供电系统分布式控制管理子系统计算机技术方案

一种供电系统分布式控制管理子系统计算机，包括设置于机箱内的供电系统管理计算机、交流一次配电控制装置、直流一次配电控制装置以及总线，交流一次配电控制装置以及直流一次配电控制装置实现供电系统的分布式采集，并通过总线传给供电系统管理计算机集中解算，产生的控制命令再由总线传给交流一次配电控制装置以及直流一次配电控制装置实现控制。本发明专利技术实现对供电系统的分布式控制管理；实现了分布式配电数字化管理，提高了电源的使用效率，实现了负载自动化管理，减轻了飞行员负担，提高了飞机的可维护性和可靠性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种供电系统控制管理子系统计算机，具体涉及一种供电系统分布式控制管理子系统计算机。
技术介绍
供电系统控制管理计算机，是飞机电源系统的重要组成部件，将大飞机的模拟供电、配电系统改为数字化管理，主要用于供电系统的控制管理和数据综合上报。 目前国内只有在部分型号军机上供电系统的控制管理实现数字化管理，但也只配置了一台计算机，没有实现分布式管理。所以设想采用分布式采集控制、集中解算的思想，实现对供电系统的分布式控制管理一直是课题研发的一个方向。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种供电系统分布式控制管理子系统计算机，其采用分布式采集控制、集中解算的思想，实现对供电系统的分布式控制管理，解决了现有技术中无法实现分布式管理的技术问题。 本专利技术的技术解决方案是 —种供电系统分布式控制管理子系统计算机，包括设置于机箱内的供电系统管理计算机、交流一次配电控制装置、直流一次配电控制装置以及总线， 其特殊指出在于 所述交流一次配电控制装置以及直流一次配电控制装置实现供电系统的分布式 采集，并通过总线传给供电系统管理计算机集中解算，产生的控制命令再由总线传给交流 一次配电控制装置以及直流一次配电控制装置实现控制。 上述供电系统管理计算机为2台；所述交流一次配电控制装置为4个；所述直流 一次配电控制装置为2个。 上述2个供电系统管理计算机是互为余度的计算机，结构上为两个独立的LRU，每 个LRU内置1个通道，其中一个通道的LRU为主工作通道，另一个通道的LRU为热备份通道， 两个通道既独立、又同步工作。 上述供电系统管理计算机均包括有主处理机模块CPU、通讯模块CM、 MBI模块、 CAN总线模块、数据采集模块DAM、电源模块PSM/AC-PSM和母板； 所述交流一次配电控制装置是根据接口和功能需求设计而成，包括主处理机模块 CPU、429通讯模块SPA、CAN通讯模块、离散量输入模块DIM、离散量输出控制模块D0M、信号 预处理模块SPD、模拟量输入采集模块AM、电源模块PSM和母板； 所述直流一次配电控制装置的模块配置与交流一次配电控制装置一致，其硬件区 别在于母板的模拟量信号预处理电路为直流电路与交流电路； 所述各个模块均通过母板互连。 上述主处理机模块CPU完成对机载电源控制系统的控制、管理以及与其它模块的信息交换等任务，实现机载电源控制系统与其它系统的通讯功能，完成系统的管理和输出 切换控制。 上述通讯模块CM、 MBI模块以及CAN通讯模块均为通信模块； 所述通讯模块CIM完成实现供电系统管理计算机与其它装置的智能通讯功能，通过双端口存储器与主处理机数据交换； 所述MBI模块实现与供电管理系统各节点机之间的1553B通讯； 所述CAN通讯模块智能实现CAN总线通讯功能。 上述电源模块PSM/AC-PSM根据交流115V或直流27V输入电压变换系统所需的直 流输出电压，同时要保证电源的电压稳定度、负载稳定度、纹波电压VP-P的范围和效率，还 要具有过压、过流和瞬间短路保护的功能，故障排除后输出自动恢复正常工作，根据电源性 质不同，分为交流电源模块和直流电源模块，当交、直流电源都存在时，两种电源隔离，27V 优先供电； 所述直流电压的范围为18V 32V。 上述数据采集模块DAM采集与系统交联的10路离散量输入信号，实现功率离散量 控制输出，采集3路交流模拟量信号的电压、相位、频率和电流特性，与主处理机实现信息 交互；实现两节点机之间的同步和通道控制功能。 上述离散量输入模块DIM完成实现对一次配电控制系统的离散量信号的状态采 集，以及离散量输出回绕自测试的状态采集； 模拟量采集模块AIM采集44路直流模拟量输入信号，将采集到的数据提供给主处 理机模块； 上述离散量输出控制模块DOM产生18路地/开信号输出控制信号，控制SPD模块 的2A输出和机箱上的5A输出； 接口信号处理模块SPD受DOM控制实现14路2A的离散量功率输出和对电流信号 进行预处理成0 10V直流信号供AIM模块采集；机箱受DOM控制实现4路5A离散量功率 输出。 本专利技术的优点在于采用分布式采集控制、集中解算的思想，实现对供电系统的分 布式控制管理；其供电系统控制管理计算机在飞机供电系统内实现了分布式配电数字化管 理，提高了电源的使用效率，实现了负载自动化管理，减轻了飞行员负担，提高了飞机的可 维护性和可靠性。附图说明 图1为本专利技术组成框图； 图2为供电系统管理计算机系统结构图； 图3为直/交流一次配电控制装置系统结构图。