動(dòng)力前置測控設(shè)備動(dòng)力繼電器機(jī)柜模塊化冗余控制系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種動(dòng)力前置測控設(shè)備動(dòng)力繼電器機(jī)柜模塊化冗余控制系統(tǒng)，包括電源控制模塊、地面芯一級配氣臺控制模塊、地面芯二級配氣臺控制模塊、火箭發(fā)動(dòng)機(jī)活門控制模塊、有線測量參數(shù)采集顯示模塊；電源模塊采用主、從電源熱備冗余控制；動(dòng)力繼電器機(jī)柜的控制信號采用雙元器件同步加電的冗余控制。本發(fā)明采用少量的功能模塊組成盡可能多的控制單元，性能穩(wěn)定、結(jié)構(gòu)簡單，由于模塊采用標(biāo)準(zhǔn)接口，保證了不同功能模塊的組合和相同功能模塊的互換，簡化了整機(jī)配套，通過不同組合與擴(kuò)展，不僅滿足多型號運(yùn)載火箭發(fā)射，而且還能提高射前出現(xiàn)故障的快速響應(yīng)能力，可以應(yīng)用在動(dòng)力前置設(shè)備中或推廣到其它單機(jī)產(chǎn)品中，滿足火箭“零窗口”發(fā)射任務(wù)的需求。
【專利說明】動(dòng)力前置測控設(shè)備動(dòng)力繼電器機(jī)柜模塊化冗余控制系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種測控設(shè)備控制系統(tǒng)，具體的說，是涉及一種動(dòng)力前置測控設(shè)備動(dòng)力繼電器機(jī)柜t旲塊化幾余控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]動(dòng)力前置測控設(shè)備是火箭發(fā)射場動(dòng)力測控系統(tǒng)配套設(shè)備，是集控制功能和有線測量參數(shù)采集功能于一體的前置測控設(shè)備，由于要參與發(fā)射場火箭單元測試、總檢查、射前推進(jìn)劑加注階段所有控制工作，因此要求動(dòng)力前置測控設(shè)備有較高的可靠性，在進(jìn)入射前流程階段若出現(xiàn)故障具有快速更換響應(yīng)能力，以往配套的前置控制設(shè)備在實(shí)際使用過程中存在不足:一是集成化程度低、各控制模塊組合性和互換性差，造成機(jī)柜配置和狀態(tài)轉(zhuǎn)換復(fù)雜，更換備件時(shí)間長；二是所有控制信號采用單元器件控制方式，在進(jìn)入射前流程階段若出現(xiàn)故障，難以滿足“零窗口 ”發(fā)射任務(wù)的需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，本發(fā)明提供一種性能穩(wěn)定、結(jié)構(gòu)簡單的動(dòng)力前置測控設(shè)備動(dòng)力繼電器機(jī)柜模塊化冗余控制系統(tǒng)。
[0004]本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是:
[0005]一種動(dòng)力前置測控設(shè)備動(dòng)力繼電器機(jī)柜模塊化冗余控制系統(tǒng)，包括電源控制模塊、地面芯一級配氣臺控制模塊、地面芯二級配氣臺控制模塊、火箭發(fā)動(dòng)機(jī)活門控制模塊、有線測量參數(shù)采集顯示模塊；所述電源模塊采用主、從電源熱備冗余控制；動(dòng)力繼電器機(jī)柜的控制信號采用雙元器件同步加電的冗余控制。
[0006]所述電源控制模塊，由至少6塊大功率繼電器控制模塊和中功率繼電器控制模塊、瞬態(tài)抑制及冗余測試電路模塊和信號顯示模塊組成。
[0007]所述地面芯一級配氣臺控制模塊包括控制底板以及設(shè)置在控制底板上的至少14塊中功率繼電器控制模塊、瞬態(tài)抑制電路模塊、信號顯示模塊組成。
[0008]所述地面芯二級配氣臺控制模塊包括控制底板以及設(shè)置在控制底板上的至少11塊中功率繼電器控制模塊、瞬態(tài)抑制電路模塊、信號顯示模塊組成。
