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一种全机电缆分布式并行快速检测设备

文献发布时间:2023-06-19 19:21:53


一种全机电缆分布式并行快速检测设备

技术领域

本发明属于飞机机上电缆完整性检测领域的电缆自动化检测设备,尤其涉及了一种全机电缆分布式并行快速检测设备。

背景技术

在飞机制造和维护过程中,机上电缆的性能测试是一项重要工作,是保证飞机动力、航电和飞控等系统线路功能完整性和可靠性的前提。机上电缆数量众多,测量点达数万点,采用传统人工检测的方式,工作量大效率低,目前国内外主流飞机厂商已逐步使用电缆自动化检测设备代替人工检测。

根据对市面上现有的全机电缆自动化检测设备的调研与文献及专利等报道,如美国CK Technologies公司的CKT1175电缆测试系统,“机上电缆完整性自动测试系统”(发明专利CN104297623A)、“一种整机线缆检测系统及方法”(发明专利CN113514726A)和“整机线缆自动检测系统布局优化设计”(浙江大学学位论文)等,这类全机电缆自动化检测设备主要由测试主机、分布式矩阵开关切换箱、转接电缆和控制电缆四部分组成,其测试原理与过程如下:通过转接电缆将被测机上电缆的电连接器与分布式矩阵开关切换箱相连接,控制电缆将测试主机与各分布式矩阵开关切换箱相互连接起来,控制电缆包含供电线、通信线和测试线,测试主机通过控制电缆控制矩阵开关切换箱内的继电器将被测机上电缆的某两根线与控制电缆内的测试线导通,然后由测试主机中的测量模块进行电阻和绝缘特性测试。

测量模块测量电阻方式常见的有二线法与四线法,所谓二线法就是指从测量模块上的接线点外测得的电阻均作为外部被测电阻,这个电阻就包含了控制电缆中测试线的线阻、转接电缆的线阻与被测电缆的线阻;而四线法的测量原理是从测试主机中的测量模块引出“激励源正级线INPUT+”、“激励源负极线INPUT-”、“感应正极线SENSE+”和“感应负极线SENSE-”四个接线点,通过控制电缆的测试线延伸连接至矩阵开关切换箱,并且是两个正极线同接于被测线缆的一个测量点,另两个负极线同接于被测线缆的另一个测量点,这种测试方法的好处是抵消了测量模块与分布式矩阵开关切换箱间控制电缆的测试线的线阻,即相当于将测量模块上的接线点前移至分布式矩阵开关切换箱,但所测电阻仍然包含了转接电缆的线阻。

因飞机尺寸较大,一般长宽达数十米,高也有十多米,现有的全机电缆检测设备的矩阵开关切换箱数量有限,通常放置于地面或机舱底面上,需配备长度数米甚至数十米的转接电缆将机上电缆一对一延长接入到矩阵开关切换箱。正常导通的机上被测电缆阻值一般在几欧姆以内,属于小电阻,而将转接电缆的线阻也被计入被测电缆的电阻,会对机上被测电缆电阻精确测量产生较大的误差,目前一种解决方案是对每根转接电缆的线阻预先测量标定好,在测试时进行减去。显然,如能将测量模块的测量点尽可能靠近机上被测电缆的测量点,甚至取消转接电缆,是减小机上被测电缆阻值测量误差和降低转接电缆电阻标定工作量的有效途径。如能取消转接电缆,还可解决全机数千根且每根具有唯一标识的转接电缆的存取的繁琐工作,大大提高测试工作效率。

此外,现有的全机电缆检测设备的矩阵开关切换箱,采用机械继电器将测量点对应的机上电缆集中切换至测试线由测试主机测量。机械继电器有过载能力强、无漏电流和导通电阻小等优点,但其响应速度不高且簧片触点闭合瞬间存在抖动,限制了测量通道切换速度。进一步地,测试主机集中测量机上电缆,同一时刻只能有两个测量点接入,其余大量的测量点处于空闲状态,导致全机电缆检测设备的检测速度受限于机械继电器的响应速度。

