電氣系統技術狀況檢測及效能評估方法研究

摘 要： 針對車載電氣設備數量多、分布廣、難于快速檢測的特點，以面向任務的性能普查為目標，把計算機自動測試與手動檢查相結合，實現電氣系統技術狀況的不解體快速檢測。并通過相應評估體系，評估車輛電氣系統總體性能，為車輛動用提供數據支持。

關鍵詞： 電氣系統； 效能評估； 不解體檢測； 快速檢測

中圖分類號： TN911?34； TJ811 文獻標識碼： A 文章編號： 1004?373X（2014）02?0048?03

電氣系統作為車輛的重要組成部分，擔負著電源供電、車輛起動、車體防護、重要參數信息指示以及燈光、音響的提供等功能，其各項功能的實現將直接影響整車戰技性能的發揮[1?2]。由于電氣設備故障具有一定的隨機性，有必要在車輛使用前后對整車技術狀況進行普查，方便車倆的管理與使用。然而，針對車輛多個電氣設備實施系統精確性能測試耗時較長，這在基層級測試過程中難以實現，同時也是完全沒有必要的。同時也是完全沒有必要的。本文以面向任務的裝備性能普查為目標，設計一種車輛電氣系統不解體快速技術狀況檢測方法，并根據測試結果評估車輛電氣系統總體性能，為車輛動用提供數據支持。

1 總體測試方案

針對快速技術狀況檢測的需求，本文提出一種面向任務的分層測試方案，首先進行總體指標檢測，在此基礎上，根據任務確定底層檢測方案，實施檢測。檢測方案如圖1所示?？傮w指標檢測主要通過對檢測儀表的觀察，對起動過程的經驗判斷，初步判斷被測車輛電源系統、起動系統、檢測儀表是否存在明顯故障[3]，完成整車基本信息收集，給出整車性能初步評估，為底層測試方案的確定提供基礎信息。

底層指標檢測根據總體指標檢測提供的基礎信息、車輛歷史狀況記錄以及本次車輛保障任務的要求，確定各子系統檢測方案，綜合運用目測、手動檢查及儀器測試等多種手段，對各電氣子系統的技術狀況進行分層次、有重點的檢測，給出各子系統狀態描述，為車輛具體性能評估提供信息支持。

2 測試手段的選擇

電氣系統各子系統相對獨立， 測試方法也各不相同。因此，系統采用通用的分布式節點設計，根據被測子系統的不同選用不同的測試終端。考慮到測試時間要求短，針對性強，有必要對測試手段及測試層次進行選擇與優化。可直接通過觀察、試驗實現性能測試的被測設備要求盡量簡化其測試手段，特別是有自檢功能的子系統，盡量利用其自檢功能完成測試。對于檢測過程繁瑣，檢測節點難于安裝的系統，可采用系統內分層測試方式[4]，首先進行1級參數測試，在1級參數不滿足要求的情況下，再進行下一級參數檢查。

根據以上規則，最終確定整個檢測過程中基本信息的采集、滅火系統自檢、儀表系統檢測、輔助部件檢測由測控人員直接手動實施，并通過PDA無線輸入終端傳入測控主機。電源系統檢測、起動系統檢測、滅火系統部件級測試采用專用檢測控制終端，設計有專門的檢測接口電路，實現子系統的分布式檢測，檢測結果通過數據總線傳入測控主機。

測試原理如圖2所示。

3 測試流程的整合與優化

各測試項目的內容雖然相對獨立，但各測試項目需要放在一個整體測試流程中實施，為節省測試時間，提高測試效率，需要對測試流程進行整合與優化，測試流程的確定需要考慮以下幾方面的因素：

（1） 需要考慮各測試流程準備工作的相互制約。如電源系統測試需要車輛起動，并使發動機達到充電轉速，這就需要測試時合理設計測試流程，避免重復起車或重復開關電路總開關。

