СИСТЕМА АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ ИНТЕРАКТИВНОЙ ЭЛЕКТРОННОЙ ДОКУМЕНТАЦИИ КОНТРОЛЯ, ДИАГНОСТИКИ И РЕМОНТА ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЦЕПЕЙ СЛОЖНЫХ ТЕХНИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ Российский патент 2024 года по МПК G01R31/28 G06F17/00 

Изобретение относится к области технического обслуживания и ремонта сложных технических изделий, включая изделия вооружения, военной и специальной техники, в частности - к ремонту электрических цепей этих изделий.

Известны устройства для контроля электрических цепей сложных технических изделий, включающие в свой состав коммутаторы с набором коммутируемых каналов на полное количество контактов контролируемых электрических цепей изделия, измерительные приборы, предназначенные для измерения параметров электрических цепей изделия, компьютер, к которому через интерфейсную магистраль подключены коммутатор и измерительные приборы, а также набор технологических жгутов, с помощью которых каналы коммутатора подключают к контактам разъемов контролируемого изделия.

Примером такого устройства является автоматизированная система контроля и диагностики (АСКД) электрических цепей по патенту RU 2534387 С1, 27.11.2014 (по заявке 2013129134, 27.06.2013). Контроль качества электрических цепей в данной АСКД осуществляется на основе сводной таблицы электрических соединений контактов всех разъемов изделия между собой, вводимой в память компьютера АСКД перед началом контроля качества электромонтажа изделия в целом. Сводная таблица электрических соединений обычно входит в состав эксплуатационной документации (ЭД) контролируемого изделия.

Достоинствами устройства по патенту RU 2534387 С1, 27.11.2014 (по заявке 2013129134, 27.06.2013) являются:

1) обеспечение контроля качества всей совокупности электрических соединений за счет подключения каналов АСКД ко всем контактам разъемов, входящих в состав электромонтажа контролируемого изделия;

2) отсутствие необходимости разработки сводных таблиц электрических соединений для применения АСКД, т.к. такие таблицы входят в состав эксплуатационной документации контролируемого изделия.

Недостатком устройства по патенту RU 2534387 С1, 27.11.2014 (по заявке 2013129134, 27.06.2013) является невозможность использования подобных полномасштабных АСКД при контроле и диагностике электрических соединений в составе ограниченного пространства кабин сложных технических изделий (СТИ).

Еще одним недостатком является отсутствие в ремонтной документации указаний и подсказок ремонтному персоналу по идентификации неисправностей и указаний по устранению дефектов, выявляемых в процессе контроля электрических цепей.

Для работы на штатных местах составных частей (СЧ) изделий, когда в условиях ограниченного рабочего пространства нельзя применять полномасштабные АСКД, предусмотрено применение более компактных переносных автоматизированных систем контроля и диагностики (ПАСКД) на ограниченный состав контролируемых электрических соединений.

Примером такого устройства и реализуемого им способа контроля электрических цепей сложных технических изделий в условиях ограниченного рабочего пространства является ПАСКД по патенту RU 2569911 С2, 10.12.2015.

Устройство по патенту RU 2569911 С2, 10.12.2015 включает в свой состав компьютер, к которому через интерфейсную магистраль подключены двунаправленный коммутатор на ограниченное количество каналов и измерительный прибор, а также два технологических жгута, с помощью которых ПАСКД подключают к контактам опорного разъема (в месте предполагаемого дефекта электромонтажа) и поочередно к контактам электрически сопряженных разъемов (которые по документации на контролируемое изделие должны иметь электрические соединения с опорным разъемом).

Определение места предполагаемого дефекта и выбор опорного разъема может производиться с помощью встроенной системы контроля изделия или визуально (обнаружение места явных повреждений монтажа). Благодаря этому отпадает необходимость контроля электрических соединений между контактами всех разъемов изделия, т.к. достаточно проверить целостность электрических цепей между контактами (одним или несколькими) опорных разъемов в месте выявленных дефектов и контактами сопряженных с ними разъемов.

Для управления процедурой контроля электрических цепей между контактами каждого опорного разъема и контактами электрически сопряженных с ним разъемов изделия в ПАСКД по патенту RU 2569911 С2, 10.12.2015 предусмотрено использование частных таблиц электрических соединений (ЧТС).

