CN113810246A - 一种便携式gjb-289a测试设备及测试方法、故障检测方法 - Google Patents

一种便携式gjb-289a测试设备及测试方法、故障检测方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及航空机载总线电子测控技术领域，具体为一种便携式GJB‑289A测试设备及测试方法、故障检测方法，测试设备包括硬件系统、软件系统，硬件系统包括主控计算机、通过USB总线与主控计算机连接的高速通道切换模块、示波器模块、万用表模块、GJB‑289A总线信号模块，所述高速通道切换模块连接有GJB‑289A总线网络测试端口；软件系统包括测试主程序、测试配置库模块、测试结果保存模块、底层设备驱动模块和故障注入检测模块。本发明在硬件上通过高速通道切换模块实现了测试资源的复用；实现了数据可追溯；具有较强的通用性和可扩展性；实现了GJB‑289A自动测试和手动测试，手动测试可对端口进行单次或多次测试，注入故障信息，实现了故障快速定位查找。

Description

一种便携式GJB-289A测试设备及测试方法、故障检测方法
技术领域
本发明涉及航空机载总线电子测控技术领域，具体为一种便携式GJB-289A测试设备及测试方法、故障检测方法。
背景技术
随着航机电一体程度的日益提高，作为当前机载电子设备首选的数据总线，GJB-289A总线的地位日益突出，已广泛运用于航空航天、海上武器、地面武器等领域。GJB-289A总线电缆网络组成部件种类繁杂(包括线缆、耦合器、终端电阻、连接插头等)，数量较多(一套电缆可多达32个节点，包含数十个部件)。电缆网的这种复杂结构组成要求其必须经过严格和科学的检测，方可装配到目标系统。GJB-289A总线电缆网络的可靠性直接影响到整个系统的正常运行，总线故障甚至会造成难以估计的损失。
有关GJB-289A总线电缆网络的生产加工、系统组装前等各环节的检测，显得至关重要。因此，如何对GJB-289A总线电缆网络进行全面有效的功能检测及故障检测是长期以来的一个重要课题。
如公告号CN209086366U一种机载GJB-289A总线通信电缆的检测装置，包括可插接多块PXI功能板卡的便携式PXI主机，所述便携式PXI主机连接有用于处理和传输数据的控制器，所述控制器连接有总线通信板卡用于提供总线激励信号与总线信号接收，所述控制器连接有用于割量与分析信号波形的示波器板卡，所述控制器连接有多路复用器与矩阵开关用于提供测试点与测试装置的快速切换与复用功能，所述总线通信板卡、示波器板卡、多路复用器和矩阵开关连接有接口适配器用于连接被测总线设备的插头。但该技术测试功能不完善，无法实现总线完备功能测试与故障检测。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提出了一种便携式GJB-289A测试设备及测试方法、故障检测方法。
本发明所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：
一种便携式GJB-289A测试设备，包括硬件系统、软件系统，硬件系统包括主控计算机、通过USB总线与主控计算机连接的高速通道切换模块、示波器模块、万用表模块、GJB-289A总线信号模块，所述高速通道切换模块分别与示波器模块、万用表模块、GJB-289A总线信号模块连接，所述高速通道切换模块连接有GJB-289A总线网络测试端口；
软件系统包括测试主程序、测试配置库模块、测试结果保存模块、底层设备驱动模块和故障注入检测模块，所述测试主程序从测试配置库模块中加载测试标准和测试端口信息，对加载信息进行逻辑分析后控制底层设备驱动模块，并将采集到的测试结果存储到测试结果保存模块内。
优选的，所述软件系统设置在主控计算机上，为用户提供可视化操作界面，存储测试、编辑数据库和测试结果文件。
优选的，所述测试主程序包括自动测试模块和手动测试模块。
优选的，所述测试配置库模块包括端口电缆配置数据库、测试标准配置数据库。
优选的，所述端口电缆配置数据库包括以下参数：通道号、组别、测试项目类别。
