专利名称：船舶测控设备智能校验装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及智能校验的装置领域，具体来讲是ー种船舶测控设备智能校验装置。
背景技术：
目前，船舶测控设备包括多个參数測量、数据采集、计算、控制、通讯和供电等多种功能模块。通常，在对这些功能模块进行调试或维修时，都需要人工搭设调试台架，手动加载输入信号，再測量输出信号，通过输入信号和输出信号的对比分析来验证功能模块的性能或诊断其故障，针对多种功能模块，需要搭设多种调试台架。随着船舶测控设备产量的增カロ，需要调试或维修的功能模块的数量也越来越多，以上述方式进行调试、校准和维修，需要耗费大量的时间、人力和物力，并且容易由于人的误操作而产生错误。
实用新型内容针对现有技术中存在的缺陷，本实用新型的目的在于提供ー种船舶测控设备智能校验装置，能够自动对功能模块进行调试、校准和维修，针对多种功能模块，无需搭设调试台架；避免人为误操作广生的错误，减少时间，提闻效率。为达到以上目的，本实用新型采取的技术方案是船舶测控设备智能校验装置，包括用来连接被校加固计算机、被校功能模块板的校验接口装置、エ业控制计算机、供电的交流浄化稳压电源和电源箱，校验接ロ装置和エ业控制计算机均与稳压电源相连，校验接ロ装置还连接有电源箱，所述エ业控制计算机包括电源、主板和与二者相连的底板，所述底板插有至少12块外设组件互连标准卡，每块卡均与校验接口装置相连，所述エ业控制计算机还连接有打印机和平板显示器。在上述技术方案的基础上，所述外设组件互联标准卡至少包括2块A/D转换模块、2块D/A转换模块、2块隔离型数字量输入模块、2块隔离型数字量输出模块、3块数字量输入/输出模块和I块通讯模块。在上述技术方案的基础上，所述电源箱是高精度直流稳压电源箱。在上述技术方案的基础上，所述底板设有20个插槽，所述插槽为エ业标准结构总线插槽或外设组件互连标准插槽。在上述技术方案的基础上，所述D/A转换模块是14位32通道的隔离模拟量输出卡，所述A/D转换模块是外设组件互连标准总线的隔离高速模拟量输入卡，提供32个模拟量输入通道，通道允许单端和差分输入，采样频率为ΙΟΟΚΗζ、12位分辨率及2500V的直流隔离保护。在上述技术方案的基础上，所述隔离型数字量输入模块提供128路隔离数字量输入通道，5V 25V的宽输入范围，2500V的直流隔离保护；所述隔离型数字量输出模块提供128路隔离数字量输出通道，5V 40V的宽输出范围，2500V的直流隔离保护。在上述技术方案的基础上，所述数字量输入/输出模块为96路数字量I/O卡，分成12个8位I/O端ロ。在上述技术方案的基础上，所述通讯模块是四端ロ隔离型串ロ通讯板，提供四个串ロ。在上述技术方案的基础上，所述校验接口装置由多个被校功能模块板插槽、信号转换接ロ板、船用屏蔽式机箱、船用屏蔽式电连接器组成。在上述技术方案的基础上，所述エ业控制计算机、平板显示器、稳压电源均设置于一个控制台上，所述打印机、电源箱、校验接口装置、被校加固计算机均设置于ー个控制柜上。本实用新型的有益效果在于本实用新型能够自动对參数測量、数据采集、计算、控制、通讯和供电等功能模块 进行校验、确诊故障，实现对设备元器件级故障快速定位；本实用新型可在平板显示器上显示被校功能模块板原理图，并在原理图上标出故障所在位置，并给出故障产生原因，提供维修知识，大大缩短设备调试、校准和维修时间，提闻效率；本实用新型能够自动打印校验结果和处理意见，便于功能模块特性的记录归档；校验结果自动存储使功能模块性能具有可追溯性，能对设备中的控制、通讯软件进行功能校验，确保校验功能模块的校验精度，提高维修准确性和快速性。本实用新型主要用于船舶测控设备的智能校验，也可用于其它领域控制设备的智能校验，具有非常广泛的应用背景。