Каждая ЧТС содержит описание электрических соединений контактов опорного разъема с контактами других разъемов, электрически сопряженных с опорным разъемом согласно схеме электрических соединений изделия. Для обеспечения возможности применения ПАСКД по патенту RU 2569911 С2, 10.12.2015 для контроля электрических соединений каждого разъема из состава изделия с сопряженными с ним разъемами, необходимо разработать и иметь в составе ПАСКД полный перечень ЧТС на все разъемы из состава электромонтажа изделия. Следовательно, для сложных технических изделий, содержащих несколько сотен разъемов, необходимо сформировать соответствующее количество частных таблиц соединений. Структура и решения по неавтоматизированному проектированию ЧТС, предназначенных для применения в ПАСКД, изложены в описании к патенту РФ 2569911.

ПАСКД по патенту RU 2569911 С2, 10.12.2015 и описанная в патенте неавтоматизированная система проектирования ЧТС принимаются в качестве прототипа к заявленному изобретению.

Достоинствами прототипа являются:

1) компактность технической реализации ПАСКД и ЧТС, позволяющие проводить работы по контролю и диагностике электромонтажа в ограниченном пространстве кабин СЧ сложных технических изделий;

2) оперативность выявления и устранения дефектов электромонтажа с применением ЧТС за счет ограничения области контроля электрическими соединениями опорного разъема с сопряженными разъемами в месте предполагаемого дефекта.

Недостатками известного технического решения по патенту RU 2569911 С2, 10.12.2015 являются:

1) трудоемкость неавтоматизированного формирования совокупности частных таблиц соединений на всю номенклатуру разъемов каждого типа сложных технических изделий (СТИ);

2) отсутствие указаний по идентификации вида неисправности и по способам устранения выявленных неисправностей (ремонта) электрических цепей;

3) недостаточная достоверность неавтоматизированного проектирования ЧТС из-за ошибок оператора.

Каждый разъем электромонтажа современных СТИ может иметь до 200 контактов. Каждый контакт опорного разъема может иметь электрические соединения с несколькими контактами сопряженных разъемов (например - 2). Для описания всех электрических соединений и формирования ЧТС на один опорный разъем требуется заполнить в ЧТС не менее 400 полей, (см. описание по патенту RU 2569911 С2,10.12.2015). В этом случае формирование всей совокупности ЧТС на электромонтаж изделия, содержащий более 200 разъемов, потребуется заполнение вручную не менее 80 ООО полей записи ЧТС, что составляет большую трудоемкость. Кроме того, при формировании такого количества записей вручную неизбежны ошибки исполнителей, что приведет к снижению достоверности контроля электрических соединений с применением ПАСКД и соответствующих ЧТС.

Целью изобретения является устранение недостатков прототипа, а именно:

1) сокращение трудоемкости формирования совокупности ЧТС сложных технических изделий;

2) повышение достоверности формирования совокупности ЧТС сложных технических изделий за счет исключения непосредственного участия исполнителей в описании электрических соединений в составе формируемых ЧТС;

3) включение в состав документации указаний по идентификации видов неисправностей электрических цепей (ЭЦ) и технологических указаний по способам устранения выявленных неисправностей (ремонту ЭЦ);

4) реализацию интерактивного взаимодействия оператора и ПАСКД на основе введенных в электронную документацию ремонта ЭЦ соответствующих функциональных возможностей.

Поставленная цель достигается тем, что формирование совокупности интерактивной электронной документации контроля, диагностики и ремонта электрических цепей (ИЭД КДР ЭЦ), включая ЧТС, для контроля электромонтажа сложных технических изделий с применением ПАСКД по патенту RU 2569911 С2, 10.12.2015, производится автоматизировано с применением заявленной системы.

Структурная схема системы автоматизированного проектирования интерактивной электронной документации контроля, диагностики и ремонта электрических цепей (далее - САПР ИЭД КДР ЭЦ) приведена на чертеже.

САПР включает в свой состав: блок электронной модели электромонтажа изделия 1, представленной в виде электронного описания таблицы электрических соединений изделия; блок анализа ЭЦ 2, содержащий программу перебора описаний ЭЦ и перечень разъемов изделия; блок управления формированием ИЭД 3; блок формирования ЧТС 4; блок идентификации неисправностей 5; блок технологических указаний по ремонту ЭЦ 6; блок формирования модулей интерактивного взаимодействия 7; блок формирования комплектов ИЭД КДР ЭЦ 8 и промежуточный носитель информации 9 для записи спроектированного комплекта ИЭД.

САПР (на чертеже) работает следующим образом.

