淺析航空電源控制保護(hù)系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)

摘 要：對于航空飛行器而言，如何對其供電系統(tǒng)進(jìn)行有效的保護(hù)是一項極為重要的工作?？梢哉f，航空電源控制保護(hù)工作能否正常的開展直接決定了航空飛行器能否安全地運行。但是傳統(tǒng)的航空電源控制保護(hù)工作相對較為復(fù)雜，如果依靠人力對航空電源進(jìn)行檢查與修復(fù)在當(dāng)前航空飛行器的應(yīng)用環(huán)境中顯得不太現(xiàn)實。因此，設(shè)計出一個科學(xué)、合理的航空電源控制保護(hù)系統(tǒng)成了當(dāng)前亟待解決的重要課題。

關(guān)鍵詞：航空電源；控制保護(hù)；系統(tǒng)設(shè)計

為了能夠?qū)娇诊w行器的供電系統(tǒng)采取有效的控制與保護(hù)工作，常常需要使用到電源控制保護(hù)器這一設(shè)備。該設(shè)備除了能夠?qū)娇诊w行器的電源設(shè)備起到保護(hù)作用之外，同時也可以對航空飛行器的整個供電系統(tǒng)進(jìn)行實時監(jiān)控，并對可能發(fā)生或已經(jīng)發(fā)生的問題進(jìn)行解決。一般來說，為了能夠讓航空電源控制保護(hù)系統(tǒng)對航空飛行器運行過程中可能產(chǎn)生的各類問題都可以有效解決，需要讓其可以有效應(yīng)對航空飛行器供電系統(tǒng)的欠壓、過壓、欠頻、過頻等多種狀態(tài)。

一、 航空電源控制保護(hù)系統(tǒng)的功能需求

傳統(tǒng)航空電源控制保護(hù)工作所采取的供電系統(tǒng)檢修維護(hù)手段仍停留在人工干預(yù)的層面上，這樣的操作方式不僅會消耗較多的人力、物力，同時也很難取得較好的控制效果。而當(dāng)前的航空科技水平不斷發(fā)展，加之相關(guān)技術(shù)如計算機(jī)技術(shù)等與之相互融合，使得航空電源控制保護(hù)系統(tǒng)的設(shè)計進(jìn)入了一個新的層次。對于傳統(tǒng)的航空電源控制保護(hù)工作來說，其主要存在的問題包括如下幾個方面：首先，對航空飛行器供電系統(tǒng)的檢修精度達(dá)不到既定要求，無法及時發(fā)現(xiàn)航空飛行器供電系統(tǒng)存在的隱患；其次，人工檢修的方式可變因素過多，工作人員的操作行為、測試檢修環(huán)境等都會對維護(hù)結(jié)果產(chǎn)生較大的影響，增加控制保護(hù)工作所需要的時間；最后，通過人工操作的確能夠完成對航空電源的控制保護(hù)工作，但是無法保留檢測結(jié)果，對于后續(xù)的維護(hù)檢修工作起不到足夠的指導(dǎo)作用。綜上，我們可以以此為依據(jù)提出航空電源控制保護(hù)系統(tǒng)所需要滿足的功能需求：首先，該系統(tǒng)需要能夠達(dá)到自動化、智能化，自主的完成對航空飛行器供電系統(tǒng)的測試、控制工作，并有效指導(dǎo)工作人員的系統(tǒng)維護(hù)行為；其次，航空飛行區(qū)的電源控制保護(hù)系統(tǒng)需要具有較高的精度與預(yù)見性，能夠在供電系統(tǒng)問題造成嚴(yán)重后果之前準(zhǔn)確地判斷出故障類型與故障原因，從而為工作人員的人工修復(fù)工作提供指導(dǎo)；最后，該系統(tǒng)需要能夠減少供電系統(tǒng)工作環(huán)境對系統(tǒng)問題判斷造成的影響，避免由于其他問題而導(dǎo)致故障原因無法提前發(fā)現(xiàn)，造成較大的經(jīng)濟(jì)財產(chǎn)損失。

二、 航空電源控制保護(hù)系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)

為了能夠滿足上述航空飛行器電源控制保護(hù)系統(tǒng)的功能需求，在進(jìn)行航空電源控制保護(hù)系統(tǒng)的設(shè)計工作時需要將其劃分成為若干個模塊，通過不同模塊的協(xié)同工作來達(dá)成整個系統(tǒng)的功能。一般來說，航空電源控制保護(hù)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)模塊包括如下幾個部分，即：主控計算機(jī)、電源模塊、控制單元模塊、非航空電子檢測處理機(jī)模擬器以及被測設(shè)備五個部分。

