專利名稱：一種飛機(jī)機(jī)載實(shí)時(shí)故障診斷單元的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于航空電子技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及到一種飛機(jī)機(jī)載實(shí)時(shí)故障診斷單元。
背景技術(shù)：
在航空領(lǐng)域，傳統(tǒng)的維護(hù)方式是基于事件的維護(hù)/事后維護(hù)和基于時(shí)間的維護(hù)/定期維護(hù)，即在出現(xiàn)故障后或到達(dá)有關(guān)維護(hù)文件規(guī)定的定檢時(shí)間后，采用觀察、測試、調(diào)整、更換等方式來完成對飛機(jī)的維護(hù)。但隨著現(xiàn)代飛機(jī)復(fù)雜程度的不斷提高，在保障飛行安全，降低維護(hù)成本、提高出勤率等方面的要求也越來越高，傳統(tǒng)的維護(hù)方式卻越來越難以滿足這些方面的要求。飛機(jī)機(jī)載實(shí)時(shí)故障診斷單元主要通過采集多樣化的飛行參數(shù)和BIT信息，對采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行必要的轉(zhuǎn)換后，進(jìn)行故障診斷和分析，并將診斷分析結(jié)果發(fā)送給存儲設(shè)備或數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)。檢索專利文獻(xiàn)和非專利文獻(xiàn)之后，尚未發(fā)現(xiàn)類似裝置。
發(fā)明內(nèi)容發(fā)明目的:本實(shí)用新型的目的是提供一種飛機(jī)機(jī)載實(shí)時(shí)故障診斷單元，具有良好的擴(kuò)展性和互換性。技術(shù)方案:一種飛機(jī)機(jī)載實(shí)時(shí)故障診斷單元，包括用于通過數(shù)據(jù)線從飛機(jī)機(jī)載設(shè)備上獲取維護(hù)信息及飛行數(shù)據(jù)的采集控制模塊1、用于對接收的數(shù)據(jù)依據(jù)還原配置按類別進(jìn)行解算還原，并對解算還原之后的維護(hù)信息及飛行數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)故障診斷分析的分析處理模塊2，所述采集控制模塊1、分析處理模塊2硬件配置一致，均包括DSP電路IUFPGA電路12、實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路13、開關(guān)量接口電路14、以太網(wǎng)接口電路15以及各總線驅(qū)動電路16 ；還包括電源模塊5。還包括有一端接機(jī)載電源另一端接電源模塊5的濾波器模塊6、分別通過內(nèi)總線與采集計(jì)算模塊I連接的模擬信號接口模塊3及開關(guān)和頻率信號接口模塊4。所述DSP電路11連接有SDRAM芯片17和FLASH芯片18。有益效果:本實(shí)用新型由于采集控制模塊及分析處理模塊采用相同平臺，具有接口豐富，處理速度快的特點(diǎn)，加載不同程序及配置可實(shí)現(xiàn)不同功能，具有互換性。采用采集和分析分離的結(jié)構(gòu)，使數(shù)據(jù)的采集和數(shù)據(jù)的分析互不影響，同時(shí)模塊化設(shè)計(jì)，能提高單元的維修性。采集模塊本身接口豐富能采集各種總線信號，還能通過內(nèi)總線接收模擬信號接口模塊、開關(guān)和頻率信號接口模塊的數(shù)據(jù)，具有擴(kuò)展性。

圖1為本實(shí)用新型電路原理框圖；圖2為采集控制模塊/分析處理模塊電路原理框圖。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)描述，請參閱圖1至圖2。如圖1及圖2所示，一種飛機(jī)機(jī)載實(shí)時(shí)故障診斷單元，包括用于通過數(shù)據(jù)線從飛機(jī)機(jī)載設(shè)備上獲取維護(hù)信息及飛行數(shù)據(jù)的采集控制模塊1、用于對接收的數(shù)據(jù)依據(jù)還原配置按類別進(jìn)行解算還原，并對解算還原之后的維護(hù)信息及飛行數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)故障診斷分析的分析處理模塊2 ；如圖2所示，所述采集控制模塊1、分析處理模塊2硬件配置一致，均包括DSP電路
