述数据处理模块连接的环控装置。
所述数据采集模块安装于雷达预设位置处，用于测量雷达电子设备所处环境的热学参数；所述供电通信模块用于为所述数据采集模块供电，还用于将所述热学参数上传至数据处理模块；所述数据处理模块用于对所述热学参数进行数据处理，并将处理结果发送给存储与显示模块，还用于根据处理结果生成控制命令发送给所述环控装置，以控制所述环控装置的运行状态；所述存储与显示模块用于存储所述处理结果并进行显示。
其中，环控装置指对雷达工作环境参数进行调节控制的装置。如空调、风机、液冷源和加热器等。
上述实施例中，通过建立雷达热学健康管理系统，对雷达全寿命周期内的热学状态进行实时监测反馈，存储与显示模块用于存储并显示处理结果，及时告知操作者雷达热学状态，以预判雷达可能发生的热学故障与寿命，数据处理模块根据处理结果控制机柜、方舱或天线内部的环控装置，保证电子设备所处的工作环境，实现环控装置的智能管理，为雷达热学故障诊断、寿命预测与智能反馈调节奠定了基础，有利于提高雷达的寿命与作战能力。
可选地，所述数据采集模块包括热学传感器和控制器，所述数据采集模块安装于雷达的机柜、方舱和天线中的至少一处。
上述实施例中，通过在雷达的机柜、方舱或天线内部设置热学传感器，可以采集雷达中电子设备所处环境的热学参数，控制器安装在雷达的机柜、方舱或天线内部，可将24V直流电转化为各传感器所需的3.3V、恒电流或其他供电形式，为一个或多个传感器供电，同时将传感器的采集电信号转换成可用的数据，实现数据的高效采集。
可选地，所述热学传感器用于测量雷达电子设备所处环境的热学参数，并将热学参数转化为数字或模拟电信号，所述热学传感器的响应时间小于或等于2s。
可选地，所述控制器用于将24V直流电转化为各热学传感器所需的供电形式，为一个或多个热学传感器供电，同时将所述热学传感器的采集的电信号转换成可用的数据，采集速率大于或等于1HZ。
可选地，所述数据采集模块包括：设置于机柜中的第一控制器以及与所述第一控制器连接的多个热学传感器，设置于方舱中的第二控制器以及与所述第二控制器连接的多个热学传感器，设置于天线中的第三控制器以及与所述第三控制器连接的多个热学传感器；所述第一控制器、第二控制器和第三控制器均与所述供电通信模块连接。
可选地，所述热学传感器包括温度传感器、湿度传感器和风速传感器。
可选地，所述供电通信模块安装在监测机箱内，用于为所述数据采集模块提供24V直流电，同时将所述数据采集模块采集的热学参数上传至所述数据处理模块。
可选地，所述数据处理模块安装在主控机箱内，可以为板卡形式，用于将所述供电通信模块上传的热学参数进行数据处理，用于当热学参数达到预设阈值时生成控制命令发送给环控装置，以控制所述环控装置的运行状态。所述环控装置包括空调、风机、液冷源和加热器。
比如，当机柜内温度达到预设阈值时，可以通过调节风机转速来调节机柜内的环境温度；当方舱内温度达到预设阈值时，可以通过调节空调温度来调节方舱内的环境温度；当天线内温湿度达到预设阈值时，可以通过调整液冷源来调整天线内的温湿度。另外，热学参数中的风速可以指示机柜滤尘网的堵塞程度。
可选地，所述数据采集模块、供电通信模块、数据处理模块、存储与显示模块和环控装置之间采用RS422、RJ45或CAN电缆连接。
图2为本发明实施例提供的雷达热学健康管理系统结构示意图。如图2所示，雷达热学健康管理系统包括传感器1、控制器2、供电通信模块4、数据处理模块5、显示与存储模块6和环控装置12，所述控制器2、供电通信模块4、数据处理模块5、显示与存储模块6和环控装置12之间通过连接电缆3连接。
具体地，机柜7内可以设置多个传感器1和一个控制器2，方舱8内可以设置多个传感器1和一个控制器2，天线9内可以设置多个传感器1和一个控制器2；供电通信模块4可以安装于监测机箱10内，数据处理模块5可以安装于主控机箱11内。
