一种测发控系统、前端测发控系统以及后端测发控系统的制作方法

1.本实用新型涉及火箭发射技术领域，特别是涉及一种测发控系统、前端测发控系统以及后端测发控系统。


背景技术：

2.运载火箭的地面测发控系统集综合测试、发射控制和数据处理等功能于一体，用于在火箭研制及发射的全过程中对火箭的总体性能进行测试和控制，是火箭控制系统的重要组成部分。测发控系统从物理布局上分为前端和后端，前端为测控执行设备，后端为指挥控制设备和监视设备。前后端设备之间通过网络通讯实现远距离测试发射控制。传统模式下，在测试和发射前，测发控操作人员需要先到前端系统进行上电并使各设备逐个启动，之后待前端人员返回后端，才可执行下一步操作。在动力系统试车台以及发射阵地，前后端往往距离较远。在执行各种测试时，操作人员需要多次往返于前、后端进行系统的上电和断电。尤其在火箭发射时，前端箭上开始进行加注后，操作人员陆续撤离现场，前端进入无人值守状态，一旦有特殊情况需要断电，测发控系统本身无法从远端对自身进行断电保护。
3.因此，亟需提供一种可以远程控制前端系统通/断电的测发控系统。


技术实现要素：

4.为解决相关技术中的上述技术问题，本实用新型提出一种测发控系统、前端测发控系统以及后端测发控系统，通过前端i/o设备与后端测发控系统设置的后端i/o设备进行远程数据交互，可以通过在后端远程一键启动/切断前端测发控设备，进一步提高了测发控系统的自动化程度简化了人员操作流程，降低了人工劳动强度，提高了系统工作效率。
5.本实用新型一方面提供了一种测发控系统，包括前端测控执行设备、前端交换机、后端指挥控制设备、后端交换机、以及将所述前端测控执行设备和所述后端指挥控制设备通讯连接的点对点以太网i/o设备；利用所述前端交换机和所述后端交换机，对所述前端测控执行设备与所述后端指挥控制设备进行数据交互。所述前端测控执行设备包括与基地供电系统连接的供电接触器；所述供电接触器用于在所述点对点以太网i/o设备的控制下实现所述前端测控执行设备的上电和断电。
6.其中，所述点对点以太网i/o设备包括：设置在所述后端指挥控制设备端且与后端供电系统连接的后端i/o设备，和设置在所述前端测控执行设备端且与所述供电接触器连接的前端i/o设备；所述后端i/o设备用于远程操控所述前端i/o设备，进而控制所述供电接触器的通断。
7.在一个实施例中，所述后端i/o设备和所述前端i/o设备利用网络通讯连接。
8.在一个实施例中，所述后端i/o设备包括：用于控制所述前端测控执行设备上电的电源开关上电触点、用于控制所述前端测控执行设备断电的电源开关断电触点、用于指示所述前端i/o设备电源接入的电源接入指示灯和用于指示所述前端测控执行设备上电的上电完成指示灯。所述前端i/o设备包括：电源接入继电器触点、上电完成继电器触点、控制回
路上电继电器、控制回路断电继电器、接触器控制回路以及作为所述前端i/o设备电源接入的电池。
9.所述前端i/o设备接入所述前端供电系统后，所述电源接入继电器触点闭合；所述电源接入继电器触点闭合的信号映射至所述电源接入指示灯，使所述电源接入指示灯点亮。
10.闭合所述电源开关上电触点，上电信号映射至所述控制回路上电继电器，所述控制回路上电继电器作用于所述接触器控制回路，使所述供电接触器接通，从而使所述前端测控执行设备接通基地电源完成上电动作；所述前端测控执行设备正常启动后，所述上电完成继电器触点闭合，并将信号映射至所述上电完成指示灯，使所述上电完成指示灯点亮。
11.闭合所述电源开关断电触点，断电信号映射至所述控制回路断电继电器，所述控制回路断电继电器作用于所述接触器控制回路，使所述供电接触器断开，从而使所述前端测控执行设备断电；所述前端测控执行设备断电完成后，所述上电完成继电器触点断开，并将信号映射至所述上电完成指示灯，使所述上电完成指示灯熄灭。
12.在一个实施例中，所述前端测控执行设备还包括：与所述供电接触器连接的220v供电模块，分别与所述220v供电模块连接的ups模块、地面电源组合模块和照明加热模块，以及与所述ups模块连接的发控组合工作站和箭地通讯工作站。
13.其中，所述ups、所述发控组合工作站和所述箭地通讯工作站设置为通电自动启动模式；所述供电接触器闭合后，所述ups得电自启动后向所述发控组合工作站和所述箭地通讯工作站输出220v电源，使所述发控组合工作站和所述箭地通讯工作站得电自启动。
14.在一个实施例中，根据测发控系统的需求设置所述ups在所述前端测控执行设备断电后的动作时序及定时关机时间，使所述前端测控执行设备断电后，所述ups先控制所述发控组合工作站和箭地通讯工作站关机，之后自行关机。
