RU2725795C1 - Device for checking the state of the monitoring object during information exchange between the monitoring object and the control and checking equipment - Google Patents

Device for checking the state of the monitoring object during information exchange between the monitoring object and the control and checking equipment Download PDF

Info

Publication number
RU2725795C1
RU2725795C1 RU2019145774A RU2019145774A RU2725795C1 RU 2725795 C1 RU2725795 C1 RU 2725795C1 RU 2019145774 A RU2019145774 A RU 2019145774A RU 2019145774 A RU2019145774 A RU 2019145774A RU 2725795 C1 RU2725795 C1 RU 2725795C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
information
unit
control
block
analog
Prior art date
Application number
RU2019145774A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Михайлович Лобов
Ольга Юрьевна Окулова
Галина Алексеевна Смехова
Original Assignee
Акционерное общество "Государственное машиностроительное конструкторское бюро "Вымпел" им. И.И. Торопова
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Акционерное общество "Государственное машиностроительное конструкторское бюро "Вымпел" им. И.И. Торопова filed Critical Акционерное общество "Государственное машиностроительное конструкторское бюро "Вымпел" им. И.И. Торопова
Priority to RU2019145774A priority Critical patent/RU2725795C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2725795C1 publication Critical patent/RU2725795C1/en

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F11/00—Error detection; Error correction; Monitoring
    • G06F11/30—Monitoring
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F17/00—Digital computing or data processing equipment or methods, specially adapted for specific functions
    • G06F17/40—Data acquisition and logging

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Quality & Reliability (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Data Mining & Analysis (AREA)
  • Databases & Information Systems (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Software Systems (AREA)
  • Recording Measured Values (AREA)

Abstract

FIELD: aviation.SUBSTANCE: invention relates to aircraft engineering, in particular to devices for monitoring and checking the state of electronic assemblies and electrical circuits of aviation equipment, specifically to portable devices for monitoring the state of aviation equipment during information exchange between aviation equipment and stationary control and verification equipment. Disclosed device comprises a housing and an electronic circuit therein, wherein the electronic circuit is in form of electrically connected in a certain manner a unit for normalizing digital signals, a unit for normalizing analogue signals, a byte-multiplex code registration unit, a binary sequential code registration unit, a galvanic isolation unit, an analogue signal recording unit consisting of a multiplexer, a repeater and an analogue-to-digital converter connected in series, data exchange structuring unit, buffer memory unit and microcontroller.EFFECT: high accuracy and objectivity of determining the state (faultless / faulty) of a monitoring object during its information exchange with a stationary test-and-checking equipment.1 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к области авиационной техники, в частности к устройствам контроля и проверки состояния электронных узлов и электрических цепей авиационной техники, а именно к переносным устройствам для контроля за состоянием авиационной техники в процессе информационного обмена между авиационной техникой и стационарной контрольно-проверочной аппаратурой.The invention relates to the field of aviation technology, in particular to devices for monitoring and checking the status of electronic components and electrical circuits of aircraft, and in particular to portable devices for monitoring the state of aircraft in the process of information exchange between aircraft and stationary test equipment.

Из уровня техники известны и широко применяется контрольно-проверочная аппаратура (далее - КПА) для контроля различных параметров объектов контроля (далее - ОК), основанная на проверке и регистрации неисправности в основном электрических цепей, фактов нарушения сопротивления изоляции и других. Аппаратура содержит блок задания тестовых электрических импульсов и индикатор прохождения команд, соединенных через устройство обработки и анализа данных с блоком отображения результатов испытания (Коробов А.И. и др. Испытания радиоэлектронной, электронно-вычислительной аппаратуры. М., «Радио и связь» 1987, с. 237). В данной КПА выходной параметр объекта регулирования воспринимается датчиком и преобразуется в электрический сигнал, например унифицированный сигнал 0-5 мА или 0-10 В постоянного тока, который подается в блоки сравнения и измерения, где он сравнивается с сигналом, поступающим от наборного поля установок. В случае выхода параметра режима за установленные пределы выдается команда на автоматический регистратор, фиксирующий время нарушения режима, номер контрольной точки, на которой нарушение произошло. Система позволяет фиксировать параметры 100 контрольных точек с периодом от 10 мин до 8 ч и выводить их на табло. Для дальнейшей обработки данные могут быть выведены на ЭВМ. Данная КПА, в сравнении с предложенным устройством, основана на ином принципе действия - прием данных от одного датчика в дублирующем режиме и регистрация этих данных, но без сравнения данных в быстропротекающих процессах в реальном времени.Testing equipment (hereinafter - KPA) is known and widely used in the prior art for monitoring various parameters of monitoring objects (hereinafter - OK), based on checking and recording malfunctions of mainly electrical circuits, facts of violation of insulation resistance and others. The equipment contains a unit for specifying test electrical impulses and an indicator of the passage of commands connected through a data processing and analysis device to a unit for displaying test results (Korobov A.I. et al. Tests of electronic, electronic and computing equipment. M., Radio and Communication 1987 p. 237). In this KPA, the output parameter of the control object is perceived by the sensor and converted into an electrical signal, for example, a unified 0-5 mA or 0-10 V DC signal, which is supplied to the comparison and measurement units, where it is compared with the signal coming from the set-up field of the units. If the mode parameter goes beyond the set limits, a command is issued to the automatic recorder, fixing the time of violation of the mode, the number of the control point at which the violation occurred. The system allows you to record the parameters of 100 control points with a period of 10 minutes to 8 hours and display them on the board. For further processing, the data can be displayed on a computer. This KPA, in comparison with the proposed device, is based on a different principle of action - receiving data from one sensor in a backup mode and registering these data, but without comparing data in fast processes in real time.

