авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА РОССИИ

КОНФЕРЕНЦИИ, КНИГИ, ПОСОБИЯ, НАУЧНЫЕ ИЗДАНИЯ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 | 2 ||

«Измерительные системы НПП «МЕРА» Сборник статей о применении продукции НПП «МЕРА» в промышленности Настоящий сборник статей ...»

-- [ Страница 3 ] --

две группы нормально токов разомкнутых контактов;

источник питания 28 В, 5 А;

возможность контроля целостности линии связи с изделием НПП “МЕРА” / (495) 783-71-59 / www.nppmera.ru Ракетно-космическая отрасль Функционирование системы управления УТТС • формирование последовательности «быстрых» команд (БК) (1 мс) управления;

контроль исполнения БК по времени с применением имитаторов пиротехнических средств и отображение информации на мониторе операторской станции • автоматический контроль целостности цепей подрыва ПТС • замер и отображение величины сопротивления цепей подрыва ПТС • формирование последовательности «медленных» команд (МК) ( 0,1 с) управления • реализация логических функций по МК и сигналам исполнения МК • автоматическое и ручное включение МК управления технологических систем стенда • контроль выхода МК в процессе работы и отображение их исполнения на мониторе • внутренний аппаратный и тестовый контроль • документирование выхода и исполнения команд • автоматическое включение БК управления по циклограмме • подготовка данных • печать протокола и характеристики текущего состояния СУ на бумажных носителях С пульта управления СУ осуществляются следующие операции:

• проведение предварительной проверки набранной последовательности БК и МК с индикацией на устройстве отображения и фиксацией временного значения команд;

• регистрация всех команд управления при проведении испытаний;

• формирование последовательности БК управления;

• формирование последовательности МК управления;

• контроль тока обтекания;

• остановка работы системы в случае неисполнения наиболее ответственных команд;

• ввод на регистрирующую аппаратуру не менее 15 команд в виде «сухих контактов»;

• выдача логически обработанной информации в соответствии с программой в виде команд управления.

Программное обеспечение систем измерения и управления УТТС • Recorder – программа управления комплексом MIC • MR-300 – программа регистрации и экспресс-обработки динамических параметров • WinПОС – пакет обработки сигналов для обработки измерительной информации, графического представления и документирования • специализированное программное обеспечение системы управления (СПО) Контроль состояния объекта УТТС Управление испытательными устройствами БМП ММП данные данные ПО ПО Старт/стоп Recorder MR- Программный Программный модуль модуль управления подготовки испытаний ПО Recorder ПО WinПОС 102 НПП “МЕРА ” / (495) 783-71-59 / www.nppmera.ru Ракетно-космическая отрасль СПО системы управления УТТС осуществляет ввод и редактирование оператором данных для формирования циклограммы выдачи управляющих воздействий в виде «быстрых» команд и «медленных» команд на исполнительные пункты УТТС;

формирует циклограмму и сохраняет ее в файле на жестком диске, а также обеспечивает контроль функционирования и отображение результатов контроля.

Дополнительно надежность системы обеспечивается использованием двух ИВК MIC-036.

БК выдаются на ПТС только в соответствии с циклограммой.

МК могут выдаваться как в автоматическом режиме в соответствии с циклограммой, так и с пульта ручного управления. Ручное управление выдачей МК имеет приоритет над выдачей МК в автоматическом режиме. МК выдаются на технологические системы, на модуль синхронизации, ко торый формирует сигналы «начало отсчета» и «пуск протяжки», и передает устройствам, входящим в состав системы измерений УТТС.

Средства обработки, регистрации и представления информации объединены локальной вычис лительной сетью.

НПП “МЕРА” / (495) 783-71-59 / www.nppmera.ru 104 НПП “МЕРА ” / (495) 783-71-59 / www.nppmera.ru Ракетно-космическая отрасль Пример построения комплекса автоматизированной контрольно-проверочной аппаратуры системы измерений (АКПА СИ) АКПА СИ предназначена для управления, контроля и оценки функционирования систем измере ний изделия при проведении проверок на заводе-изготовителе и в местах проведения испытаний.

