CN109581108A - 一种用于电气***故障排查的通用装置及其排查方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于电气***故障排查的通用装置及其排查方法，属于武器***中的复杂电气***线路故障排查等技术领域。解决了现有的武器***中，当电气设备出现线路故障时，大多数情况都需要通过人工排查以定位故障源，人工排查耗时多、操作不易、可靠性低的问题。包括安装板，第一端接连接器、第二端接连接器和若干个相互独立设置的信号测试点，所述第一端接连接器和第二端接连接器设置在安装板上，每个信号测试点均包括第一接线柱、第二接线柱、第三接线柱和连通器，所述第二接线柱和第三接线柱之间连通，第一接线柱和第二接线柱之间通过连通器连通或断开，所述第一接线柱与第一端接连接器连通，第三接线柱与第二端接连接器连通。

Description

一种用于电气***故障排查的通用装置及其排查方法

技术领域

本发明涉及电子电气***技术领域，尤其涉及一种用于电气***故障排查的通用装置及其排查方法，主要用于武器***中的复杂电气***线路故障排查等领域。

背景技术

电气***线路故障排查时，排查点多、排查不易，导弹、火箭、飞机等武器装备中的电气***更是极为典型的复杂***，这样的一个***通常是由几个或几十个单机设备组成，单机设备多，相互之间的连接关系复杂。

现役武器装备中的电子电气设备通常是通过定制的弹(箭)载或机载电缆网相互连接的，这种定制电缆的军用连接器种类繁多，接点定义不固定，因此更增加了线路故障排查的不易。

由于武器装备操作的可靠性要求高，因此其电气***的人机交互少，当电气设备出现线路故障时，大多数情况都需要通过人工排查以定位故障源，人工排查耗时多、操作不易、可靠性低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于电气***故障排查的通用装置及其排查方法，应用该装置可以缩短排查时间，提高可操作性以及故障排查的可靠性。同时，该发明的设计简单可靠，使用维护等也很方便，在电子电气线路故障排查中的利用率极高，制造成本低廉，可以广泛应用于工业控制、电子电气集成设计等其他领域。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种用于电气***故障排查的通用装置，包括安装板，第一端接连接器、第二端接连接器和若干个相互独立设置的信号测试点，所述第一端接连接器和第二端接连接器设置在安装板上，每个信号测试点均包括第一接线柱、第二接线柱、第三接线柱和连通器，所述第二接线柱和第三接线柱之间连通，第一接线柱和第二接线柱之间通过连通器连通或断开，所述第一接线柱与第一端接连接器连通，第三接线柱与第二端接连接器连通。

本发明实现方案设计时既要考虑断开信号进行测试时操作方便，同时又要考虑在不破坏信号连接通路的情况下能够进行测试，因此，安装板的两端设有第一端接连接器和第二端接连接器，均可以选择常用的各种普通连接器来实现。所述第一接线柱与第一端接连接器连通，第三接线柱与第二端接连接器连通。每个信号测试点均包括第一接线柱、第二接线柱、第三接线柱和连通器，所述第二接线柱和第三接线柱之间连通，根据用户需求第一接线柱和第二接线柱之间通过连通器连通或断开，这样第三接线柱就可以用做信号测试点。

进一步的，所述第一接线柱、第二接线柱和第三接线柱的顶部均设有金属插孔，所述第二接线柱和第三接线柱的底部连通。

进一步的，所述连通器包括两个相互导通的且分别用于插接在第一接线柱的金属插孔内以及插接在第二接线柱的金属插孔内的金属插针，所述金属插针的顶部安装有绝缘手柄。

进一步的，所述金属插针与金属插孔为过盈配合。为了避免金属插针与插孔之间接触不可靠，金属插针与金属插孔为过盈配合。

进一步的，所述第一端接连接器连接有第一转接连接器。

进一步的，所述第二端接连接器连接有第二转接连接器。

一种用于电气***故障排查的排查方法，采用了一种用于电气***故障排查的通用装置，包括如下步骤：

第一步：将M个待排查设备中的N个待排查的电连接器中的一个电连接器与第二端接连接器连通；

第二步：依次用信号测量仪器对第一步中与待测的电连接器连接好的本发明的第一个信号测试点的第三接线柱到最后一个信号测试点的第三接线柱进行信号测量；并记录下信号测试点的有无或者信号测试点是否异常；

