某型電源參數(shù)采集顯示系統(tǒng)典型故障淺析

鄧婷婷 廉佳

(1.中航飛機西安飛機分公司,陜西西安 710089;2.海軍裝備部,陜西西安 710089)

某型電源參數(shù)采集顯示系統(tǒng)典型故障淺析

鄧婷婷1廉佳2

(1.中航飛機西安飛機分公司,陜西西安 710089;2.海軍裝備部,陜西西安 710089)

針對某型電源參數(shù)采集顯示系統(tǒng)的典型故障進行了試驗驗證,對故障現(xiàn)象進行了分析、定位,并給出了合理準確的改進措施,保證該系統(tǒng)的裝機可靠性。

電源參數(shù)采集顯示系統(tǒng) 故障 分析 數(shù)據(jù)更新慢 結冰視頻故障

1 引言

某型電源參數(shù)采集顯示系統(tǒng)是某型機的機載設備，它由電源參數(shù)采集器及多功能顯示器兩部分組成。電源參數(shù)采集器主要完成對某型機主電源系統(tǒng)、APU系統(tǒng)的參數(shù)采集，并對采集的參數(shù)進行有效性判定、還原、格式化后，將數(shù)據(jù)以總線形式上傳至多功能顯示器，同時該系統(tǒng)還具有主電源系統(tǒng)、APU系統(tǒng)的故障告警、結冰視頻顯示、故障自動存儲及自檢等功能。機組成員可以在多功能顯示器上時刻觀察電源系統(tǒng)及APU系統(tǒng)的參數(shù)，對飛行安全起到重要作用。

2 典型故障

2.1 數(shù)據(jù)更新慢

電源參數(shù)采集顯示系統(tǒng)中的電源參數(shù)采集器最重要的功能是采集電源系統(tǒng)的參數(shù)，并對其處理后上傳，正常該系統(tǒng)采集參數(shù)并上傳至多功能顯示器，數(shù)據(jù)更新的時間應小于1s，故障的電源參數(shù)采集顯示系統(tǒng)數(shù)據(jù)刷新時間為4s～10s左右。

2.2 結冰視頻故障

電源參數(shù)采集顯示系統(tǒng)中配備了視頻顯示功能，可以在多功能顯示器上觀察飛機的結冰情況，飛機結冰會對飛行安全造成嚴重的影響。

該系統(tǒng)的結冰視頻故障多表現(xiàn)為無視頻信號輸出、視頻圖像偏色、視頻圖像偏色并伴有條紋等。

3 故障分析

3.1 數(shù)據(jù)更新慢故障分析

電源參數(shù)采集顯示系統(tǒng)裝機后，外場多批次均反映有開機后數(shù)據(jù)更新慢的故障現(xiàn)象，將故障成品返回試驗室，對其進行室溫20℃的常溫下檢測，試驗未發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)更新慢故障現(xiàn)象。對故障成品進行低溫環(huán)境試驗，分別選取了-5℃、-10℃、-15℃、-20℃等溫度點對故障成品進行測試。其中在-10℃、-15℃、-20℃溫度點進行的測試中均未復現(xiàn)數(shù)據(jù)更新慢的故障現(xiàn)象，而在-5℃時，上述故障現(xiàn)象復現(xiàn)。此時外場的環(huán)境溫度恰巧為-3℃到-5℃左右，因此可以判斷該故障現(xiàn)象與環(huán)境溫度密切相關。

為了判斷該故障的發(fā)生點，采取了以下試驗驗證：

用示波器觀察電源參數(shù)采集器發(fā)出的上傳總線信號，發(fā)現(xiàn)在-5℃溫度點總線信號有丟幀現(xiàn)象。將電源參數(shù)采集器在常溫下與-5℃溫度下發(fā)出的總線信號用文件保存，將文件分析比對后發(fā)現(xiàn)，在-5℃溫度時發(fā)出的總線信號有較多重幀信號，導致了電源參數(shù)采集顯示系統(tǒng)數(shù)據(jù)更新緩慢。