当前的全机电缆检测设备还存在全机电缆检测时间过长效率低的问题。大型飞机机上电缆被测点数达数万点,如空客公司A320全机超过3万被测点,使用现有全机电缆检测设备完成单次全机电缆的电阻和绝缘等测试需要数小时至数十小时,机上电缆检测时间过长,影响着整条飞机脉动产线的运行效率。这是因为现有电缆检测设备中只有一个测量模块,所有被测电缆测量点只能通过测试主机发送命令,通过分布式矩阵开关切换箱切入至万用表测量,而被测电缆测量点切入速度又受矩阵开关切换箱内的机械簧片继电器的通断速度影响,测量周期太快,有可能继电器簧片尚未吸合,或刚吸合时还在振荡,会严重影响测试精度。

通过对全机电缆导通关系和机上设备分布分析可知,存在明显的测量区域,如机头测量区、机身测量区、机尾测量区、左机翼测量区和右机翼测量区等,具有导通关系的被测机上电缆往往集中在同一测量区域,只有小部分被测机上电缆横跨多个测量区域。显然,为了进一步缩短机上电缆检测时间,唯一有效的方法是采用分区并行测量与集中测量,即分布式矩阵开关切换箱应具有独立的电阻和绝缘特性测试功能,各分布式矩阵开关切换箱可独自对同一测量区域的机上电缆进行电阻和绝缘测试,然后再由指定的分布式矩阵开关切换箱对横跨多个测量区域的机上电缆进行电阻和绝缘测试。

因此,现有技术缺少一种能够减小不同长度转接电缆导致的测量误差和基于现有机械继电器性能下,更高效准确的全机电缆分布式并行快速检测设备。

发明内容

针对全机电缆检测的速度与精度需求,本发明设计了一种全机电缆分布式并行快速检测设备,该设备采用分区并行测量与集中测量相结合的方式,取消了长转接电缆,可对全机电缆的电阻和绝缘特性快速检测,与传统全机电缆检测设备相比,检测效率更高,检测精度更准确。本发明的目的在于提供一种全机电缆分布式并行快速检测设备,适用于飞机电缆的电阻和绝缘特性测试。

本发明采用的技术方案如下:

包括主控制箱、若干个并行测试箱和若干组本地控制组件,主控制箱通过控制电缆和一个并行测试箱连接,相邻的两个并行测试箱之间通过控制电缆连接,各个并行测试箱和各组本地控制组件之间通过控制电缆择一连接,每组本地控制组件包括若干个本地控制模块,本地控制模块与外部的机上电缆连接。

所述的主控制箱包括控制计算机、通信板卡、开关电源、第一电缆插座和电源插座;电源插座的输入端外接市电,电源插座的输出端分别与控制计算机的一端和开关电源的一端连接,控制计算机的另一端经通信板卡与第一电缆插座的输入端连接,开关电源的另一端与第一电缆插座的输入端连接,第一电缆插座的输出端与并行测试箱进行连接。

所述的并行测试箱包括第二电缆插座、若干个支路电缆插座、第一电源模块、第一通信模块、第一微控制器、第一驱动电路、区域测量模块、主通道切换开关和第三电缆插座;主控制箱中的第一电缆插座的输出端通过控制电缆与一个并行测试箱中的第二电缆插座的输入端连接,第二电缆插座的输出端分别与第一电源模块、第一通信模块、主通道切换开关、第三电缆插座的输入端和若干个支路电缆插座的输入端连接,第一通信模块依次经第一微控制器和第一驱动电路后与主通道切换开关连接,第一通信模块还分别与若干个支路电缆插座的输入端连接,主通道切换开关还分别通过控制电缆与若干个支路电缆插座的输入端、区域测量模块的一端和第三电缆插座的输入端连接,区域测量模块的另一端与第一微控制器之间连接,支路电缆插座的输出端与本地控制模块的输入端连接,一个并行测试箱中的第三电缆插座的输出端与下一个相邻的并行测试箱中的第二电缆插座的输入端连接。