Известна автоматизированная КПА (патент РФ на изобретение №2250565, МПК G05B 23/02, Н04В 3/46, 2003 г.), содержащая ПЭВМ, коммутатор каналов, блок контроля цепей, блок управления, многоканальный блок сравнения, виртуальный эталон, коммутатор, формирователь выходных сигналов, мультиплексор, блок нормализации, состоящий из измерителя напряжения и измерителя цепи. Недостатками автоматизированной КПА является отсутствие возможности синхронизации данных, полученных в результате измерений и регистрации быстро протекающих процессов устройств управления КПА. Автоматизированная КПА дает общую оценку результатов контроля вида «годен/не годен», которой недостаточно для определения причины негодности контролируемого изделия.Known automated KPA (RF patent for the invention No. 2250565, IPC G05B 23/02, Н04В 3/46, 2003), comprising a personal computer, a channel switch, a circuit control unit, a control unit, a multi-channel comparison unit, a virtual standard, a switch, a shaper output signals, multiplexer, normalization unit, consisting of a voltage meter and a circuit meter. The disadvantages of an automated KPA are the inability to synchronize data obtained as a result of measurements and registration of fast-moving processes of KPA control devices. Automated KPA gives an overall assessment of the results of the “good / bad” type of control, which is not enough to determine the cause of the unsuitability of the controlled product.

Известен способ сбора данных о выбросах с меткой времени для устройств управления процессом (патент РФ на изобретение №2637049, МПК F02D 13/00, G06B 23/00, 2013 г.), реализуемый в системе мониторинга устройства управления процессом, включающий измерение рабочих состояний устройства и передачу метки времени данных мониторинга. Система мониторинга клапана содержит процессор, энергонезависимый накопитель памяти и интерфейс связи для передачи данных от системы мониторинга клапана. Система мониторинга передает сообщения с помощью заданного формата данных, который может содержать заголовок (адрес назначения и источник), поле данных (информация о получении системой всех блоков данных), поле данных с меткой времени (указание времени, когда блоком данных были получены/отправлены данные). Недостатком способа является приведение данных к сплошному информационному потоку, обусловленному стандартом локальной сети, который не позволяет получать структурированного набора маркеров для характеристики полученных данных: номера канала и временного интервала, в котором получены данные.A known method of collecting data on emissions with a time stamp for process control devices (RF patent for the invention No. 2637049, IPC F02D 13/00, G06B 23/00, 2013), implemented in the monitoring system of the process control device, including measuring the operating status of the device and transmitting a time stamp of monitoring data. The valve monitoring system comprises a processor, a non-volatile memory, and a communication interface for transmitting data from the valve monitoring system. The monitoring system transmits messages using a specified data format, which may contain a header (destination address and source), data field (information about the system receiving all data blocks), data field with a time stamp (indicating the time when data was received / sent by the data block ) The disadvantage of this method is the reduction of data to a continuous information stream, due to the local network standard, which does not allow a structured set of markers to characterize the received data: channel number and time interval in which the data is received.

Известно устройство для регистрации и обработки информации при проверке ракеты (патент РФ на изобретение №2425418, МПК G06F 17/40, G05B 15/00, F42B 15/00, 2009 г.), выбранное за прототип, позволяющее осуществить глубокий оперативный контроль хода и результатов проверки изделия на КПА, которое содержит корпус, разъем ввода-вывода, разъем для внешнего записывающего устройства, установленные на корпусе, а также установленные в корпусе модуль ввода-вывода, модуль подготовки исходных данных, модуль аппаратного таймера, модуль отображения информации, модуль текстового редактора, модуль файлового менеджера, по крайней мере, один канал, содержащий модуль регистрации данных канала, модуль хранения данных канала, модуль первичной обработки данных канала, модуль вторичной обработки данных канала. В модуле первичной обработки данные канала преобразуют в физические величины, а также в двоичные, восьмеричные и шестнадцатеричные коды. В модуле вторичной обработки данные канала из физических величин пересчитываются в величины, удобные для последующего анализа. Недостатком устройства является преобразование данных канала в модуле вторичной обработки, что искажает первоначально полученную структурированную информацию.A device for recording and processing information when checking a rocket (RF patent for the invention No. 2425418, IPC G06F 17/40, G05B 15/00, F42B 15/00, 2009), selected as a prototype, allowing for deep operational control of the course and the results of checking the product on the CPA, which contains a housing, an input / output connector, a connector for an external recording device installed on the housing, as well as an input / output module, a source data preparation module, a hardware timer module, an information display module, a text module editor, a file manager module, at least one channel containing a channel data recording module, a channel data storage module, a channel data primary processing module, a channel data secondary processing module. In the primary processing module, the channel data is converted into physical quantities, as well as into binary, octal and hexadecimal codes. In the secondary processing module, channel data from physical quantities are converted into quantities convenient for subsequent analysis. The disadvantage of this device is the conversion of channel data in the secondary processing module, which distorts the initially obtained structured information.

Технической проблемой, на решение которой направлено предложенное устройство, является отсутствие контроля за корректностью информации о состоянии (исправен/неисправен) объекта контроля, получаемой с помощью стационарной контрольно-проверочной аппаратуры в процессе информационного обмена между ней и объектом контроля.The technical problem to which the proposed device is directed is the lack of control over the correctness of information on the state (good / bad) of the control object obtained with the help of stationary control and verification equipment in the process of information exchange between it and the control object.

Достигаемым техническим результатом от использования предложенного устройства является повышение точности и объективности определения состояния (исправен/неисправен) объекта контроля в процессе его информационного обмена со стационарной контрольно-проверочной аппаратурой за счет возможности подключения предлагаемого устройства в информационный канал, идущий от объекта контроля к стационарной контрольно-проверочной аппаратуре, и получения детально структурированной и синхронизированной в реальном времени информации о состоянии объекта контроля с возможностью последующего проведения сравнительного анализа этой информации с информацией, полученной с помощью стационарной контрольно-проверочной аппаратуры.Achievable technical result from the use of the proposed device is to increase the accuracy and objectivity of determining the state (good / faulty) of the control object in the process of its information exchange with stationary control and checking equipment due to the possibility of connecting the proposed device to the information channel going from the control object to the stationary control verification equipment, and obtaining detailed structured and synchronized in real time information about the state of the object of control with the possibility of subsequent comparative analysis of this information with information obtained using stationary control and verification equipment.