圖1 視頻輸入接口組合功能及交聯(lián)框圖

3.2 結冰視頻故障分析

多功能顯示器可以顯示兩類視頻畫面：電源類參數(shù)畫面和結冰視頻畫面。觸發(fā)顯示器的周邊鍵可以顯示相應的畫面，其中結冰畫面在觸發(fā)結冰周邊鍵后可以顯示攝像機送來的視頻信號。圖1所示。

正常的多功能顯示器能在觸發(fā)結冰周邊鍵后顯示攝像機傳來的實時視頻信號或試驗室模擬的標準視頻信號。故障的多功能顯示器在觸發(fā)結冰周邊鍵后屏幕有視頻信號但整體偏色、或者偏色并伴有條紋，甚至直接顯示“無視頻信號”字樣。

多功能顯示器的電源類參數(shù)畫面是由顯示器內部的中央處理機組合對其信息進行處理，處理后在顯示屏上顯示。而結冰視頻信息由視頻輸入接口組合進行處理，處理后在顯示屏上顯示。

視頻輸入接口組合內有開關電路，開關電路接收中央處理機組合送出的顯示內容控制信號。該控制信號為低電平時，向顯示屏輸出“結冰”畫面視頻信息，為高電平時，向顯示屏輸出電源類參數(shù)信息或自檢信息等。

結冰顯示功能正常時，視頻輸入接口組合DSP芯片(DM642)通過VP0口獲取A/D模塊的數(shù)字視頻信號、行場同步信號、奇偶場控制信號和像素時鐘信號，經(jīng)DSP最小系統(tǒng)處理后由VP2口輸出，VP0口和VP2口有正常的視頻數(shù)據(jù)流時，DM642通過VP0口和VP2口狀態(tài)控制線周期性給中央處理機組合一個中斷信號(自檢用)。若中央處理機組合能周期性接收中斷信號，則維持開關電路控制信號的電平狀態(tài);若中央處理機組合接收到的VP0口和VP2口狀態(tài)控制線的電平無變化，則改變開關電路控制信號的電平狀態(tài)，開關電路切換至中央處理機組合輸出視頻信息。

無視頻信號輸出的故障現(xiàn)象是視頻輸入接口組合工作異常導致的，通過成品廠家的排故定位，此類問題為視頻輸入接口組合的與FLASH芯片有關的總線匹配排電阻有虛焊或短路現(xiàn)象。

視頻圖像偏色故障現(xiàn)象與無視頻輸出故障原因一致，只是存在虛焊的排電阻屬于DSP的外圍電路。視頻圖像偏色并伴有條紋的故障現(xiàn)象為高位數(shù)據(jù)線存在問題導致，視頻輸入接口組合DSP最小系統(tǒng)所有64位數(shù)據(jù)線掛接兩片SDRAM，其中高位數(shù)據(jù)線上的排電阻虛焊或短路并不影響程序的加載和運行，但是高位數(shù)據(jù)線狀態(tài)異常會改變視頻信號各顏色的RGB值，從而出現(xiàn)偏色有豎條紋的現(xiàn)象。

4 解決方案

針對數(shù)據(jù)更新慢的故障現(xiàn)象，成品廠家對成品內相關軟件進行了升級，軟件升級后故障未再復現(xiàn)。

針對結冰視頻故障成品廠家對排電阻的封裝進行了改進設計，并對原電路作了調整，使視頻輸入接口組合可靠性提高。

5 結語

通過具體的原因分析和查找，針對各類故障制定了準確有效的解決措施，使電源參數(shù)采集系統(tǒng)的故障得到了及時的解決，使其裝機可靠性得到了提高。

[1]張雄偉,曹鐵勇.DSP芯片的原理與開發(fā)應用[M].北京：電子工業(yè)出版社,2000.

[2]張文.可編程邏輯器件的發(fā)展與應用[J].大眾科技,2006(01).