所述的本地控制模块包括第四电缆插座、第二电源模块、第二通信模块、第二微控制器、第二驱动电路、支路通道切换开关、电连接器和第五电缆插座;第四电缆插座的输入端通过控制电缆与支路电缆插座的输出端连接或与同一组本地控制组件中的上一个本地控制模块中的第五电缆插座的输出端连接,同一个本地控制模块中的第四电缆插座和第五电缆插座之间通过控制电缆连接,第四电缆插座的输出端通过控制电缆分别与第二电源模块、第二通信模块的一端和支路通道切换开关连接,第五电缆插座的输入端通过控制电缆分别与第二电源模块、第二通信模块的一端和支路通道切换开关连接,第二通信模块的另一端依次经第二微控制器和第二驱动电路后与支路通道切换开关连接,支路通道切换开关还与电连接器连接,电连接器与机上电缆连接。

如图4所示,主通道切换开关包括测量通道支路开关KA、测量通道分区开关KB和区域测量切换开关KC,测量通道支路开关KA的一端、测量通道分区开关KB的一端和区域测量切换开关KC的一端分别通过控制电缆中的测试线与第二电缆插座、第三电缆插座和区域测量模块连接,区域测量切换开关KC的另一端通过控制电缆中的测试线分别与各个支路电缆插座连接,测量通道支路开关KA的另一端连接在区域测量切换开关KC和支路电缆插座之间的控制电缆中的测试线上,测量通道分区开关KB的另一端连接在测量通道支路开关KA和第二电缆插座之间的控制电缆中的测试线上,测量通道分区开关KB可接通或断开各个并行测试箱之间的测量通道,形成由单个或多个并行测试箱组成的局部测量通道。测量通道支路开关KA用于控制支路电缆插座与局部测量通道断开或接通。区域测量切换开关KC用于控制区域测量模块与测量通道的接通或断开。

如图6所示,支路通道切换开关包括第一测量通道选择开关KE、第二测量通道选择开关KF、第三测量通道选择开关KG、第四测量通道选择开关KH、第一极性选择开关KX和第二极性选择开关KY,第一测量通道选择开关KE的一端、第二测量通道选择开关KF的一端、第三测量通道选择开关KG的一端和第四测量通道选择开关KH的一端均连接在第四电缆插座和第五电缆插座之间的控制电缆中的测试线上,即同一个电连接器模块中的第四电缆插座和第五电缆插座通过测试线连接,第一测量通道选择开关KE的一端、第二测量通道选择开关KF的一端、第三测量通道选择开关KG的一端和第四测量通道选择开关KH的一端分别接在这第四电缆插座和第五电缆插座之间测试线的“INPUT+”、“SENSE+”、“INPUT-”和“SENSE-”上,第一测量通道选择开关KE的另一端和第二测量通道选择开关KF的另一端均与第一极性选择开关KX的一端连接,第三测量通道选择开关KG的另一端和第四测量通道选择开关KH的另一端均与第二极性选择开关KY的一端连接,第一极性选择开关KX的另一端和第二极性选择开关KY的另一端均与电连接器连接,即第一测量通道选择开关KE另一端和第二测量通道选择开关KF另一端合并后的通路分别与若干个第一极性选择开关KX的一端连接,第三测量通道选择开关KG和第四测量通道选择开关KH另一端合并后的通路分别与若干个第二极性选择开关KY的一端连接,各个第一极性选择开关KX的另一端和各个第二极性选择开关KY的另一端合并后与电连接器的各个测量点T1~Tn进行连接。

本发明不使用转接电缆过渡连接至机上电缆,由本地控制模块的电连接器直接与机上电缆的电连接器对插连接,测量点更靠近机上电缆,避免了不同长度的转接电缆带来的电阻测量误差。本发明通过主通道切换开关完成各个并行测试箱之间的测量通道通断,实现测量区域划分,采用多个测量区域并行测量与集中测量箱结合的方式,在现有机械簧片继电器通断速度条件下,更准确高效地测量机上电缆的电阻和绝缘特性。

本发明的有益效果为:

1、本发明相较于现有的全机电缆检测设备的单测试主机集中测量,改为多个测量区域并行测量与集中测量相结合的方式测量机上电缆的电阻和绝缘特性,利用测量区域内机上电缆的导通特点,在使用同等性能的机械继电器作测量通道切换的条件下,大幅缩短测试时间。通过控制区域测量通道分区开关KB和测量通道支路开关KA通断,实现对飞机测量区域的合理分割。不同测量区域的分布式并行测试箱能够独立对本测量区域内具有导通关系的机上电缆进行电阻和绝缘特性测量,实现多测量区域并行测量。