第三步：如果第二步的信号测量结果为有且信号不异常，则返回第一步更换一个待排查的电连接器与第二端接连接器连通，继续第二步操作；否则，则进入第四步；

第四步：根据第二步中记录的无信号测试点或者异常的信号测试点得出待测的电连接器的异常信号点信号X；

第五步：根据第四步得出的结果异常信号X，然后依次断开M个设备中的设备1、设备2一直到设备M与***的连接关系，并记录下每个设备断开之后异常信号X是否变正常；

第六步：根据第五步的记录结果定位出出现异常信号X的设备；即在第五步的记录结果中，断开某个设备后，异常信号X变正常，则该设备就是出现异常信号X的设备。

一种用于电气***故障排查的排查方法，采用了一种用于电气***故障排查的通用装置，包括如下步骤：

第一步：将待检测的设备Y连接到至少包含一个正常工作的设备1的***内，且在设备Y与***电缆网之间接入通用装置；并保持通用装置上所有的信号测试点的第一接线柱和第二接线柱之间通过连通器连通，启动***开始工作；

第二步：如果第一步中启动***开始工作后，设备1工作正常，则设备Y无异常；否则进入第三步；

第三步：用示波器分别监测通用装置上所有的第三接线柱，并记录各异常信号点信号Z；

第四步：根据第三步的记录结果，断开其中的一个信号Z所对应的通用装置上的第一接线柱和第二接线柱之间的连通器；

第五步：如果断开信号Z所对应的通用装置上的第一接线柱和第二接线柱之间的连通器后，设备1工作正常，则确定故障问题出现在设备Y与设备1之间所断开的信号Z上；否则回到第四步，继续依次断开其余的常信号点信号Z，并重复第五步，直到确定故障问题为止。

本发明与现有技术相比具有的有益效果是：

1、发明的一种用于复杂电气***线路故障排查的通用装置，应用该装置可以缩短排查时间，提高可操作性以及故障排查的可靠性。同时，该发明的设计简单可靠，使用维护等也很方便，在电子电气线路故障排查中的利用率极高，制造成本低廉，可以广泛应用于工业控制、电子电气集成设计等其他领域。

2、本发明实现方案设计时既要考虑断开信号进行测试时操作方便，同时又要考虑在不破坏信号连接通路的情况下能够进行测试，因此，安装板的两端设有第一端接连接器和第二端接连接器，均可以选择常用的各种普通连接器来实现。所述第一接线柱与第一端接连接器连通，第三接线柱与第二端接连接器连通。每个信号测试点均包括第一接线柱、第二接线柱、第三接线柱和连通器，所述第二接线柱和第三接线柱之间连通，根据用户需求第一接线柱和第二接线柱之间通过连通器连通或断开，这样第三接线柱就可以用做信号测试点。

附图说明

图1是本发明的通用装置的线路设计图；

图2是本发明的通用装置的示意图；

图3是本发明的通用装置的连通器的结构示意图。

图中标记：10-第一端接连接器，20-第二端接连接器，30-信号测试点，301-第一接线柱，302-第二接线柱，303-第三接线柱，304-金属插针，305-绝缘手柄。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步的描述，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，并不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域的普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的其他所用实施例，都属于本发明的保护范围。

实施例1:

如图1-3所示，一种用于电气***故障排查的通用装置，包括安装板，第一端接连接器10、第二端接连接器20和若干个相互独立设置的信号测试点30，所述第一端接连接器10和第二端接连接器20设置在安装板上，每个信号测试点30均包括第一接线柱301、第二接线柱302、第三接线柱303和连通器，所述第一接线柱301、第二接线柱302和第三接线柱303的顶部均设有金属插孔，所述第二接线柱302和第三接线柱303的底部连通。本实施例中连通器包括两个相互导通的且分别用于插接在第一接线柱301的金属插孔内以及插接在第二接线柱302的金属插孔内的金属插针304，所述金属插针304的顶部安装有绝缘手柄305。第一接线柱301和第二接线柱302之间通过连通器连通或断开，所述第一接线柱301与第一端接连接器10连通，第三接线柱303与第二端接连接器20连通。