Указанная выше техническая проблема решается путем использования устройства проверки состояния объекта контроля в процессе информационного обмена между объектом контроля и стационарной контрольно-проверочной аппаратурой, содержащего корпус и размещенную в нем электронную схему с входным разъемом и предназначенным для соединения с внешним считывающим устройством выходным разъемом, причем электронная схема выполнена в виде электрически связанных определенным образом блока нормализации цифровых сигналов, блока нормализации аналоговых сигналов, блока регистрации байт-мультиплексного кода, блока регистрации двоичного последовательного кода, блока гальванической развязки, блока записи аналоговых сигналов, состоящего из последовательно связанных между собой мультиплексора, повторителя и аналого-цифрового преобразователя, блока структуризации данных обмена, блока буферной памяти и микроконтроллера, управляющий вход которого связан с выходным разъемом, а управляющий выход - с управляющим входом блока структуризации данных обмена управляющие выходы которого в свою очередь связаны с соответствующими управляющими входами блока буферной памяти, аналого-цифрового преобразователя и мультиплексора, при этом информационные входы блоков нормализации цифровых сигналов, нормализации аналоговых сигналов, регистрации байт-мультиплексного кода и регистрации двоичного последовательного кода связаны с разъемом входа, предназначенным для соединения с каналом передачи информации от объекта контроля к стационарной контрольно-проверочной аппаратуре, а информационные выходы блоков нормализации цифровых сигналов и нормализации аналоговых сигналов связаны с соответствующими информационными входами блока гальванической развязки и мультиплексора, при этом информационные входы блока структуризации данных обмена связаны с соответствующими информационными выходами блоков гальванической развязки, регистрации байт-мультиплексного кода, регистрации двоичного последовательного кода, буферной памяти и аналого-цифрового преобразователя, а его информационные выходы - с соответствующими информационными входами блока буферной памяти и микроконтроллера, информационный выход которого связан с выходным разъемом, выполненным в виде USB-разъема.The technical problem indicated above is solved by using a device for checking the state of the monitoring object in the process of information exchange between the monitoring object and stationary test equipment, which contains a housing and an electronic circuit located in it with an input connector and an output connector intended for connecting to an external reader, the electronic the circuit is made in the form of a digital signal normalization unit electrically connected in a certain way, an analog signal normalization unit, a byte-multiplex code registration unit, a binary serial code registration unit, a galvanic isolation unit, an analog signal recording unit consisting of a multiplexer, a repeater and interconnected an analog-to-digital converter, a structured data exchange unit, a buffer memory unit, and a microcontroller, the control input of which is connected to the output connector, and the control output to the control input the exchange data structuring unit, the control outputs of which are in turn connected to the corresponding control inputs of the buffer memory unit, the analog-to-digital converter and the multiplexer, while the information inputs of the blocks for normalizing digital signals, normalizing analog signals, registering a byte-multiplex code, and registering a binary serial code are connected with an input connector designed to connect to the information transmission channel from the monitoring object to stationary test equipment, and the information outputs of the digital signal normalization and analog signal normalization blocks are connected to the corresponding information inputs of the galvanic isolation unit and multiplexer, while the information inputs of the data structuring block exchange are associated with the corresponding information outputs of the galvanic isolation blocks, byte-multiplex code registration, binary serial code registration, buffer memory and analog go-digital converter, and its information outputs - with the corresponding information inputs of the buffer memory unit and the microcontroller, the information output of which is connected to the output connector, made in the form of a USB-connector.

Предложенное устройство проверки состояния ОК в процессе информационного обмена между ОК и стационарной КПА поясняется графическими материалами, где на фиг. 1 представлен общий вид устройства проверки состояния ОК; на фиг. 2 показана принципиальная блок-схема устройства проверки состояния ОК.The proposed device for checking the state of OK in the process of information exchange between OK and stationary KPA is illustrated by graphic materials, where in FIG. 1 shows a General view of the device status check OK; in FIG. 2 shows a schematic block diagram of an OK status check device.

Устройство проверки состояния ОК в процессе информационного обмена между ОК и стационарной КПА состоит из корпуса с размещенной в корпусе электронной схемой. Устройство комплектуется двумя соединительными кабелями, один из которых обеспечивает соединение устройства с внешним считывающим устройством и питание устройства, а другой - с каналом передачи информации от ОК к стационарной КПА. Электронная схема устройства выполнена в виде электрически связанных определенным образом блока нормализации цифровых сигналов 1, блока гальванической развязки 2, блока нормализации аналоговых сигналов 3, блока записи аналоговых сигналов 4, содержащего мультиплексор 5 аналоговых сигналов, повторитель 6 и аналого-цифровой преобразователь (далее - АЦП) 7, блока регистрации байт-мультиплексного кода (далее - БМК) 8, блока регистрации двоичного последовательного кода (далее - ДПК) 9, блока структуризации данных обмена 10, блока преобразователя напряжений 11, блока буферной памяти 12, микроконтроллера 13, выходного USB-разъема 14 для подключения внешнего считывающего устройства, например, переносного компьютера (далее - ПК) 15 и входного разъема 16 для подключения при помощи специального кабеля к каналу передачи информации от ОК к стационарной КПА.The device for checking the state of OK in the process of information exchange between OK and stationary KPA consists of a housing with an electronic circuit located in the housing. The device is equipped with two connecting cables, one of which provides connection of the device with an external reading device and power to the device, and the other with a channel for transmitting information from OK to a stationary KPA. The electronic circuit of the device is made in the form of a block of normalization of digital signals 1 electrically connected in a certain way, a block of galvanic isolation 2, a block of normalization of analog signals 3, a block of recording analog signals 4, containing a multiplexer 5 of analog signals, a repeater 6 and an analog-to-digital converter (hereinafter - the ADC) ) 7, a byte-multiplex code registration unit (hereinafter - BMK) 8, a binary serial code registration unit (hereinafter - WPC) 9, an exchange data structuring unit 10, a voltage converter unit 11, a buffer memory unit 12, a microcontroller 13, an USB output connector 14 for connecting an external reading device, for example, a laptop computer (hereinafter referred to as the PC) 15 and input connector 16 for connecting using a special cable to the channel for transmitting information from OK to the stationary KPA.