15.在一个实施例中，所述前端i/o设备还包括为所述电池充电的充电器；所述充电器一端与所述电池连接，另一端与所述220v供电模块连接；保证在系统上电后，所述充电器能够利用所述220v供电模块为所述电池充电。
16.在一个实施例中，所述后端i/o设备还包括：与所述后端供电系统连接的ac/dc转换电源，用于将所述后端供电系统的电压转换为适应所述后端i/o设备的电压。
17.本实用新型提出的一种测发控系统，在测发控系统基础上设计了远程启动控制功能。操作人员无需前往前端操作，在后端即可通过一键操作完成控制前端设备上电，实现前端系统的自启动，同样可实现前端设备的一键断电。本实用新型提出的测发控系统可适用于不同型号测发控系统以及其它前后端布局形式或有其它远程控制需求的测发控系统。
18.本实用新型的另一个方面还提供了一种前端测发控系统，利用前端交换机和后端交换机之间的数据交互实现与后端测发控系统的数据传输。本实用新型提供的前端测发控系统包括：与前端供电系统连接的供电接触器、与所述供电接触器连接的220v供电模块，分别与所述220v供电模块连接的ups模块、地面电源组合模块和照明加热模块，与所述ups模块连接的发控组合工作站和箭地通讯工作站，以及与所述供电接触器连接的前端i/o设备。所述前端i/o设备用于实现与后端测控系统设置的后端i/o设备的远程数据交互，实现对所述供电接触器通断的控制，进而实现前端测发控系统的上电和断电。
19.本实用新型提供的一种前端测发控系统，通过前端i/o设备与后端测发控系统设
置的后端i/o设备进行远程数据交互，可以通过在后端远程一键启动/切断前端测发控设备，进一步提高了测发控系统的自动化程度，简化了人员操作流程，降低了人工劳动强度，提高了系统工作效率。尤其在突发情况下，及时地控制前端测发控系统断电，可以保障人员及设备的安全，降低前端设备损坏的风险。
20.本实用新型的另一个方面还提供了一种后端测发控系统，利用后端交换机和前端交换机之间的数据交互实现与前端测发控系统的数据传输。本实用新型提供的后端测发控系统包括：分别与后端供电系统连接的服务器、主控工作站、显示判读终端和后端i/o设备；所述服务器、所述主控工作站和所述显示判读终端分别与所述后端交换机通讯连接。所述后端i/o设备用于实现与前端测发控系统设置的前端i/o设备的远程数据交互。
21.本实用新型提出的一种后端测发控系统，可以实现远程一键操控前端测发控系统断电，当有突发情况发生时能通过后端测发控系统迅速控制前端测发控系统断电，进一步保障了前端设备和人员的安全。
22.在阅读具体实施方式并且在查看附图之后，本领域的技术人员将认识到另外的特征和优点。
附图说明
23.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
24.图1是本实用新型实施例的测发控系统整体结构示意图。
25.图2是本实用新型实施例的测发控系统的另一种结构示意图。
26.图3是本实用新型实施例的前端i/o设备和后端i/o设备的信号映射关系示意图。
具体实施方式
27.下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。诸如“下面”、“下方”、“在
…
下”、“低”、“上方”、“在
…
上”、“高”等的空间关系术语用于使描述方便，以解释一个元件相对于第二元件的定位，表示除了与图中示出的那些取向不同的取向以外，这些术语旨在涵盖器件的不同取向。另外，例如“一个元件在另一个元件上/下”可以表示两个元件直接接触，也可以表示两个元件之间还具有其他元件。此外，诸如“第一”、“第二”等的术语也用于描述各个元件、区、部分等，并且不应被当作限制。类似的术语在描述通篇中表示类似的元件。
28.参见图1和图2，本实用新型一方面提供了一种测发控系统，包括：前端测控执行设备1、前端交换机2、后端指挥控制设备3、后端交换机4、以及将前端测控执行设备1和后端指挥控制设备3通讯连接的点对点以太网i/o设备5。利用前端交换机2和后端交换机3，对前端测控执行设备1与后端指挥控制设备3进行数据交互。前端测控执行设备1包括与前端供电系统100连接的供电接触器11，供电接触器11用于在以太网i/o设备5的控制下实现前端测控执行设备1的上电和断电。通常，前端供电系统采用基地供电。
29.其中，点对点以太网i/o设备5包括：设置在后端指挥控制设备端3且与后端供电系