优选的，所述第一端接连接器10连接有第一转接连接器。

优选的，所述第二端接连接器20连接有第二转接连接器。

本发明实现方案分为线路连接关系设计以及机械结构实现方案两部分。线路连接关系设计时既要考虑断开信号进行测试时操作方便，同时又要考虑在不破坏信号连接通路的情况下能够进行测试，因此，设计线路连接关系如图1所示。安装板上的各信号测试点30在安装板上依次从A1、A2、A3开始标记直到An，其中，An为第n个信号测试点30的标记，这样，便于通过标记快速确定被排查的设备或电连接器中出问题的信号点。安装板的两端设有第一端接连接器10和第二端接连接器20，均可以选择常用的各种普通连接器来实现。其中，第一端接连接器10的A1点与第二端接连接器20的A1点之间设计三个接线柱即第一接线柱301、第二接线柱302和第三接线柱303，其中，所述第一接线柱301与第一端接连接器10连通，第三接线柱303与第二端接连接器20连通。所述第二接线柱302和第三接线柱303之间连通，根据用户需求第一接线柱301和第二接线柱302之间通过连通器连通或断开，这样第三接线柱303就可以用做信号测试点30。第一端接连接器10和第二端接连接器20之间的其余各信号测试点30的设计与A1一样。

机械结构实现时，如图3所示，第一接线柱301、第二接线柱302和第三接线柱303设计为直径3mm的金属插孔，第二接线柱302和第三接线柱303之间在插孔底部通过电装工艺连接，同时设计了连通器，连通器包括两个相互导通结构一体的直径3mm的金属插针304，金属插针304的顶部安装有绝缘手柄305，可用于将第一接线柱301和第二接线柱302的插孔连接在一起，当金属插针304***第一接线柱301和第二接线柱302的金属插孔内时，第一接线柱301和第二接线柱302导通；当拔出金属插针304后，第一接线柱301和第二接线柱302不导通。装置的整体外形结构设计如图2所示。

为了避免金属插针304与插孔之间接触不可靠，所述金属插针304与金属插孔为过盈配合。

实际使用中，本发明还配套设计了各种常用第一端接连接器以及第二端接连接器的转接线缆，常用第一端接连接器以及第二端接连接器包括J30J-15、J30J-21、J30J-25，J24H-15、J24H-1574等。

实施例2：

一种用于电气***故障排查的排查方法，采用了实施例1中的一种用于电气***故障排查的通用装置，包括如下步骤：

第一步：将M个待排查设备中的N个待排查的电连接器中的一个电连接器与第二端接连接器20连通；

第二步：依次用信号测量仪器对第一步中与待测的电连接器连接好的本发明的第一个信号测试点30的第三接线柱303到最后一个信号测试点30的第三接线柱303进行信号测量；并记录下信号测试点30的有无或者信号测试点30是否异常；

第三步：如果第二步的信号测量结果为有且信号不异常，则返回第一步更换一个待排查的电连接器与第二端接连接器20连通，继续第二步操作；否则，则进入第四步；

第四步：根据第二步中记录的无信号测试点30或者异常的信号测试点30得出待测的电连接器的异常信号点信号X；

第五步：根据第四步得出的结果异常信号X，然后依次断开M个设备中的设备1、设备2一直到设备M与***的连接关系，并记录下每个设备断开之后异常信号X是否变正常；

第六步：根据第五步的记录结果定位出出现异常信号X的设备；即在第五步的记录结果中，断开某个设备后，异常信号X变正常，则该设备就是出现异常信号X的设备。

使用本发明的通用装置能大大节约了故障排查的时间，提高了故障排查效率。以某项目实际应用为例，该项目中电气***单机设备多达12个，各设备通过***电缆网相互连接，电缆网分支电连接器共有16个。某次***工作过程中发现信号1异常，而该信号的排查涉及***中的3个设备和4个电连接器，按照以往排查方式，需要将这3个设备拆除后逐个排查，同时电缆网上的4个连接器插头也需要逐个测量相关通路的状态，问题定位最少也需要2小时以上的时间。但是，我们采用了本发明装置排查故障，具体操作是：将4个电连接器中的某一个与本发明装置的第二端接连接器20连接端相连接，这样做并不会破坏***以及故障现象，实时用信号测量仪器监测本发明装置上的各信号测试点30，发现A16、A17信号测试点30异常，即信号1异常，接下来逐步断开设备1、设备2与***的连接关系，发现在断开设备2之后，信号1正常了，至此，问题定位于设备2上，拆除设备2后可以进一步分析设备2的问题。信号1异常问题的定位我们只用了半小时时间，这比原来预计的快了许多。这种应用案例还有很多。

