用于检测火箭动力加注系统信号的装置的制作方法

本发明涉及一种用于检测火箭动力加注系统信号的装置。

背景技术：

现有的运载火箭动力加注系统，只能通过表头对加注库房的配气台气源压力、推进剂贮箱压力、气瓶压力等信号进行前端显示，后端判读大厅无法实时掌握前端动力加注系统的数据，前后端难以联动。此外由于现有的信号采集设备大多属于专用型设备，只针对某一特定试验单位及特定型号火箭所设计，通用性能差，且前端库房多个表头难以集中管理，成本高。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种用于检测火箭动力加注系统信号的装置。

为解决上述问题，本发明提供一种用于检测火箭动力加注系统信号的装置，包括：

压力测量变送转换单元，所述压力测量变送转换单元一侧接收加注库房一、二级配气台和三级配气台给出的气源压力信号；

pi光耦隔离转换单元；

贮箱加注信号转换单元；

数字显示控制仪和与所述数字显示控制仪连接的主控计算机，所述数字显示控制仪和主控计算机分别与所述压力测量变送转换单元、pi光耦隔离转换单元和贮箱加注信号转换单元连接。

进一步的，在上述用于检测火箭动力加注系统信号的装置中，所述压力测量变送转换单元，用于将所述加注库房一、二级配气台给出的气源压力信号和三级配气台给出的压力信号经变送转换为电信号，传输给动力加注系统采集设备内的所述数字显示控制仪，所述数字显示控制仪把电信号转换为压力数值，在前端显示屏显示压力信号值；同时所述数字显示控制仪把显示的压力信号值通过rs485总线技术传递给所述主控计算机。

进一步的，在上述用于检测火箭动力加注系统信号的装置中，所述pi光耦隔离转换单元，用于采集地面加注、液位信号箱给出的无源触点信号、r箱、y箱给出的共计28路开关量信号，并将采集的地面加注、溢出、七管脱落的信号广播给所述的主控计算机进行判读显示。

进一步的，在上述用于检测火箭动力加注系统信号的装置中，所述贮箱加注信号转换单元，用于采集加注库房氧化剂箱y1，y2，y3和燃料箱r1、r2、r3在加注过程中的每个贮箱的4个液位信号，并根据4个液位信号监测到液位达到指定位置时，将4个液位信号转化为电信号并通过rs485总线技术发送给所述的所述主控计算机进行判读。

进一步的，在上述用于检测火箭动力加注系统信号的装置中，所述主控计算机包括前端工控机和后端判读计算机，其中，所述前端工控机，用于通过contec数据采集板卡接收rs485总线数据，进行实时显示；所述后端判读计算机，用于进行数据判读和故障诊断。

进一步的，在上述用于检测火箭动力加注系统信号的装置中，所述数字显示控制仪，选用通讯扩展卡rs485通讯，与仪表信号输入公共端间的隔离＞500vrms，扩展8位数据，其波特率满足300～38400，一条总线上并接32台仪表，用于通过ascii通讯协议将数据传输至所述前端工控机和后端判读计算机。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

1.在前端加注库房将多种检测用的仪表进行封装，精简了运载火箭地面测试设备；

2.通过rs485总线技术，实现了前端指挥和后端指挥对动力加注过程各关键压力值，液位信号的全程监测；

3.在该信号采集设备中满足各型号功能的冗余，实现最大化设计，各型号以同一套技术指标生产，可以相互兼容使用。在该采集设备前面板有状态切换开关，实现了地面测试发射控制设备动力信号采集功能的通用化，并减少设计流程和时间周期，节约时间成本。

附图说明

图1是本发明一实施例的基于rs485的通用型火箭动力加注系统信号采集设备的模块示意图；

图2是本发明一实施例的基于rs485的通用型火箭动力加注系统信号采集设备的原理框图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

如图1和2所示，本发明提供一种用于检测火箭动力加注系统信号的装置，包括：

压力测量变送转换单元104，所述压力测量变送转换单元一侧接收加注库房一、二级配气台和三级配气台给出的气源压力信号；

pi光耦隔离转换单元105；

贮箱加注信号转换单元106；

数字显示控制仪107和与所述数字显示控制仪107连接的主控计算机108，所述数字显示控制仪107和主控计算机108分别与压力测量变送转换单元104、pi光耦隔离转换单元105和贮箱加注信号转换单元106连接。

本发明的用于检测火箭动力加注系统信号的装置一实施例中，所述压力测量变送转换单元，用于将所述加注库房一、二级配气台给出的气源压力信号和三级配气台给出的压力信号经变送转换为电信号，传输给动力加注系统采集设备内的所述数字显示控制仪，所述数字显示控制仪把电信号转换为压力数值，在前端显示屏显示压力信号值；同时所述数字显示控制仪把显示的压力信号值通过rs485总线技术传递给所述主控计算机。

在此，采集设备前面板调整状态切换开关，因各个单位和具体型号的不同，部分型号存在三级压力参数，将状态开关切换至相应位置。根据连接箭上信号根据连接箭上火箭是否存在三级火箭作出具体调整，当更换测试单位或型号时，只需更切换状态开关即可实现本装置的通用功能。

压力测量变送转换单元的作用包括：接收一、二级配气台气源压力值，接收一级氧化剂贮箱压力值，接收一级燃料贮箱压力值，接收二级氧化剂贮箱压力值，接收二级燃料贮箱压力值。