统200连接的后端i/o设备52，和设置在前端测控执行设备端1且与供电接触器11连接的前端i/o设备51。后端i/o设备52通过网络连接的方式远程操控前端i/o设备51的动作，进而通过前端i/o设备51控制供电接触器11的通断，从而实现前端测控执行设备1与前端供电系统的接通上电以及断电。
30.本实用新型实施例的测发控系统，通过在后端i/o设备上集成电源接入指示、上电断电控制以及上电完成指示的功能，通过与前端i/o设备进行数据交互和信号映射，保证在后端i/o设备远程一键启动时，前端i/o设备可以做出相应的动作并映射回后端i/o设备，使工作人员可以清楚的知悉前端i/o设备是否对前端测控执行设备做出相应的调控。本实用新型实施例的测发控系统，通过远程一键启动功能进一步提高测发控系统自动化程度，简化人员操作流程，减少人员前后端往返工作，提升系统工作效率。本技术的测发控系统，在后端即可实现远程一键断电，保证在发生突发情况时，测发控系统能快速响应后端的断电指示，进一步保障了设备和人员的安全性。
31.进一步地，参见图3，测发控系统从物理布局上分为前端和后端，前端布置于基地现场，后端布置于测发大厅。鉴于基地现场与测发大厅的距离，为保证数据传输速率及精准度，本实用新型实施例的后端i/o设备与前端i/o设备采用网络通讯连接。前端i/o设备与后端i/o设备的信号映射关系详见图3。
32.具体地，参见图2和图3，在一个实施例中，后端i/o设备52包括：用于控制前端测控执行设备1上电的电源开关上电触点di1、用于控制前端测控执行设备1断电的电源开关断电触点di2、用于指示前端i/o设备51电源已经接入的电源接入指示灯do1和用于指示前端测控执行设备1完成上电的上电完成指示灯do2。
33.前端i/o设备51包括：电源接入继电器触点di1、上电完成继电器触点di2、控制回路上电继电器do1、控制回路断电继电器do2、接触器控制回路511以及作为前端i/o设备51电源接入的电池512。电池512持续为前端i/o设备供电，保证前端i/o设备处于带电可远程操控状态。
34.其中，电源接入指示灯do1作为后端i/o设备的输出控制信号，由前端i/o设备的输入信号电源接入继电器触点di1映射而来。电源接入继电器触点di1是前端电源接入检测继电器的常开触点,前端i/o设备51接入前端供电系统100后(此时供电接触器仍处于断开状态)，前端i/o设备51的继电器线圈得电，电源接入继电器触点di1常开触点吸合,电源接入继电器触点di1接收到高电平，对应后端的电源接入指示灯do1则输出高电平，因此电源接入指示灯do1点亮，提示操作人员前端i/o设备已接入电源，可以利用后端i/o设备和前端i/o设备对前端测控执行设备1进行远程上电。
35.进一步地，在后端i/o设备闭合电源开关上电触点di1，上电信号映射至控制回路上电继电器do1，控制回路上电继电器do1作用于接触器控制回路511，从而控制供电接触器11的接通，使前端测控执行设备1接通前端供电系统100(基地电源)完成上电动作。前端测控执行设备1上电后可以自动启动。前端测控执行设备1正常启动后，前端的上电完成继电器触点di2闭合，并将信号映射至后端的上电完成指示灯do2，使上电完成指示灯do2为高电平并被点亮，从而提示操作人员，前端测控执行设备已经上电成功。
36.更进一步地，当前端测控执行设备1上电并启动后，遇紧急情况需要对前端测控执行设备1和前端i/o设备51进行断电关机处理时，闭合后端的电源开关断电触点di2，断电信
号映射至前端的控制回路断电继电器do2，控制回路断电继电器do2作用于接触器控制回路511，从而控制供电接触器11的断开，使前端测控执行设备1断开与前端供电系统100的连接，完成断电。前端测控执行设备1断电完成后，上电完成继电器触点di2断开，并将信号映射至后端的上电完成指示灯do2，上电完成指示灯do2为低电平从而熄灭。
37.参见图2，在一个实施例中，前端测控执行设备1还包括：与供电接触器11连接的220v供电模块12，分别与220v供电模块12连接的ups模块13、地面电源组合模块14和照明加热模块15，以及与ups模块13连接的发控组合工作站16和箭地通讯工作站17。照明加热模块15用于为前端测发控系统照明并加热。地面电源组合模块14、发控组合工作站16和箭地通讯工作站17，分别与前端交换机2连接，以通过前端交换机2和后端交换机4的数据交互，实现与后端指挥控制设备3进行数据交互。其中，ups模块是不间断电源，是一种允许计算机在主电源丢失时保持运行至少一小段时间的设备。测发控系统断电时，ups模块电源输入断开，ups模块13先控制发控组合工作站16和箭地通讯工作站17关机，之后自行定时关机。
