CN111208803A - 一种坦克炮控***故障在线检测装置及方法 - Google Patents

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周文彬
刘建东
李英顺
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李伟
杨军
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Abstract

本发明提出了一种坦克炮控***故障在线检测装置及检测方法，数据采集单元的数据采集与处理模块与坦克炮控***连接，用于采集坦克炮控***故障在线检测数据，并通过控制数据采集单元内部多个八路选通器实现数据采集通道的切换；数据采集单元的通讯模块1′用于传输坦克炮控***发生故障时的检测数据至在线检测仪；在线检测仪的工控机通过其通讯模块1发送切换数据采集通道指令至数据采集单元，选择选通器通道；通讯模块1用于接收通讯模块1′传输的坦克炮控***发生故障时的在线检测数据，在线检测仪的通讯模块2用于发送故障诊断信号至维修中心。本发明能够第一时间获取坦克炮控***故障数据并发送至维修中心，使维修中心快速响应，可以大大减少故障维修总时间，提高维修效率。

Description

一种坦克炮控***故障在线检测装置及方法
技术领域
本发明涉及军工设备检测技术领域，特别是涉及一种坦克炮控***故障在线检测装置及方法。
背景技术
坦克炮控***是在高低向和水平向上能同时稳定火炮，并能进行瞄准的一种装置，其主要由陀螺仪组、炮控箱、电机放大机控制盒、启动配电盒、车体速度以及炮长操作台等分***构成，上述分***技术先进、零部件繁多、结构复杂，导致难以分析故障机理，在线检测工作难度巨大。现有技术大多是依靠离线检测方式对坦克炮控***进行状态检测。人工或依靠检测设备，再根据坦克维修部队专业人员的检测经验，在发现有故障到维修人员就位进行故障部位和原因的确认，此过程约占检修总时间的70％以上，且故障坦克向维修中心的移动过程中产生了大量冗余时间，因此，离线检测方式的效率有待提高。
发明内容
本发明的目的是提供一种坦克炮控***故障在线检测装置及检测方法，在坦克炮控***故障发生的第一时间获取故障数据并发送至维修中心，使维修中心快速响应，及时、高效维修，可以大大减少故障维修总时间，提高维修效率。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
一方面，本发明提出一种坦克炮控***故障在线检测装置，包括：一种坦克炮控***故障在线检测装置，包括：多块数据采集单元及在线检测仪，所述数据采集单元的数量与炮控***需检测部位数量相对应，并安装于相对应位置；所述数据采集单元包括数据采集与处理模块、第一通讯模块；所述数据采集单元数据采集与处理模块与所述坦克炮控***连接，并通过控制所述数据采集单元内部多个八路选通器实现数据采集通道的切换；所述数据采集与处理模块用于采集所述坦克炮控***发生故障的在线检测数据，所述数据采集与处理模块包括模拟量采集调理板和数字量采集调理板，所述模拟量采集调理板和所述数字量采集调理板与所述坦克炮控***及所述第一通讯模块连接，用于对所述坦克炮控***的模拟量或数字量数据进行采集，并将采集的所述坦克炮控***的模拟量或数字量数据调理成所述坦克炮控***故障在线检测数据传送至所述第一通讯模块；所述第一通讯模块用于将所述数据采集与处理模块采集到的炮控***发生故障的在线检测数据传输至在线检测仪；所述在线检测仪包括工控机、第二通讯模块、第三通讯模块及彩色触摸屏；所述工控机对采集到的炮控***发生故障的在线检测数据进行判断、处理，并通过第二通讯模块发送变更数据采集指令至所述数据采集单元，选择选通器通道；所述第二通讯模块用于接收所述第一通讯模块传输的所述坦克炮控***发生故障的在线检测数据，第三通讯模块用于将所述工控机诊断得到的结果发送至维修中心。
进一步，所述工控机获取炮控箱计时器计时数据，根据坦克运行时间，判断此时间段发生故障概率最高的部位。
进一步，第二通讯模块及第一通讯模块为ZigBee无线通讯模块，两者通过无线连接方式相连。
进一步，第三通讯模块为GPRS远距离无线通讯模块，其通过无线连接的方式与维修中心相连。
进一步，彩色触摸屏用于显示和操作。
进一步，数据采集单元通过航空线缆采集所述坦克炮控***故障在线检测数据，并通过航空线缆的航空插头使数据传输进入数据采集单元进行后续处理。
另一方面，本发明提出一种坦克炮控***故障在线检测方法，其特征在于：
通过线检测仪的工控机获取炮控箱计时器计时数据，根据坦克运行时间，判断此时间段发生故障概率最高的部位，所述工控机通过第二通讯模块以及数据采集单元的第一通讯模块向数据采集单元发送指令，采集相对应部位信号；
通过数据采集单元的数据采集与处理模块采集坦克炮控***故障在线检测数据；
通过数据采集单元的第一通讯模块将所述坦克炮控***故障在线检测数据发送至在线检测仪的第二通讯模块；