11、FPGA電路12、實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路13、開關(guān)量接口電路14、以太網(wǎng)接口電路15以及各總線驅(qū)動電路16 ;還包括電源模塊5。如圖1所示，還包括有一端接機(jī)載電源另一端接電源模塊5的濾波器模塊6、分別通過內(nèi)總線與采集計(jì)算模塊I連接的模擬信號接口模塊3及開關(guān)和頻率信號接口模塊4。所述DSP電路11連接有SDRAM芯片17和FLASH芯片18。采集控制模塊I和分析處理模塊2間采用總線連接，采集控制模塊I把采集到的數(shù)據(jù)按固定格式組織后發(fā)送給分析處理模塊2，分析處理模塊2對數(shù)據(jù)進(jìn)行解算處理，并將數(shù)據(jù)及分析報(bào)告經(jīng)以太網(wǎng)發(fā)送給記錄設(shè)備。采集控制 模塊I和模擬信號接口模塊3、開關(guān)和頻率信號接口模塊4間采用內(nèi)總線連接。采集控制模塊I為主設(shè)備，模擬信號接口模塊3、開關(guān)和頻率信號接口模塊4為從設(shè)備。內(nèi)總線為主設(shè)備通過數(shù)據(jù)線、地址線、控制線訪問從設(shè)備上的雙端口 RAM。采集控制模塊1、分析處理模塊2以DSP電路11為核心器件進(jìn)行開發(fā)，DSP電路11選用TMS320DM642GNZA500，最高速度可達(dá)4000MIPS(此時(shí)外部時(shí)鐘為41.7MHZ,內(nèi)部倍頻為xl2)，在本應(yīng)用中，將外部時(shí)鐘的頻率設(shè)為40MHZ，內(nèi)部倍頻選用xl2模式，在此設(shè)置下，運(yùn)行速度為480MHz ;芯片為548腳BGA封裝，球間距為1.0mm。SDRAM芯片17選用懷特公司的WED3DL644V7BI，單片容量32M字節(jié)，為153BGA封裝。SDRAM芯片17與DSP電路11的EMIFA存儲器控制接口連接。FLASH芯片18選用I片INTEL公司的28F128J3D-75，容量16M字節(jié)，為56TS0P封裝，該芯片為引導(dǎo)FLASH，系統(tǒng)只允許采用8位的芯片進(jìn)行引導(dǎo)，芯片與DSP電路的EMIFA存儲器控制接口連接。FPGA 電路 12 選用 XILINX 的 Virtex4 系列芯片 XC4VLX60-10FFG668I，該芯片具有59904個邏輯單元，160個18kb的塊RAM，448個10，18，194，816個配置位。FPGA的配置模式處于主動并行模式，和FGPA配套的PROM選用XI LINX的XCF32PV048C，該芯片具有33，554，432個配置位，可編程擦除20，000次，為的封裝為V048，供電電壓為3.3V，該芯片具有讀保護(hù)和寫保護(hù)的能力，當(dāng)讀保護(hù)設(shè)定后，芯片內(nèi)部的配置信息無法被讀出；當(dāng)寫保護(hù)設(shè)定后，芯片的配置信息不會被意外擦除。各總線驅(qū)動電路16包括50路ARINC429信號采集、I路ARINC429信號輸出、I路HDLC信號、I路422信號、3路哈佛嗎發(fā)送信號、I路哈佛碼接收信號。各總線驅(qū)動電路16后端接FPGA電路2，由FPGA電路2完成接口的編解碼工作。實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路13在飛機(jī)機(jī)載實(shí)時(shí)故障診斷上電時(shí)由5V電源供電，在斷電時(shí)由單元內(nèi)電池供電，可實(shí)現(xiàn)年、月、日、時(shí)、分、秒的讀取和校準(zhǔn)。為飛機(jī)機(jī)載實(shí)時(shí)故障診斷單元采集的數(shù)據(jù)和生成的報(bào)告提供時(shí)間信息。