Перед началом формирования комплекта ИЭД в блок 1 вводится формализованное описание таблицы электрических соединений изделия. В блок 2 вводится полный перечень разъемов, входящих в электрическую схему изделия. В блок 5 вводится полный перечень признаков возможных неисправностей и их идентификаторов. В блок 6 вводится полный перечень технологических указаний по ремонту ЭЦ с идентификаторами неисправностей, подлежащих устранению. В блок 7 вводятся типовые модули интерактивного взаимодействия для каждого идентификатора неисправностей. В блок 3 вводят программу управления формированием комплекта ИЭД, обеспечивающую синхронизацию работы остальных блоков САПР.

Инициирующим действием по запуску процесса формирования ИЭД является запуск блока 3.

Блок 3 по электрической связи подает сигнал управления на блок 2. По сигналу от блока 3 блок 2 выбирает в своей памяти идентификатор первого контакта первого разъема электромонтажа изделия (из перечня разъемов) и подает запрос в блок 1. В ответ на запрос из блока 2 в блоке 1 из таблицы соединений выбираются идентификаторы всех контактов разъемов, имеющих соединения (электрические цепи) с контактом из поступившего запроса. По завершении подборки всех контактов разъемов, имеющих соединение с заданным в запросе контактом, блок 1 выдает в блок 2 ответ на запрос, в котором содержится идентификатор контакта из запроса и перечень идентификаторов контактов разъемов, имеющих соединения с заданным в запросе контактом. По каждой выявленной электрической цепи присоединяются характеристики проводника, содержащиеся в описании таблицы соединений изделия. Сформированное описание соединений заданного первого контакта первого разъема с контактами других разъемов передается из блока 2 в блок 4, в котором начинает формироваться ЧТС по первому разъему. После этого по управляющему сигналу от блока 3 блок 2 выдает в блок 1 очередной запрос, содержащий идентификатор следующего (второго) контакта этого разъема. Выполняется аналогичный рассмотренному цикл формирования связей заданного контакта и передачи сформированных соединений в блок 4. Процесс продолжается до тех пор, пока не будут сформированы соединения последнего контакта заданного номера разъема. По завершению передачи описаний соединений последнего контакта заданного разъема блок 2 передает в блок 3 признак завершения заданного процесса по заданному номеру разъема. По этому признаку блок 3 последовательно выдает управляющие сигналы: 1) на блок 4, по которому блок 4 передает в блок 5 данные сформированной ЧТС на заданный разъем; 2) на блок 5, по которому в блоке 5 к ЧТС прикрепляются описания вероятных неисправностей контролируемых цепей и идентификаторы этих неисправностей, после чего сформированные данные передаются в блок 6; 3) в блок 6, по которому к сформированным ранее данным присоединяются технологические указания по устранению вероятных неисправностей с идентификаторами этих неисправностей, после чего сформированные данные передаются в блок 7; 4) в блок 7, по которому к сформированным данным прикрепляется модуль интерактивного взаимодействия оператора с ИЭД, после чего формирование ИЭД КДР ЭЦ по заданному разъему завершено и она передается в блок 8 для накопления комплекта ИЭД на изделие. Блок 8 подает на блок 3 сигнал о завершении формирования ИЭД по заданному разъему, после чего блок 3 выдает на блок 2 управляющий сигнал на продолжение процесса формирования ИЭД для очередного разъема.

Блок 2 проверяет, есть ли в его памяти не проработанные разъемы. Если есть, то запускается рассмотренный цикл формирования ИЭД по очередному разъему. Если все разъемы из перечня проработаны, то блок 2 выдает на блок 3 признак завершения процесса формирования комплекта ИЭД на все изделие. По этому признаку блок 3 выдает на блок 8 разрешение записать сформированный комплект ИЭД на промежуточный носитель 9 для последующего использования в составе ПАСКД при проведении работ по ремонту ЭЦ данного изделия.

Сформированный с помощью заявленной САПР комплект ИЭД подлежит использованию с применением ПАСКД по патенту РФ 2569911, как и ЧТС - прототип, следующим образом.

После того, как заменой подозреваемых на отказ сменных элементов (СЭ) РЭА на исправные СЭ из состава ЗИП устранить неисправность изделия не удается, вероятной причиной отказа изделия является неисправность электрической цепи. К месту работ доставляется ПАСКД с введенным в ее память комплектом ИЭД КДР ЭЦ. Один из технологических жгутов ПАСКД подключают к разъему подозревавшегося на отказ СЭ РЭА (к опорному разъему).

