便攜式三防裝置檢測設備設計

李光升，王天祺，魏　寧，劉磊峰

(裝甲兵工程學院 控制工程系，北京　100072)

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便攜式三防裝置檢測設備設計

李光升，王天祺，魏寧，劉磊峰

(裝甲兵工程學院 控制工程系，北京100072)

摘要：針對裝甲車輛三防裝置故障原位檢測困難的實際情況，設計了一種檢測設備；該設備通過對控制盒施加激勵，采集響應，對比數據庫判斷故障情況；實際應用表明該設備能夠滿足野外條件下三防裝置的維修保障，符合基層級維修單位的實際需求。

關鍵詞：三防裝置；原位檢測；檢測設備本文引用格式：李光升，王天祺，魏寧，等.便攜式三防裝置檢測設備設計[J].兵器裝備工程學報，2016(7):106-108.

Citationformat:LIGuang-sheng,WANGTian-qi,WEINing,etal.DesignofPortableTestEquipmentforThreeProofingDevice[J].JournalofOrdnanceEquipmentEngineering,2016(7):106-108.

當遭受原子、化學和生物武器襲擊時，裝甲車輛三防裝置可以最大限度的保護乘員及設備,減少人員傷亡和設備損壞[1]。三防裝置主要由報警機構、控制機構和過濾通風裝置組成。對于三防裝置功能的發揮，控制機構起著至關重要的作用，其一旦發生故障，將會造成執行機構無法動作，失去防護效果?？刂茩C構結構復雜，不易進行故障檢測，需要設計一種針對控制機構的專用檢測設備，提高控制機構的維修性。

1設計需求分析

本檢測設備主要應用于野外條件下，實施維修任務的基層級維修單位。其應用環境的特殊性對檢測設備提出了以下要求：原位檢測，要求設備的體積和重量不能過大，能夠與維修人員隨行；設備接口與控制盒接口配套，并且連接方式簡單；操作簡單，具有良好的人機交互界面，并適用于各種類型的維修人員進行操作；可靠性高，具有模塊化設計，便于維修。

為滿足檢測設備的設計要求，研制合理的檢測設備，首先要了解三防裝置的工作原理(如圖1所示)。

在三防裝置工作過程中，控制盒起到控制中樞的作用，毒劑報警器和核輻射報警計量儀起到傳感器的作用。由于控制盒故障對于整個系統的影響較大，因此，需要設計相應的檢測設備，及時查找故障部位。

圖1　三防裝置主要結構原理圖

2檢測設備總體設計方案

三防裝置檢測設備是以PC104嵌入式計算機為核心，以車體繼電器控制盒和炮塔繼電器控制盒為檢測對象的檢測設備。該檢測設備主要由硬件和軟件兩部分組成。其硬件主要包括便攜式工控機、檢測電纜。檢測設備整體原理框圖如圖2。

圖2　三防檢測設備原理框圖

便攜式工控機為被測控制盒構建檢測環境，提供檢測接口，完成被測控制盒的功能檢測；檢測電纜為被測控制盒提供信號接口。軟件以C++Builder6為開發平臺，主要完成系統管理、系統擴展，以及對測試結果進行分析、處理和顯示、故障隔離等工作。

3硬件設計

便攜式工控機主要由測試主機、信號處理板、電源板、三防測試板、液晶觸摸屏等5個部分組成。其框圖如圖3所示。

圖3　便攜式工控機硬件原理框圖

3.1測試主機

主板型號為PFM-541I，它是一款低能耗(8W)的x86嵌入式主板，能夠滿足小型化要求，其廣泛應用于各種嵌入式領域。

3.2液晶觸摸屏

觸摸屏采用AMT9509 10.4寸觸摸屏，它具有顯示和控制雙重功能，為各類使用人員提供了良好的交互式手段，方便了操作使用。

3.3電源板

電源板的主要作用是為便攜式工控機的工作提供電源。它主要采用寬壓、高效、寬溫DC-DC轉換器，共有3個DC-DC電源模塊。分別為：為液晶屏背光供電的24V轉12V電源模塊，為測試主機供電的24V轉5V電源模塊，為模擬電路提供電源的24V轉±15V電源模塊。

