CN204965090U - 集成多种故障类型的智能化故障注入系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种集成多种故障类型的智能化故障注入系统，涉及军用电子装备故障测试技术领域。包括为整个系统供电的电源模块及依次连接的主控模块、故障注入模块和矩阵开关模块；主控模块包括工控机和LAN总线；故障注入模块包括均与LAN总线连接的数字信号故障注入控制器、模拟信号故障注入控制器、RS422总线故障注入控制器、电源故障注入控制器和接口故障注入控制器；矩阵开关模块与故障注入模块中的各故障注入控制器连接。本实用新型提供的集成多种故障类型的智能化故障注入系统，能够实现对多种类型故障注入器的集中统一控制，实现多种类型故障的自动注入，确保故障注入过程的精确、可靠。

Description

集成多种故障类型的智能化故障注入系统

技术领域

本实用新型涉及军用电子装备故障测试技术领域。

背景技术

测试性作为装备的一种设计特性，具有与可靠性、维修性、保障性同等重要的位置，是军事领域复杂电子装备通用质量特性的重要组成部分。在装备的设计研制过程中，为了确认测试性分析和设计的正确性，识别设计缺陷并检查研制的装备是否完全实现了测试性设计要求，设计研制人员要进行必要的试验，实现测试性的验证与评估。通过良好的测试性设计，可以提高装备的战备完好性、任务成功率和安全性，减少维修人力、设备及其他保障资源，降低全寿命周期费用。测试性实装验证与评估是指在装备实物或样机上注入一定数量的故障，观察装备测试系统的反应，确定能否正确检测和隔离注入的各类故障，完成对装备实际测试性指标的验证与评估。测试性验证的关键环节，是通过故障注入技术，向目标设备注入一定数量的故障模式样本，触发被测设备或被测系统的机内测试（BIT）功能，以此来检验产品的测试性设计是否满足要求。

目前，武器装备测试性设计有效性的验证是国内外公认的难题，缺乏支撑装备测试性验证评估的有效技术手段。装备测试性验证需要在装备故障状态下进行，需要充足的故障样本，但是对新装备来说，由于受到故障注入手段缺乏、故障样本量缺少、危及装备安全等诸多因素的影响，许多试验内容只能依靠理论计算或定性分析完成。故障注入技术是一种有效的用于对装备的测试性进行验证的技术。实装故障注入是指按照选定的故障模型，人为的模拟故障并加载到特定的实际系统中加速系统的失效，同时，对注入故障后的系统进行观测和检查分析，一方面能够全面评估装备的测试性设计水平，另一方面也可发现装备的设计缺陷，为装备的测试性改进提供依据。

复杂电子装备大多具有结构复杂、功能多、规模大的特点，这就导致电子装备在实际工作中可能遇到的故障类型繁多，主要包括总线故障、模拟信号故障、数字信号故障、电源故障和接口故障等，而现有的故障注入方式都是单一的使用某一手段或设备，对某一块单板或系统的某一类型故障进行注入，操作性、可控性不强，通用性、扩展型差；而且无法对故障注入过程进行实时监控，故障注入效果难以验证，目前缺乏一种集成多种故障类型的故障注入系统。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种集成多种故障类型的智能化故障注入系统，是基于LAN总线架构进行构建的，用于复杂电子装备测试性验证与评估，能够实现对多种类型故障注入器的集中统一控制，实现多种类型故障的自动注入，确保故障注入过程的精确、可靠。

为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案是：一种集成多种故障类型的智能化故障注入系统，包括为整个系统供电的电源模块及依次连接的主控模块、故障注入模块和矩阵开关模块；主控模块包括工控机和LAN总线，LAN总线连接工控机；故障注入模块包括均与LAN总线连接的数字信号故障注入控制器、模拟信号故障注入控制器、RS422总线故障注入控制器、电源故障注入控制器和接口故障注入控制器；矩阵开关模块与故障注入模块中的各故障注入控制器连接。

作为优选，主控模块还包括交换机，LAN总线通过交换机连接所述工控机，以实现网络控制。

作为优选，故障注入模块的各故障注入控制器均采用设有外触发输入接口的1U上架机箱结构。

作为优选，主控模块、故障注入模块和矩阵开关模块采用背板连接器依次连接。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本实用新型提供的集成多种故障类型的智能化故障注入系统，用于复杂电子装备测试性验证与评估，集成了多种故障类型，包括总线故障、模拟信号故障、数字信号故障、电源故障和接口故障，系统主要包括各种类型故障注入器（总线、数字信号、模拟信号、电源、接口信号）。该系统是基于LAN总线架构进行构建的，采用用于连接仪器和个人计算机PC的LAN总线作为控制发送途径，实现分布式应用，对不同的被测试单元的不同故障类型进行同步测试，并用矩阵开关模块作为信号转接中枢，矩阵开关的主要优势在于其简化的部线，能汇集电源、不同故障注入控制器等的标准信号，使整个系统可轻松地动态改变其内部连接路径而无须外部手动干预，将需要的信号转化成外部非标准信号输出到不同的被测试单元，能够实现对多种类型故障注入器的集中统一控制，实现多种类型故障的自动注入，并可通过工控机对故障注入过程进行实时监控，确保故障注入过程的精确、可靠。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图中：1、主控模块；11、工控机；12、LAN总线；13、交换机；2、故障注入模块；3、矩阵开关模块。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