Функции • проверка работы СИ в автоматическом и ручном режимах • выдача в СИ до 124 команд управления напряжением до 33 В с током нагрузки до 1 А на команду • выдача в СИ 4-х команды управления напряжением до 33 В с током нагрузки до 3 А на команду • прием до 128-ми команд контроля работы СИ напряжением до 33 В • коммутация силовых цепей питания СИ • измерение величины постоянного напряжения в диапазоне от 0 до 50 В с точностью ± 0,1 В относительно общей «минусовой» шины питания (до 16 цепей) • измерение величины постоянного тока в диапазоне от 0 до 50 А с точностью ± 0,1 А (до 16 цепей) • измерение величины сопротивления изоляции между «минусовой» шиной питания СИ и корпусом проверяемого изделия (напряжение не более 30 В) в диапазоне от 1 до 20 МОм • проверка целостности цепей питания и наличия короткого замыкания между плюсом и минусом источника напряжения «27 В»

• прием телеметрической информации (ТМИ) существующих структур от БРТС изделия • прием ТМИ с датчиковой аппаратуры системы наземных измерений • представление информации о работе СИ в режиме реального времени • документация и хранение информации о работе СИ • вывод информации текущего времени, отсчет интервалов времени в диапазоне от 0 до 3600 секунд и синхронизация работы с системой единого времени • контроль своей работы совместно с наземной кабельной сетью при помощи блока имитации работы • допускается дистанционное управление блока силового управления, расположенного на расстоянии до 10 километров от рабочей станции операторов Технические характеристики АКПА СИ АКПА СИ обеспечивает:

• непрерывный прием и запись измерительной информации (ИИ) с одновременным отображе нием данных ИИ в виде осциллограмм или цифровых значений на видеомониторе;

• последующую обработку полученной и зарегистрированной ИИ в полном объеме с помощью компьютера операторской станции;

• самодиагностику измерительных модулей и устройств;

• вероятность безотказной работы в цикле использования (Тц=24 часа) не менее 0,99.

Телеметрические каналы Количество каналов приема телеметрической информации СИ Чувствительность каналов телеметрической станции, мкВ, не хуже для аналоговых БРТС — 30;

для цифровых БРТС — Избирательность по соседнему каналу, дБ, не менее Избирательность по зеркальному каналу, дБ, не менее Прием радиосигналов в диапазоне от 120 МГц до 250 МГц от систем измерений с информативностью:

- СКУТ- 40………………………………………320/640 тыс. изм/с - «Сириус»……………………………………….320 тыс. изм/с - «Орбита»……196608, 393216, 786432, 1582864, 3145728 бит/секунду НПП “МЕРА” / (495) 783-71-59 / www.nppmera.ru Ракетно-космическая отрасль Измерительные каналы Количество измерительных каналов (максимальное):

