一種供配電遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種供配電遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)，包括控制光端機(jī)、接收光端機(jī)、視頻采集設(shè)備、監(jiān)視器、地面配電器、地面適配器、控制計(jì)算機(jī)和采集控制單元。本發(fā)明在主測(cè)試系統(tǒng)無法正常工作的情況下，直接通過光纖控制接收光端機(jī)實(shí)現(xiàn)對(duì)供配電測(cè)試設(shè)備的遠(yuǎn)端控制；本發(fā)明的光纖傳輸設(shè)備具有光路自動(dòng)倒換功能及倒換狀態(tài)顯示功能，避免因光纖損壞導(dǎo)致信號(hào)傳輸中斷，信號(hào)傳輸可靠性高；本發(fā)明具備視頻監(jiān)控遠(yuǎn)端執(zhí)行機(jī)的功能，對(duì)無人值守設(shè)備的監(jiān)控能力得到提升；本發(fā)明將光傳輸技術(shù)應(yīng)用到供配電分系統(tǒng)測(cè)試系統(tǒng)研制當(dāng)中，完善了原有測(cè)試系統(tǒng)和測(cè)試技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了該分系統(tǒng)發(fā)射塔架的遠(yuǎn)距離控制，大大提高了衛(wèi)星發(fā)射前測(cè)試控制的安全可靠性。
【專利說明】一種供配電遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種供配電遠(yuǎn)程控制方法，尤其涉及一種遙感衛(wèi)星供配電分系統(tǒng)遠(yuǎn)程控制方法，可用于發(fā)射場(chǎng)發(fā)射塔架對(duì)供配電分系統(tǒng)進(jìn)行遠(yuǎn)距離控制。
【背景技術(shù)】
[0002]供配電分系統(tǒng)是衛(wèi)星的重要分系統(tǒng)之一，其主要作用是為衛(wèi)星在軌運(yùn)行提供充足穩(wěn)定的能源和供電分配。供配電分系統(tǒng)地面測(cè)試系統(tǒng)的主要作用是為衛(wèi)星地面電性能測(cè)試提供能源，完成供配電分系統(tǒng)各項(xiàng)功能和技術(shù)指標(biāo)的測(cè)試和驗(yàn)證工作。在發(fā)射場(chǎng)發(fā)射塔架測(cè)試期間，供配電分系統(tǒng)地面設(shè)備放置在塔架地下電源間，通過脫插電纜與衛(wèi)星連接，為衛(wèi)星電性能測(cè)試提供能源保障。地面太陽電池陣模擬器供電設(shè)備由指令控制實(shí)現(xiàn)對(duì)衛(wèi)星的供電通斷。運(yùn)載火箭發(fā)射前，供配電地面設(shè)備需要斷開地面太陽電池陣模擬器供電設(shè)備對(duì)衛(wèi)星的供電和脫插電纜的連接，以確保衛(wèi)星正常發(fā)射。以前使用的地面供配電設(shè)備在射前30分鐘塔架人員撤離后，處于無人值守狀態(tài)，若出現(xiàn)總控系統(tǒng)或網(wǎng)絡(luò)設(shè)備有故障，將失去對(duì)供配電前端設(shè)備的控制能力，無法完成衛(wèi)星轉(zhuǎn)內(nèi)電和衛(wèi)星脫落插頭脫落的關(guān)鍵動(dòng)作。如果強(qiáng)行脫落將對(duì)母線產(chǎn)生很大的沖擊，可能誘發(fā)星上誤指令，這種情況將直接影響衛(wèi)星的發(fā)射。如何開發(fā)一種適用于供配電分系統(tǒng)遠(yuǎn)距離測(cè)試需求的測(cè)試控制系統(tǒng)，安全可靠地完成發(fā)射前供配電分系統(tǒng)測(cè)試控制的相關(guān)項(xiàng)目是一個(gè)新課題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的技術(shù)解決問題:克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種供配電遠(yuǎn)程控制方法，解決了遠(yuǎn)端設(shè)備無人值守條件下的控制安全問題，最大限度的降低發(fā)射塔架供配電控制的安全隱患，提高了發(fā)射的安全可靠性。