航空電纜檢測技術及應用實踐研究

黃明俊，呂志召，李純秀

（中國人民解放軍第5720 工廠，安徽蕪湖 241000）

0 引言

我國在航空電纜檢測技術研發方面，基本檢測原理與基礎技術，雖然以引進為準。但是，近幾年通過實施“互聯網+”改革與大數據應用，已經研發設計出具有系統性檢測功能及作用的航空電纜綜測系統。一方面滿足了電纜檢測需求、實現了流程化的自動化檢測；另一方面，在檢測控制無線化的條件下利用系統功能模塊設置、檢測流程標準化設計等。已經能夠在合理的硬件選型與專業化的軟件功能設置方面，對主電纜導通、電纜絕緣等進行較好的智能化檢測。

1 航空電纜綜合檢測技術分析

航空電纜類型多、應用范圍廣，主要以短距離電能輸送、控制信號傳遞為特征。由于航空電纜使用環境相對復雜，容易在潮濕、高溫、振動摩擦等多重因素的影響下，發生絕緣性能下降、導通受阻、數據傳輸失靈等問題。因此，為有效解決此類故障，在新時期結合人工主導檢測的方式，研發設計具有綜合檢測功能的航空電纜綜測系統。

從技術需求角度來看，該系統旨在克服傳統檢測中的弊端，提高檢測精度及自動化檢測水平，其特點集中體現在操作便利、精準檢測、主觀因素干擾少等方面。該系統的技術應用目標定位在檢測過程的標準化、自動化、檢測控制的無線化方面。因此，在明確“導通、絕緣、數據傳輸”性能檢測內容的條件下，細化了檢測過程，使其落實到“通斷檢測、直流檢測、絕緣檢測與數據收發校驗測試”方面。航空電纜綜測系統框架設計中的系統無線傳輸功能中，主副檢測端、絕緣檢測端均為手持式配置，通斷、阻值、絕緣檢測方面的終端設置有配套軟件：主檢測端功能與絕緣檢測端功能趨于一致，以存儲、顯示為準；副檢測終端與主檢測終端配合使用，其功能主要是解析主檢測端生成的數據及規則。

例如，在導通與阻值檢測方面，主要以PC（計算機）工作端、主終端、副終端三大模塊構成。登錄界面后，操作者可以根據其中的功能模塊設置完成相應的檢測操作。以主終端功能模塊為例，在設置導通檢測電路的條件下，主要以待測電纜為對象。先進行高精度A/D 采集，再通過無線數據接口與檢測終端ARM（Advanced RISC Machine，精簡指令集計算機）控制板的連接，確保待測電纜與導通電路之間的有效連接。而絕緣檢測終端的功能，主要以以絕緣測量電路、高壓產生電路、控制選擇電路設置為條件。借助通道切換電路、絕緣檢測系統電線電路之間的關聯，再利用與主終端一致的ARM 控制板、無線數據接口、A/D 采樣等連接，保障待測電纜與絕緣檢測軟件的連接。

從綜測系統流程設置看，導通與阻值檢測流程，相對復雜，需要由主檢測終端按照工段PC 端提供的任務工單進行任務配置，并由副檢終端在接收配置后，對其中的通斷、阻值進行檢測。雖然3 個功能模塊屬于同一個系統，但是在實際應用中需要對各模塊進行開機自檢，以保障應用時的有效性，進而在“登錄→發送任務單→接收任務單→解析任務→任務流程配置→執行檢測任務（總任務被劃分為若干任務）→上傳任務檢測結果→結果入庫→注銷”的基本操作流程下完成檢測任務。以絕緣檢測為例，僅包括工段PC 與絕緣檢測端兩大模塊，其流程中缺少了主副終端檢測中的副終端，同時在任務流程配置后可以根據對地絕緣、纜芯間絕緣完成相應的任務檢測，將檢測結果直接上傳、存儲于工段PC 數據庫，最后完成注銷操作。

2 全數字化航空電纜檢測技術的應用實踐分析

2.1 檢測硬件選型與軟件功能設置

在硬件選型方面，以航空電纜檢測內容為準，配置如下：

（1）檢測探針：通斷檢測探針（直流阻值）、絕緣檢測探針（絕緣電阻專用檢測線）。

（2）終端主控板：工業觸摸一體機，型號為WLT-120R-AM20。

（3）無線數傳模塊：HD-M805 Lora。

（4）導通檢測及電阻測量取樣模塊：自制PCB 取樣板，用RX70系列萬分之一高精度線完成線繞；以美國ANALOG DEVICE 的ADR01ARZ 10V 精密基準電壓源芯片作為穩壓模塊。