от мостовых тензометрических и тензорезистивных датчиков от потенциометрических датчиков и датчиков с выходом по напряжению от датчиков термопар от контактных датчиков Количество измерительных каналов приема информации от телеметрического согласующего устройства Предел основной приведенной погрешности, % измерения напряжения тензорезисторов 0, измерения относительных напряжений тензодатчиков 0, измерения относительного сопротивления потенциометрических датчиков 0, Динамический диапазон входного сигнала по напряжению, дБ, не менее Частота опроса аналоговых измерительных каналов, Гц 10... Частота опроса сигнальных измерительных каналов, Гц 10... Точность привязки измерительных параметров к шкале времени, с, не более 0, Погрешность измерения напряжения постоянного тока в цепях питания систем измерений, В, не более 0, Погрешность измерения постоянного тока в цепях питания систем измерений, А, не более 0, Диапазон измерения ТЭДС термопар, мВ - 10... + Диапазон относительного сопротивления потенциометрических датчиков, % 0... Диапазон измерения относительного напряжения тензодатчиков, мВ/В - 2...+ Функции блоков АКПА СИ Рабочая станция операторов (РСО) • загрузка программ испытаний систем измерений • изменение программы испытаний СИ в режиме реального времени • выдача управляющих команд блоку силового управления в автоматическом и ручном режимах • регистрация и отображение информации, принятой от БСУ, СНИ и СИ • обработка полученной информации для отчета об испытаниях Блок системы наземных измерений (СНИ) • сбор, преобразование и передача измерительной информации от датчиков потенциометри ческого типа, тензодатчиков и тензорезисторов, включенных по мостовой схеме, термопар типа ВР и ХК, сигнальных параметров контактных датчиков к РСО по интерфейсу Ethernet на расстояние до 500 метров Блок силового управления (БСУ) • формирование и выдача команд управления бортовой автоматикой СИ и СНИ в виде релейных команд («сухих контактов») и в цифровой форме • управление наземными источниками питания и коммутация силовых шин питания СИ • прием аналоговых и дискретных сигналов от бортовой автоматики СИ и СНИ • проверка целостности цепей питания и выявление короткого замыкания между плюсом и минусом источника питания 27 В • проверка сопротивления изоляции минусовых цепей питания СИ относительно корпуса • измерение напряжений и токов на силовых шинах питания СИ • организация приема и передачи информации между РСО и БСУ на расстоянии до 10 километров • защита СИ и СНИ при нештатной ситуации Блок имитации работы бортовой аппаратуры (БИР) • имитация токовых нагрузок проверяемой системы измерений • проверка АКПА СИ и наземной кабельной сети перед подключением проверяемой СИ 106 НПП “МЕРА ” / (495) 783-71-59 / www.nppmera.ru Ракетно-космическая отрасль Структура АКПА СИ Рабочая станция операторов РСО Стойка приборная РСО 1 Стойка приборная РСО Станция оператора Станция оператора Устройство Устройство приема комплекта проверочной системы наземных регистрации и демодуляции ТМИ аппаратуры (ОС КПА) измерений ТМИ ТМР MIC-ТМ (ОС СНИ) Модуль Модуль синхронизации синхронизации Ethernet коммутатор Ethernet коммутатор МЕ-020 МЕ- Сигналы СЕВ Пульт ручного Пульт ручного Пульт ручного управления управления управления Блок силового управления БСУ оператора оператора оператора систем общих команд системы АВТИ-СНИ Ethernet коммутатор (ПУО ОК) «Орбита»

(ПУО АВТИ) (ПУО Орбита) Комплекс Модуль вычислительный синхронизации управляющий МЕ- MIC- Ethernet Блок системы наземных измерений СНИ Эквивалент бортового питания + 27 В СНИ Модуль коммутации МЕ- MIC-026-03- МС-114UP/8 кан МС-114UP/8 кан МС-114UP/16 кан Сигналы датчиков Блок имитации работы БИР MIC-026-03- Комплекс МС-212/4 кан вычислительный управляющий МС-212/4 кан MIC- MIC-026-03- МС-401/16 кан МС-401/16 кан Модуль нагрузки МЕ- НПП “МЕРА” / (495) 783-71-59 / www.nppmera.ru Ракетно-космическая отрасль Назначение и технические характеристики модулей блоков АКПА СИ МЕ-020 предназначен для формирования управляющих сигналов синхронизации работы крейт-контроллеров и модулей при построении измерительных систем на базе нескольких комплек сов MIC.