Устройство проверки состояния ОК в процессе информационного обмена между ОК и стационарной КПА работает следующим образом:The device for checking the status of OK in the process of information exchange between OK and stationary KPA works as follows:

Информационный поток, исходящий от стационарной КПА в направлении к ОК, содержит в себе сигналы-стимулы проверки состояния определенных электронных узлов, блоков и цепей, конструктивно входящих в состав ОК. От электронных узлов, блоков и цепей, входящих в ОК, поступает ответный информационный поток аналоговых и цифровых сигналов, байт-мультиплексного кода, двоичного последовательного кода в направлении к стационарной КПА. Этот информационный поток несет информацию о текущем состоянии электронных узлов, блоков и цепей ОК. К информационному потоку, идущему от ОК к стационарной КПА, заявляемое устройство подключается с помощью специального соединительного кабеля через входной разъем 16. Через выходной USB-разъем 14 к заявляемому устройству при помощи второго соединительного кабеля подключается внешнее считывающее устройство, в роли которого выступает ПК 15.The information flow coming from the stationary KPA towards OK, contains stimulus signals to check the status of certain electronic nodes, blocks and circuits that are structurally included in the OK. From the electronic nodes, blocks and circuits included in the OK, a response information stream of analog and digital signals, a byte-multiplex code, a binary serial code in the direction of the stationary KPA is received. This information flow carries information about the current state of electronic nodes, blocks and circuits OK. To the information flow going from OK to the stationary KPA, the inventive device is connected using a special connecting cable through the input connector 16. Through the USB output connector 14, an external reader is connected to the inventive device using the second connecting cable, which is PC 15.

ПК 15 в процессе работы заявляемого устройства выполняет следующие функции:PC 15 during operation of the inventive device performs the following functions:

- ПК 15 является источником питания предложенного устройства, избавляя от необходимости включения в конструкцию предложенного устройства аккумуляторных батарей или использования стационарного сетевого источника питания. Напряжение 5 вольт подается с ПК 15 через выходной USB-разъем 14 на блок преобразователя напряжений 11 (см. пунктирные стрелки на фиг. 2). Блок преобразователя напряжений 11 преобразует поступающее от ПК 15 напряжение 5 вольт в напряжение 3,3 вольта для питания блока структуризации данных обмена 10, блока буферной памяти 12, микроконтроллера 13 и в напряжение ±12 вольт для питания блока нормализации аналоговых сигналов 3 (на фиг. 2 не показано).- PC 15 is the power source of the proposed device, eliminating the need to include in the design of the proposed device batteries or using a stationary network power source. A voltage of 5 volts is supplied from the PC 15 through the USB output connector 14 to the voltage converter unit 11 (see dotted arrows in Fig. 2). The voltage converter unit 11 converts the voltage of 5 volts from the PC 15 to a voltage of 3.3 volts to power the exchange data structuring unit 10, the buffer memory unit 12, the microcontroller 13 and to ± 12 volts to power the normalization unit of the analog signals 3 (in FIG. 2 not shown).

- ПК 15 осуществляет включение/выключение предложенного устройства и посредством введенной в него управляющей программы через микроконтроллер 13 участвует в управлении работой предложенного устройства.- PC 15 turns on / off the proposed device and through the entered control program through the microcontroller 13 is involved in controlling the operation of the proposed device.

- ПК 15 обеспечивает накопление и хранение информации, поступающей от предложенного устройства. Данная информация в дальнейшем используется при проведении сравнительного анализа с данными, полученными от ОК при помощи стационарной КПА.- PC 15 provides the accumulation and storage of information coming from the proposed device. This information is further used in a comparative analysis with data obtained from OK using a stationary KPA.

После включения ПК 15 и запуска управляющей программы управляющие сигналы с ПК 15 через выходной USB-разъем 14 подаются на управляющий вход микроконтроллера 13 (см тонкие стрелки на фиг. 2). С одного управляющего выхода микроконтроллера 13 управляющие сигналы через управляющий вход и управляющие выходы блока структуризации данных обмена 10 поступают на соответствующие управляющие входы блока буферной памяти 12, мультиплексора 5 и АЦП-7. Второй управляющий выход микроконтроллера 13 связан с управляющим входом преобразователя напряжений 11. Таким образом микроконтроллер 13 инициирует начало работы и осуществляет управление блоками структуризации данных обмена 10, преобразователя напряжений 11, записи аналоговых сигналов 4 (куда входят мультиплексор 5 и АЦП-7) и буферной памяти 12. Микроконтроллер 13 осуществляет генерацию тактовой частоты, необходимой для работы блоков преобразователя напряжений 11, буферной памяти 12 и записи аналоговых сигналов 4, обеспечивает связь устройства с ПК 15 через выходной USB-разъем 14, контролирует состояние блока буферной памяти 12 и своевременную пересылку накопленной информации из блока буферной памяти 12 в ПК 15.After turning on the PC 15 and starting the control program, the control signals from the PC 15 are fed through the USB output connector 14 to the control input of the microcontroller 13 (see thin arrows in Fig. 2). From one control output of the microcontroller 13, control signals through the control input and control outputs of the structuring unit of data exchange 10 are fed to the corresponding control inputs of the buffer memory unit 12, multiplexer 5 and ADC-7. The second control output of the microcontroller 13 is connected to the control input of the voltage converter 11. Thus, the microcontroller 13 initiates the start of work and controls the blocks of structuring the data exchange 10, voltage converter 11, recording analog signals 4 (which includes multiplexer 5 and ADC-7) and buffer memory 12. The microcontroller 13 generates the clock frequency necessary for the operation of the voltage converter blocks 11, the buffer memory 12 and the recording of analog signals 4, provides communication between the device and the PC 15 via the USB output connector 14, controls the status of the buffer memory block 12 and timely transmission of the accumulated information from buffer memory block 12 to PC 15.