[0009]所述火箭發(fā)動(dòng)機(jī)活門控制模塊包括控制底板以及設(shè)置在控制底板上的至少5塊中功率繼電器控制模塊、瞬態(tài)抑制電路模塊和信號顯示模塊組成。
[0010]所述有線測量參數(shù)采集顯示模塊包括控制底板以及設(shè)置在控制底板上的至少5塊冗余電源模塊和至少5塊有線測量參數(shù)采集顯示模塊組成。
[0011]所述大功率繼電器控制模塊和中功率繼電器控制模塊由冗余控制的雙元器件構(gòu)成。
[0012]所述冗余測試電路模塊通過控制互為冗余的元器件分時(shí)加電，實(shí)現(xiàn)對單路元器件的測試。
[0013]本發(fā)明相對現(xiàn)有技術(shù)的有益效果:[0014]本發(fā)明動(dòng)力前置測控設(shè)備動(dòng)力繼電器機(jī)柜模塊化冗余控制系統(tǒng)，采用少量的功能模塊組成盡可能多的控制單元，使其性能穩(wěn)定、結(jié)構(gòu)簡單，由于模塊采用標(biāo)準(zhǔn)接口，保證了不同功能模塊的組合和相同功能模塊的互換，簡化了整機(jī)配套，通過不同組合與擴(kuò)展，不僅滿足多型號運(yùn)載火箭發(fā)射，而且還能提高射前出現(xiàn)故障的快速響應(yīng)能力；采用雙元器件或集成電路冗余控制技術(shù)，該控制技術(shù)是提高單機(jī)產(chǎn)品可靠性最有效的手段，另外針對雙元器件控制方式，開發(fā)了互為冗余單路元器件測試技術(shù)，保證互為冗余元器件同步工作。
[0015]本發(fā)明可以應(yīng)用在動(dòng)力前置設(shè)備中或推廣到其它單機(jī)產(chǎn)品中，滿足火箭“零窗口”發(fā)射任務(wù)的需求。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1是本發(fā)明動(dòng)力前置測控設(shè)備動(dòng)力繼電器機(jī)柜模塊化冗余控制系統(tǒng)的動(dòng)力繼電器機(jī)柜原理框圖；
[0017]圖2是本發(fā)明動(dòng)力前置測控設(shè)備動(dòng)力繼電器機(jī)柜模塊化冗余控制系統(tǒng)的電源控制模塊原理框圖；
[0018]圖3是本發(fā)明動(dòng)力前置測控設(shè)備動(dòng)力繼電器機(jī)柜模塊化冗余控制系統(tǒng)的地面芯一級配氣臺控制模塊原理框圖；
[0019]圖4是本發(fā)明動(dòng)力前置測控設(shè)備動(dòng)力繼電器機(jī)柜模塊化冗余控制系統(tǒng)的地面芯二級配氣臺控制模塊原理框圖；
[0020]圖5是本發(fā)明動(dòng)力前置測控設(shè)備動(dòng)力繼電器機(jī)柜模塊化冗余控制系統(tǒng)的火箭發(fā)動(dòng)機(jī)活門控制模塊原理框圖；
[0021]圖6是本發(fā)明動(dòng)力前置測控設(shè)備動(dòng)力繼電器機(jī)柜模塊化冗余控制系統(tǒng)的有線測量參數(shù)采集模塊原理框圖；
[0022]圖7是本發(fā)明動(dòng)力前置測控設(shè)備動(dòng)力繼電器機(jī)柜模塊化冗余控制系統(tǒng)的大功率繼電器控制模塊原理框圖；
[0023]圖8是本發(fā)明動(dòng)力前置測控設(shè)備動(dòng)力繼電器機(jī)柜模塊化冗余控制系統(tǒng)的中功率繼電器控制模塊原理框圖；
[0024]圖9是本發(fā)明動(dòng)力前置測控設(shè)備動(dòng)力繼電器機(jī)柜模塊化冗余控制系統(tǒng)的瞬態(tài)抑制及冗余測試電路模塊原理框圖；
[0025]圖10是本發(fā)明動(dòng)力前置測控設(shè)備動(dòng)力繼電器機(jī)柜模塊化冗余控制系統(tǒng)的冗余電源模塊原理框圖；
[0026]圖11是本發(fā)明動(dòng)力前置測控設(shè)備動(dòng)力繼電器機(jī)柜模塊化冗余控制系統(tǒng)的有線測量參數(shù)采集顯示模塊原理框圖；