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)解決方案:一種供配電遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)，包括控制光端機(jī)、接收光端機(jī)、視頻采集設(shè)備、監(jiān)視器、地面配電器、地面適配器、控制計(jì)算機(jī)和采集控制單元；控制計(jì)算機(jī)、監(jiān)視器和控制光端機(jī)組成遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)，接收光端機(jī)、視頻采集設(shè)備、地面配電器、地面適配器和采集控制單元構(gòu)成控制前端系統(tǒng)，其中控制計(jì)算機(jī)與采集控制單元構(gòu)成主控制系統(tǒng)，控制計(jì)算機(jī)通過控制采集控制單元控制地面配電器和地面適配器各個(gè)通道的開通與關(guān)閉，控制光端機(jī)、接收光端機(jī)、視頻米集設(shè)備和監(jiān)視器構(gòu)成幾余控制系統(tǒng)，控制光端機(jī)與接收光端機(jī)之間通過光纖連接，接收光端機(jī)與地面配電器和地面適配器連接，控制光端機(jī)發(fā)送控制信號(hào)，接收光端機(jī)接收控制信號(hào)，該控制信號(hào)用于控制地面配電器和地面適配器各個(gè)通道的開通與關(guān)閉，視頻設(shè)備采集接收光端機(jī)的工作狀態(tài)，并通過光纖傳送回到遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)中的監(jiān)視器。
[0005]所述控制光端機(jī)與接收光端機(jī)之間通過四根光纜連接，其中兩根光纜構(gòu)成主傳輸通道，另外兩個(gè)光纜構(gòu)成從傳輸通道。
[0006]所述控制光端機(jī)與接收光端機(jī)的控制方法為:控制光端機(jī)將發(fā)出的控制信號(hào)同時(shí)經(jīng)過編碼后，分別由主、從傳輸通道進(jìn)行傳輸，接收光端機(jī)接收到控制信號(hào)后先進(jìn)行在線自檢和解碼，然后依據(jù)解碼后的控制信號(hào)判斷主傳輸通道和從傳輸通道的健康狀態(tài)，最后根據(jù)主、從傳輸通道的健康狀態(tài)完成主、從傳輸通道的自主切換，并將控制信號(hào)輸出送至地面配電器和地面適配器。
[0007]本發(fā)明與原有長(zhǎng)線測(cè)試設(shè)備相比，具有如下優(yōu)點(diǎn):
[0008](I)本發(fā)明冗余測(cè)試系統(tǒng)不經(jīng)過任何軟件和計(jì)算機(jī)，在主測(cè)試系統(tǒng)無法正常工作的情況下，直接通過光纖控制接收光端機(jī)實(shí)現(xiàn)對(duì)供配電測(cè)試設(shè)備的遠(yuǎn)端控制；
[0009](2)本發(fā)明的光纖傳輸設(shè)備具有光路自動(dòng)倒換功能及倒換狀態(tài)顯示功能，避免因光纖損壞導(dǎo)致信號(hào)傳輸中斷，信號(hào)傳輸可靠性高；
[0010](3)本發(fā)明具備視頻監(jiān)控遠(yuǎn)端執(zhí)行機(jī)的功能，對(duì)無人值守設(shè)備的監(jiān)控能力得到提升;
[0011](4)本發(fā)明將光傳輸技術(shù)應(yīng)用到供配電分系統(tǒng)測(cè)試系統(tǒng)研制當(dāng)中，完善了原有測(cè)試系統(tǒng)和測(cè)試技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了該分系統(tǒng)發(fā)射塔架的遠(yuǎn)距離控制，大大提高了衛(wèi)星發(fā)射前測(cè)試控制的安全可靠性。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1為本發(fā)明的系統(tǒng)組成原理圖；
[0013]圖2為太陽電池陣模擬器電源通斷控制通路原理圖；
[0014]圖3為脫插脫落控制原理圖；
[0015]圖4為星上有線指令繼電器控制原理圖。`【具體實(shí)施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說明:
[0017]如圖1所示，本發(fā)明的測(cè)試系統(tǒng)包括控制光端機(jī)、接收光端機(jī)、視頻采集設(shè)備、監(jiān)視器、地面配電器、地面適配器、控制計(jì)算機(jī)和采集控制單元；控制計(jì)算機(jī)、監(jiān)視器和控制光端機(jī)組成遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)，接收光端機(jī)、視頻采集設(shè)備、地面配電器、地面適配器和采集控制單元構(gòu)成控制前端系統(tǒng)，其中控制計(jì)算機(jī)與采集控制單元構(gòu)成主控制系統(tǒng)，控制計(jì)算機(jī)通過控制采集控制單元控制地面配電器和地面適配器各個(gè)通道的開通與關(guān)閉，控制光端機(jī)、接收光端機(jī)、視頻采集設(shè)備和監(jiān)視器構(gòu)成冗余控制系統(tǒng)，控制光端機(jī)與接收光端機(jī)之間通過光纖連接，接收光端機(jī)與地面配電器和地面適配器連接，控制光端機(jī)發(fā)送控制信號(hào)，接收光端機(jī)接收控制信號(hào)，該控制信號(hào)用于控制地面配電器和地面適配器各個(gè)通道的開通與關(guān)閉，視頻設(shè)備采集接收光端機(jī)的工作狀態(tài)，并通過光纖傳送回到遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)中的監(jiān)視器。