一种雷达热学健康管理系统工作时，供电通信模块通过电缆为控制器供24V电，控制器内部将24V直流电转化为各传感器所需的各种供电形式，温度、湿度、风速传感器等加电开始工作，采集机柜、方舱或天线内的温度、湿度、风速等信号，转化为变成数字或模拟的电信号，进而传递到控制器转化为可用的温度、湿度、风速等数据，通过电缆传递到供电通信模块，进而传递到数据处理模块进行处理，处理后的数据通过存储与显示模块显示。通过数据显示，可以对雷达热学状态进行监测与诊断，包括机柜、方舱、天线内的温度、湿度、风速，用于判断滤尘网拥堵状态、风机工作状态等，及时调整空调、液冷等环控装置的工作状态，实现电子设备所处环境的智能管理。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种雷达热学健康管理系统，其特征在于，包括：依次电连接的数据采集模块、供电通信模块、数据处理模块和存储与显示模块，还包括与所述数据处理模块连接的环控装置；
所述数据采集模块安装于雷达预设位置处，用于测量雷达电子设备所处环境的热学参数；所述供电通信模块用于为所述数据采集模块供电，还用于将所述热学参数上传至数据处理模块；所述数据处理模块用于对所述热学参数进行数据处理，并将处理结果发送给存储与显示模块，还用于根据处理结果生成控制命令发送给所述环控装置，以控制所述环控装置的运行状态；所述存储与显示模块用于存储所述处理结果并进行显示。
2.根据权利要求1所述雷达热学健康管理系统，其特征在于，所述数据采集模块包括热学传感器和控制器，所述数据采集模块安装于雷达的机柜、方舱和天线中的至少一处。
3.根据权利要求2所述的雷达热学健康管理系统，其特征在于，所述热学传感器用于测量雷达电子设备所处环境的热学参数，并将热学参数转化为数字或模拟电信号，所述热学传感器的响应时间小于或等于2s。
4.根据权利要求2所述的雷达热学健康管理系统，其特征在于，所述控制器用于将24V直流电转化为各热学传感器所需的供电形式，为一个或多个热学传感器供电，同时将所述热学传感器的采集的电信号转换成可用的数据，采集速率大于或等于1HZ。
5.根据权利要求1所述雷达热学健康管理系统，其特征在于，所述数据采集模块包括：设置于机柜中的第一控制器以及与所述第一控制器连接的多个热学传感器，设置于方舱中的第二控制器以及与所述第二控制器连接的多个热学传感器，设置于天线中的第三控制器以及与所述第三控制器连接的多个热学传感器；所述第一控制器、第二控制器和第三控制器均与所述供电通信模块连接。
6.根据权利要求1至5任一项所述的雷达热学健康管理系统，其特征在于，所述热学传感器包括温度传感器、湿度传感器和风速传感器。
7.根据权利要求1至5任一项所述的雷达热学健康管理系统，其特征在于，所述供电通信模块安装在监测机箱内，用于为所述数据采集模块提供24V直流电，同时将所述数据采集模块采集的热学参数上传至所述数据处理模块。
8.根据权利要求1至5任一项所述的雷达热学健康管理系统，其特征在于，所述数据处理模块安装在主控机箱内，用于将所述供电通信模块上传的热学参数进行数据处理，用于当热学参数达到预设阈值时生成控制命令发送给环控装置，以控制所述环控装置的运行状态。
9.根据权利要求8所述的雷达热学健康管理系统，其特征在于，所述环控装置包括空调、风机、液冷源和加热器中的至少一种。
10.根据权利要求1至5任一项所述的雷达热学健康管理系统，其特征在于，所述数据采集模块、供电通信模块、数据处理模块、存储与显示模块和环控装置之间采用RS422、RJ45或CAN电缆连接。
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