所述工控机判断所述坦克炮控***故障在线检测数据是否异常，若此条数据被判断为故障数据，则显示于在线检测仪的彩色触摸屏，并向维修中心报告故障情况；若此条数据被判断为正常数据，则通过工控机发出数据采集切换指令至数据采集单元数据采集与处理模块，所述数据采集单元数据采集与处理模块根据所述工控机的切换指令切换选通器通道采集不同数据，直到判断出正确的故障位置。
附图说明
图1为本发明的一种坦克炮控***故障在线检测装置整体结构示意图；
图2为本发明的一种坦克炮控***故障在线检测装置的在线检测仪结构示意图；
图3为本发明的一种坦克炮控***故障在线检测装置的在线检测仪信号流图；
图4为本发明的一种坦克炮控***故障在线检测装置的数据采集单元信号流图；
图5为本发明的一种坦克炮控***故障在线检测方法流程示意图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1为本发明的坦克炮控***故障在线检测装置整体结构示意图。如图1所示，本发明的故障在线检测装置包括数据采集单元(多个)及在线检测仪，为分开的两部分。
数据采集单元包括数据采集与处理模块、通讯模块1′，数据采集单元数量与炮控***需检测部位数量相对应，数据采集单元与坦克炮控***连接，多块采集单元内部通讯模块均由通讯模块1′表示。
图2示出了在线检测仪的外部结构，在线检测仪包括通讯模块1、通讯模块2、外壳3、工控机4、彩色触摸屏5、天线6等部分。在线检测仪为信号采集传输基站，接收多块数据采集单元的数据并进行远距离数据传输；在线检测仪与炮控箱时间继电器PT相连接，采集时间数据。
在实际实施中，如图3所示出的在线检测仪信号流，通讯模块1及数据采集单元通讯模块1′为ZigBee无线通讯模块，通讯模块1通过无线连接的方式与通讯模块1′相连接；通讯模块2为GPRS远距离无线通讯模块，通讯模块2通过无线连接的方式与维修中心相连接；其中，在线检测仪工控机4通过两根RS232串口线分别与通信模块1的一端以及通信模块2的一端相连接。
图4示出了数据采集单元信号流。数据采集单元包括数据采集与处理模块和通讯模块1′，其中数据采集与处理模块包括单片机主芯片、电源模块、晶振电路、调试电路、模拟开关、运算放大电路、通讯模块1′接口、磁耦隔离电路等。单片机用于完成与外部设备的通信和主令的计算。通讯模块1′接口电路用于单片机与工控机之间的串口通信。数据采集与处理模块包括模拟量采集调理板和数字量采集调理板；模拟量采集调理板和数字量采集调理板与坦克炮控***及通讯模块1′连接，用于对坦克炮控***的模拟量或数字量数据进行采集，并将采集的坦克炮控***的模拟量或数字量数据调理成坦克炮控***故障在线检测数据传送至第一通讯模块1′。
为了增加检测数据在传输过程中的抗干扰性，本发明提供的数据采集单元还包括航空线缆。数据采集单元通过航空线缆采集坦克炮控***的状态检测数据，并通过航空线缆的航空插头使数据传输进入数据采集单元进行后续处理。
数据采集单元工作流程：工控机根据故障情况选择的主令生成方式发送相应命令，命令通过通讯模块1、通讯模块1′传给单片机主芯片，单片机主芯片对接收到的串口消息进行解析，向后方芯片发出指令采集对应端口的信号值，并按照规定的协议输出到通讯模块1′。
在实际实施中，数据采集单元数据采集与处理模块将由航空插头传导进来的交流、直流信号进行分别处理，并通过电压跟随器做缓冲级及隔离级；通信模块1、通讯模块1′为Zigbee无线通信检测模块；其中，数据采集单元的数据采集与处理模块通过RS232串口线与通讯模块1′的一端相连接。
图5示了本发明的坦克炮控***故障在线检测方法。
故障发生时，进入到坦克炮控***故障在线检测工控机软件的主界面，确认是否开始故障检测。
通过线检测仪的工控机获取炮控箱计时器计时数据，根据坦克运行时间，判断此时间段发生故障概率最高的部位。工控机通过通讯模块1以及数据采集单元的通讯模块1′向数据采集单元发送指令，采集相对应部位信号；
通过数据采集单元的数据采集与处理模块采集坦克炮控***故障在线检测数据；
通过数据采集单元的通讯模块1′将坦克炮控***故障在线检测数据发送至在线检测仪的通讯模块1；
工控机判断坦克炮控***故障在线检测数据是否异常，若此条数据被判断为故障数据，则显示于在线检测仪的彩色触摸屏，并向维修中心报告故障情况；若此条数据被判断为正常数据，则通过工控机发出数据采集切换指令至数据采集单元数据采集与处理模块(寻找下一顺位故障部位)，数据采集单元数据采集与处理模块根据工控机的切换指令切换选通器通道采集不同数据，直到判断出正确的故障位置。
通过数据采集单元单片机解析并判断采集到的坦克炮控***故障在线检测信号的传输协议是否属于ZigBee无线网关协议；当判断出采集到的坦克炮控***故障检测信号的传输协议不属于ZigBee无线网关协议，通过控制协议转换装置将非ZigBee无线网关协议下的检测信号转换为能够与数据采集单元单片机进行通信的ZigBee无线网关协议下的坦克炮控***故障在线检测信号。
本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (7)