图I为本实用新型船舶测控设备智能校验装置的内部结构框图；图2为本实用新型船舶测控设备智能校验装置的控制台布置图；图3为本实用新型船舶测控设备智能校验装置的控制柜布置图。附图标记校验接口装置1，エ业控制计算机2，电源21，主板22，底板23，D/A转换模块241，A/D转换模块242，隔离型数字量输入模块243，隔离型数字量输出模块244，数字量输入/输出模块245,通讯模块246,稳压电源3,电源箱4,打印机5,平板显不器6,被校加固计算机7，被校功能模块板8。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的实施例作进ー步详细说明。如图I所示，本实用新型船舶测控设备智能校验装置，包括用来连接被校加固计算机7、被校功能模块板8的校验接口装置I、エ业控制计算机2、供电的稳压电源3和电源箱4，稳压电源3为交流浄化稳压电源，校验接口装置I和エ业控制计算机2均与稳压电源3相连，校验接口装置I还连接有电源箱4。所述エ业控制计算机2包括电源21、主板22和与二者相连的底板23,所述底板23插有至少12块PCI (Peripheral ComponentInterconnect,外设组件互连标准)卡,姆块PCI卡均与校验接口装置I相连，所述エ业控制计算机2还连接有打印机5和平板显示器6。本实施例中，所述校验接口装置I由多个被校功能模块板插槽、信号转换接ロ板、船用屏蔽式机箱、船用屏蔽式电连接器组成。稳压电源3为交流浄化稳压电源，为220V/50HZ，为整个系统供电。电源箱4为高精度直流稳压电源箱，能提供±15V、+10V、+12V、+5V直流稳压电源，具有精度高、稳定性好的特性，能有效保证校验误差。所述エ业控制计算机2包括主板22、带20槽的ISA(Industrial StandardArchitecture，エ业标准结构总线)/PCI底板23、2X400W冗余电源21、光驱和软驱和120G硬盘，最多可以外加20块PCI卡，满足大量采集和处理模拟量和数字量的需要。所述多块PCI卡至少包括2块D/A转换模块241、2块A/D转换模块242、2块隔离型数字量输入模块243,2块隔离型数字量输出模块244、3块数字量输入/输出模块245和I块通讯模块246。 其中，D/A转换模块241是Advantech PCI-1724U隔离型D/A转换模块卡，是14位32通道的隔离模拟量输出卡，多种输出范围+/-IOV，OmA 20mA，4mA 20mA，具有同步输出功能。A/D转换模块242是Advantech PCI-1713隔离型A/D转换模块，是PCI总线的隔离高速模拟量输入卡，它提供了 32个模拟量输入通道，通道设置允许单端和差分输入，采样频率可达IOOKHz、12位分辨率及2500V(DC)的直流隔离保护。隔离型数字量输入模块243是Advantech PCI-1758UDI，可以提供128路隔离数字量输入通道，5V 25V的宽输入范围，2500V(DC)的直流隔离保护。隔离型数字量输出模块244是Advantech PCI-1753，是ー款PCI总线的96路数字量 I/O 卡，96 路 I/O 线分成了 12 个 8 位 I/O 端 ロ :A0、B0、CO、Al、BI、Cl、A2、B2、C2、A3、B3
和C3，用户可以使用软件配置每个端ロ作为输入或输出端ロ。所述的通讯模块是Advantech PCI-1612⑶四端ロ隔离型串ロ通讯板，提供四个串ロ，可以通过设置板卡上的跳线来设置RS-232、RS-422和RS-485三种通讯方式。如图2和图3所示，所述エ业控制计算机2、平板显示器6、稳压电源3均设置于一个控制台上，所述打印机5、电源箱4、校验接口装置I、被校加固计算机7均设置于一个控制柜上，所述校验接口装置I设有多个被校功能模块板插槽，可插接多个被校功能模块板8。本实用新型船舶测控设备智能校验装置，可以检测多种模块，以下简述各种被校功能模块板8和被校加固计算机7的校验过程。第一种输入信号为电流型或电压型的被校功能模块板，エ业控制计算机2主板22通过底板23上的PCI总线一方面控制D/A模块241输出OV IOV电压信号，该信号经校验接口装置I转换为4mA 20mA电流信号或O 5V电压信号，另ー方面控制数字量输入/输出模块245输出开关量信号，这两种信号加载到被校验的功能模块板8的输入端，选通被校验通道，经隔离放大，输出IV 5V或OV 5V电压信号，该信号经校验接口装置I传输至底板上的A/D模块242转换成相对应的数字量，输入到主板22的CPU，由CPU进行数据处理，计算每个通道的最大误差，都在允许误差范围内则证明被校功能模块正常，超出允许误差的范围，则诊断出该通道故障，给出产生故障的原因，在平板显示器6上标出被校验功能模块和插件原理图故障具体所在位置，给出专家建议进行校准或维修，校验数据和结果通过平板显示器6显示器显示，同时以文本文件的形式自动保存在目录下，平板显示器6上显示的校验数据和结果可以通过打印机5打印。