当前面板开关切换至需要测量三级配气台时，压力测量变送转换还能接收三级配气台氦气气源压力值，接收三级氧化剂贮箱压力值，接收三级燃料贮箱压力值。

本发明的用于检测火箭动力加注系统信号的装置一实施例中，所述pi光耦隔离转换单元，用于采集地面加注、液位信号箱给出的无源触点信号、r箱、y箱给出的共计28路开关量信号，并将采集的地面加注、溢出、七管脱落的信号广播给所述的主控计算机进行判读显示。

本发明的用于检测火箭动力加注系统信号的装置一实施例中，所述贮箱加注信号转换单元，用于采集加注库房氧化剂箱y1，y2，y3和燃料箱r1、r2、r3在加注过程中的每个贮箱的4个液位信号，4个液位信号液位信号为无源触点信号，并根据4个液位信号监测到液位达到指定位置时，将4个液位信号转化为电信号并通过rs485总线技术发送给所述的所述主控计算机进行判读。

在此，靶场地面库房的燃料箱和氧化剂箱给出的无源触点信号经其隔离转换，将光信号转化为电信号传给信号采集设备，并通过rs485总线技术传输给微机，采取隔离措施，确保地面设备发生故障时不会对箭上产品造成损害。

pi光耦隔离转换单元的作用包括：采集氧化剂箱加注液位的信号，分别是y1、y2、y3、y4四个液位检测点。采集燃料箱加注液位的信号，分别是r1、r2、r3、r4四个液位检测点；

贮箱加注信号转换单元的作用包括：接收地面氧化剂加注溢出信号，包括y1零液位、y1加泄活门打开、y1推进剂溢出、y2零液位、y2加泄活门打开、y2推进剂溢出、y3零液位、y3加泄活门打开、y3推进剂溢出、准备加注、紧急停止、开始加注、加注结束、库房故障等开关量信号，传递给主控微机进行采集判读。首先地面库房配气台、推进剂等压力信号接入压力测量转换单元，通过变送传输给动力加注系统采集设备内的数字显示控制仪，数字显示控制仪把电信号转换为压力数值，在前端显示屏显示压力信号值。同时数字显示控制仪的数值通过rs485总线技术将数据传递给后端主控微机，由此可判断库房气源压力的状态。地面加注液位发出信号时，经pi光耦隔离转换单元转化为开关量信号，传送给数字显示控制仪，数字显示控制仪通过rs485发送给前后端，供岗位人员直观地测试动态。地面七管脱落、加注、溢出发出信号时，经贮箱加注信号转换单元转换为开关量信号，同样经由数字显示控制仪发送给前后端，采集到信息发送至后端计算机进行显示，通过显示的曲线可以判读出在整个加注过程中推进剂加注流量和温度的变化趋势。

本发明的用于检测火箭动力加注系统信号的装置一实施例中，所述主控计算机包括前端工控机和后端判读计算机，其中，所述前端工控机，用于通过contec数据采集板卡接收rs485总线数据，进行实时显示；所述后端判读计算机，用于进行数据判读和故障诊断。

在此，将信号采集设备传输过来的rs485信号进行解析，并将数据广播至后端判读大厅，进行监测和判读。

本发明的用于检测火箭动力加注系统信号的装置一实施例中，所述数字显示控制仪，选用通讯扩展卡rs485通讯，与仪表信号输入公共端间的隔离＞500vrms，可扩展8位数据，其波特率满足300～38400，一条总线上能并接32台仪表，通过ascii通讯协议可将数据传输至所述前端工控机和后端判读计算机。

为了解决靶场加注库房表头繁多，加注系统前后端数据无法实时联动且各型号间通用性不强的问题，本发明提供一种基于rs485的通用型火箭动力加注系统信号采集设备，利用本发明，可以实现前端库房表头集中于一个组合内，实时地将前后端数据广播共享的目的，可装配于不同型号火箭的动力加注系统。使用本发明可以满足不同型号之间不同试验场地的动力加注系统信号采集功能，对火箭动力系统整个加注流程进行前端检测，通过rs485总线技术，将数据传递至后端实时判读。当加注过程中有故障时及时发现，确保系统指挥能够实时掌握加注动态，掌握动力系统靶场测试及推进剂加注显示信息。

通过采用以上技术手段，使其与现有技术相比具有以下有益效果：

1.在前端加注库房将多种检测用的仪表进行封装，精简了运载火箭地面测试设备；

2.通过rs485总线技术，实现了前端指挥和后端指挥对动力加注过程各关键压力值，液位信号的全程监测；

3.在该信号采集设备中满足各型号功能的冗余，实现最大化设计，各型号以同一套技术指标生产，可以相互兼容使用。在该采集设备前面板有状态切换开关，实现了地面测试发射控制设备动力信号采集功能的通用化，并减少设计流程和时间周期，节约时间成本。

本发明解决了在运载火箭动力系统加注过程中，系统指挥不能实时监测配气台气源压力、推进剂贮箱压力、气瓶压力等，在推进剂加注过程中不能监测到贮箱内推进剂温度和加注液位信号及推进剂加注流量和温度。解决了在靶场库房难以直接对加注信号前后端进行直观采集监测的问题。使用本发明，可满足不同型号之间不同试验场地的动力加注系统信号采集功能，实现运载火箭地面设备的去型号化和通用化。有益于前端系统指挥直观掌握测试动态以及后端数据判读人员的科学判断。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

显然，本领域的技术人员可以对发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包括这些改动和变型在内。