Количество каналов (МЕ-020 В4/МЕ-020 В8) 4/ Напряжение гальванической изоляции (вход - выход - источник питания), В 1 Напряжение входных сигналов ТТЛ уровень Входное сопротивление, кОм Напряжения выходных сигналов ТТЛ уровень Выходное сопротивление, Ом Выходное сопротивление (выход тактовой частоты), Ом Напряжение питания, В Потребляемая мощность, не более, Вт Состав измерительно-вычислительного комплекса MIC- • модуль измерения напряжения постоянного тока МС- • модуль МС-212, предназначенный для работы с мостовыми, 1/2-мостовыми тензодатчиками, одиночными тензорезисторами сопротивлением 100…1000 Ом при проведении статических и динамических измерений • модуль МС-401, предназначенный для приема дискретных сигналов по 16-ти каналам с гальванической развязкой МIC- Комплекс вычислительный управляющий MIC- Назначение • коммутация цепей подачи питания с контролем сопротивления изоляции, целостности цепей и отсутствия короткого замыкания • контроль величины напряжения и тока в цепях коммутации питания • формирование и выдача дискретных команд управления на ПТС различного типа, средства регистрации измерительной информации и визуализации, технологические системы, средства предупредительной сигнализации в соответствии с заданной циклограммой • прием сигналов контроля исполнения команд Состав • модуль MR- • модуль ввода дискретных сигналов MR- • 16-канальный модуль измерения напряжения и силы постоянного тока MR- • модуль MR- • модуль питания цифровой MR- • модуль питания MR- • модуль питания аналоговый MR- • крейт-контроллер MR- • модуль коммутации МЕ-808 МIC- 108 НПП “МЕРА ” / (495) 783-71-59 / www.

nppmera.ru Ракетно-космическая отрасль Пример построения многоканального комплекса статических измерений (КСИ) КСИ предназначен для сбора и регистрации в едином масштабе времени, сохранения и обработ ки данных от тензометрических датчиков, датчиков перемещений, датчиков температуры и датчиков силы с целью определения напряженно-деформированного состояния узлов и конструкций, а также сил, создаваемых при статических испытаниях на прочность элементов конструкций и сборок РН «Ангара» (при нормальных и криогенных температурах).

Функции • температурная компенсация сигналов тензодатчиков • введение градуировочных характеристик и коэффициентов для каждого измерительного канала с отображением информации о градуировочных характеристиках на мониторе операторской станции • контроль обрыва цепей от датчиков и перегрузки по каналам тензоизмерений • автоматизированная балансировка измерительных каналов тензодатчиков • сквозная градуировка измерительных каналов • непрерывный прием и запись ИИ на жесткий диск в рабочих станциях с одновременным отображением данных ИИ в виде осциллограмм или цифровых значений на видеомониторе консоли управления • настройка входных параметров регистрации для каждого измерительного канала • временная привязка регистрируемых измерительных параметров к единой шкале времени с точностью до 0,001 с • контроль исходных уровней измерительных параметров с выдачей сообщений «норма»/«не норма» по каждому измерительному каналу • экспресс-обработка десяти параметров ММП в реальном масштабе времени • послеэкспериментальная обработка данных в полном объеме • передача ИИ в темпе измерения по ЛВС • управление работой двух рабочих станций и комплексов MIC-183 и MIC-036, подключенных к рабочим станциям, с одной консоли управления, удаленной от рабочих станций на расстояние до 100 м • самодиагностика измерительных модулей и устройств Состав измерительного оборудования КСИ Первичный преобразователь Количество -мостовые тензодатчики Тензодинамометры Потенциометрические датчики Термометры сопротивлений Наименование устройства Тензостанция MIC-183 Измерительно-вычислительный комплекс MIC-036R Модуль синхронизации МЕ-020В8 Модуль синхронизации МЕ-020В4 Рабочая станция Операторская станция (ноутбук) ПО Recorder ПО WinПОС Рrofessional ПО базы данных испытаний ПО передачи данных «ОРС-сервер» Программный модуль «Криостатика-клиент» Программный модуль «Криостатика-сервер» НПП “МЕРА” / (495) 783-71-59 / www.nppmera.ru Ракетно-космическая отрасль Структурная схема КСИ Рабочая станция № Операторская станция MIC-036R № Концентратор ЛВС Сигналы от датчиков MIC-183 № МЕ-020В MIC-183 № MIC-036R № Рабочая станция № 110 НПП “МЕРА ” / (495) 783-71-59 / www.nppmera.ru Ракетно-космическая отрасль Эксплуатационные характеристики КСИ • срок службы с момента сдачи в эксплуатацию до списания не менее 10 лет • среднее время наработки на отказ не менее 5000 часов • среднее время восстановления, проводимого по месту эксплуатации с использованием ЗИП, не более 1 часа НПП “МЕРА” / (495) 783-71-59 / www.nppmera.ru 112 НПП “МЕРА ” / (495) 783-71-59 / www.nppmera.ru Ракетно-космическая отрасль Система измерения вибронагрузок (СИВ) при транспортировке ракеты космического назначения Задача Проведение виброизмерений для определения уровней вибронагружений, действующих на конструкцию изделия в процессе его транспортирования от завода-изготовителя до сборочного (СбК) и стартового комплексов (СК) Космического центра Наро (Южная Корея), и сопоставление их с нормативными уровнями для принятия решения о дальнейшем продолжении работ.

