一種基于飛機線纜分布信息數(shù)據(jù)庫的飛機線纜故障定位方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于故障診斷領(lǐng)域，特別是涉及一種基于飛機線纜分布信息數(shù)據(jù)庫的飛機線纜故障定位方法。
【背景技術(shù)】
[0002]飛機線纜是指在飛機上為電氣系統(tǒng)提供動力能源和傳輸控制信號的硬件裝置，由連接導(dǎo)線、連接器等眾多器件組成，是飛機上連接供電電源、機電設(shè)備、電子設(shè)備和控制系統(tǒng)的重要能源和信息通道，對飛行控制和飛行安全等起到了至關(guān)重要的作用。
[0003]飛機線纜故障在飛機制造裝配過程中就有可能出現(xiàn)，使飛機線纜完整性測試成為飛機總裝過程中的一項重要工作。在飛機制造過程中，飛機線纜敷設(shè)安裝以后，在機載設(shè)備安裝前，需要利用測試系統(tǒng)對飛機的所有線纜進(jìn)行測試，驗證所有飛機線纜是否正確連接，確定飛機線纜中是否有連接故障和線路故障，對飛機線纜進(jìn)行完整性檢查，以避免由于線纜原因而增加機載設(shè)備調(diào)試難度。同時還可以保證不會因為線纜的故障差錯而損壞昂貴的機載設(shè)備，確保飛機的各個系統(tǒng)功能正常，更重要的是可以消除隱患，確保飛行安全。
[0004]如果飛機線纜中存在故障，就需要在不拆除大量飛機線纜固定裝置和飛機夾層的前提下，利用先進(jìn)的飛機線纜故障定位技術(shù)在繁雜的飛機線纜網(wǎng)絡(luò)內(nèi)快速尋找故障位置，并可以發(fā)現(xiàn)飛機線纜中的一些間歇性故障，以便于維修與更換。在現(xiàn)有的飛機線纜故障檢測方法中，反射檢測方法是一種常用的測試技術(shù)。反射方法的原理是向線纜的一端發(fā)射一個低壓高頻脈沖參考信號，由于線纜故障會導(dǎo)致其阻抗發(fā)生變化，參考信號則會在故障處發(fā)生反射。在信號入射端檢測到反射信號，利用入射信號與反射信號的延遲時間可以計算線纜故障位置，反射信號的幅值和方向可以判斷故障的類型。
[0005]現(xiàn)代飛機正在向多電飛機方向發(fā)展，采用的電子、電氣設(shè)備越來越多，使用的線纜也隨之增多。在飛機總裝線纜裝配過程中，一旦出現(xiàn)線纜故障所面對的就是一個具有多分支和多轉(zhuǎn)接頭的線纜網(wǎng)絡(luò)。如果只能對單根線纜進(jìn)行故障定位，那么就需要根據(jù)測試規(guī)程拆開多個連接接頭才能進(jìn)行故障定位，需要花費時間較多，嚴(yán)重影響工作效率。
[0006]為此，針對多分支和多轉(zhuǎn)接頭飛機線纜網(wǎng)絡(luò)故障定位問題，設(shè)計能夠克服轉(zhuǎn)接頭信號衰減的參考信號，降低噪聲信號對故障定位系統(tǒng)影響，研宄線纜網(wǎng)絡(luò)信號多反射現(xiàn)象，開發(fā)能夠在多分支和多轉(zhuǎn)接頭飛機線纜網(wǎng)絡(luò)內(nèi)實現(xiàn)故障快速定位的設(shè)備就成為一個必然的發(fā)展趨勢。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]針對上述技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明的目的是提供一種基于飛機線纜分布信息數(shù)據(jù)庫的飛機線纜故障定位方法，通過對反射信號的故障檢測分析，并配合預(yù)先建立起來的飛機線纜分布信息與線纜網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫，能夠?qū)︼w機線纜故障進(jìn)行準(zhǔn)確的定位和故障結(jié)果顯示，對于提高飛機制造裝配工作效率，消除飛機電氣線路故障隱患，提高飛機制造裝配和使用維修效率，保證飛機安全均具有重要意義。
[0008]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是提出一種基于飛機線纜分布信息數(shù)據(jù)庫的飛機線纜故障定位方法，該方法是利用飛機線路圖手冊構(gòu)建飛機線纜網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫，并基于該數(shù)據(jù)庫完成飛機線纜網(wǎng)絡(luò)故障定位，利用WDM手冊中的線纜類型及長度作為已知條件，利用波形發(fā)生器產(chǎn)生高頻脈沖信號，利用某一類型線纜中的一根獲取該類線纜反射系數(shù)，獲取其他類型線纜的