Вводят в ПАСКД идентификатор разъема (принятого за опорный). Модуль интерактивного взаимодействия активирует соответствующую ИЭД и выдает на экран ПАСКД идентификатор сопряженного разъема. Оператор подключает второй технологический жгут ПАСКД к указанному сопряженному разъему и запускает работу ПАСКД на основе ИЭД. Последовательно производится проверка целостности соединений до тех пор, пока не обнаруживается неисправность ЭЦ. Модуль интерактивного взаимодействия выдает на экран ПАСКД идентификаторы контактов опорного и сопряженного разъемов, между которыми выявлена неисправность цепи, а также признаки возможных неисправностей (обрыв проводника, некачественная пайка, замыкание...). Оператор устанавливает вид неисправности и вводит признак неисправности (выбирает из таблицы, воспроизведенной на экране). Модуль интерактивного взаимодействия выдает на экран технологические указания по устранению неисправности. После ремонта ЭЦ, оператор проводит повторную проверку восстановления цепи. В случае нескольких повреждений процесс контроля, диагностики и проверки проводится путем переустановки второго технологического жгута ПАСКД на другие сопряженные разъемы.

Таким образом, заявленное техническое решение устраняет недостатки прототипа (неавтоматизированного проектирования ЧТС по патенту РФ 2569911) и позволяет получить новый технический результат, а именно:

• значительно (примерно - на два порядка) повысить производительность труда при проектировании;

• повысить достоверность проектируемой документации;

• реализовать подсказки и технологические указания по ремонту ЭЦ, тем самым снижая требования к квалификации ремонтного персонала без снижения качества ремонта.

Заявленная система реализуется на серийных средствах вычислительной техники и отечественной операционной системе (например, ОС Астра Линукс соответствующей версии).

Изобретение относится к области технического обслуживания и ремонта сложных технических изделий, в частности к ремонту электрических цепей этих изделий. Сущность: система автоматизированного проектирования (САПР) интерактивной электронной документации (ИЭД) контроля, диагностики и ремонта электрических цепей (КДР ЭЦ) сложных технических изделий (СТИ) содержит соединенные между собой блок электронной модели электромонтажа СТИ, блок анализа электрических цепей (ЭЦ), блок управления формированием ИЭД КДР ЭЦ, блок формирования частных таблиц электрических соединений (ЧТС), блок идентификации неисправностей, блок формирования технологических указаний по ремонту ЭЦ, блок формирования модулей интерактивного взаимодействия, блок формирования комплектов ИЭД КДР ЭЦ и промежуточный носитель информации для записи сформированных комплектов ИЭД. Сформированный комплект ИЭД заносится на промежуточный носитель и вводится затем в переносную автоматизированную систему контроля и диагностики электрических цепей для ремонта электромонтажа соответствующего СТИ. Технический результат: повышение производительности труда при проектировании и достоверности проектируемой документации, обеспечение указаний по ремонту ЭЦ. 1 ил.

Система автоматизированного проектирования (далее - САПР) интерактивной электронной документации (далее - ИЭД) контроля, диагностики и ремонта электрических цепей (далее - КДР ЭЦ) сложных технических изделий (далее - СТИ), содержащая формализованное описание электрических соединений СТИ, отличающаяся тем, что в нее входят блок электронной модели электромонтажа в виде формализованного электронного описания электрических соединений СТИ, блок анализа электрических цепей (ЭЦ) с перечнем разъемов СТИ в его памяти, блок управления формированием ИЭД КДР ЭЦ, блок формирования ЧТС, блок идентификации неисправностей с перечнем вероятных неисправностей ЭЦ, блок технологических указаний по ремонту ЭЦ - с перечнем идентифицированных указаний, блок формирования модулей интерактивного взаимодействия - с комплектом типовых модулей интерактивного взаимодействия оператора с ИЭД, блок формирования комплектов ИЭД КДР ЭЦ, промежуточный носитель информации для записи комплекта ИЭД КДР ЭЦ СТИ, все блоки системы соединены между собой электрическими связями, при этом блок анализа ЭЦ соединен электрическими связями с блоком электронной модели электромонтажа СТИ и с блоком формирования ЧТС, блок формирования ЧТС соединен с блоком идентификации неисправностей, блок идентификации неисправностей соединен с блоком технологических указаний по ремонту ЭЦ, блок технологических указаний по ремонту ЭЦ соединен с блоком формирования модулей интерактивного взаимодействия, блок формирования модулей интерактивного взаимодействия соединен с блоком формирования комплектов ИЭД КДР ЭЦ, к блоку формирования комплектов ИЭД КДР ЭЦ подключается промежуточный носитель информации для записи сформированного комплекта ИЭД КРД ЭЦ, блок управления формированием ИЭД КРД ЭЦ соединен электрическими связями со всеми блоками САПР, все блоки реализуются на серийных средствах вычислительной техники.