上述内容中，当输入为电流型的被校功能模块板的校验过程如下先打开稳压电源3开关，给エ业控制计算机2、校验接口装置I、电源箱4和加固计算机7供电，启动エ业控制计算机，开机运行船舶测控设备智能校验装置软件。被校功能模块板8插入校验接ロ装置I其中一个插槽内，打开电源箱4面板上对应的被校功能模块开关开始校验，エ业控制计算机2的主板22通过底板23上的PCI总线一方面控制D/A转换模块241输出OV IOV电压信号，该信号经校验接口装置I转换为4mA 20mA电流信号，另ー方面控制ー个数字量输入 /输出模块245，输出开关量信号，这两种信号加载到被校验的功能模块板81的输入端；选通被校验通道，经隔离放大输出IV 5V电压信号，该信号再经校验接口装置I传输到底板上的ー块A/D模块242，转换成相对应的数字量，输入到主板22的CPU，由CPU进行数据处理，计算每个通道的最大误差；若都在允许误差范围内则证明被校功能模块板8正常，若超出允许误差的范围，则诊断出该通道故障，在平板显示器上显示被校功能模块板原理图，并在原理图上标出故障所在位置，给出产生故障的原因，给出专家建议进行校准或维修，校验数据和结果通过平板显示器6显示，同时以文本文件的形式自动保存在目录下，平板显示器6上显示的校验数据和结果可以通过打印机5打印。第二种输入信号为钼电阻温度信号的被校功能模块板，エ业控制计算机2的主板22通过底板23上的PCI总线控制隔离型数字量输出模块244输出开关量信号，输入到校验接口装置1，选通对应的继电器，接通相对应的固定电阻，实现钼电阻信号输入；同时控制数字量输入/输出模块245输出数字量，选通被校验通道。这两种信号同时加载到被校功能模块板8的输入端，经桥路变换、放大，输出O 5V电压信号，该信号经校验接口装置I传输至底板23上的A/D转换模块242，转换成相对应的数字量，输入到主板22的CPU，再由CPU进行数据处理，给出校验结果，校验方式与第一种相同，此处不再赘述。第三种输入信号为数字量的被校功能模块板，エ业控制计算机2的主板22通过底板23上的PCI总线控制数字量输入/输出模块245，输出开关量信号，该信号经校验接ロ装置1，分别加载到被校验的功能模块板8的输入端，其输出信号通过校验接口装置I传输到隔离型数字量输入模块243，输入到主板22的CPU，CPU根据数字量输出信号和数字量输入信号间的逻辑关系，确定其故障部位。第四种对于用于数据采集的被校加固计算机7，エ业控制计算机2的主板22通过底板23上的PCI总线控制数字量输入/输出模块245，输出开关量信号，传输给被校加固计算机7内的I/O隔离模块板，加固计算机CPU检测其逻辑功能，并通过并行I/O模块将数字信息经校验接口装置I传递给隔离型数字量输入模块243，输入到主板22的CPU，CPU根据数字量输出信号和数字量输入信号间的逻辑关系，确定其故障部位，校验过程同时包含了对加固计算机采集软件的校验。第五种对于具有通讯功能的被校功能模块板，エ业控制计算机2的主板22通过底板23上的PCI总线控制数字量输入/输出模块245并行输出805个字节，经校验接口装置I加载到通讯功能模块的并行板，并行板把数据送到通讯功能模块的主板，主板再把数据送到通讯功能模块的串行板，数据经校验接口装置I传输至型号为PCI-1612⑶通讯模块246，主板22通过底板23上的PCI总线接收通讯模块246的串口数据，PCI-1612⑶采用的通讯方式是RS-485，主板22的CPU根据输入、输出的数据是否一致，确定被校功能模块板是否故障，校验过程同时包含了对被校功能模块板软件的校验。整个校验过程，稳压电源3给エ业控制计算机2、校验接口装置I、电源箱4和加固计算机7提供220V/50HZ的交流净化稳压电源，电源箱4给校验接口装置I、被校功能模块板8提供高精度直流稳压电源。