[0027]圖12是本發(fā)明動(dòng)力前置測控設(shè)備動(dòng)力繼電器機(jī)柜模塊化冗余控制系統(tǒng)的信號顯示模塊原理框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0028]以下參照附圖及實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)的說明:
[0029]附圖1-12可知，一種動(dòng)力前置測控設(shè)備動(dòng)力繼電器機(jī)柜模塊化冗余控制系統(tǒng)，包括電源控制模塊、地面芯一級配氣臺控制模塊、地面芯二級配氣臺控制模塊、火箭發(fā)動(dòng)機(jī)活門控制模塊、有線測量參數(shù)采集顯示模塊；所述電源模塊采用主、從電源熱備冗余控制?’動(dòng)力繼電器機(jī)柜的控制信號采用雙元器件同步加電的冗余控制。
[0030]所述電源控制模塊，由至少6塊大功率繼電器控制模塊和中功率繼電器控制模塊、瞬態(tài)抑制及冗余測試電路模塊和信號顯示模塊組成。
[0031]所述地面芯一級配氣臺控制模塊包括控制底板以及設(shè)置在控制底板上的至少14塊中功率繼電器控制模塊、瞬態(tài)抑制電路模塊、信號顯示模塊組成。
[0032]所述地面芯二級配氣臺控制模塊包括控制底板以及設(shè)置在控制底板上的至少11塊中功率繼電器控制模塊、瞬態(tài)抑制電路模塊、信號顯示模塊組成。
[0033]所述火箭發(fā)動(dòng)機(jī)活門控制模塊包括控制底板以及設(shè)置在控制底板上的至少5塊中功率繼電器控制模塊、瞬態(tài)抑制電路模塊和信號顯示模塊組成。
[0034]所述有線測量參數(shù)采集顯示模塊包括控制底板以及設(shè)置在控制底板上的至少5塊冗余電源模塊和至少5塊有線測量參數(shù)采集顯示模塊組成。
[0035]所述大功率繼電器控制模塊和中功率繼電器控制模塊由冗余控制的雙元器件構(gòu)成。
[0036]所述冗余測試電路模塊通過控制互為冗余的元器件分時(shí)加電，實(shí)現(xiàn)對單路元器件的測試。
[0037]冗余電源模塊負(fù)責(zé)系統(tǒng)有線壓力、溫度變送器供電(DC24V)，它的可靠性直接決定監(jiān)測系統(tǒng)可靠度，所以 必須保證電源系統(tǒng)能夠安全、可靠、長期、穩(wěn)定運(yùn)行，電源模塊采用主、從電源熱備冗余控制方式，在主電源失效時(shí)，從電源自動(dòng)切換輸出。
[0038]有線測量參數(shù)采集顯示模塊負(fù)責(zé)有線測量參數(shù)采集、顯示、傳輸。主要由信號隔離電路、信號采集電路、A/D轉(zhuǎn)換電路、參數(shù)顯示單元組成。
[0039]信號顯示模塊負(fù)責(zé)狀態(tài)信號顯示及系統(tǒng)漏電檢查。
[0040]模塊化冗余設(shè)計(jì)理念在計(jì)算機(jī)領(lǐng)域、電子行業(yè)運(yùn)用十分廣泛，但在運(yùn)載火箭控制技術(shù)中屬首次應(yīng)用，模塊化冗余控制技術(shù)運(yùn)用在動(dòng)力前置測控設(shè)備可實(shí)現(xiàn)以下有益效果:
[0041]a.在滿足功能要求的基礎(chǔ)上，用少量的功能模塊組成盡可能多的控制單元，使其性能穩(wěn)定、結(jié)構(gòu)簡單，由于模塊采用標(biāo)準(zhǔn)接口，保證了不同功能模塊的組合和相同功能模塊的互換，簡化了整機(jī)配套，通過不同組合與擴(kuò)展，不僅滿足多型號運(yùn)載火箭發(fā)射，而且還能提聞射如出現(xiàn)故障的快速響應(yīng)能力；
[0042]b.采用雙元器件或集成電路冗余控制技術(shù)，該控制技術(shù)是提高單機(jī)產(chǎn)品可靠性最有效的手段，另外針對雙元器件控制方式，開發(fā)了互為冗余單路元器件測試技術(shù)，保證互為冗余元器件同步工作。