[0018]本發(fā)明的控制光端機(jī)置于發(fā)射基地技術(shù)區(qū)遠(yuǎn)端信號(hào)發(fā)送端，接收光端機(jī)、視頻采集設(shè)備、地面配電器和地面適配器置于發(fā)射塔架地下電源間近端測(cè)試控制端?？刂葡到y(tǒng)包括48個(gè)控制通路、I個(gè)視頻通路，可以完成48路開出量的遠(yuǎn)端控制，輸出是繼電器的無源觸電信號(hào)，同時(shí)完成48個(gè)繼電器的狀態(tài)測(cè)量并顯示；還可以完成遠(yuǎn)端的視頻信號(hào)采集/顯示傳輸功能，具體如下:
[0019]a)太陽電池陣模擬器±￥供電陣電源的通斷控制；
[0020]b)太陽電池陣模擬器±￥充電陣電源的通斷控制；
[0021]c)脫落插頭脫落控制；[0022]d)星上OBDH、TTC、AOCS系統(tǒng)的加斷電有線指令控制；
[0023]e)遠(yuǎn)端視頻監(jiān)視功能。
[0024]本發(fā)明的系統(tǒng)接口與基地光纖網(wǎng)絡(luò)接口:控制光端機(jī)與接收光端機(jī)之間通過四根光纜連接，其中兩根光纜構(gòu)成主傳輸通道，另外兩個(gè)光纜構(gòu)成從傳輸通道。
[0025]與供配電測(cè)試系統(tǒng)接口:與供配電測(cè)試系統(tǒng)采用Y2型電纜插座，一共4個(gè)Y2-50型插座。
[0026]太陽電池陣模擬器電源的通斷控制:±￥供電陣和±￥供電陣通斷控制通路共16路，32個(gè)控制按鈕，控制原理見圖2。繼電器Kl的觸點(diǎn)K1/1完成太陽電池陣對(duì)衛(wèi)星輸出的通斷控制。繼電器Kl的控制方式有3種，分別是手動(dòng)控制、控制計(jì)算機(jī)控制和光端機(jī)控制。3種控制手段并聯(lián)，任何一種控制功能啟動(dòng)都可完成供電通路的控制。
[0027]脫落插頭的控制:脫落插頭的脫落控制通路I路，控制原理見圖3。
[0028]星上繼電器控制:0BDH、TTC、A0CS通斷控制通路共3路，使用6個(gè)控制按鈕?？刂圃硪妶D4。
[0029]光端機(jī)共兩臺(tái)，一臺(tái)放置在電源間，另一臺(tái)放置在技術(shù)區(qū)。光端機(jī)之間采用光纖連接?？刂乒舛藱C(jī)是指令發(fā)送端，可以手動(dòng)或機(jī)控發(fā)送控制指令。機(jī)控方式可以是RS232、GPIB或LAN，手動(dòng)方式采用無鎖按鈕。接收光端機(jī)為指令執(zhí)行端，指令輸出采用無源觸點(diǎn)。光端機(jī)與供配電測(cè)試設(shè)備連接采用Y2型插頭。光端機(jī)還設(shè)計(jì)I路視頻監(jiān)視通路，放置在電源間的接收光端機(jī)可以連接視頻采集設(shè)備，現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)視頻采集，并通過接收光端機(jī)將信號(hào)發(fā)送到控制光端機(jī)，控制光端機(jī)可以連接顯示器，實(shí)時(shí)顯示電源間供配電測(cè)試設(shè)備的狀態(tài)，衛(wèi)星各種信息可以通過遙測(cè)查看。
[0030]將控制光端機(jī)和接收光端機(jī)通過4路遠(yuǎn)距離傳輸光纖(主路收、發(fā)及從路收、發(fā))連接，并將接收光端機(jī)與供配電地面設(shè)備的地面適配器的有線指令控制插頭和地面配電器的太陽電池陣模擬器供電控制插頭連接；兩臺(tái)光端機(jī)實(shí)現(xiàn)測(cè)試控制信號(hào)遠(yuǎn)距離發(fā)送或接收；在信號(hào)發(fā)送端的控制光端機(jī)將需要發(fā)出的按鍵操作控制信號(hào)數(shù)據(jù)同時(shí)經(jīng)過主編/解碼和從編/解碼后，送主光接口和從光接口傳輸，信號(hào)傳輸期間，保護(hù)倒換模塊并不考慮主光接口和從光接口的發(fā)送端口功能是否正常；在信號(hào)接收端的接收光端機(jī)首先由保護(hù)倒換模塊進(jìn)行主光路傳輸和從光路傳輸?shù)脑诰€自檢和自動(dòng)保護(hù)倒換控制，依據(jù)所接收的數(shù)據(jù)判斷光路健康狀態(tài)，然后依據(jù)健康狀態(tài)完成自動(dòng)保護(hù)倒換，確定是由主光接口和主編/解碼進(jìn)行傳輸或者從光接口和從編/解碼進(jìn)行傳輸，并將控制信號(hào)輸出送至供配電地面測(cè)試設(shè)備的地面配電器和地面適配器。
[0031]光端機(jī)設(shè)備要求如下:
[0032].控制通路:48路；
[0033]?手動(dòng)允許控制:有；
[0034]?前端控制類型:無源觸點(diǎn)，觸電耐流3A ；