3.4信號處理板

此板是基于PC104總線的IO信號處理板，它通過PC104總線連接到測試主機上。其具有外擴32路模擬量輸入、16路開關量輸出、16路開關量輸入、8路雙向開關量等功能。其中，AD采用16位高精度，500kHz高速同步采樣技術，保證AD轉換精度和速度，AD部分還具有低通濾波功能，用來保證AD不受50Hz工頻干擾。

3.5三防測試板

該電路板采用高速切換繼電器、高性能集成運放及大功率電阻等器件，經高溫試驗及疲勞試驗，可完成三防系統的性能檢測。它的主要作用：為控制盒的工作提供激勵信號；采集控制盒的響應信號。

4軟件設計

4.1軟件開發平臺

采用BorlandC++Builder6開發工具進行軟件設計。其不僅具有結構清楚的界面，友好的幫助系統，直觀的操作流程等，而且還具有C++語言的所有優點。它使用方便、功能強大、效率高，能夠較好的完成工程實踐。開發環境界面如圖4所示。

圖4　C++ Builder 6軟件開發環境

C++Builder6最常用的界面包含標題欄、主菜單、工具欄、組件面板、對象觀察器、表單設計窗口、代碼編輯器、工程管理器。

4.2軟件功能

三防裝置檢測設備系統軟件具有以下功能：為人員操作使用提供交互界面；控制檢測資源，運行檢測程序；對控制盒的各項功能進行檢測；對檢測結果進行分析、處理和顯示。

4.3軟件組成

軟件由手動功能檢測、滅火抑爆功能檢測、防高輻射功能檢測、防低輻射功能檢測、防毒氣功能檢測、自動滅火功能檢測、緊急開關功能檢測等模塊組成。軟件測試流程如圖5所示。

圖5　軟件檢測流程

檢測設備軟件運行之后，首先，進行初始化，將所有的檢測端口置為低電平；然后，依次進行手動功能、防高輻射功能、防低輻射功能、防毒氣功能、滅火抑爆功能、自動滅火功能、緊急開關功能的檢測；最后，顯示檢測的結果。

5結論

根據基層級檢測需求，設計了一種便攜式三防裝置檢測設備。其中，硬件和軟件采用模塊化設計，大大提高了自身的維修性。實際應用表明，該三防裝置檢測設備能夠滿足某型裝甲車輛三防裝置的一般性檢測，針對性強，檢測效率高，能夠滿足野外條件下基層級的維修保障工作。

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]遲麗華，喻梅.微型計算機硬件技術基礎[M].北京:清華大學出版社,2011.

[3]彭會萍，曹曉軍.分布式檢測融合系統的空間優化問題[J].重慶理工大學學報(自然科學)，2014(4)：89-92.

[4]陸衛忠,劉文亮.C++Builder6程序設計教程[M].北京:科學出版社,2011.

(責任編輯楊繼森)

收稿日期：2016-01-18；修回日期：2016-02-20

作者簡介：李光升(1972—)，男，副教授，主要從事故障檢測研究。

doi:10.11809/scbgxb2016.07.023

中圖分類號：TJ765.4

文獻標識碼：A

文章編號：2096-2304(2016)07-0106-03

DesignofPortableTestEquipmentforThreeProofingDevice

LIGuang-sheng,WANGTian-qi,WEINing,LIULei-feng

(DepartmentofControlEngineering,AcademyofArmoredForcedEngineering,Beijing100072,China)

Abstract:In order to overcome the difficult problem of panzer three proofing device fault diagnosis, this paper proposed a designing scheme of three proofing system test equipment. The equipment recognized the fault condition through applying excitation to the control box, collecting the data and judging the failure compared to the database. The equipment can perform the mission of three proofing device normal position test outdoors and conform to the actual demand of the basic maintenance units.

Key words:three proofing device; normal position test; test equipment

【信息科學與控制工程】