[0043]在新型運(yùn)載火箭地面設(shè)備中，開發(fā)旨在提高單機(jī)可靠性的模塊化冗余控制技術(shù)顯得尤為重要，本發(fā)明可以應(yīng)用在動(dòng)力前置設(shè)備中或推廣到其它單機(jī)產(chǎn)品中，滿足火箭“零窗口 ”發(fā)射任務(wù)的需求。
【權(quán)利要求】
1.一種動(dòng)力前置測控設(shè)備動(dòng)力繼電器機(jī)柜模塊化冗余控制系統(tǒng)，其特征在于，包括電源控制模塊、地面芯一級配氣臺控制模塊、地面芯二級配氣臺控制模塊、火箭發(fā)動(dòng)機(jī)活門控制模塊、有線測量參數(shù)采集顯示模塊；所述電源模塊采用主、從電源熱備冗余控制；動(dòng)力繼電器機(jī)柜的控制信號采用雙元器件同步加電的冗余控制。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述動(dòng)力前置測控設(shè)備動(dòng)力繼電器機(jī)柜模塊化冗余控制系統(tǒng)，其特征在于:所述電源控制模塊，由至少6塊大功率繼電器控制模塊和中功率繼電器控制模塊、瞬態(tài)抑制及冗余測試電路模塊和信號顯示模塊組成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述動(dòng)力前置測控設(shè)備動(dòng)力繼電器機(jī)柜模塊化冗余控制系統(tǒng)，其特征在于:所述地面芯一級配氣臺控制模塊包括控制底板以及設(shè)置在控制底板上的至少14塊中功率繼電器控制模塊、瞬態(tài)抑制電路模塊、信號顯示模塊組成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述動(dòng)力前置測控設(shè)備動(dòng)力繼電器機(jī)柜模塊化冗余控制系統(tǒng)，其特征在于:所述地面芯二級配氣臺控制模塊包括控制底板以及設(shè)置在控制底板上的至少11塊中功率繼電器控制模塊、瞬態(tài)抑制電路模塊、信號顯示模塊組成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述動(dòng)力前置測控設(shè)備動(dòng)力繼電器機(jī)柜模塊化冗余控制系統(tǒng)，其特征在于:所述火箭發(fā)動(dòng)機(jī)活門控制模塊包括控制底板以及設(shè)置在控制底板上的至少5塊中功率繼電器控制模塊、瞬態(tài)抑制電路模塊和信號顯示模塊組成。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述動(dòng)力前置測控設(shè)備動(dòng)力繼電器機(jī)柜模塊化冗余控制系統(tǒng)，其特征在于:所述有線測量參數(shù)采集顯示模塊包括控制底板以及設(shè)置在控制底板上的至少5塊冗余電源模塊和至少5塊有線測量參數(shù)采集顯示模塊組成。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述動(dòng)力前置測控設(shè)備動(dòng)力繼電器機(jī)柜模塊化冗余控制系統(tǒng)，其特征在于:所述大功率繼電器控制模塊和中功率繼電器控制模塊由冗余控制的雙元器件構(gòu)成。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述動(dòng)力前置測控設(shè)備動(dòng)力繼電器機(jī)柜模塊化冗余控制系統(tǒng)，其特征在于:所述冗余測試電路模塊通過控制互為冗余的元器件分時(shí)加電，實(shí)現(xiàn)對單路元器件的測試。
【文檔編號】G05B9/03GK104035324SQ201410215877
【公開日】2014年9月10日 申請日期:2014年5月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月21日
【發(fā)明者】周紹志, 李春林, 范虹, 李超, 王立, 張波, 劉忠明, 袁學(xué)飛, 沈福東, 劉 英 申請人:北京航天發(fā)射技術(shù)研究所, 中國運(yùn)載火箭技術(shù)研究院