После приведения в рабочее состояние микроконтроллера 13, блоков структуризации данных обмена 10, преобразователя напряжений 11, записи аналоговых сигналов 4 и буферной памяти 12 начинается считывание информации из информационного потока, идущего от ОК в направлении к стационарной КПА (см широкие стрелки на фиг. 2). Эта информация по соединительному кабелю через входной разъем 16 поступает в заявляемое устройство в виде четырех информационных потоков, направляющихся по четырем соответствующим информационным каналам на:After the microcontroller 13, the structuring units of the exchange data 10, the voltage converter 11, the recording of the analog signals 4 and the buffer memory 12 are put into operation, information is read from the information stream going from the OK towards the stationary KPA (see wide arrows in Fig. 2) . This information through the connecting cable through the input connector 16 enters the inventive device in the form of four information streams that are routed through four corresponding information channels to:

- информационный вход блока нормализации цифровых сигналов 1. На этот информационный вход поступают параллельные цифровые сигналы признаков и команд, проходящих между электронными узлами и цепями ОК. Блок 1 задает проходящим через него сигналам ограничение по току, определяемое входными параметрами блока гальванической развязки 2.- information input block normalization of digital signals 1. This information input receives parallel digital signals of signs and commands passing between electronic nodes and circuits OK. Block 1 sets the current passing through it, the current limit determined by the input parameters of the galvanic isolation unit 2.

- информационный вход блока нормализации аналоговых сигналов 3. На этот информационный вход поступают параллельные аналоговые сигналы, например, питания, управления электронными узлами ОК и реакции на сигналы управления узлами и цепями ОК. В блоке 3 происходит масштабирование напряжения до допустимого значения, определяемого входными параметрами АЦП 7, входящего в состав блока записи аналоговых сигналов 4.- information input of the normalization block of analog signals 3. Parallel analog signals, for example, power supply, control of electronic nodes OK and reactions to control signals of nodes and circuits OK, are received at this information input. In block 3, the voltage is scaled to an acceptable value determined by the input parameters of the ADC 7, which is part of the analog signal recording unit 4.

- информационный вход блока регистрации БМК 8. На этот информационный вход поступает параллельный цифровой сигнал в виде байт-мультиплексного кода скоростного межблочного обмена информацией между электронными узлами и цепями ОК. В блоке регистрации БМК 8 происходит гальваническая развязка и калибрование кода по току и напряжению, которые определяются входными параметрами блока структуризации данных обмена 10. Затем цифровой код направляется на соответствующий информационный вход блока структуризации данных обмена 10.- information input of the registration unit BMK 8. A parallel digital signal is received to this information input in the form of a byte-multiplex code for high-speed inter-block information exchange between electronic nodes and OK circuits. In the registration block BMK 8, galvanic isolation and calibration of the code by current and voltage are performed, which are determined by the input parameters of the exchange data structuring unit 10. Then the digital code is sent to the corresponding information input of the exchange data structuring unit 10.

- информационный вход блока регистрации ДПК 9. На этот информационный вход поступает цифровой сигнал в виде двоичного последовательного кода межблочного обмена информацией между электронными узлами и цепями ОК. В блоке регистрации ДПК 9 происходит гальваническая развязка и код калибруется по току и напряжению, которые определяются входными параметрами блока структуризации данных обмена 10. Затем цифровой код направляется на соответствующий информационный вход блока структуризации данных обмена 10.- information input of the registration unit WPC 9. This digital input receives a digital signal in the form of a binary serial code inter-block information exchange between electronic nodes and circuits OK. In the registration block of the DPK 9, galvanic isolation occurs and the code is calibrated by current and voltage, which are determined by the input parameters of the exchange data structuring unit 10. Then the digital code is sent to the corresponding information input of the exchange data structuring unit 10.

С информационного выхода блока нормализации цифровых сигналов 1 ограниченный по току сигнал поступает на информационный вход блока гальванической развязки 2, где сигнал калибруется по току и напряжению и преобразуется в параллельный цифровой код, воспринимаемый блоком структуризации данных обмена 10 и гальванически отвязанный от входных цепей блока нормализации цифровых сигналов 1.From the information output of the digital signal normalization unit 1, a current-limited signal is fed to the information input of the galvanic isolation unit 2, where the signal is calibrated by current and voltage and converted into a parallel digital code, perceived by the exchange data structuring unit 10 and galvanically isolated from the input circuits of the digital normalization block signals 1.

