[發(fā)明專利]一種基于圖形匹配算法的飛機(jī)線纜網(wǎng)絡(luò)故障定位方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310438433.0
• 申請(qǐng)日: 2013-09-23
• 公開（公告）號(hào): CN103558513A
• 公開（公告）日: 2014-02-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 石旭東;劉承宗;李曉暉;李鵬舉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國民航大學(xué)
• 主分類號(hào): G01R31/11
• 分類號(hào): G01R31/11
• 代理公司: 天津才智專利商標(biāo)代理有限公司 12108
• 代理人: 呂志英

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于故障診斷領(lǐng)域，特別是涉及一種基于圖形匹配的飛機(jī)線纜網(wǎng)絡(luò)故障定位方法。?

背景技術(shù)

飛機(jī)線纜是指在飛機(jī)上為電氣系統(tǒng)提供動(dòng)力能源和傳輸控制信號(hào)的硬件裝置，由連接導(dǎo)線、連接器等眾多器件組成，是飛機(jī)上連接供電電源、機(jī)電設(shè)備、電子設(shè)備和控制系統(tǒng)的重要能源和信息通道，對(duì)飛行控制和飛行安全等起到了至關(guān)重要的作用。隨著航空技術(shù)的高速發(fā)展，現(xiàn)代飛機(jī)上所采用的當(dāng)今世界尖端科技越來越多，其機(jī)載設(shè)備更是反映了眾多專業(yè)門類的先進(jìn)科技成果。機(jī)載設(shè)備包括了動(dòng)力系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、燃油系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)、飛行控制系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)、導(dǎo)航系統(tǒng)、通訊系統(tǒng)、起落架系統(tǒng)等及各類顯示儀表，這些系統(tǒng)之間的信號(hào)交聯(lián)關(guān)系越來越錯(cuò)綜復(fù)雜。如自動(dòng)飛行控制系統(tǒng)就和監(jiān)視系統(tǒng)、導(dǎo)航系統(tǒng)、動(dòng)力系統(tǒng)、飛行控制系統(tǒng)、顯示儀表等有信號(hào)交聯(lián)關(guān)系，這樣就導(dǎo)致了飛機(jī)線纜縱橫交錯(cuò)，十分龐大繁雜。如此繁雜的線纜，數(shù)以千計(jì)的導(dǎo)線，數(shù)以萬計(jì)的接頭檢測點(diǎn)，不能有半點(diǎn)差錯(cuò)，否則不是造成機(jī)載設(shè)備損壞，就是造成飛機(jī)某些功能失常，甚至?xí)?duì)飛行安全造成危害。?

飛機(jī)線纜故障在飛機(jī)制造裝配過程中就有可能出現(xiàn)，使飛機(jī)線纜完整性測試成為飛機(jī)總裝過程中的一項(xiàng)重要工作。在飛機(jī)制造過程中,飛機(jī)線纜敷設(shè)安裝以后，在機(jī)載設(shè)備安裝前，需要利用測試系統(tǒng)對(duì)飛機(jī)的所有線纜進(jìn)行測試，驗(yàn)證所有飛機(jī)線纜是否正確連接，確定飛機(jī)線纜中是否有連接故障和線路故障，對(duì)飛機(jī)線纜進(jìn)行完整性檢查,以避免由于線纜原因而增加機(jī)載設(shè)備調(diào)試難度。同時(shí)還可以保證不會(huì)因?yàn)榫€纜的故障差錯(cuò)而損壞昂貴的機(jī)載設(shè)備，確保飛機(jī)的各個(gè)系統(tǒng)功能正常，更重要的是可以消除隱患，確保飛行安?全。?