优选的，所述测试标准配置数据库包括以下标准参数：峰峰值、波峰值、波谷值、偏移量、上升时间、下降时间、波形过零点畸变、波形畸变、波形对称性、测试波形个数。
一种应用便携式GJB-289A测试设备的测试方法，具体步骤如下：
(一)运行程序，并配置三路USB接口；
(二)复位高速通道切换模块，初始化示波器模块、万用表模块、GJB-289A总线信号模块，显示程序主界面；
(三)选择测试模式：根据是否需要对被测端口指定线芯之间进行单步测试，若需要，则选择手动测试，若不需要，则选择自动测试；
(四)结束测试，退出程序。
进一步地，步骤(三)中手动测试的具体步骤如下：
(S1)进入手动测试，显示手动测试界面；
(S2)设置被测端口和测试项目类型，打开测试标准信息库；
(S3)设置测试项目、被测连接器、测试端-正、测试端-负，执行测试；
(S4)根据测试结果，可选择再次测试或退出；
(S5)以EXCEL的格式保存测试结果，并留存接口，可将数据上传到云端进行保存。
进一步地，步骤(三)中自动测试的具体步骤如下：
(s1)根据被测端口，打开端口电缆配置信息库和端口测试标准配置库，配置好端口电缆信息和相关测试标准；
(s2)程序主界面中以列表格式显示所有测试项目，以表格格式显示每条测试项目的具体信息；
(s3)在列表中选择测试项目，执行自动测试，开始对所有测试项目的自动化测试，测试结果显示在每条测试项目后；
(s4)测试过程中，可以暂停和停止测试，测试暂停或结束后，可选择保存测试结果，并可选择再次进行测试或退出；
(s5)以EXCEL的格式保存测试结果，并留存接口，可将数据上传到云端进行保存。
一种应用便携式GJB-289A测试设备的故障检测方法，具体步骤如下：
(A)将便携式GJB-289A测试设备连接在GJB-289A总线网络的任意一个终端上，通过软件控制可以工作在任意BC/RT/BM模式上；
(B)与总线网络上其它所有的终端设备进行各种数据通信，测试被测终端设备的各个功能是否正常；
(C)在进行终端设备功能测试的同时，系统开始注入或检测数据字错误、命令字错误等各种通信错误，快捷而准确地定位被测终端的功能故障。
本发明的有益效果是：
1、本发明在硬件上通过高速通道切换模块实现了测试资源的复用。
2、本发明在软件上通过将所有测试信息保存以excel的形式，预留联网接口，将数据上传至云端，实现了数据可追溯。
3、本发明通过提供了一种GJB-289A总线通用测试方法，可用于GJB-289A总线检测，在扩展被测端口型号时，实现了只需按格式添加数据内容，无需对设备硬件系统和软件系统做任何修改的目的，具有较强的通用性和可扩展性。
4、本发明通过提供了一种GJB-289A总线通用故障检测方法，实现了GJB-289A自动测试和手动测试，手动测试可对端口进行单次或多次测试，注入故障信息，实现了故障快速定位查找。
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为本发明的硬件结构框图；
图2为本发明的软件结构框图；
图3为本发明的测试流程图。
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。
如图1至图2所示，一种便携式GJB-289A测试设备，由硬件系统和软件系统两部分组成。
所述硬件系统包括高速通道切换模块、示波器模块、万用表模块、GJB-289A总线信号模块、主控计算机。具体的，所述主控计算机通过USB总线与高速通道切换模块、示波器模块、万用表模块和GJB-289A总线信号模块相连，所述高速通道切换模块与示波器模块、万用表模块、GJB-289A总线信号模块分别相连，所述高速通道切换模块通过GJB-289A总线网络测试端口与被测电缆相连输出和采集信号。
所述高速通道切换模块采用4*32路复用开关模块，具有通道切换快的特点，所述高速通道切换模块除了通过电缆与示波器、万用表与GJB-289A总线信号模块以外，还通过电缆与GJB-289A总线网络测试端口相连，完成信号的中继作用，实现信号复用。
所述示波器模块采用板卡形式，以达到便携式目的，通过2根电缆与高速通道切换模块相连，主要实现总线信号电平、信号定量分析测试。