反射系數(shù)，結(jié)合飛機線路圖手冊構(gòu)建故障診斷定位所需的飛機線纜網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫；利用飛機線纜網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫實現(xiàn)對路徑查詢，結(jié)合搜索路徑得出正常情況下線纜網(wǎng)絡(luò)的反射波形；同時利用時域反射法獲取被測線纜網(wǎng)絡(luò)的反射波形；通過波形比較算法比較正常情況下線纜網(wǎng)絡(luò)的反射波形和實際反射波形的波峰和波谷的所對應(yīng)采樣點的差值，若差值大于設(shè)定閾值則判定為故障位置；利用采樣點、反射系數(shù)及線纜網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)計算故障點在被測線纜中的位置；這種方法的實現(xiàn)是建立在工控機的基礎(chǔ)上，利用Labview虛擬儀器軟件對信號發(fā)射卡進(jìn)行設(shè)置實現(xiàn)指定波形輸出，同時對數(shù)據(jù)采集卡所采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，并通過Labview虛擬儀器軟件實現(xiàn)采集數(shù)據(jù)的結(jié)果分析與顯示；該方法具體包括以下步驟:
[0009]I)對飛機線纜網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫中的線纜類型進(jìn)行歸類，并對每個類型選取一個樣本線纜，確定輸入線纜的類型及長度，通過Labview虛擬儀器軟件設(shè)置信號發(fā)射卡與信號采集卡，發(fā)射寬度為1/200M的窄脈沖作為參考信號，并利用數(shù)據(jù)采集卡采集反射信號并計算發(fā)射信號與發(fā)射信號之間的采樣點數(shù)，計算反射采樣點與線纜長度的比值，作為出各類線纜的反射系數(shù)；
[0010]2)查找波音777相關(guān)機型的WDM手冊中的wire list，選取wire list線束號Bundle No、線號Wire No、組號Farm、長度FT-1N、從設(shè)備端From Equip，包括從設(shè)備端的針號或是對應(yīng)類型、到設(shè)備端To Equip，包括到設(shè)備端的針號或是對應(yīng)類型，結(jié)合波音777飛機機型中邦迪塊或是飛機組件內(nèi)部互連設(shè)備組成的多分支結(jié)構(gòu)，同時包括之前各類線纜的反射系數(shù)與wire list中的線纜類型(TY)，在Labview虛擬儀器軟件中，利用基于ADO技術(shù)編寫的LabVIEW數(shù)據(jù)庫訪問包LabSQL對上述信息進(jìn)行歸類，最終構(gòu)成飛機線纜網(wǎng)絡(luò)整體分布信息數(shù)據(jù)庫；
[0011]3)在測量開始時，輸入被測線纜的線號及該線纜被測端航空接頭中針或孔對應(yīng)的編號(PIN)作為選定起點并且包括向選定起點的某一方向延伸的有向起點，通過對線纜網(wǎng)絡(luò)分布信息數(shù)據(jù)庫的查詢生成由此有向起點對應(yīng)的飛機線纜網(wǎng)絡(luò)子數(shù)據(jù)庫；
[0012]4)在所述工控機上利用Labview虛擬儀器軟件中ADO技術(shù)實現(xiàn)線纜網(wǎng)絡(luò)子數(shù)據(jù)庫的調(diào)用，利用數(shù)據(jù)庫中線纜長度、反射系數(shù)以及對應(yīng)線纜網(wǎng)絡(luò)連接關(guān)系，計算被測線纜完好狀態(tài)下的反射波形，從而為線纜網(wǎng)絡(luò)故障診斷提供標(biāo)準(zhǔn)參考波形；
[0013]5)利用任意波形發(fā)生器發(fā)送頻率100M、幅值IV方波信號，并獲取被測線纜網(wǎng)絡(luò)實際反射波形，用此波形判斷被測飛機線纜子網(wǎng)絡(luò)是否發(fā)生故障，并判斷是短路或是斷路故障；
[0014]6)利用波形發(fā)生器發(fā)送脈寬1/200M脈沖信號，并獲取被測線纜網(wǎng)絡(luò)實際反射波形，并利用工控機的Labview虛擬儀器軟件平臺中信號處理模塊進(jìn)行降噪處理及波形標(biāo)準(zhǔn)化處理；