Решение Мобильная система измерений на базе измерительно-вычислительного комплекса MIC-ТИ и станции сбора данных на основе ноутбука Состав СИВ • акселерометр емкостной, трехосевой • акселерометры пьезоэлектрические, трехосевые • ИВК MIC-ТИ • станция сбора данных (ноутбук Panasonic CF-30) • комплект кабелей Ethernet Технические характеристики MIC-ТИ Характеристика Значение Число регистрируемых параметров (модули виброизмерений МC-201 – 6 шт., МС-114 – 1 шт.) Основная приведенная погрешность измерений, % 0, Рабочая температура окружающей среды, оС 0...+ Диапазон входного аналогового сигнала, В ± Частотный диапазон входного канала, Гц 0... Потребляемая мощность, Вт Напряжение питания, В Допустимые внешние механические воздействия:

- ударное ускорение, g. - время непрерывной работы, ч без ограничений Масса, кг Габариты, мм 257 х 155 х НПП “МЕРА” / (495) 783-71-59 / www.nppmera.ru Ракетно-космическая отрасль Акселерометры Станция сбора ИВК MIC-ТИ ТВ1 (X, Y, Z) данных ТВ2 (X, Y, Z) В3 (X, Y, Z) Блок питания (А1) В4 (X, Y, Z) В5 (X, Y, Z) Блок питания (А2) К зарядному устройству В6 (X, Y, Z) ТВ12 (X, Y, Z) В4(X,Y,Z) В5(X,Y,Z) В6(X,Y,Z) ТУА - транспортно-установочный агрегат 114 НПП “МЕРА ” / (495) 783-71-59 / www.nppmera.ru Ракетно-космическая отрасль Акселерометр ТВ на задней опоре ТУА ТВ2, ТВ В В В ТВ1 В Акселерометр В Акселерометр В3 Акселерометры ТВ2, ТВ на переднем ложементе ТУА НПП “МЕРА” / (495) 783-71-59 / www.nppmera.ru Ракетно-космическая отрасль Транспортировка 1 этап от завода-изготовителя до аэропорта по железной дороге (на раме агрегата авиатранспортирования, установленного на ж/д платформе) 2 этап на самолете АН-124-100 (изделие находится на агрегате авиатранспортирования, установленном на жесткие опоры и закрепленном от перемещений цепями) 116 НПП “МЕРА ” / (495) 783-71-59 / www.nppmera.ru Ракетно-космическая отрасль 3 этап от аэропорта до морского порта автотранспортом (на агрегате авиатранспортирования) со скоростью 1015 км/час 4 этап от морского порта до морского причала на барже (изделие находится на агрегате авиатранспортирования, установленном на жесткие опоры и закрепленном от перемещений цепями) НПП “МЕРА” / (495) 783-71-59 / www.nppmera.ru Ракетно-космическая отрасль 5 этап от морского причала до СбК автотранспортом (на агрегате авиатранспортирования) со скоростью 1015 км/час 6 этап «сухой вывоз» изделия на СК:

• транспортирование изделия (на ТУА) от СбК до СК и от СК до СбК со скоростью до 3 км/ч 118 НПП “МЕРА ” / (495) 783-71-59 / www.nppmera.ru Ракетно-космическая отрасль • наезд на подъемно-установочный агрегат (ПУА) • вертикализация изделия на СК • опускание изделия на СК НПП “МЕРА” / (495) 783-71-59 / www.nppmera.ru Ракетно-космическая отрасль 7 этап транспортирование ракеты-носителя с космическим аппаратом (на ТУА) до СК со скоростью до 3 км/ч;

наезд на ПУА 8 этап транспортирование ракеты-носителя с космическим аппаратом (на ТУА) от СК до СбК и от СбК до СК со скоростью до 3 км/ч Программное обеспечение СИВ Регистрация параметров виброизмерений проводилась с использованием ПО Recorder, предна значенного для:

• управления режимами работы СИВ;

• вычисления характеристик параметров виброизмерений;

• отображения сигналов на мониторе компьютера;

• записи зарегистрированных данных на жесткий диск компьютера.

Обработка сигналов виброизмерений проводилась с помощью ПО WinПОС Professional путем визуального просмотра полученных реализаций в диапазоне частот до 50 Гц на пути следования изделия автомобильным, ж/д транспортом и до 320 Гц на пути следования изделия авиационным транспортом.

120 НПП “МЕРА ” / (495) 783-71-59 / www.nppmera.ru Ракетно-космическая отрасль Таблица максимальных уровней нагружения для режима «взлет-посадка»

Место установки Обозначение Направление оси датчика параметра Ось Х Ось Y Ось Z Амплитуда виброускорения, g Замер Норма Замер Норма Замер Норма Передняя опора ТВ2 (Х, Y, Z) 0,53 0,69 1, Задняя опора ТВ1 (Х, Y, Z) 0,22 0,43 0, – Верхний шпангоут 3 (Х, Y, Z) 0,24 -1±0,78 0, бака «О»

Верхний шпангоут 4 (Х, Y, Z) 0,23 ±0,9 -1±0,56 -1±1 0,47 ±0, бака «Г»

Нижний шпангоут 5 (Х, Y, Z) 0,25 -1±0,37 0, бака «Г»

– – – Шпангоут 6 (Х, Y, Z) 0,26 -1±0,32 0, хвостового отсека Программное обеспечение привязки координат GPS/ГЛОНАСС НПП “МЕРА” / (495) 783-71-59 / www.nppmera.ru Ракетно-космическая отрасль Результаты • на всех этапах транспортирования изделия от завода-изготовителя до СК Космического центра Наро процессы вибронагружений изделия зарегистрированы в полном объеме, качественно без сбоев, оборудование СИВ функционировало штатно • максимальные значения и значения спектральных плотностей виброускорений на всех этапах транспортирования не превысили нормативных уровней 122 НПП “МЕРА ” / (495) 783-71-59 / www.nppmera.ru Ракетно-космическая отрасль Система управления теплопрочностными и повторно-статическими испытаниями РКТ Функции • подготовка к эксперименту, ввод циклограмм управления • регулирование параметров, воздействующих на объект испытаний факторов (температура, механические воздействия) по введенной циклограмме • регистрация измерительной информации на жесткий диск • воспроизведение и отображение процесса регулирования MIC-400R Решение • ИВК MIC-400R с модулями МС-227, MC-212, MC- • восьмиканальный генератор сигналов MC- • многоканальный усилитель-формирователь МЕ-102R • термопары, тензодатчики, датчики перемещения Исполнительные устройства стенда теплопрочностных испытаний • кварцевые лампы накаливания • гидравлический имитатор механических воздействий среды НПП “МЕРА” / (495) 783-71-59 / www.nppmera.ru Ракетно-космическая отрасль Структурная схема системы управления теплопрочностными и повторно-статическими испытаниями Испытываемое изделие Управление нагревом Управление нагружающим Тиристорный устройством регулятор Система управления Система управления Сигналы с нагревом нагружением тензодатчиков Сигналы с и датчиков термопар перемещения Ethernet Градуировка и калибровка измерительных База данных каналов испытаний Сохранение Настройка и загрузка параметров конфигураций эксперимента испытаний ОПЕРАТОРСКАЯ СТАНЦИЯ Управляющая система состоит из 16 аналоговых и 8 дискретных каналов управления.