所述万用表模块采用板卡形式，以达到便携式目的，通过4根电缆与高速通道切换模块相连，主要完成总线短截线开路、短路测试，总线电缆线芯开路、短路测试，线芯电缆屏蔽测试，终端电阻等测试。
所述GJB-289A总线信号模块采用板卡形式，以达到便携式目的，通过2根电缆与高速通道切换模块相连，主要完成总线数据链路完整性信号发送，模拟总线注入或检测数据字错误、命令字错误等各种通信错误信号发送，用于故障检测。
所述软件系统设置在主控计算机上，所述主控计算机主要为软件系统提供运行环境，为用户提供可视化操作界面，存储测试、编辑数据库和测试结果文件，通过USB控制高速通道切换模块，通过USB控制GJB-289A总线信号模块产生特定信号信号并输出，通过USB控制示波器测试和回读测试数据，通过USB控制万用表模块测试和回读测试数据。具体的，所述软件系统包括测试主程序、测试配置库模块、测试结果保存模块、底层设备驱动模块和故障注入检测模块。
所述测试主程序用于响应用户操作，加载配置库内容、组合测试流程、显示测试项目和测试结果，从配置库模块加载测试标准和测试端口信息，对加载信息进行逻辑分析后控制底层设备驱动模块，并将采集到的测试结果存储在测试结果保存模块内。所述测试主程序包括自动测试模块和手动测试模块。
所述自动测试模块用于完成被测电缆所选测试项的流程化测试，包括有测试项目选择、测试开始、测试暂停、测试结束、测试项具体信息显示功能。
所述手动测试模块用于完成被测电缆的指定线芯之间的手动测试。
所述测试配置库模块用于保存与被测电缆相关的信息，包括端口电缆配置数据库和测试标准配置参数库。
所述端口电缆配置信息数据库用于存储和修改测试通用接口与被测电缆之间的连接关系，包括通道号、组别、测试项目类别，这里尤其可以更改测试端口电缆信息，否则选择系统默认值。
所述测试标准配置参数库用于存储和修改被测端口测试信息标准，包括峰峰值、波峰值、波谷值、偏移量、上升时间、下降时间、波形过零点畸变、波形畸变、波形对称性、测试波形个数10个测试标准；这里尤其可以更改测试端口测试标准信息，否则选择系统默认值。
所述测试结果保存模块用于保存被测端口的测试项信息，包括产品型号、测试时间、测试项具体信息和测试结果。
所述底层设备驱动模块用于完成用户操作到计算机接口数据的转换。
所述故障注入检测模块用于完成用户总线故障定位并实施查找。
如图3所示，一种应用便携式GJB-289A测试设备的测试方法，具体步骤如下：
(一)运行程序，并配置三路USB接口。
(二)复位高速通道切换模块，初始化示波器模块、万用表模块、GJB-289A总线信号模块，显示程序主界面。
(三)选择测试模式：根据是否需要对被测端口指定线芯之间进行单步测试，若需要，则选择手动测试，若不需要，则选择自动测试。
具体的，若选择手动测试时，具体过程为：进入手动测试，显示手动测试界面；设置被测端口和测试项目类型，打开测试标准信息库；设置测试项目、被测连接器、测试端-正、测试端-负，执行测试；根据测试结果，可选择再次测试或退出；以EXCEL的格式保存测试结果，并留存接口，可将数据上传到云端进行保存。
若选择自动测试时，具体过程为：根据被测端口，打开端口电缆配置信息库和端口测试标准配置库，配置好端口电缆信息和相关测试标准；程序主界面中以列表格式显示所有测试项目，以表格格式显示每条测试项目的具体信息；在列表中选择测试项目，执行自动测试，开始对所有测试项目的自动化测试，测试结果显示在每条测试项目后；测试过程中，可以暂停和停止测试，测试暂停或结束后，可选择保存测试结果，并可选择再次进行测试或退出；以EXCEL的格式保存测试结果，并留存接口，可将数据上传到云端进行保存。
(四)结束测试，退出程序。
一种应用便携式GJB-289A测试设备的故障检测方法，具体步骤如下：
(A)将便携式GJB-289A测试设备连接在GJB-289A总线网络的任意一个终端上，通过软件控制可以工作在任意BC/RT/BM模式上。
(B)与总线网络上其它所有的终端设备进行各种数据通信，测试被测终端设备的各个功能是否正常。
(C)在进行终端设备功能测试的同时，系统开始注入或检测数据字错误、命令字错误等各种通信错误，快捷而准确地定位被测终端的功能故障。