（5）高精度A/D 模塊：YAV-USB-8AD。

（6）絕緣檢測模塊：JG3618 絕緣電阻檢測儀系列（生產廠家為揚州金冠電氣有限公司）。

在軟件功能設置方面，包括主副檢測端軟件、絕緣端檢測軟件。兩種軟件的檢測功能設置以檢測內容（對象）為準，主要包括8 個部分：①本機自檢；②任務單解析；③任務流程配置；④無線數傳接口；⑤檢測回路控制；⑥指示燈和提示音控制；⑦檢測結果獲取；⑧本土存儲與查詢。

2.2 航空電纜綜測系統的應用分析

以導通及阻值檢測為例，首先，確定工段PC 端的登錄與發送任務單。其次，在主檢測端按照開機自檢，待自檢顯示各項功能正常的情況下，根據收到的任務單開始任務單解析，并在輸入副終端ID 后啟動對應副終端，使副檢測端進入開機自檢狀態，待檢測結果顯示各項功能正常的情況下，則根據主檢測端的任務流程配置。在主檢測端執行主檢測任務，在副檢測端進執行收到的任務流程，按部就班進行通斷檢測、阻值檢測。然后，在副檢測端完成執行檢測任務后，將檢測結果傳遞到主檢測端。這樣實際上就形成了一個主檢測端與副檢測端之間的連接，并且能將檢測結果傳送到工段PC 端的接收檢測結果環節，從而完成結果入庫設置以及相應的注銷工作等。在使用該系統時，系統可以根據操作者選定的檢測對象，實施全過程指標化檢測，一般不需要進行其他操作。一旦發生檢測結果異常現象，可以根據界面管理中的干預檢測過程實施精準管控。

以絕緣電阻檢測為例，僅設置了工段PC 端與絕緣檢測端，程序相對簡單，僅需要從工段PC 端出發，完成登陸并發送任務單后，可以在自檢正常狀態下完成：接收任務單→任務單解析→任務流程設置→執行檢測任務→對地絕緣與纜芯間絕緣檢測。完成若干任務檢測后，直接將檢測結果存儲到工段PC 端的數據庫，最后注銷工作即可。

與前兩種檢測相比，電路檢測比較細致，包括通斷電路檢測、阻值電路檢測、絕緣電路檢測等。以絕緣檢測電路為例，檢測網絡主要由R1、R2組成的網絡為準。如果連接了待測電纜，假設Uo為取樣電壓，Ut為絕緣測試電壓，則可以得到如下公式：

3 航空電纜檢測技術應用中的注意事項分析

首先，航空電纜綜測技術的應用與飛機的研發設計、電纜類型、電纜功能及作用等密切關聯。在系統開發之前，需要先對航空電纜檢測中常見的故障進行匯總與分類，利用當前使用的數據庫技術，設置故障范例庫。這樣可以使系統故障檢測時的故障預警、故障識別、故障分析、故障處理形成一個完整的閉環，從而建立與檢測系統相匹配的風險管理體系。

其次，航空電纜綜測系統應用時，硬件設備選型差異、軟件功能編程方案不同，均會對航空電纜檢測技術應用產生一定的影響。而且，在技術應用趨勢層面，提升檢測點數、減少錯誤發生率已經屬于必要條件。因此，建議細化系統檢定工作，結合航空工業檢定部門，對系統指標進行全面、精準檢定，從而保障檢測成果清單內容的完整性與有效性。

最后，航空電纜綜測技術以數據化思維為準，航空電纜檢測企業在實際的檢測系統研發設計環節，應該將產業鏈思維、系統性思維、數據化思維關聯起來，從思路決定出路的基本原則出發，對三者之間的一致性或共性基礎做深入一步的探討，建議加強對航空電纜檢測數據庫的建設。同時，以實際機型為準，從導線檢測、阻值檢測、絕緣檢測等檢測內容方面出發，通過應用數據共享機制、利用信息管理平臺，促進飛機電子電氣子系統數據庫與綜測系統間的數據交換。進而輔助檢測系統較為快速的識別出電氣特性、提高綜測系統應用效用。

4 結束語

自我國C919 大飛機研制成功之后，我國航空事業已經進入了新的工業化發展階段。通過以上分析可以看出，航空電纜檢測技術的發展經歷了三大主要階段，在新時期的發展現狀表明其正在向著全數字化方向進行升級轉型。雖然當前航空電纜檢測技術的智能化程度相對較高，但是在應用實踐方面，諸多檢測方案的開發設計與功能模塊設置時仍然存在同一化現象。因此，為了進一步實現航空電纜檢測技術的升級應用，建議先從技術研發的層面進行深化研究，再借助應用實踐中的反饋機制建立以人工智能等算法為準的可循環優化模式，進而為航空電纜檢測的全數字化創新發展提供技術支持。