一种供配电测控在线热插拔冗余系统技术方案

一种供配电测控在线热插拔冗余系统，包括：供配电单元A、供配电单元B、单机保护电路、1553B控制单元；供配电单机将监测的工作电压、电流、供电状态等各种参数，通过1553B总线数据传输通道传输到测控设备，测控设备进行汇总和转换处理，再通过测控网络传输到测控计算机进行监测。单机出现故障时，可通过监测信息及时发现。从系统级解决方案中单机互为热备份，在不断电情况下更换故障单机的热插拔设计难点。不断电情况下更换故障单机的热插拔设计难点。不断电情况下更换故障单机的热插拔设计难点。

【技术实现步骤摘要】
一种供配电测控在线热插拔冗余系统


[0001]本专利技术属于航天飞行器的供配电系统设计领域，特别是运载火箭及导弹测控系统的供配电测控设计方法。

技术介绍

[0002]测控系统长期加电期间要求可靠供电，为提高系统可靠性，供配电设备都会采用冗余热备设计，主备份单机同时工作，当主份单机发生故障时，备份单机仍能保证系统正常功能，但此时需要人员在系统不断电的情况对故障单机进行更换，因此要求将系统内单机设计成可在带电状态下进行插拔操作，并且在操作过程中不能影响系统正常功能，即“热插拔”设计。