2、本发明相较于现有的全机电缆检测设备,取消了转接电缆,能够避免不同长度的转接电缆内阻带来的测量误差。通过电连接器本地控制模块的支路测量通道切换开关选择“INPUT+”和“SENSE+”或“INPUT-”和“SENSE-”接入到测量点T1~Tn,测量点T1~Tn直接与机上电缆连接,使得四线法的测量点更靠近机上电缆。

附图说明

图1是本发明的三维图;

图2是主控制箱功能结构图;

图3是并行测试箱功能结构图;

图4是并行测试箱的测量通道图;

图5是本地控制模块功能结构图;

图6是本地控制模块的测量通道图;

图7是本发明采用四线法测量电阻的原理图;

图8是本发明在分区并行测量时的测量通道图;

图9是本发明在集中测量时的测量通道图。

图中:1、主控制箱;101、控制计算机;102、通信板卡;103、开关电源;104、第一电缆插座;105、电源插座;2、并行测试箱;201、第二电缆插座;202、支路电缆插座;203、第一电源模块;204、第一通信模块;205、第一微控制器;206、第一驱动电路;207、区域测量模块;208、主通道切换开关;209、第三电缆插座;3、本地控制模块;301、第四电缆插座;302、第二电源模块;303、第二通信模块;304、第二微控制器;305、第二驱动电路;306、支路通道切换开关;307、电连接器;308、第五电缆插座;4、控制电缆;401、电源线;402、测试线;403、通信线;5、机上电缆。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

如图1所示,设备包括主控制箱1、若干个并行测试箱2和若干组本地控制组件,主控制箱1通过控制电缆4和一个并行测试箱2连接,相邻的两个并行测试箱2之间通过控制电缆4连接,各个并行测试箱2和各组本地控制组件之间通过控制电缆4择一连接,每组本地控制组件包括若干个本地控制模块3,本地控制模块3与外部的机上电缆5的电连接器对插连接。

并行测试箱2为分布式并行测试箱,本地控制模块3为电连接器本地控制模块。控制电缆4包括电源线401、测试线402和通信线403。

如图2所示,主控制箱1包括控制计算机101、通信板卡102、开关电源103、第一电缆插座104和电源插座105;电源插座105的输入端外接市电且用于给设备供电,电源插座105的输出端分别与控制计算机101的一端和开关电源103的一端连接,控制计算机101的另一端经通信板卡102与第一电缆插座104的输入端连接,开关电源103的另一端与第一电缆插座104的输入端连接,第一电缆插座104的输入端分别通过通信线403和电源线401分别与通信板卡102和开关电源103连接,第一电缆插座104的输出端与并行测试箱2进行连接。

控制计算机101用于解析机上电缆5电阻特性和绝缘特性的测量任务,控制计算机101将针对机上电缆5电阻特性和绝缘特性的测量任务通过控制电缆4中的通信线403下发到并行测试箱2中,控制计算机101记录测量结果并生成测试报告供操作人员查看。通信板卡102用于控制计算机101和并行测试箱2之间的通信传输,电源插座105将市电接入主控制箱1中,市电的一部分供控制计算机101使用,另一部分经由开关电源103变压后通过控制电缆4中的电源线401为并行测试箱2和本地控制模块3供电,第一电缆插座104用于对接控制电缆4,将主控制箱1和测试箱2连接。