（2） 測試流程還應考慮被測系統的重要程度，如電源系統、起動系統較為重要，有些任務可能只需完成此兩項測試即可，應該優先測試。而輔助部件功能相對單一，可放在后面測試，甚至不測。

（3） 測試節點的安裝也應該在測試流程設計中考慮，部分測試內容可使用相同測試節點，如蓄電池容量測試、起動系統空載試驗和電源系統試驗，均需使用蓄電池電壓采集節點，可盡量集中測試。

最終測試流程的確立還應考慮測試目標、前期基本信息采集、歷史數據等多方面因素的影響，可采用智能決策專家系統，綜合考慮多種決定因素，自動生成測試流程。系統結構如圖3所示。

4 電氣系統評估體系

車輛電氣系統總體性能可分為“良好”、“堪用”、“禁用”三類，其具體效能的定位又與各電氣分系統的狀態有關（分系統狀態也可分為“良好”、 “堪用”、“禁用”），因此要實現整體性能的評估，必須實現各分系統效能的評估[5]。評估體系結構如圖4所示。

根據評估體系，系統完成不見檢測及故障診斷，通過元件結論評估部件性能，評估子系統性能，通過子系統性能評估車輛電氣系統整體性能。其評估流程如圖5所示。

面向裝備動用的車輛電氣系統評估涉及裝備運用的各個側面，評估內容進而也具有多層次新性，為完整、清晰地表述評估內容，評估內容以裝備結構劃分為主線展開，具體分為任務層，能力層，功能層三個層次。各分系統根據測試項目，測試部件的不同，評估方法各不相同。以滅火系統為例，某車型含兩套滅火系統，包括一套滅火系統及一套滅火抑爆系統，系統良好必須要求滅火系統及滅火抑爆系統均處于良好狀態，但只要有一套系統處于其他狀態，那么性能的評估就變得比較復雜。通過分析發現滅火系統能實現戰斗室和動力室滅火功能，滅火抑爆系統主要用于戰斗室滅火，因此滅火系統評估權值較大，而滅火抑爆系統評估權值較小，最終可根據經驗把知識存入專家系統的評估矩陣中，評估子系統性能。表1列出了兩部件系統的評估矩陣結構。

3為禁用。

在各分系統性能評估完成后可進行總體性能評估。評估時，同樣應考慮各子系統權值，如電源系統直接決定車輛其他用電設備性能的發揮，起動系統直接制約車輛機動性能，權值應很大；而滅火系統在作戰任務中作用較大，但其他情況作用較小，權值可適中；而輔助部件功能相對單一權值可較小，根據以上規則可確定某車型電氣系統評估矩陣如表2所示。

5 結 論

本文以面向任務的性能普查為目標，在縮短測試時間，簡化測試手段的基礎上，設計了一種車輛電氣設備不解體測試方法，優化了測試流程，并提出了評估方案，該方案能夠短時內完成所有車載電氣設備總體性能的評估，為車輛動用提供數據支持，方便車輛的管理使用，具有較大的現實意義。

參考文獻

[1] 張豫南，謝永成.裝甲車輛電氣與電子系統[M].北京：國防工業出版社，2003.

[2] 楊軍，馮振聲，黃考利，等.裝備智能故障診斷技術[M].北京：國防工業出版社，2004.

[3] 中國人民解放軍總裝通保部.ZTZ96式坦克修理指南電氣設備與檢測儀表[M].北京：中國人民解放軍總裝通保部，2000.

[4] NEWMANN George， BARTHELENGHI George. A government manager testbility and diagnostic guide， AD?A 208917 [R]. USA： [s.n.]， 1989.

[5] 謝永成.裝甲車輛電氣系統狀態檢測與故障診斷體系研究[D].北京：裝甲兵工程學院，2010.

[6] 魏江濤，陳方濤，姜美雷.BP神經網絡在設備故障診斷方面的應用[J].現代電子技術，2012，35（19）：131?134.