[0024]以太網(wǎng)驅(qū)動電路15由以太網(wǎng)變壓器和以太網(wǎng)接口芯片組成，可實(shí)現(xiàn)10Mbit/100Mbit的自適應(yīng)連接。采集控制模塊I的以太網(wǎng)驅(qū)動電路15未連接，分析處理模塊2的以太網(wǎng)驅(qū)動電路15連接單元外記錄設(shè)備。本實(shí)用新型由于采集控制模塊及分析處理模塊采用相同平臺，具有接口豐富，處理速度快的特點(diǎn)，加載不同程序及配置可實(shí)現(xiàn)不同功能，具有互換性。采用采集和分析分離的結(jié)構(gòu)，使數(shù)據(jù)的采集和數(shù)據(jù)的分析互不影響，同時(shí)模塊化設(shè)計(jì)，能提高單元的維修性。采集模塊本身接口豐富能采集各種總線信號，還能通過內(nèi)總線接收模擬信號接口模塊、開關(guān)和頻率信號接口模塊的數(shù)據(jù)·，具有擴(kuò)展性。
權(quán)利要求1.一種飛機(jī)機(jī)載實(shí)時(shí)故障診斷單元，其特征在于，包括用于通過數(shù)據(jù)線從飛機(jī)機(jī)載設(shè)備上獲取維護(hù)信息及飛行數(shù)據(jù)的采集控制模塊[I]、用于對接收的數(shù)據(jù)依據(jù)還原配置按類別進(jìn)行解算還原，并對解算還原之后的維護(hù)信息及飛行數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)故障診斷分析的分析處理模塊[2]，所述采集控制模塊[I]、分析處理模塊[2]硬件配置一致，均包括DSP電路[11]、FPGA電路[12]、實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路[13]、開關(guān)量接口電路[14]、以太網(wǎng)接口電路[15]以及各總線驅(qū)動電路[16];還包括電源模塊[5]。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種飛機(jī)機(jī)載實(shí)時(shí)故障診斷單元，其特征在于，還包括有一端接機(jī)載電源另一端接電源模塊[5]的濾波器模塊[6]、分別通過內(nèi)總線與采集計(jì)算模塊[I]連接的模擬信號接口模塊[3]及開關(guān)和頻率信號接口模塊[4]。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種飛機(jī)機(jī)載實(shí)時(shí)故障診斷單元，其特征在于，所述DSP電路[II]連接有SDRAM 芯片[17]和FLASH芯片[18]。
專利摘要本實(shí)用新型屬于航空電子技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及到一種飛機(jī)機(jī)載實(shí)時(shí)故障診斷單元，包括用于通過數(shù)據(jù)線從飛機(jī)機(jī)載設(shè)備上獲取維護(hù)信息及飛行數(shù)據(jù)的采集控制模塊、用于對接收的數(shù)據(jù)依據(jù)還原配置按類別進(jìn)行解算還原，并對解算還原之后的維護(hù)信息及飛行數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)故障診斷分析的分析處理模塊。本實(shí)用新型由于采集控制模塊及分析處理模塊采用相同平臺，處理速度快的特點(diǎn)，加載不同程序及配置可實(shí)現(xiàn)不同功能，具有互換性。采用采集和分析分離的結(jié)構(gòu)，使數(shù)據(jù)的采集和數(shù)據(jù)的分析互不影響，同時(shí)模塊化設(shè)計(jì)，能提高單元的維修性。采集模塊本身接口豐富能采集各種總線信號，還能通過內(nèi)總線接收模擬信號接口模塊、開關(guān)和頻率信號接口模塊的數(shù)據(jù)，具有擴(kuò)展性。
文檔編號G05B19/418GK203117756SQ20132009020
公開日2013年8月7日 申請日期2013年2月27日 優(yōu)先權(quán)日2013年2月27日
發(fā)明者史建華, 張躍, 王科, 楊啟勤 申請人:陜西千山航空電子有限責(zé)任公司