实施例:3：

一种用于电气***故障排查的排查方法，采用了权利要求1至6任一权利要求所述的一种用于电气***故障排查的通用装置，包括如下步骤：

第一步：将待检测的设备Y连接到至少包含一个正常工作的设备1的***内，且在设备Y与***电缆网之间接入通用装置；并保持通用装置上所有的信号测试点30的第一接线柱301和第二接线柱302之间通过连通器连通，启动***开始工作；

第二步：如果第一步中启动***开始工作后，设备1工作正常，则设备Y无异常；否则进入第三步；

第三步：用示波器分别监测通用装置上所有的第三接线柱303，并记录各异常信号点信号Z；

第四步：根据第三步的记录结果，断开其中的一个信号Z所对应的通用装置上的第一接线柱301和第二接线柱302之间的连通器；

第五步：如果断开信号Z所对应的通用装置上的第一接线柱301和第二接线柱302之间的连通器后，设备1工作正常，则确定故障问题出现在设备Y与设备1之间所断开的信号Z上；否则回到第四步，继续依次断开其余的异常信号点信号Z，并重复第五步，直到确定故障问题为止。

本发明可以在不破坏***信号通路的情况下排查故障，为“在线”排查线路故障提供了可能。以往排查线路故障时，往往需要断开信号通路，而信号通路断开后故障可能不会复现，应用本发明之后可以在不断开信号通路的情况下“在线”实时监测被测信号是否发生异常。例如：某项目在***工作中发现，连接设备2后设备1的工作不正常，此时，在设备2与***电缆网之间接入本发明的通用装置，并保持装置上所有信号测试点30的第一接线柱301和第二接线柱302导通，即就是不破坏***信号通路的情况下，启动***开始工作，此时设备1工作不正常，用示波器分别监测本发明装置的各个第三接线柱303点，也就是监测设备2的各路工作信号，发现设备2与设备1之间的通信接口地线上的纹波较大，其对应的是A14信号测试点30，因此拔出本发明装置A14信号测试点30上的连通器(即断开设备2与设备1通信接口地线的连接关系)，设备1工作正常了，至此，问题定位于设备2与设备1通信接口地线上的干扰较大。值得说明的是，在本实施例中，设备2与设备1是无法独立工作的，它们只有在***中才会正常工作，因此，如果不使用本发明装置的话，需要单独设计故障排查方案，其成本和耗时将会大大增加。

本发明在应用于线路故障排查时，还有另外一种使用方法可以用于进一步定位故障原因。当需要将原本互不导通的线路短接时，可以在本装置上用导线将相关点进行跨接来实现，这在实际使用过程中非常方便。例如：设备2在接入***工作时，其接口连接器上的16、17点是相互导通，但是设备2接入***后16、17点之间可能并不导通，表现为16、17点传输的信号1异常，为了确定设备2的异常情况，将设备2通过本发明装置接入***，然后，将本发明装置上的A16、A17点的第三接线柱303通过导线跨接，使得其相互导通，此时信号1正常了，表明设备2接口连接器上的16、17点在接入***工作时确实是不导通的。

上述发明在具体应用中可以根据实际使用情况制定具体实施方案，如应用于中小型***，可以设计100个信号测试点30以下的装置；如应用于大型***，则需设计100～150个信号测试点30的装置，需要注意的是，信号测试点30数目越多，则所需的电连接器体积越大、成本越高，相应地装置本身的体积和重量也会越大。例如：针对某大型电气***，我们设计两个可以并联使用的本发明装置，通用装置F为100个信号测试点30，通用装置G为64个信号测试点30，如此一来，可以满足大部分情况下的使用要求，装置本身的体积和重量也不会太大。如果待排查的信号线不超过100根，可以单独使用通用装置F，使用时将通用装置F的第二端接连接器20与待排查信号的插头连接在一起，从通用装置F上露出的信号测试点30(即第三接线柱303测量点)监测待测信号；或者将通用装置F接入***，即断开待排查信号线上的电连接器，将断开连接后的插头(座)分别与通用装置F的第一接线柱301和第二接线柱302相连接，从通用装置F上露出的测试点(即第三接线柱303测量点)监测待测信号。