（一） 主控計算機(jī)

航空電源控制保護(hù)系統(tǒng)中的主控計算機(jī)可以說是整個系統(tǒng)的大腦，其作為系統(tǒng)的控制中心，將會完成對系統(tǒng)中所采集數(shù)據(jù)的分析、處理工作，并判定系統(tǒng)運行的具體狀態(tài)。為了能夠讓主控計算機(jī)發(fā)揮應(yīng)有的作用，除了進(jìn)行數(shù)據(jù)處理的計算機(jī)設(shè)備之外，還應(yīng)加設(shè)相應(yīng)的信號接收裝置與信號輸出裝置。計算機(jī)中通過信息技術(shù)預(yù)設(shè)相應(yīng)的程序，在接收到相關(guān)模擬信號之后可以將其轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信號，從而經(jīng)由計算機(jī)進(jìn)行分析處理。隨后將需要供電系統(tǒng)完成的指令以數(shù)字信號的方式傳遞出去，再經(jīng)由轉(zhuǎn)換裝置轉(zhuǎn)變成模擬信號輸送到供電系統(tǒng)中。

為了能夠滿足不同計算機(jī)操作系統(tǒng)對于主控計算機(jī)程序設(shè)計的要求，在此特選取使用頻次較高的C++語言進(jìn)行編程工作，而這一部分所編寫的程序則是整個主控計算機(jī)的主要執(zhí)行主體。為了能夠讓航空電源控制保護(hù)系統(tǒng)能夠正常運行，所編寫的程序需要包括如下幾個部分，即設(shè)備自動檢測模塊、控制模塊以及參數(shù)校準(zhǔn)模塊。自動檢測模塊所需要完成的工作是接收供電系統(tǒng)傳遞而來的輸入信號，并以此為根據(jù)判定整個供電系統(tǒng)運行狀況是否正常；控制模塊的主要工作是在自動檢測模塊得出結(jié)論之后，選取供電系統(tǒng)所應(yīng)當(dāng)采取的工作狀態(tài)變化信號傳遞給控制單元模塊，進(jìn)而控制系統(tǒng)完成工作狀態(tài)的轉(zhuǎn)變；參數(shù)校準(zhǔn)模塊的主要功能則是避免主控計算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析時受到環(huán)境因素、人為因素等產(chǎn)生的信號波動影響，保證數(shù)據(jù)信號處理的準(zhǔn)確性。

（二） 控制單元模塊

控制單元模塊是主控計算機(jī)所反饋的指令的主要執(zhí)行模塊，主控計算機(jī)對輸入金浩進(jìn)行分析處理，隨后輸出相應(yīng)的反饋信號，通過控制單元模塊的處理從而完成對整個系統(tǒng)的控制工作。對于控制單元模塊而言，其主要通過繼電器、傳感器以及相應(yīng)的接線口所組成，傳感器對各類模擬信號進(jìn)行接受、處理并做出相關(guān)的反應(yīng)，將轉(zhuǎn)換的物理信號傳遞給繼電器，控制其進(jìn)行閉合或開啟操作，進(jìn)而控制供電系統(tǒng)整體的開合。

（三） 非航空電子檢測處理機(jī)模擬器

非航空電子檢測處理機(jī)模擬器的主要作用在于，其可以通過相連的接口對所檢測的電源設(shè)備以及供電系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控，實時接收縮傳遞來的信息，并根據(jù)既定的程序?qū)υ擃愋畔⑦M(jìn)行處理，從而得出航空供電系統(tǒng)的工作狀態(tài)以及系統(tǒng)中的控制單元模塊的工作狀態(tài)。所得出的結(jié)論將會經(jīng)過線路傳遞給主控計算機(jī)，接受主控計算機(jī)的處理與分析，并采取相應(yīng)的反饋操作。

航空飛行器作為當(dāng)前最為重要的一種遠(yuǎn)程交通運輸方式，如何才能夠保證其正常運行顯得尤為重要。本文特對航空電源控制保護(hù)系統(tǒng)的設(shè)計方法以及實現(xiàn)操作進(jìn)行了分析，以提高航空電源控制保護(hù)工作的自動化、智能化發(fā)展進(jìn)程。同時，筆者也希望能夠以此來推動航空領(lǐng)域整體的發(fā)展速度，從而讓航空飛行器擁有更加穩(wěn)定的功能輸出。

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作者簡介：

郭文陽，遼寧省沈陽市，沈陽東軟醫(yī)療系統(tǒng)有限公司。