如图3所示,并行测试箱2包括第二电缆插座201、若干个支路电缆插座202、第一电源模块203、第一通信模块204、第一微控制器205、第一驱动电路206、区域测量模块207、主通道切换开关208和第三电缆插座209;主控制箱1中的第一电缆插座104的输出端通过控制电缆4与一个并行测试箱2中的第二电缆插座201的输入端连接,第二电缆插座201的输出端通过控制电缆4分别与第一电源模块203、第一通信模块204、主通道切换开关208连接、各支路电缆插座202的输入端和第三电缆插座209的输入端连接,第一通信模块204依次连接第一微控制器205和第一驱动电路206后与主通道切换开关208连接,即第一通信模块204与第一微控制器205的一端连接,第一微控制器205的另一端与第一驱动电路206的一端连接,第一驱动电路206的另一端与主通道切换开关208连接,第一通信模块204还与若干个支路电缆插座202的输入端连接。主通道切换开关208还分别通过控制电缆4中的测试线402与若干个支路电缆插座202的输入端、区域测量模块207的一端和第三电缆插座209的输入端连接,区域测量模块207的另一端与第一微控制器205之间连接,支路电缆插座202的输出端与本地控制模块3的输入端连接,一个并行测试箱2中的第三电缆插座209的输出端与下一个相邻的并行测试箱2中的第二电缆插座201的输入端连接,即第二电缆插座201的输入端与第一电缆插座104的输出端或第三电缆插座209的输出端连接,且仅第一个并行测试箱2中的第二电缆插座201与第一电缆插座104连接,之后的并行测试箱2中的第二电缆插座201均与前一个并行测试箱2中的第三电缆插座209连接,最后一个并行测试箱2中的第三电缆插座209不与其他并行测试箱2连接。

第一微控制器205是并行测试箱2的控制核心,第一微控制器205可通过第一通信模块204接收控制计算机101下达的电阻和绝缘测量任务(即测量机上电缆5的电阻特性和绝缘特性的命令)或传回测量结果至控制计算机101中,第一微控制器205控制第一驱动电路206让主通道切换开关208执行动作,供区域测量模块207测量机上电缆5的电阻和绝缘特性;第一微控制器205还可存储并行测试箱2的识别编号,如图4所示,主通道切换开关208包括测量通道支路开关KA、测量通道分区开关KB和区域测量切换开关KC,测量通道支路开关KA的一端、测量通道分区开关KB的一端和区域测量切换开关KC的一端分别通过控制电缆与第二电缆插座、第三电缆插座和区域测量模块连接,区域测量切换开关KC的另一端通过控制电缆分别与各个支路电缆插座连接,测量通道支路开关KA的另一端连接在区域测量切换开关KC和支路电缆插座之间的控制电缆上,测量通道分区开关KB的另一端连接在测量通道支路开关KA和第二电缆插座之间的控制电缆上。测量通道分区开关KB可接通或断开并行测试箱2之间的测量通道,形成由单个或多个并行测试箱2组成的局部测量通道。测量通道支路开关KA用于控制支路电缆插座202与测量通道断开或接通。区域测量切换开关KC用于控制区域测量模块207与测量通道的接通或断开。

如图5所示,本地控制模块3包括第四电缆插座301、第二电源模块302、第二通信模块303、第二微控制器304、第二驱动电路305、支路通道切换开关306、电连接器307和第五电缆插座308;第四电缆插座301的输入端通过控制电缆4与并行测试箱2中的支路电缆插座202的输出端连接或与同一组本地控制组件中的上一个相邻的本地控制模块3中的第五电缆插座308的输出端连接,同一个本地控制模块3中的第四电缆插座301的输出端和第五电缆插座308的输入端之间通过控制电缆4中的电源线401、测试线402和通信线403连接,第四电缆插座301的输出端通过控制电缆4中的电源线401、通信线403和测试线402分别与第二电源模块302、第二通信模块303的一端和支路通道切换开关306连接,第五电缆插座308的输入端通过控制电缆4中的电源线401、通信线403和测试线402分别与第二电源模块302、第二通信模块303的一端和支路通道切换开关306连接,第二通信模块303的另一端依次连接第二微控制器304和第二驱动电路305后与支路通道切换开关306连接,即第二通信模块303的另一端连接至第二微控制器304,第二微控制器304与第二驱动电路305连接,第二驱动电路305与支路通道切换开关306连接,支路通道切换开关306还与电连接器307连接,电连接器307与机上电缆5的电连接器对插连接,各个并行测试箱2和各组本地控制组件之间通过控制电缆4择一连接,即同一组本地控制组件中的若干个本地控制模块3与同一个并行测试箱2中的若干个支路电缆插座202择一连接,第五电缆插座308可不与并行测试箱2或另一本地控制模块3连接,第四电缆插座301与并行测试箱2中的支路电缆插座202连接或与同组本地控制组件中的另一个本地控制模块3中的第五电缆插座308连接。