具体实施例方式本专利技术实现了供电系统的分布式配电采集、驱动和集中管理；供电系统内部采用多路多种总线实现信息互联，适合于供电系统内部的大功率接口技术，故障检测、定位和数 据记录等。 本专利技术供电系统控制管理计算机由2台供电系统管理计算机、4台交流一次配电控制装置和2台直流一次配电控制装置组成。应用系统环境参见图1所示。 直/交流一次配电控制装置实现供电系统的分布式采集，通过总线传给供电系统管理计算机集中解算，产生的控制命令再由总线传给一次配电控制装置实现控制。 计算机整体设计 互为余度的计算机，结构上为两个独立的LRU，每个LRU内置1个通道，其中一个通 道的LRU为主工作通道，另一个通道的LRU为热备份通道，两个通道既独立、又同步工作。 供电系统管理计算机均包括有主处理机模块CPU、通讯模块CM、 MBI模块、CAN总 线模块、数据采集模块DAM、电源模块PSM/AC-PSM和母板； 交流一次配电控制装置是根据接口和功能需求设计而成，包括主处理机模块CPU、 429通讯模块SPA、CAN通讯模块、离散量输入模块DIM、离散量输出控制模块D0M、信号预处 理模块SPD、模拟量输入采集模块AM、电源模块PSM和母板； 直流一次配电控制装置的模块配置与交流一次配电控制装置一致，其硬件区别在 于母板的模拟量信号预处理电路为直流电路与交流电路； 各个模块均通过母板互连。 主处理机模块CPU完成对机载电源控制系统的控制、管理以及与其它模块的信息 交换等任务，实现机载电源控制系统与其它系统的通讯功能，完成系统的管理和输出切换 控制。 CPU模块的主要功能为 a.提供机载电源控制系统工作的系统时钟； b.提供中断处理、存储器的读写、定时器控制； c.处理通用机的复位； d.提供地面开发和维护测试接口 ； e.提供与其它模块之间的数据传输通路； f.提供余度机之间交叉通道传输链路。 其主要性能及技术指标如下 a. CPU模土央处理器为PowerPC755 ; b.处理器工作频率266MHz ; c.内总线频率66MHz ; d. 32Mbytes SDRAM，支持数据校验； e. 128Mbytes 64位的Flash 存储器； f. 2Mbytes， 8位的BOOT Flash 存储器； g. 64kbytes， 8位的NVSRAM存储器；h. 6路全双工串行接口 ， 2路RS-232 ， 4路RS-422A ; i. 1路RTC(可选)； j. 1路总线接口 (1个标准PMC接口实现，供电系统管理计算机选AFDX子卡，交直流一次配电控制装置选1553B总线接口子卡)。 k.机载计算机32位标准总线接口本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种供电系统分布式控制管理子系统计算机，包括设置于机箱内的供电系统管理计算机、交流一次配电控制装置、直流一次配电控制装置以及总线，其特征在于：所述交流一次配电控制装置以及直流一次配电控制装置实现供电系统的分布式采集，并通过总线传给供电系统管理计算机集中解算，产生的控制命令再由总线传给交流一次配电控制装置以及直流一次配电控制装置实现控制。

【技术特征摘要】
一种供电系统分布式控制管理子系统计算机，包括设置于机箱内的供电系统管理计算机、交流一次配电控制装置、直流一次配电控制装置以及总线，其特征在于所述交流一次配电控制装置以及直流一次配电控制装置实现供电系统的分布式采集，并通过总线传给供电系统管理计算机集中解算，产生的控制命令再由总线传给交流一次配电控制装置以及直流一次配电控制装置实现控制。2. 根据权利要求1所述供电系统分布式控制管理子系统计算机，其特征在于所述供 电系统管理计算机为2台；所述交流一次配电控制装置为4个；所述直流一次配电控制装 置为2个。3. 根据权利要求2所述供电系统分布式控制管理子系统计算机，其特征在于所述2个供电系统管理计算机是互为余度的计算机，结构上为两个独立的LRU，每个LRU内置1个 通道，其中一个通道的LRU为主工作通道，另一个通道的LRU为热备份通道，两个通道既独 立、又同步工作。4. 根据权利要求1 3所述供电系统分布式控制管理子系统计算机，其特征在于所 述供电系统管理计算机均包括有主处理机模块CPU、通讯模块CM、MBI模块、CAN总线模块、 数据采集模块DAM、电源模块PSM/AC-PSM和母板；所述交流一次配电控制装置是根据接口和功能需求设计而成，包括主处理机模块CPU、 429通讯模块SPA、CAN通讯模块、离散量输入模块DIM、离散量输出控制模块D0M、信号预处 理模块SPD、模拟量输入采集模块AM、电源模块PSM和母板；所述直流一次配电控制装置的模块配置与交流一次配电控制装置一致，其硬件区别在 于母板的模拟量信号预处理电路为直流电路与交流电路；所述各个模块均通过母板互连。5. 根据权利要求书4所述供电系统分布式控制管理子系统计算机，其特征在于所述 主处理机模块CPU完成对机载电源控制系统的控制、管理以及与其它模块的信息交换等任 务，实现机载电源控制系统与其它系统的通讯功能，完成系统的管理和输出切换控制。6. 根据权利要求书4所述供电系统分布式控制...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘卫华，齐山松，张桢，王梅，艾莉，冯非，醋强一，汤艳飞，
申请(专利权)人：中国航空工业集团公司第六三一研究所，
类型：发明
国别省市：87[中国|西安]