[0015]7)將經(jīng)過標(biāo)準(zhǔn)化處理后的實際反射波形與完好狀態(tài)下的反射波形進(jìn)行波形對比，若經(jīng)波形對比發(fā)現(xiàn)存在差值較大的點，即可確定是對應(yīng)采樣點的波峰或波谷存在變化，即與正常狀態(tài)下的線纜網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)不符，并說明該被測線纜網(wǎng)絡(luò)存在故障，那么定義故障發(fā)生所在采樣點為故障點，并由此判斷出故障發(fā)生所在的分支；
[0016]8)利用故障點以及故障發(fā)生采樣點所在的分支，通過調(diào)用故障所在分支所有線纜的線纜反射系數(shù)及線纜長度，確定線纜故障在該故障分支中的位置；
[0017]9)通過接口協(xié)議將數(shù)據(jù)庫與工控機的Labview虛擬儀器測試平臺系統(tǒng)連接；
[0018]10)虛擬儀器測試平臺對數(shù)據(jù)庫內(nèi)反射波形數(shù)據(jù)進(jìn)行查詢、添加、刪除、修改的操作。
[0019]所述從一設(shè)備端From Equip，包括從設(shè)備端的針號或是對應(yīng)類型，到另一設(shè)備端To Equip，包括到設(shè)備端的針號或是對應(yīng)類型，從一設(shè)備端和到另一設(shè)備端指飛機上利用航空接頭連接的飛機上各部位的端口，其中航空接頭每個接頭中包含很多針，每個針都對應(yīng)的飛機線纜中的一根，需要指明對應(yīng)的針或孔對應(yīng)編號及對應(yīng)類型是指所述設(shè)備端所連接的設(shè)備類型。
[0020]所述中邦迪塊是指所述波音777飛機機型內(nèi)部互聯(lián)的接頭上的每一針或孔均與該塊上的其它針或孔進(jìn)行連接的結(jié)構(gòu)。
[0021]本發(fā)明的效果是:利用飛機線纜相關(guān)手冊及不同類型飛機線纜的反射系數(shù)建立飛機線纜整體分布信息數(shù)據(jù)庫，通過反射檢測方法對飛機線纜進(jìn)行故障檢測，將檢測故障結(jié)果與相應(yīng)的飛機線纜理想分布信息比較，準(zhǔn)確定位故障及相關(guān)的飛機線纜信息。利用本發(fā)明可實現(xiàn)兩分支四接頭線纜網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)內(nèi)任意位置的故障類型和故障位置判斷，其故障診斷誤差小于0.02米，最大測量長度200米。
【附圖說明】
[0022]圖1為飛機線纜網(wǎng)絡(luò)故障定位方法流程圖；
[0023]圖2為飛機線纜分布信息數(shù)據(jù)庫與飛機線纜反射檢測故障定位測試系統(tǒng)連接關(guān)系;
[0024]圖3為示例飛機線纜網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。
【具體實施方式】
[0025]結(jié)合附圖對本發(fā)明的一種基于飛機線纜分布信息數(shù)據(jù)庫的飛機線纜故障定位方法加以詳細(xì)描述。
[0026]圖1為本發(fā)明基于飛機線纜分布信息數(shù)據(jù)庫的飛機線纜故障定位方法的整體流程，包括:對飛機線纜網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫中的線纜類型進(jìn)行歸類，并對每個類型選取一個樣本線纜，確定輸入線纜的類型及長度，通過計算反射采樣點與線纜長度的比值，計算出各類線纜的反射系數(shù)。查找波音777相關(guān)機型的WDM手冊中的wire list，選取wire list中的線束號Bundle N0.、線號Wire N0.、組號Farm、長度FT-1N、From Equip即從一設(shè)備端，其中包括從設(shè)備端的哪個針或是對應(yīng)類型、To Equip即到另一設(shè)備端，其中包括到設(shè)備端的哪個針或是對應(yīng)類型，其中從一設(shè)備端From Equip和另一 To Equip設(shè)備端是指飛機上利用航空接頭連接的飛機上各部位的端口，其中航空接頭每個接頭中包含很多針，每個針都對應(yīng)的飛機線纜中的一根，需要指明對應(yīng)的針或孔對應(yīng)編號，其中對應(yīng)類型是指該設(shè)備端所連接的設(shè)備類型。結(jié)合飛機中邦迪塊，即一種內(nèi)部互聯(lián)的接頭，其上的每一針或孔均與該塊上的其它針或孔進(jìn)行連接或是飛機組件內(nèi)部互連設(shè)備組成的多分枝結(jié)構(gòu)，同時將之前各類線纜的反射系數(shù)與wire list中的線纜