第二微控制器304是本地控制模块3的控制核心,第二微控制器304可存储用于区分外形和功能相同的各本地控制模块3的识别编号;第二微控制器304还可根据第二通信模块303接收到的控制计算机101命令,控制第二驱动电路305让支路通道切换开关306执行动作,支路通道切换开关306将与电连接器307对接的机上电缆5引入测量通道。本地控制模块3的电连接器307与被测的机上电缆5的电连接器(即机上电缆5的插头)唯一对接,电连接器307的测量点T1~Tn,不需要经过转接电缆就可以直接连接到机上电缆5的电连接器各针。

如图6和图7所示,支路通道切换开关306包括第一测量通道选择开关KE、第二测量通道选择开关KF、第三测量通道选择开关KG、第四测量通道选择开关KH、第一极性选择开关KX和第二极性选择开关KY。第一测量通道选择开关KE的一端、第二测量通道选择开关KF的一端、第三测量通道选择开关KG的一端和第四测量通道选择开关KH的一端均连接在第四电缆插座和第五电缆插座之间的控制电缆上,第一测量通道选择开关KE的另一端和第二测量通道选择开关KF的另一端均与第一极性选择开关KX的一端连接,第三测量通道选择开关KG的另一端和第四测量通道选择开关KH的另一端均与第二极性选择开关KY的一端连接,第一极性选择开关KX的另一端和第二极性选择开关KY的另一端均与电连接器连接。第一测量通道选择开关KE和第二测量通道选择开关KF可将测量通道的“INPUT+”和“SENSE+”选通接入到节点X;第三测量通道选择开关KG和第四测量通道选择开关KH可将测量通道的“INPUT-”和“SENSE-”选通接入到节点Y。各个第一极性选择开关KX和第二极性选择开关KY两两成为一组,各组第一极性选择开关KX和第二极性选择开关KY可将节点X或节点Y接入到测量点T1~Tn。节点X和节点Y到测量点T1~Tn之间是支路通道切换开关306的内部走线,距离很短,线阻R2可以忽略;由四线法测电阻原理可知,从节点X和节点Y到区域测量模块207之间的测量通道的线阻R1也可以抵消。区域测量模块207所测得的电阻值可作为被测机上电缆5的真实值,不受转接电缆和控制电缆4的电阻的影响。

每条机上电缆5设有若干个端口,机上电缆5的各个端口与各个本地控制模块3中的电连接器307择一连接。

第一电缆插座104的输出端和第二电缆插座201的输入端之间通过电源线401、测试线402和通信线403连接,第二电缆插座201的输出端通过电源线401分别与各支路电缆插座202的输入端、第一电源模块203和第三电缆插座的输入端连接,第二电缆插座201的输出端通过通信线403分别与第一通信模块204和第三电缆插座209的输入端连接,第二电缆插座201的输出端通过测试线402与主通道切换开关208连接,主通道切换开关208还通过测试线402分别与若干个支路电缆插座202的输入端、区域测量模块207的一端和第三电缆插座209的输入端连接。第四电缆插座301的输入端通过电源线401、测试线402和通信线403与支路电缆插座202的输出端连接或同一组本地控制组件中的上一个本地控制模块3中的第五电缆插座308的输出端连接,同一个本地控制模块3的第四电缆插座301和第五电缆插座308之间通过电源线401、测试线402和通信线403连接,第四电缆插座301的输出端分别通过电源线401、通信线403和测试线402分别第二电源模块302、第二通信模块303和支路通道切换开关306连接。

控制电缆4用于连接主控制箱1、并行测试箱2和本地控制模块3。控制电缆4两端配备相同规格与线序的插头,具有与主控制箱1上的第一电缆插座104、并行测试箱2上的第二控制电缆插座201、第三电缆插座209、支路电缆插座202和本地控制模块3上的电缆插座301、308相连通用性。电源线401用于给并行测试箱2和本地控制模块3供电。测试线402分别对应四线法的“INPUT+”、“SENSE+”、“INPUT-”和“SENSE-”,通信线403可以是CAN、RS-485或以太网总线,通信线403用于主控制箱1、并行测试箱2和本地控制模块3之间的通信。