但是，我们经常会遇到待排查的信号线超过100根的情况，例如：某项目故障排查时，需排查一个144芯的电连接器上的信号2，前提条件是不能影响该电连接器上的其余信号，于是，我们将前100根信号线与通用装置F相连接，将余下的44根信号线与通用装置G相连接，接下来的排查过程就与上面的相同了，此处不再赘述。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，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、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种用于电气***故障排查的通用装置，其特征在于：包括安装板，第一端接连接器、第二端接连接器和若干个相互独立设置的信号测试点，所述第一端接连接器和第二端接连接器设置在安装板上，每个信号测试点均包括第一接线柱、第二接线柱、第三接线柱和连通器，所述第二接线柱和第三接线柱之间连通，第一接线柱和第二接线柱之间通过连通器连通或断开，所述第一接线柱与第一端接连接器连通，第三接线柱与第二端接连接器连通。

2.根据权利要求1所述的一种用于电气***故障排查的通用装置，其特征在于：所述第一接线柱、第二接线柱和第三接线柱的顶部均设有金属插孔，所述第二接线柱和第三接线柱的底部连通。

3.根据权利要求2所述的一种用于电气***故障排查的通用装置，其特征在于：所述连通器包括两个相互导通的且分别用于插接在第一接线柱的金属插孔内以及插接在第二接线柱的金属插孔内的金属插针，所述金属插针的顶部安装有绝缘手柄。

4.根据权利要求3所述的一种用于电气***故障排查的通用装置，其特征在于：所述金属插针与金属插孔为过盈配合。

5.根据权利要求4所述的一种用于电气***故障排查的通用装置，其特征在于：所述第一端接连接器连接有第一转接连接器。

6.根据权利要求5所述的一种用于电气***故障排查的通用装置，其特征在于：所述第二端接连接器连接有第二转接连接器。

7.一种用于电气***故障排查的排查方法，其特征在于：采用了权利要求1至6任一权利要求所述的一种用于电气***故障排查的通用装置，包括如下步骤：

第一步：将M个待排查设备中的N个待排查的电连接器中的一个电连接器与第二端接连接器连通；

第二步：依次用信号测量仪器对第一步中与待测的电连接器连接好的本发明的第一个信号测试点的第三接线柱到最后一个信号测试点的第三接线柱进行信号测量；并记录下信号测试点的有无或者信号测试点是否异常；

第三步：如果第二步的信号测量结果为有且信号不异常，则返回第一步更换一个待排查的电连接器与第二端接连接器连通，继续第二步操作；否则，则进入第四步；

第四步：根据第二步中记录的无信号测试点或者异常的信号测试点得出待测的电连接器的异常信号点信号X；

第五步：根据第四步得出的结果异常信号X，然后依次断开M个设备中的设备1、设备2一直到设备M与***的连接关系，并记录下每个设备断开之后异常信号X是否变正常；

第六步：根据第五步的记录结果定位出出现异常信号X的设备；即在第五步的记录结果中，断开某个设备后，异常信号X变正常，则该设备就是出现异常信号X的设备。

8.一种用于电气***故障排查的排查方法，其特征在于：采用了权利要求1至6任一权利要求所述的一种用于电气***故障排查的通用装置，包括如下步骤：

第一步：将待检测的设备Y连接到至少包含一个正常工作的设备1的***内，且在设备Y与***电缆网之间接入通用装置；并保持通用装置上所有的信号测试点的第一接线柱和第二接线柱之间通过连通器连通，启动***开始工作；

第二步：如果第一步中启动***开始工作后，设备1工作正常，则设备Y无异常；否则进入第三步；

第三步：用示波器分别监测通用装置上所有的第三接线柱，并记录各异常信号点信号Z；

第四步：根据第三步的记录结果，断开其中的一个信号Z所对应的通用装置上的第一接线柱和第二接线柱之间的连通器；

第五步：如果断开信号Z所对应的通用装置上的第一接线柱和第二接线柱之间的连通器后，设备1工作正常，则确定故障问题出现在设备Y与设备1之间所断开的信号Z上；否则回到第四步，继续依次断开其余的常信号点信号Z，并重复第五步，直到确定故障问题为止。