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 (10)

1.一种便携式GJB-289A测试设备，包括硬件系统、软件系统，其特征在于：
硬件系统包括主控计算机、通过USB总线与主控计算机连接的高速通道切换模块、示波器模块、万用表模块、GJB-289A总线信号模块，所述高速通道切换模块分别与示波器模块、万用表模块、GJB-289A总线信号模块连接，所述高速通道切换模块连接有GJB-289A总线网络测试端口；
软件系统包括测试主程序、测试配置库模块、测试结果保存模块、底层设备驱动模块和故障注入检测模块，所述测试主程序从测试配置库模块中加载测试标准和测试端口信息，对加载信息进行逻辑分析后控制底层设备驱动模块，并将采集到的测试结果存储到测试结果保存模块内。
2.根据权利要求1所述的一种便携式GJB-289A测试设备，其特征在于：所述软件系统设置在主控计算机上，为用户提供可视化操作界面，存储测试、编辑数据库和测试结果文件。
3.根据权利要求1所述的一种便携式GJB-289A测试设备，其特征在于：所述测试主程序包括自动测试模块和手动测试模块。
4.根据权利要求1所述的一种便携式GJB-289A测试设备，其特征在于：所述测试配置库模块包括端口电缆配置数据库、测试标准配置数据库。
5.根据权利要求4所述的一种便携式GJB-289A测试设备，其特征在于：所述端口电缆配置数据库包括以下参数：通道号、组别、测试项目类别。
6.根据权利要求4所述的一种便携式GJB-289A测试设备，其特征在于：所述测试标准配置数据库包括以下标准参数：峰峰值、波峰值、波谷值、偏移量、上升时间、下降时间、波形过零点畸变、波形畸变、波形对称性、测试波形个数。
7.一种应用权利要求1至6中任一项所述的便携式GJB-289A测试设备的测试方法，其特征在于：具体步骤如下：
(一)运行程序，并配置三路USB接口；
(二)复位高速通道切换模块，初始化示波器模块、万用表模块、GJB-289A总线信号模块，显示程序主界面；
(三)选择测试模式：根据是否需要对被测端口指定线芯之间进行单步测试，若需要，则选择手动测试，若不需要，则选择自动测试；
(四)结束测试，退出程序。
8.根据权利要求7所述的一种应用便携式GJB-289A测试设备的测试方法，其特征在于：步骤(三)中手动测试的具体步骤如下：
(S1)进入手动测试，显示手动测试界面；
(S2)设置被测端口和测试项目类型，打开测试标准信息库；
(S3)设置测试项目、被测连接器、测试端-正、测试端-负，执行测试；
(S4)根据测试结果，可选择再次测试或退出；
(S5)以EXCEL的格式保存测试结果，并留存接口，可将数据上传到云端进行保存。
9.根据权利要求7所述的一种应用便携式GJB-289A测试设备的测试方法，其特征在于：步骤(三)中自动测试的具体步骤如下：
(s1)根据被测端口，打开端口电缆配置信息库和端口测试标准配置库，配置好端口电缆信息和相关测试标准；
(s2)程序主界面中以列表格式显示所有测试项目，以表格格式显示每条测试项目的具体信息；
(s3)在列表中选择测试项目，执行自动测试，开始对所有测试项目的自动化测试，测试结果显示在每条测试项目后；
(s4)测试过程中，可以暂停和停止测试，测试暂停或结束后，可选择保存测试结果，并可选择再次进行测试或退出；
(s5)以EXCEL的格式保存测试结果，并留存接口，可将数据上传到云端进行保存。
10.一种应用权利要求1至6中任一项所述的便携式GJB-289A测试设备的故障检测方法，其特征在于：具体步骤如下：
(A)将便携式GJB-289A测试设备连接在GJB-289A总线网络的任意一个终端上，通过软件控制可以工作在任意BC/RT/BM模式上；
(B)与总线网络上其它所有的终端设备进行各种数据通信，测试被测终端设备的各个功能是否正常；
(C)在进行终端设备功能测试的同时，系统开始注入或检测数据字错误、命令字错误等各种通信错误，快捷而准确地定位被测终端的功能故障。
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