本实用新型提供了一种以故障模拟技术为基础的集成多种故障类型的智能化故障注入系统，如图1所示，是基于LAN总线架构进行构建的，包括为整个系统供电的电源模块及采用背板连接器依次连接的主控模块1、故障注入模块2和矩阵开关模块3。

主控模块1包括工控机11、LAN总线12和交换机13，LAN总线12通过交换机13连接工控机11。工控机11用于发送控制指令并控制生成故障信息；交换机13作为一种用于电（光）信号转发的网络设备，可以为接入交换机的任意两个网络节点提供独享的电信号通路；LAN总线12用于分布式传输工控机11的控制指令。

故障注入模块2包括数字信号故障注入控制器、模拟信号故障注入控制器、RS422总线故障注入控制器、电源故障注入控制器和接口故障注入控制器，各故障注入控制器均采用1U上架机箱结构的专业故障注入设备，均与LAN总线12连接，由LAN总线12控制，并设计有外触发输入接口，用于同步控制。

矩阵开关模块3汇集各故障注入控制器的标准信号，作为信号转接中枢对外连接，根据测试需要将信号从各故障注入控制器、示波器和电源等切换到被测试单元UUT上的各种测试点。

本实用新型在实施中，工控机11通过LAN总线12发送控制命令，控制各个故障注入控制器，将用户设定的各个故障模式信息和故障信号参数下发到相应的故障注入控制器中。根据故障注入工控机11下发的控制命令，各故障注入控制器产生相应的故障信号，通过信号的耦合和转接输入到矩阵开关模块3中。

本实施例的故障注入系统可以进行离线或在线故障注入操作，并可以通过工控机本地控制或通过远程网络控制，实现故障注入操作的控制过程。

本实用新型提供的集成多种故障类型的智能化故障注入系统，用于复杂电子装备测试性验证与评估，集成了多种故障类型，包括总线故障、模拟信号故障、数字信号故障、电源故障和接口故障，系统主要包括各种类型故障注入器（总线、数字信号、模拟信号、电源、接口故障信号）。采用用于连接仪器和个人计算机PC的LAN总线作为控制发送途径，实现分布式应用，对不同的被测试单元的不同故障类型进行同步测试，并配合矩阵开关模块作为信号转接中枢，矩阵开关的主要优势在于其简化的部线，能汇集电源、不同故障注入控制器等的标准信号，使整个系统可轻松地动态改变其内部连接路径而无须外部手动干预，将需要的信号转化成外部非标准信号输出到不同的被测试单元，能够实现对多种类型故障注入器的集中统一控制，实现多种类型故障的自动注入，并可在工控机上对故障注入过程进行实时监控，确保故障注入过程的精确、可靠。

以上技术特征构成了本实用新型的最佳实施例，其具有较强的适应性和最佳实施效果，可根据实际需要增减非必要的技术特征，来满足不同情况的需求。

Claims (4)

1.一种集成多种故障类型的智能化故障注入系统，其特征在于：包括为整个系统供电的电源模块及依次连接的主控模块（1）、故障注入模块（2）和矩阵开关模块（3）；所述主控模块（1）包括工控机（11）和LAN总线（12），所述LAN总线（12）连接所述工控机（11）；所述故障注入模块（2）包括均与所述LAN总线（12）连接的数字信号故障注入控制器、模拟信号故障注入控制器、RS422总线故障注入控制器、电源故障注入控制器和接口故障注入控制器；所述矩阵开关模块（3）与所述故障注入模块（2）中的各故障注入控制器连接。

2.根据权利要求1所述的集成多种故障类型的智能化故障注入系统，其特征在于所述主控模块（1）还包括交换机（13），所述LAN总线（12）通过所述交换机（13）连接所述工控机（11）。

3.根据权利要求1所述的集成多种故障类型的智能化故障注入系统，其特征在于所述故障注入模块（2）的各故障注入控制器均采用设有外触发输入接口的1U上架机箱结构。

4.根据权利要求1所述的集成多种故障类型的智能化故障注入系统，其特征在于所述主控模块（1）、故障注入模块（2）和矩阵开关模块（3）采用背板连接器依次连接。