在本发明设备的制造过程中,各个本地控制模块3和各个并行测试箱2均写入了各自对应的识别编号,该识别编号具有唯一性且不通电时仍然保存。通过识别编号可以识别区分结构相同的各个本地控制模块3、绑定本地控制模块3和机上电缆5的电连接器唯一对插关系。飞机上有若干个测量区域,每个测量区域存在若干个并行测试箱2和若干组本地控制组件,同一个测量区域的并行测试箱2与本地控制组件连接,通过识别编号还可以区分结构相同的各个并行测试箱2,将各个并行测试箱2与测量区域绑定。

如图1所示,展示了设备的一种布局形式,并行测试箱BX1~BX3分别属于三个测量区域;本地控制模块AX1~AX7由控制电缆4连接到各测量区域的并行测试箱BX1~BX3上;机上电缆DL1属于两个测量区域,将机上电缆DL1的电连接器与不同测量区域的本地控制模块AX1~AX3对接;机上电缆DL2属于同一个测量区域,将机上电缆DL2与同一个测量区域的本地控制模块AX4~AX5对接;机上电缆DL3属于同一个测量区域,将机上电缆DL3与同一个测量区域的本地控制模块AX6~AX7对接。由控制电缆4将本地控制模块AX1和AX2连接形成一组本地控制组件(即一条本地控制模块3支路),该本地控制组件的本地控制模块AX1由控制电缆4连接于并行测试箱BX1。相同地,使用控制电缆4将本地控制模块AX3~AX5连接形成一组本地控制组件后接于并行测试箱BX2。用控制电缆4将本地控制模块AX6~AX7连接形成一组本地控制组件后接于并行测试箱BX3。当有更多的测量区域和被测机上电缆5需要测量时,可相应增加并行测试箱2和本地控制模块3的数量。使用控制电缆4将增加的并行测试箱2依次连接形成链路接于主控制箱1。各并行测试箱2的多个支路电缆插座202可通过控制电缆4扩接多组不同长度的本地控制组件(即多条本地控制模块3支路)。

使用设备测量机上电缆5的具体流程为:

如图1至图9,将本地控制模块3与机上电缆5的电连接器按唯一对应关系连接。使用控制电缆4插接本地控制模块3的第四控制电缆插座301,将各本地控制模块3连接形成本地控制组件。将控制电缆4一端插入并行测试箱2的支路电缆插座202;一端插入本地控制组件中,首个本地控制模块3的第四控制电缆插座301,把本地控制模块3连接至并行测试箱2。将控制电缆4从主控制箱1的第一电缆插座104接到并行测试箱2的第二电缆插座201,从并行测试箱2的第三电缆插座209接到下一个并行测试箱2的第二电缆插座201,以此类推,形成一条接于主控制箱1的分布式并行测试箱链路。

全机电缆分布式并行快速检测设备的硬件连接完毕后,首先进行设备网络初始化:主控制箱1的控制计算机101获取各并行测试箱2及其连接的本地控制模块3的识别编号,生成设备网络表,即明确主控制箱1连接的并行测试箱2数量与识别编号和每个并行测试箱2下接的本地控制模块3数量与识别编号。控制计算机101根据设备网络表,结合已知的机上电缆5的导通关系表、机上电缆5与本地控制模块3对应表,将机上电缆5电阻和绝缘特性测量任务分为分区并行测量任务和集中测量任务。

分区并行测量任务是在单个并行测试箱2及其所接的本地控制模块3内完成的机上电缆5电阻和绝缘测量任务;集中测量任务是需要两个及以上并行测试箱2及其所连接的本地控制模块3配合完成的跨测量区域机上电缆5的电阻和绝缘测量任务。如图4,分区并行测量与集中测量的区别在于,分区并行测量时,并行测试箱2的测量通道支路开关KA和测量通道分区开关KB断开,即并行测试箱2之间的测量通道断开,各个并行测试箱2的区域测量模块207并行测量机上电缆5的电阻和绝缘特性。集中测量时,测量通道支路开关KA和测量通道分区开关KB接通,即所有并行测试箱2之间的测量通道均连接在一起,由其中一个并行测试箱2的区域测量模块207集中测量跨测量区域的机上电缆5电阻和绝缘特性。