С информационного выхода блока нормализации аналоговых сигналов 3 сигнал поступает в блок записи аналоговых сигналов 4, а конкретно на информационный вход мультиплексора 5. Сигнал, поступающий с блока нормализации аналоговых сигналов 3, представляет собой набор параллельных аналоговых сигналов. Выбор конкретного сигнала из набора аналоговых сигналов для измерения в АЦП 7 происходит под управлением блока структуризации данных обмена 10 по сигналу, подаваемому с соответствующего управляющего выхода блока структуризации данных обмена 10 на управляющий вход мультиплексора 5. Выбранный сигнал с информационного выхода мультиплексора 5 поступает на информационный вход повторителя 6, где происходит его согласование (калибровка) по току и напряжению с параметрами входного каскада АЦП 7. Далее информационный сигнал с информационного выхода повторителя 6 поступает на информационный вход АЦП 7, где по команде управляющего сигнала, поступающего с соответствующего управляющего выхода блока структуризации данных обмена 10 на управляющий вход АЦП 7,происходит измерение в текущий момент времени аналогового информационного сигнала и его преобразование в цифровой код. С информационного выхода АЦП 7 цифровой код, поступает на соответствующий информационный вход блока структуризации данных обмена 10.From the information output of the normalization block of analog signals 3, the signal enters the recording unit of analog signals 4, and specifically to the information input of the multiplexer 5. The signal from the normalization block of analog signals 3 is a set of parallel analog signals. The choice of a specific signal from the set of analog signals for measurement in the ADC 7 is controlled by the structure of the data exchange structure 10 according to the signal supplied from the corresponding control output of the structure data exchange 10 to the control input of the multiplexer 5. The selected signal from the information output of the multiplexer 5 is fed to the information input repeater 6, where it matches (calibrates) the current and voltage with the parameters of the input stage of the ADC 7. Next, the information signal from the information output of the repeater 6 is fed to the information input of the ADC 7, where, on a command from the control signal from the corresponding control output of the data structuring unit exchange 10 to the control input of the ADC 7, the measurement is at the current time of the analog information signal and its conversion into a digital code. From the information output of the ADC 7, a digital code is fed to the corresponding information input of the exchange data structuring unit 10.

В процессе сбора данных, поступающих с информационных выходов блоков гальванической развязки 2, регистрации БМК 8, регистрации ДПК 9 и АЦП 7, цифровые коды переменной длины поступают на соответствующие информационные входы блока структуризации данных обмена 10. Блок структуризации данных обмена 10 осуществляет нумерацию поступивших от блоков гальванической развязки 2, регистрации БМК 8, регистрации ДПК 9, АЦП 7 цифровых кодов и выбор очередности размещения информации в формируемом пакете информации от одновременно поступающих потоков. При этом блок 10 преобразует коды в однотипный цифровой 16-ти разрядный формат, в котором первым 4-м разрядам присваивается окраска, соответствующая информационному каналу поступления кодов, производит подсчет миллисекунд, формирует слово номера секунды и миллисекунды и по временным меткам формирует информационный пакет для регистрации в ПК 15. Таким образом в каждый момент времени блок структуризации данных обмена 10 присваивает пакету информации с сигналами информационных каналов однотипного цифрового 16-ти разрядного формата временную метку.In the process of collecting data coming from the information outputs of the galvanic isolation blocks 2, registering the BMK 8, registering the DPK 9 and ADC 7, variable-length digital codes are sent to the corresponding information inputs of the exchange data structuring block 10. The exchange data structuring block 10 numbers the blocks received galvanic isolation 2, registration BMK 8, registration DPK 9, ADC 7 digital codes and the choice of the order of placement of information in the generated packet of information from simultaneously incoming streams. At the same time, block 10 converts the codes into the same digital 16-bit format, in which the first 4 digits are assigned a color corresponding to the information channel for receiving codes, counts milliseconds, generates a word for the number of seconds and milliseconds, and forms an information packet for registration using time stamps in PC 15. Thus, at each moment of time, the exchange data structuring unit 10 assigns a time stamp to the information packet with information channel signals of the same type of digital 16-bit format.

Информационные выходы блока структуризации данных обмена 10 соединены с соответствующими информационными входами блока буферной памяти 12, и микроконтроллера 13. С управляющего выхода микроконтроллера 13 управляющий сигнал пересылается на управляющий вход блока структуризации данных обмена 10. По этому управляющему сигналу все созданные в блоке 10 пакеты информации по мере их формирования направляются в блок буферной памяти 12. Микроконтроллер 13 отслеживает уровень заполнения блока буферной памяти 12 и при определенном уровне его заполнения начинает через блок структуризации данных обмена 10 считывать информацию с блока 12 и тем самым освобождает место для поступления последующей информации. С информационного выхода блока буферной памяти 12 информационные пакеты поступают через блок структуризации данных обмена 10 на информационный вход микроконтроллера 13, а оттуда через выходной USB-разъем 14 пересылаются на ПК 15. Так как ПК 15 принимает информацию асинхронно, то блок буферной памяти 12 осуществляет буферизацию всего массива информации, что обеспечивает передачу информации в ПК 15 без потерь за счет ее накопления при отсутствии обращений со стороны ПК 15. ПК 15 при помощи специально созданной программы расшифровывает полученную пакетированную информацию путем анализа меток информационных каналов и времени по окраске 16-ти разрядных слов и позволяет формировать общую картину анализируемых процессов.The information outputs of the exchange data structuring unit 10 are connected to the corresponding information inputs of the buffer memory unit 12, and the microcontroller 13. From the control output of the microcontroller 13, the control signal is sent to the control input of the exchange data structuring unit 10. According to this control signal, all information packets created in block 10 as they are formed, they are sent to the buffer memory unit 12. The microcontroller 13 monitors the fill level of the buffer memory unit 12 and, at a certain level of its filling, starts to read information from the block 12 through the data exchange unit 10 and thereby free up space for subsequent information. From the information output of the buffer memory unit 12, information packets are transmitted through the structured unit of the exchange data 10 to the information input of the microcontroller 13, and from there they are sent to the PC 15 through the USB output connector 14. Since the PC 15 receives information asynchronously, the buffer memory 12 carries out buffering the entire array of information that ensures the transfer of information to PC 15 without loss due to its accumulation in the absence of calls from PC 15. PC 15 using a specially designed program decrypts the received packetized information by analyzing the labels of information channels and time for coloring 16-bit words and allows you to form a general picture of the analyzed processes.