38.其中，ups模块13、发控组合工作站16和箭地通讯工作站17设置为通电自动启动模式。当供电接触器11闭合通电后，ups模块13得电自动启动后，向发控组合工作站16和箭地通讯工作站17输出220v电源，使发控组合工作站16和箭地通讯工作站17得电自动启动。
39.需要特别说明的是，后端上电完成信号由前端上电完成继电器触点映射而来，该继电器由发控组合工作站控制，当发控组合工作站正常启动后，继电器才会动作并映射信号，以此用于提示操作人员前端已完成正常上电并已正常启动。
40.在一个实施例中，可以根据测发控系统的需求设置ups模块13在前端测控执行设备1断电后的动作时序及定时关机时间，使前端测控执行设备断电后，ups模块13先控制发控组合工作站16和箭地通讯工作站17关机，之后自行关机。
41.继续参见图2，在一个实施例，前端i/o设备和后端i/o设备为dc24v供电，因此可以在后端配置ac/dc转换电源为其供电，将后端供电系统的电压转换为适应后端i/o设备的电压。前端为保证系统上电前i/o模块有电，可以配置24v电池。为实现在系统完成上电后自动为电池充电，可以在前端i/o设备设置为电池充电的充电器513。充电器513一端与电池512连接，另一端与220v供电模块12连接。保证在系统上电后，充电器513能够利用220v供电模块12为电池512充电，使电池512可以重复使用，避免电池更换，节约了人工成本和制造成本。
42.继续参见图2，在一个实施例中，后端指挥控制设备3包括：分别与后端供电系统200连接的服务器31、主控工作站32和显示判读终端33。服务器31、主控工作站32和显示判读终端33分别与后端交换机4通讯连接，进而通过后端交换机4和前端交换机2的数据交互，实现与前端测控执行设备1的数据交互。
43.本实用新型的另一个方面提供了一种前端测发控系统，利用前端交换机和后端交换机之间的数据交互，进而实现前端测发控系统与后端测发控系统的数据交互。前端测发控系统包括：与前端供电系统连接的供电接触器、与供电接触器连接的220v供电模块，分别与220v供电模块连接的ups模块、地面电源组合模块和照明加热模块，与ups模块连接的发控组合工作站和箭地通讯工作站，以及与供电接触器连接的前端i/o设备。地面电源组合模块、照明加热模块、发控组合工作站和箭地通讯工作站，分别与前端交换机连接，以通过前端交换机和后端交换机的数据交互，实现与后端测发控系统进行数据交互。
44.前端i/o设备用于实现与后端测控系统设置的后端i/o设备的远程数据交互，在后端i/o设备的远程控制下实现对前端的供电接触器的通断调整，进而实现前端测发控系统的上电和断电。具体的操作流程可参见以上任意一个实施例中的测发控系统。
45.本实用新型还提供了一种后端测发控系统，利用后端交换机和前端交换机之间的数据交互实现与前端测发控系统的数据交互。后端测发控系统包括：分别与后端供电系统连接的服务器、主控工作站、显示判读终端和后端i/o设备。服务器、主控工作站和显示判读终端分别与后端交换机通讯连接，进而通过后端交换机和前端交换机的数据交互，实现与前端测发控系统的数据交互。
46.后端i/o设备用于实现与前端测发控系统设置的前端i/o设备的远程数据交互。通过后端i/o设备将上电或断电信号传输至前端i/o设备，前端i/o设备做出动作后将信号反馈给后端i/o设备，从而提示工作人员前端测发控系统的工作状态。具体的操作流程可参见以上任意一个实施例中的测发控系统。
47.以上实施例可以彼此组合，且具有相应技术效果。
48.本实用新型提出的一种测发控系统、前端测发控系统及后端测发控系统，基于以太网点对点i/o设备为技术依托进行设计。点对点以太网i/o可以通过ip网络进行开关量信号传输，可以替代现有基于线缆实现信号传输的解决方案。以太网i/o设备成对使用，硬件信号可以通过以太网从一个设备传输到另一个设备。本实用新型在前端、后端各配置一个以太网i/o设备，两台设备之间通过网络进行通讯。将后端的启停开关信号接入后端i/o设备，前端i/o设备通过映射后得到上电、断电硬件信号，该信号接入前端供电接触器控制回路中，以此来实现前端供电及断电的控制。通过远程一键启动功能进一步提高了测发控系统的自动化程度，简化了人员操作流程，减少了人员前后端往返工作，提升了系统工作效率。
49.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。