然后各个并行测试箱2进行分区并行测量,控制计算机101将分区并行测量任务下发至每个并行测试箱2,各并行测试箱2同时对其连接的机上电缆5进行测量。如图8,机上电缆DL3的A1—B1导线具有导通关系,属于同一个测量区域,其两端分别对接于本地控制模块AX6的测量点T1和本地控制模块AX7的测量点T1;本地控制模块AX6和本地控制模块AX7均连接于并行测试箱BX3。并行测试箱BX3的测量通道支路开关KA断开,测量通道分区开关KB断开,区域测量开关KC接通,将区域测量模块207接入测量通道。本地控制模块AX6的第一测量通道选择开关KE和第二测量通道选择开关KF接通,将测量通道的“INPUT+”和“SENSE+”接入到节点X;第一极性选择开关KX1接通,将节点X与测量点T1连接。本地控制模块AX7的第三测量通道选择开关KG和第四测量通道选择开关KH接通,将测量通道的“INPUT-”和“SENSE-”接入到节点Y;第二极性选择开关KY1接通,将节点Y与测量点T1接通。

测量通道建立完毕后,由区域测量模块207测量机上电缆DL3的A1—B1导线电阻特性。各个并行测试箱2将测量结果返回测试计算机101处理并暂存。

接着进行集中测量,控制计算机101将集中测量任务下发至并行测试箱2,指定一个并行测试箱2的区域测量模块207接入测量通道,其余并行测试箱2配合切换测量通道,实现跨并行测试箱2,即跨测量区域机上电缆5的电阻和绝缘集中测量。如图9,机上电缆DL1的C2—E2导线具有导通关系,属于两个测量区域,其两端分别对接于本地控制模块AX1的测量点T2和本地控制模块AX3的测量点T2;本地控制模块AX1接于并行测试箱BX1;本地控制模块AX3接于并行测试箱BX2。

并行测试箱BX2的测量通道支路开关KA接通,测量通道分区开关KB接通,区域测量开关KC接通。本地控制模块AX3的第一测量通道选择开关KE和第二测量通道选择开关KF接通,将测量通道的“INPUT+”和“SENSE+”接入到节点X;第一极性选择开关KX2接通,将节点X与测量点T2连接。并行测试箱BX1的测量通道支路开关KA接通,测量通道分区开关KB断开,区域测量开关KC断开;电连接器本地控制模块AX1的第三测量通道选择开关KG和第四测量通道选择开关KH接通,将测量通道的“INPUT-”和“SENSE-”接入到节点Y;第二极性选择开关KY2接通,将节点Y与测量点T2连接。

测量通道建立完毕后,由并行测试箱BX2的区域测量模块207集中测量机上电缆DL1的C2—E2导线的电阻特性。最后,分区并行测量和集中测量的测量结果经控制计算机101分析处理,得出机上电缆5的测量报告,供操作人员查阅,完成机上电缆5的测量任务。

本发明通过主通道切换开关208来完成各个并行测试箱之间的测量通道通断,从而形成由单个或多个并行测试箱组成的局部测量通道,合理分割飞机测量区域以实现多测量区域并行测量,大幅缩短电阻和绝缘特性的测量时间。且不需要使用转接电缆将全机电缆检测设备与机上电缆转接,由本地控制模块3通过支路通道切换开关306选择“INPUT+”和“SENSE+”或“INPUT-”和“SENSE-”接入到电连接器的测量点T1~Tn。测量点T1~Tn直接与机上电缆5连接,使得四线法的测量点更靠近机上电缆,避免了不同长度的转接电缆带来的电阻测量误差。

以上所述仅为本发明的优选实施例,并非因此及限制本发明的专利保护范围,凡是运用本发明说明书及附图内容所做的等效结构变换,直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本发明的保护范围内。

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06120115887201