При проверке состояния ОК в случае расхождения показаний предложенного устройства и стационарной КПА, формируется протокол с указанием значений тех параметров, на которых произошло это расхождение. В протоколе фиксируются сигналы, содержащие слово (признак) канала входящей информации и признак времени, на котором произошло расхождение показаний. Созданный протокол используется при сравнительном анализе с данными, полученными при помощи стационарной КПА. Зафиксированные в протоколе сигналы позволяют находить в определенном временном промежутке исходящую от ОК информацию и судить о причине неисправности в работе входящих в ОК электронных узлов и электрических цепей или исправности этих узлов и цепей ОК, но не корректной работе стационарной КПА. Расхождение в показаниях предложенного устройства и стационарной КПА позволяет выдавать рекомендации о необходимости корректировки работы стационарной КПА.When checking the status of OK in the event of a discrepancy between the readings of the proposed device and the stationary KPA, a protocol is generated indicating the values of those parameters at which this discrepancy occurred. The protocol records signals containing the word (feature) of the incoming information channel and the feature of the time at which the divergence of readings occurred. The created protocol is used in a comparative analysis with data obtained using a stationary KPA. The signals recorded in the protocol make it possible to find outgoing information from the OK in a certain time interval and judge the cause of the malfunction in the operation of the electronic components and circuits included in the OK or the serviceability of these nodes and OK circuits, but not the correct operation of the stationary KPA. The discrepancy in the readings of the proposed device and the stationary KPA allows you to give recommendations on the need to adjust the operation of the stationary KPA.

Предложенное устройство реализовано на следующей элементной базе: повторитель 6 и АЦП 7 реализованы на микросхеме AD7899AR-1, блок структуризации данных обмена 10 реализован на микросхеме ПЛИС XCR33 84-1 OTQ 1441, блок буферной памяти 12 выполнен на микросхеме СУ7С4291 У-15Л, микроконтроллер 13 выполнен на микросхеме AT89C5131-RDTI со встроенным контроллером USB 2.0.The proposed device is implemented on the following elemental basis: repeater 6 and ADC 7 are implemented on the AD7899AR-1 chip, the exchange data structuring unit 10 is implemented on the XCR33 84-1 OTQ 1441 FPGA, the buffer memory block 12 is made on the SU7C4291 U-15L chip, the microcontroller 13 It is made on the AT89C5131-RDTI chip with a built-in USB 2.0 controller.

Преимуществом предлагаемого устройства является возможность осуществления детализированного и объективного контроля за состоянием ОК в процессе его информационного обмена со стационарной КПА в режиме реального времени, возможность сохранения результатов проведенного информационного обмена для его дальнейшего анализа, выявление расхождений между показаниями предложенного устройства для проверки состояния ОК и стационарной КПА по результатам информационного обмена между ОК и КПА и принятие окончательного решения о работоспособности ОК или не корректной работе самой стационарной КПА.The advantage of the proposed device is the ability to carry out detailed and objective monitoring of the state of the OK during its information exchange with the stationary KPA in real time, the ability to save the results of the information exchange for its further analysis, to identify discrepancies between the readings of the proposed device to check the status of the OK and stationary KPA according to the results of the information exchange between the OK and the CPA and the final decision on the performance of the OK or the incorrect operation of the stationary KPA itself.

Благодаря малым габаритам и весу заявленное устройство может легко перемещаться от одного ОК к другому, что увеличивает число ОК, проверяемых одним оператором за определенное время, т.е. повышает производительность труда оператора. Питание устройства осуществляется через USB-порт от переносного компьютера, что снижает зависимость предложенного устройства от дополнительных источников питания. Предложенное устройство использует существующую элементную базу, что позволяет изготовить его промышленным способом и характеризует как промышленно применимое.Due to its small size and weight, the claimed device can easily move from one OK to another, which increases the number of OKs checked by one operator for a certain time, i.e. increases operator productivity. The device is powered via a USB port from a laptop computer, which reduces the dependence of the proposed device on additional power sources. The proposed device uses the existing elemental base, which makes it possible to manufacture it industrially and characterizes it as industrially applicable.

Claims (1)

Устройство проверки состояния объекта контроля в процессе информационного обмена между объектом контроля и контрольно-проверочной аппаратурой, содержащее корпус и размещенную в нем электронную схему с входным разъемом и предназначенным для соединения с внешним считывающим устройством выходным разъемом, отличающееся тем, что электронная схема выполнена в виде электрически связанных определенным образом блока нормализации цифровых сигналов, блока нормализации аналоговых сигналов, блока регистрации байт-мультиплексного кода, блока регистрации двоичного последовательного кода, блока гальванической развязки, блока записи аналоговых сигналов, состоящего из последовательно связанных между собой мультиплексора, повторителя и аналого-цифрового преобразователя, блока структуризации данных обмена, блока буферной памяти и микроконтроллера, управляющий вход которого связан с выходным разъемом, а управляющий выход - с управляющим входом блока структуризации данных обмена, управляющие выходы которого в свою очередь связаны с соответствующими управляющими входами блока буферной памяти, аналого-цифрового преобразователя и мультиплексора, при этом информационные входы блоков нормализации цифровых сигналов, нормализации аналоговых сигналов, регистрации байт-мультиплексного кода и регистрации двоичного последовательного кода связаны с разъемом входа, предназначенным для соединения с каналом передачи информации от объекта контроля к контрольно-проверочной аппаратуре, а информационные выходы блоков нормализации цифровых сигналов и нормализации аналоговых сигналов связаны с соответствующими информационными входами блока гальванической развязки и мультиплексора, при этом информационные входы блока структуризации данных обмена связаны с соответствующими информационными выходами блоков гальванической развязки, регистрации байт-мультиплексного кода, регистрации двоичного последовательного кода, буферной памяти и аналого-цифрового преобразователя, а его информационные выходы - с соответствующими информационными входами блока буферной памяти и микроконтроллера, информационный выход которого связан с выходным разъемом, выполненным в виде USB-разъема.A device for checking the state of the control object in the process of information exchange between the control object and control and testing equipment, comprising a housing and an electronic circuit located in it with an input connector and an output connector intended to be connected to an external reading device, characterized in that the electronic circuit is made in the form of an electrically connected in a certain way, a block for normalizing digital signals, a block for normalizing analog signals, a block for registering a byte-multiplex code, a block for registering a binary serial code, a block for galvanic isolation, a block for recording analog signals, consisting of a multiplexer, a repeater, and an analog-to-digital converter, connected in series, exchange data structuring unit, a buffer memory unit, and a microcontroller, the control input of which is connected to the output connector, and the control output - to the control input of the exchange data structuring unit, whose control outputs in turn, they are connected to the corresponding control inputs of the buffer memory unit, analog-to-digital converter and multiplexer, while the information inputs of the blocks for normalizing digital signals, normalizing analog signals, registering a byte-multiplex code, and registering a binary serial code are connected to the input connector for connection with a channel for transmitting information from the monitoring object to the test equipment, and the information outputs of the digital signal normalization and analog signal normalization blocks are connected to the corresponding information inputs of the galvanic isolation unit and multiplexer, while the information inputs of the exchange data structuring block are connected to the corresponding information outputs of the galvanic blocks decoupling, registration of a byte-multiplex code, registration of a binary serial code, a buffer memory and an analog-to-digital converter, and its information outputs - with the corresponding the information inputs of the buffer memory unit and the microcontroller, the information output of which is connected to the output connector, made in the form of a USB connector.
RU2019145774A 2019-12-31 2019-12-31 Device for checking the state of the monitoring object during information exchange between the monitoring object and the control and checking equipment RU2725795C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019145774A RU2725795C1 (en) 2019-12-31 2019-12-31 Device for checking the state of the monitoring object during information exchange between the monitoring object and the control and checking equipment