所述舶测控设备智能校验装置，在自动调试的基础上，还可以辅以手动调试，当自动调试发生问题，可以手动调试弥补。校验装置柜台上设有自动/手动选择开关来进行自动或手动选择，主要区别在于自动是靠エ业控制计算机2控制被校功能模块板的输入信号，而手动是通过控制台上的接线柱外接电流源、电压源和电阻箱，直接加载信号到被校功能模块板的输入端，通过手动改变电流值、电压值或电阻值来改变输入值。只有输入信号为电流型、电压型和钼电阻温度信号的被校功能模块板具有手动校验功能。本实用新型不仅局限于上述最佳实施方式，任何人在本实用新型的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是具有与本实用 新型相同或相近似的技术方案，均在其保护范围之内。
权利要求1.船舶测控设备智能校验装置，包括用来连接被校加固计算机、被校功能模块板的校验接口装置、エ业控制计算机、供电的交流浄化稳压电源和电源箱，校验接ロ装置和エ业控制计算机均与稳压电源相连，校验接ロ装置还连接有电源箱，其特征在于所述エ业控制计算机包括电源、主板和与二者相连的底板，所述底板插有至少12块外设组件互连标准卡，每块卡均与校验接口装置相连，所述エ业控制计算机还连接有打印机和平板显示器。
2.如权利要求I所述的船舶测控设备智能校验装置，其特征在于所述外设组件互联标准卡至少包括2块A/D转换模块、2块D/A转换模块、2块隔离型数字量输入模块、2块隔离型数字量输出模块、3块数字量输入/输出模块和I块通讯模块。
3.如权利要求I或2所述的船舶测控设备智能校验装置，其特征在于所述电源箱是高精度直流稳压电源箱。
4.如权利要求I或2所述的船舶测控设备智能校验装置，其特征在于所述底板设有20个插槽，所述插槽为エ业标准结构总线插槽或外设组件互连标准插槽。
5.如权利要求2所述的船舶测控设备智能校验装置，其特征在于所述D/A转换模块是14位32通道的隔离模拟量输出卡，所述A/D转换模块是外设组件互连标准总线的隔离高速模拟量输入卡，提供32个模拟量输入通道，通道允许单端和差分输入，采样频率为IOOKHz,12位分辨率及2500V的直流隔离保护。
6.如权利要求2所述的船舶测控设备智能校验装置，其特征在于所述隔离型数字量输入模块提供128路隔离数字量输入通道，5V 25V的宽输入范围，2500V的直流隔离保护；所述隔离型数字量输出模块提供128路隔离数字量输出通道，5V 40V的宽输出范围，2500V的直流隔离保护。
7.如权利要求2所述的船舶测控设备智能校验装置，其特征在于所述数字量输入/输出模块为96路数字量I/O卡，分成12个8位I/O端ロ。
8.如权利要求2所述的船舶测控设备智能校验装置，其特征在于所述通讯模块是四端ロ隔离型串ロ通讯板，提供四个串ロ。
9.如权利要求I所述的船舶测控设备智能校验装置，其特征在于所述校验接口装置由多个被校功能模块板插槽、信号转换接ロ板、船用屏蔽式机箱、船用屏蔽式电连接器组成。
10.如权利要求I所述的船舶测控设备智能校验装置，其特征在于所述エ业控制计算机、平板显示器、稳压电源均设置于一个控制台上，所述打印机、电源箱、校验接口装置、被校加固计算机均设置于ー个控制柜上。
专利摘要船舶测控设备智能校验装置，涉及智能校验的装置领域，包括用来连接被校加固计算机、被校功能模块板的校验接口装置、工业控制计算机、供电的交流净化稳压电源和电源箱，校验接口装置和工业控制计算机均与稳压电源相连，校验接口装置还连接有电源箱，所述工业控制计算机包括电源、主板和与二者相连的底板，所述底板插有至少12块外设组件互连标准卡，每块卡均与校验接口装置相连，所述工业控制计算机还连接有打印机和平板显示器，本实用新型能够自动对功能模块进行调试、校准和维修，针对多种功能模块，无需搭设调试台架；避免人为误操作产生的错误，减少时间，提高效率。
文档编号G05B23/02GK202453731SQ20112050926
公开日2012年9月26日 申请日期2011年12月9日 优先权日2011年12月9日
发明者余海燕, 宋琦, 张晶, 熊卿, 邓天勇, 闫冰, 高水芳 申请人:中国船舶重工集团公司第七一九研究所