技术实现思路

[0003]本专利技术解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供了一种供配电测控在线热插拔冗余系统。供配电测控子系统可在型号长期加电期间，为设备可靠供电，引入冗余背板和插座墙设计理念，解决不断电情况下更换故障单机的热插拔设计难点，采用远距离监测方案，实时监测供配电信息，及时发现并定位故障单机。通过一体化软硬件设计，实现了长期加电期间，前端无人值守，监测到前端单机设备故障时，可及时去前端处理，且能保证系统不间断供电，满足型号长期加电需求。
[0004]本专利技术的技术解决方案是：
[0005]一种供配电测控在线热插拔冗余系统，包括：供配电单元A、供配电单元B、单机保护电路、1553B控制单元；
[0006]1553B控制单元：接收外部输入指令信号，将指令信号转换为1553B总线信号并同步传输给供配电单元A、供配电单元B；
[0007]供配电单元A：接收1553B控制单元传输的1553B总线信号，根据1553B总线信号向多个测控设备进行供电；同时监测供配电单元A自身的工作电压、电流、供电状态，并通过1553B控制单元传输给测控设备；
[0008]供配电单元B：接收1553B控制单元传输的1553B总线信号，根据1553B总线信号向多个测控设备进行供电；同时监测供配电单元B自身的工作电压、电流、供电状态，并通过1553B控制单元传输给测控设备；
[0009]单机保护电路：每个测控设备配置有对应的单机保护电路；在测控设备的电压或电流高于额定值时，断开测控设备与供配电单元A、供配电单元B之间的电可选地，所述1553B控制单元包括：隔离变压器A、隔离变压器B、1553B协议芯片和DSP2812芯片；
[0010]隔离变压器A通过通道A接收外部输入的指令信号，对指令信号进行变压处理，获得变压后的指令信号，并传输给1553B协议芯片；
[0011]隔离变压器B通过通道B接收外部输入的指令信号，对指令信号进行变压处理，获得变压后的指令信号，并传输给1553B协议芯片；
[0012]1553B协议芯片接收隔离变压器A和隔离变压器B传输的变压后的指令信号,根据通信协议对指令信号进行解析处理，获得地址信号和控制信号并传输给DSP2812芯片；同时，接收DSP2812芯片传输的数据信号，根据通信协议对数据信号进行组帧处理并通过隔离变压器A、隔离变压器B回传给测控设备；
[0013]DSP2812芯片接收1553B协议芯片传输的地址信号和控制信号并传输给外部硬件执行电路，同时，接收供配电单元A传输的工作电压、电流、供电状态和供配电单元B传输的工作电压、电流、供电状态并作为数据信号传输给1553B协议芯片。
[0014]可选地，所述指令信号进行变压处理后的电压根据1553B协议芯片的工作电压确定。
[0015]可选地，供配电单元A包括：电阻R1、电阻R2、光耦U1、电阻R3、电阻R4、二极管V1、二极管V3、电容C1、NPN型三极管V2和继电器K1A；
[0016]电阻R2的一端作为输入端接收1553B总线信号，电阻R2的另一端连接光耦U1的输入端，光耦U1的接地端接地处理，光耦U1的输出端连接电阻R3的一端，光耦U1的供电输入端接收二次供电；R3的另一端连接二极管V3的阴极，二极管V3的阳极连接电容C1的一端，电阻R4的一端和NPN型三极管V2的基极；电容C1的另一端，电阻R4的另一端和NPN型三极管V2的发射极接地处理；NPN型三极管V2的集电极连接电阻R1的一端和继电器K1A的一端，电阻R1的另一端连接二极管V1的阳极和继电器K1A的另一端，二极管V1的阴极接收二次供电。
[0017]可选地，三极管V2的放大倍数取值范围为100至300倍。
[0018]可选地，电阻R3和电阻R5的阻值均为10kΩ。
[0019]可选地，电阻R4的阻值为1kΩ。
[0020]可选地，电阻R1的阻值为68Ω。
[0021]可选地，电阻R2的阻值为680Ω。
[0022]可选地，二极管V3为3.3V稳压管。
[0023]本专利技术与现有技术相比的优点在于：
[0024]本专利技术一种供配电测控在线热插拔冗余系统已完成方案阶段、工程研制阶段、搭载飞行和定型阶段，已完成批产产品的生产，产品的各项技术指标全部满足设备设计任务书的指标要求和相关设计文件要求，已在型号中成功应用，并经过长期加电考核。
附图说明
[0025]图1为1553B总线控制单元组成框图。
[0026]图2供配电单元内部控制部分原理框图。
[0027]图3供配电单元电路原理图。
[0028]图4为供配电测控在线热插拔冗余系统框图。
具体实施方式
[0029]本专利技术一种供配电测控在线热插拔冗余系统，如图4所示，包括：供配电单元A、供配电单元B、单机保护电路、1553B控制单元。1553B控制单元：接收外部输入指令信号，将指令信号转换为1553B总线信号并同步传输给供配电单元A、供配电单元B；供配电单元A：接收1553B控制单元传输的1553B总线信号，根据1553B总线信号向多个测控设备进行供电；同时
监测供配电单元A自身的工作电压、电流、供电状态，并通过1553B控制单元传输给测控设备；供配电单元B：接收1553B控制单元传输的1553B总线信号，根据1553B总线信号向多个测控设备进行供电；同时监测供配电单元B自身的工作电压、电流、供电状态，并通过1553B控制单元传输给测控设备；单机保护电路：每个测控设备配置有对应的单机保护电路；在测控设备的电压或电流高于额定值时，断开测控设备与供配电单元A、供配电单元B之间的电路连接。
[0030]所述1553B控制单元包括：隔离变压器A、隔离变压器B、1553B协议芯片和DSP2812芯片；
[0031]隔离变压器A通过通道A接收外部输入的指令信号，对指令信号进行变压处理，获得变压后的指令信号，并传输给1553B协议芯片；
[0032]隔离变压器B通过通道B接收外部输入的指令信号，对指令信号进行变压处理，获得变压后的指令信号，并传输给1553B协议芯片；
[0033]1553B协议芯片接收隔离变压器A和隔离变压器B传输的变压后的指令信号,根据通信协议对指令信号进行解析处理，获得地址信号和控制信号并传输给DSP2812芯片；同时，接收DSP2812本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种供配电测控在线热插拔冗余系统，其特征在于，包括：供配电单元A、供配电单元B、单机保护电路、1553B控制单元；1553B控制单元：接收外部输入指令信号，将指令信号转换为1553B总线信号并同步传输给供配电单元A、供配电单元B；供配电单元A：接收1553B控制单元传输的1553B总线信号，根据1553B总线信号向多个测控设备进行供电；同时监测供配电单元A自身的工作电压、电流、供电状态，并通过1553B控制单元传输给测控设备；供配电单元B：接收1553B控制单元传输的1553B总线信号，根据1553B总线信号向多个测控设备进行供电；同时监测供配电单元B自身的工作电压、电流、供电状态，并通过1553B控制单元传输给测控设备；单机保护电路：每个测控设备配置有对应的单机保护电路；在测控设备的电压或电流高于额定值时，断开测控设备与供配电单元A、供配电单元B之间的电路连接。2.根据权利要求1所述的一种供配电测控在线热插拔冗余系统，其特征在于，所述1553B控制单元包括：隔离变压器A、隔离变压器B、1553B协议芯片和DSP2812芯片；隔离变压器A通过通道A接收外部输入的指令信号，对指令信号进行变压处理，获得变压后的指令信号，并传输给1553B协议芯片；隔离变压器B通过通道B接收外部输入的指令信号，对指令信号进行变压处理，获得变压后的指令信号，并传输给1553B协议芯片；1553B协议芯片接收隔离变压器A和隔离变压器B传输的变压后的指令信号，根据通信协议对指令信号进行解析处理，获得地址信号和控制信号并传输给DSP2812芯片；同时，接收DSP2812芯片传输的数据信号，根据通信协议对数据信号进行组帧处理并通过隔离变压器A、隔离变压器B回传给测控设备；DSP2812芯片接收1553B协议芯片传输的地址信号和控制信号并传输给外部硬件执行电路，同时，接收供配电单元A传输的工作电压、电流、...

【专利技术属性】
技术研发人员：毕显婷，蓝鲲，冯敏洁，王锋，王彦，刘清波，杨海琼，章思严，王晓君，万端华，陈浩，厉力，韩明，孙雪峰，周天熠，
申请(专利权)人：北京宇航系统工程研究所，
类型：发明
国别省市：