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019145774A RU2725795C1 (en) 2019-12-31 2019-12-31 Device for checking the state of the monitoring object during information exchange between the monitoring object and the control and checking equipment

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2725795C1 true RU2725795C1 (en) 2020-07-07

Family

ID=71509838

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019145774A RU2725795C1 (en) 2019-12-31 2019-12-31 Device for checking the state of the monitoring object during information exchange between the monitoring object and the control and checking equipment

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2725795C1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU75079U1 (en) * 2008-01-29 2008-07-20 Открытое акционерное общество "Корпорация "Тактическое ракетное вооружение" DEVICE OF SIMULATION OF ELECTRICAL AND INFORMATION INTERACTION OF ROCKET WITH CARRIER EQUIPMENT
JP2011052974A (en) * 2009-08-31 2011-03-17 Tokyo Electric Power Services Co Ltd Lining work monitoring device
RU2425418C1 (en) * 2009-12-28 2011-07-27 Открытое акционерное общество "Корпорация "Тактическое ракетное вооружение" Device for recording and processing information when checking missiles
FR3042053B1 (en) * 2015-10-05 2018-03-23 Airbus Operations AIRCRAFT AIRCRAFT SYSTEM COMPRISING REPLACEABLE UNITS IN LINE FOR EXCHANGING MESSAGES BETWEEN THEM AND DEVICE FOR MONITORING SUCH A PLANE SYSTEM

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU75079U1 (en) * 2008-01-29 2008-07-20 Открытое акционерное общество "Корпорация "Тактическое ракетное вооружение" DEVICE OF SIMULATION OF ELECTRICAL AND INFORMATION INTERACTION OF ROCKET WITH CARRIER EQUIPMENT
JP2011052974A (en) * 2009-08-31 2011-03-17 Tokyo Electric Power Services Co Ltd Lining work monitoring device
RU2425418C1 (en) * 2009-12-28 2011-07-27 Открытое акционерное общество "Корпорация "Тактическое ракетное вооружение" Device for recording and processing information when checking missiles
FR3042053B1 (en) * 2015-10-05 2018-03-23 Airbus Operations AIRCRAFT AIRCRAFT SYSTEM COMPRISING REPLACEABLE UNITS IN LINE FOR EXCHANGING MESSAGES BETWEEN THEM AND DEVICE FOR MONITORING SUCH A PLANE SYSTEM

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10379158B2 (en) Real-time capture of traffic upon failure for protocol debug
Lim et al. Flocklab: A testbed for distributed, synchronized tracing and profiling of wireless embedded systems
CN109217465B (en) Transformer substation monitoring information acceptance system and method
US20220034941A1 (en) Measuring system and method
CN108803502A (en) Transacter and system, data server, method of data capture and computer-readable non-volatile recording medium
CN201072597Y (en) Automatic detection instrument for aviation electronic flight instrument
CN103457804A (en) Consistency testing platform of train network communication products
CN102593955B (en) Comprehensive intelligent time frequency testing system and testing method
US9319298B2 (en) System and method for data packet transceiver testing after signal calibration and power settling to minimize test time
RU2725795C1 (en) Device for checking the state of the monitoring object during information exchange between the monitoring object and the control and checking equipment
CN108271018B (en) Space camera electronics emulation test system
US20040268318A1 (en) Expert system for intelligent testing
CN104765024A (en) Onboard radar jamming automatic detection system
US11281611B2 (en) General purpose interface bus (GPIB) sniffer system and method
US8942300B1 (en) Integrated digitizer system with streaming interface
CN217687601U (en) MCU temperature sensor ATE equipment
CN109254214B (en) Automatic test system and method for valve-based electronic equipment
US10387356B1 (en) Generating timestamps on a packet-oriented bus
CN113608065B (en) Multi-direct-current system looped network fault monitoring device and method
US20070262879A1 (en) I/O bus for analog sensors in an IC
CN111224734B (en) Synchronization system for large-scale acquisition array
CN116068437A (en) BMS thermal management and SOX test method
US11513769B2 (en) Data acquisition system, input device, data acquisition apparatus, and data combining apparatus
CN104021059A (en) System and method for generating test signal for sequence of event
RU78590U1 (en) COMPREHENSIVE SIMULATOR OF EXTERNAL SYSTEMS FOR EXECUTING A SHIP'S CONTROL SYSTEM