[0035]?后端控制方式:手動(dòng)，RS232，GPIB, LAN ；
[0036]?通訊接口:光纖接口(FC);
[0037].視頻通路:1路；
[0038]?視頻分辨率:640X480 ；
[0039].首頻通路:1路；[0040]?光纖:2路自動(dòng)備份。
[0041]本發(fā)明應(yīng)用于某遙感型號(hào)正樣的發(fā)射場(chǎng)相關(guān)測(cè)試工作當(dāng)中?？刂葡到y(tǒng)在測(cè)試發(fā)射任務(wù)中工作穩(wěn)定，系統(tǒng)的各項(xiàng)功能和性能滿足使用要求，圓滿完成了發(fā)射測(cè)試保障任務(wù)。本發(fā)明的成功研制，改進(jìn)了原有控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了供配電分系統(tǒng)發(fā)射塔架的遠(yuǎn)距離測(cè)試控制，為該分系統(tǒng)測(cè)試設(shè)備使用光纖傳輸技術(shù)積累了經(jīng)驗(yàn)，為后續(xù)型號(hào)供配電分系統(tǒng)進(jìn)一步使用光纖傳輸技術(shù)總結(jié)了一份可以直接使用的遠(yuǎn)距離測(cè)試系統(tǒng)方案。光傳輸設(shè)備的光路在線自檢和自動(dòng)倒換功能，提高了光纖傳輸?shù)目煽啃裕梢詾槠渌鈧鬏斣O(shè)備提供借鑒。
[0042]本發(fā)明未詳細(xì)闡述的部分屬于本領(lǐng)域公知技術(shù)。
【權(quán)利要求】
1.一種供配電遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)，其特征在于:包括控制光端機(jī)、接收光端機(jī)、視頻采集設(shè)備、監(jiān)視器、地面配電器、地面適配器、控制計(jì)算機(jī)和采集控制單元；控制計(jì)算機(jī)、監(jiān)視器和控制光端機(jī)組成遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)，接收光端機(jī)、視頻采集設(shè)備、地面配電器、地面適配器和采集控制單元構(gòu)成控制前端系統(tǒng)，其中控制計(jì)算機(jī)與采集控制單元構(gòu)成主控制系統(tǒng)，控制計(jì)算機(jī)通過控制采集控制單元控制地面配電器和地面適配器各個(gè)通道的開通與關(guān)閉，控制光端機(jī)、接收光端機(jī)、視頻米集設(shè)備和監(jiān)視器構(gòu)成幾余控制系統(tǒng)，控制光端機(jī)與接收光端機(jī)之間通過光纖連接，接收光端機(jī)與地面配電器和地面適配器連接，控制光端機(jī)發(fā)送控制信號(hào)，接收光端機(jī)接收控制信號(hào)，該控制信號(hào)用于控制地面配電器和地面適配器各個(gè)通道的開通與關(guān)閉，視頻設(shè)備采集接收光端機(jī)的工作狀態(tài)，并通過光纖傳送回到遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)中的監(jiān)視器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種供配電遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)，其特征在于:所述控制光端機(jī)與接收光端機(jī)之間通過四根光纜連接，其中兩根光纜構(gòu)成主傳輸通道，另外兩個(gè)光纜構(gòu)成從傳輸通道。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種供配電遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)，其特征在于:所述控制光端機(jī)與接收光端機(jī)的控制方法為:控制光端機(jī)將發(fā)出的控制信號(hào)同時(shí)經(jīng)過編碼后，分別由主、從傳輸通道進(jìn)行傳輸，接收光端機(jī)接收到控制信號(hào)后先進(jìn)行在線自檢和解碼，然后依據(jù)解碼后的控制信號(hào)判斷主傳輸通道和從傳輸通道的健康狀態(tài)，最后根據(jù)主、從傳輸通道的健康狀態(tài)完成主、從傳輸通道的自主切換，并將控制信號(hào)輸出送至地面配電器和地面適配器。
【文檔編號(hào)】H02J13/00GK103475103SQ201310446462
【公開日】2013年12月25日 申請(qǐng)日期:2013年9月26日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月26日
【發(fā)明者】李勇, 封碩, 潘俊峰, 趙文, 楊宏宇, 劉滕沖, 張金玲, 樊晶晶, 胡琳, 艾鵬文, 潘丹 申請(qǐng)人:北京空間飛行器總體設(shè)計(jì)部