1.一种坦克炮控***故障在线检测装置，包括：多块数据采集单元及在线检测仪，所述数据采集单元的数量与炮控***需检测部位数量相对应，并安装于相对应位置；所述数据采集单元包括数据采集与处理模块、第一通讯模块；所述数据采集单元数据采集与处理模块与所述坦克炮控***连接，并通过控制所述数据采集单元内部多个八路选通器实现数据采集通道的切换；所述数据采集与处理模块用于采集所述坦克炮控***发生故障的在线检测数据，所述数据采集与处理模块包括模拟量采集调理板和数字量采集调理板，所述模拟量采集调理板和所述数字量采集调理板与所述坦克炮控***及所述第一通讯模块连接，用于对所述坦克炮控***的模拟量或数字量数据进行采集，并将采集的所述坦克炮控***的模拟量或数字量数据调理成所述坦克炮控***故障在线检测数据传送至所述第一通讯模块；所述第一通讯模块用于将所述数据采集与处理模块采集到的炮控***发生故障的在线检测数据传输至在线检测仪；所述在线检测仪包括工控机、第二通讯模块、第三通讯模块及彩色触摸屏；所述工控机对采集到的炮控***发生故障的在线检测数据进行判断、处理，并通过第二通讯模块发送变更数据采集指令至所述数据采集单元，选择选通器通道；所述第二通讯模块用于接收所述第一通讯模块传输的所述坦克炮控***发生故障的在线检测数据，第三通讯模块用于将所述工控机诊断得到的结果发送至维修中心。
2.根据权利要求1所述的一种坦克炮控***故障在线检测装置，其特征在于：所述工控机包括：所述工控机获取炮控箱计时器计时数据，根据坦克运行时间，判断此时间段发生故障概率最高的部位。
3.根据权利要求1所述的一种坦克炮控***故障在线检测装置，其特征在于：所述第二通讯模块及第一通讯模块为ZigBee无线通讯模块，两者通过无线连接方式相连。
4.根据权利要求1所述的一种坦克炮控***故障在线检测装置，其特征在于：所述第三通讯模块为GPRS远距离无线通讯模块，其通过无线连接的方式与维修中心相连。
5.根据权利要求1所述的一种坦克炮控***故障在线检测装置，其特征在于：所述彩色触摸屏用于显示和操作。
6.根据权利要求1所述的一种坦克炮控***故障在线检测装置，其特征在于：所述数据采集单元通过航空线缆采集所述坦克炮控***故障在线检测数据，并通过航空线缆的航空插头使数据传输进入数据采集单元进行后续处理。
7.一种坦克炮控***故障在线检测方法，其特征在于：
通过线检测仪的工控机获取炮控箱计时器计时数据，根据坦克运行时间，判断此时间段发生故障概率最高的部位，所述工控机通过第二通讯模块以及数据采集单元的第一通讯模块向数据采集单元发送指令，采集相对应部位信号；
通过数据采集单元的数据采集与处理模块采集坦克炮控***故障在线检测数据；
通过数据采集单元的第一通讯模块将所述坦克炮控***故障在线检测数据发送至在线检测仪的第二通讯模块；
所述工控机判断所述坦克炮控***故障在线检测数据是否异常，若此条数据被判断为故障数据，则显示于在线检测仪的彩色触摸屏，并向维修中心报告故障情况；若此条数据被判断为正常数据，则通过工控机发出数据采集切换指令至数据采集单元数据采集与处理模块，所述数据采集单元数据采集与处理模块根据所述工控机的切换指令切换选通器通道采集不同数据，直到判断出正确的故障位置。
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