如果飛機(jī)線纜中存在故障，就需要在不拆除大量飛機(jī)線纜固定裝置和飛機(jī)夾層的前提下，利用先進(jìn)的飛機(jī)線纜故障定位技術(shù)在具有多分支的飛機(jī)線纜網(wǎng)絡(luò)內(nèi)快速尋找故障位置，并可以發(fā)現(xiàn)飛機(jī)線纜中的一些間歇性故障，以便于維修與更換。在現(xiàn)有的飛機(jī)線纜故障檢測方法中，反射檢測方法是一種常用的測試技術(shù)。反射方法的原理是向線纜的一端發(fā)射一個(gè)低壓高頻脈沖參考信號(hào)，由于線纜故障會(huì)導(dǎo)致其阻抗發(fā)生變化，參考信號(hào)則會(huì)在故障處發(fā)生反射。在信號(hào)入射端檢測到反射信號(hào)，利用入射信號(hào)與反射信號(hào)的延遲時(shí)間可以計(jì)算線纜故障位置，反射信號(hào)的幅值和方向可以判斷故障的類型。但是對(duì)于飛機(jī)線纜網(wǎng)絡(luò)多分支結(jié)構(gòu)復(fù)雜，線纜類型多樣引起的多次反射以及信號(hào)的多次反射衰減現(xiàn)象，僅依靠反射測量得到的發(fā)射波形還不能夠精確地對(duì)故障類型及位置進(jìn)行定位。?

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)上述技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明的目的是提供一種基于圖形匹配的飛機(jī)線纜網(wǎng)絡(luò)故障定位方法，基于圖形匹配的飛機(jī)線纜網(wǎng)絡(luò)故障定位方法，精準(zhǔn)確定飛機(jī)多分支線纜網(wǎng)絡(luò)故障定位，對(duì)于提高飛機(jī)制造裝配工作效率，消除飛機(jī)電氣線路故障隱患，提高飛機(jī)制造裝配和使用維修效率，保證飛機(jī)安全均具有重要意義。?

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是提出一種基于圖形匹配算法的飛機(jī)線纜網(wǎng)絡(luò)故障定位方法，該方法是基于虛擬儀器檢測平臺(tái)利用多分支線纜網(wǎng)絡(luò)多反射的波形特點(diǎn)，采集多種飛機(jī)線纜網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的無故障反射波形；利用反射檢測方法采集線纜網(wǎng)絡(luò)反射波形的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)包括有PXI總線控制器、信號(hào)發(fā)生器模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、計(jì)算機(jī)、顯示器和T型接頭，利用LabSQL將數(shù)據(jù)庫文件導(dǎo)入虛擬儀器檢測平臺(tái)并在虛擬儀器平臺(tái)對(duì)數(shù)據(jù)庫文件進(jìn)行操作，包括以下步驟：?

1）采集各種飛機(jī)線纜網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的無故障反射波形作為故障定位圖形匹配運(yùn)算時(shí)的模板波形，并將波形數(shù)據(jù)導(dǎo)入到數(shù)據(jù)庫軟件中；?

2）通過LabSQL將上述模板波形數(shù)據(jù)導(dǎo)入到虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)中建立無故障反射波形信息庫，并建立能夠在虛擬儀器平臺(tái)對(duì)數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)用操作的VI（Virtual?Instrument虛擬儀器）；?

3）對(duì)故障線纜網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行檢測得到故障線纜網(wǎng)絡(luò)反射波形；?

通過對(duì)模板信息庫中模板波形的調(diào)用，經(jīng)過圖形匹配運(yùn)算查找與故障線纜網(wǎng)絡(luò)反射波形匹配的模板波形，根據(jù)匹配結(jié)果確定出現(xiàn)故障的線纜網(wǎng)絡(luò)分支結(jié)構(gòu)；?

4）根據(jù)圖形匹配計(jì)算模板反射波形與故障反射波形相似系數(shù)與差值系數(shù)確定故障類型及故障具體的分支位置。?

本發(fā)明的效果是：針對(duì)飛機(jī)線纜網(wǎng)絡(luò)反射檢測的多反射現(xiàn)象，利用反射檢測得到模板反射波形并建立無故障反射波形信息庫，結(jié)合圖形匹配算法對(duì)故障反射波形與模板反射波形進(jìn)行多分支線纜網(wǎng)絡(luò)故障定位。?

附圖說明

圖1為本發(fā)明飛機(jī)線纜網(wǎng)絡(luò)故障定位方法流程圖；?

圖2為本發(fā)明提供的基于圖形匹配方法實(shí)現(xiàn)檢測飛機(jī)線纜網(wǎng)絡(luò)故障的方法流程圖；?