124 НПП “МЕРА ” / (495) 783-71-59 / www.nppmera.ru Ракетно-космическая отрасль Нормируемые метрологические характеристики измерительных каналов Измеряемые Тип модуля Диапазон Количество Предел основной величины измерений каналов приведенной погрешности, % Напряжение –10…+10 В 0, MC-114 постоянного тока –0,025…+0,025 В 0, Напряжение постоянного тока с индивидуальной MC-227U1 0, 0…10 В гальванической развязкой каналов Относительное –32 …+32 мВ/В напряжение MC-212 4 0, тензодатчиков Функции двухуровневого ПО системы управления теплопрочностными и повторно-статическими испытаниями Нижний уровень Верхний уровень (Recorder и СПО теплопрочностных испытаний) • регулирование в режиме реального времени путем • диагностика измерительных модулей выдачи сигналов управляющего воздействия • градуировка, калибровка измерительных каналов и изменение тем самым состояния объекта управ- • настройка всех параметров эксперимента:

ления • каналов обратной связи • аналоговый управляющий канал представляет со- • каналов управления бой цифровой регулятор, работающий по одному • аварийных параметров из заданных алгоритмов • задание циклограммы испытания • для повышения быстродействия цифровой регуля- • задание параметров замкнутого контура управ тор реализован на уровне крейт-контроллера ления и представляет собой программный модуль, у кото- • проведение эксперимента в автоматическом режиме рого есть входной канал, выходной канал и канал • воспроизведение и отображение данных экспе для установки эталонного значения римента в графическом и табличном виде, в виде мнемосхем и схемы испытания • сохранение и загрузка конфигурации испытания • работа экспертной системы НПП “МЕРА” / (495) 783-71-59 / www.nppmera.ru Ракетно-космическая отрасль Работа экспертной системы По каждому типу испытаний создается структура данных, в которой хранятся:

• зарегистрированные данные всех проведенных пусков, включая величины управляющих воздействий по каждому регулятору;

• список завершенных удачно пусков (удачным считается любое доведенное до конца испытание);

• коэффициенты регуляторов;

• конфигурация обратных связей;

• характеристики изделия и испытания;

• «усредненный пуск».

При формировании нового типа испыта ния существующие могут использоваться в ка Настройка испытания честве шаблона. При создании «усредненного пуска» экспертная система берет в качестве исходных данных информацию, зарегистриро ванную во время предыдущих удачных пусков.

После удачного завершения испытания или в случае изменения оператором списка удачных пусков данные, хранящиеся в «усредненном пуске», обновляются.

Воспроизведение испытания Схема испытания 126 НПП “МЕРА ” / (495) 783-71-59 / www.nppmera.ru Ракетно-космическая отрасль Система управления тепловакуумными испытаниями Система управления предназначена для обеспечения теплового режима на заданных участках изделия.

Состав • стендовая система управления и измерения средств обеспечения теплового режима (СУИ СОТР) • стендовая система управления и измерения имитатора теплового панели полезной нагрузки (СУИ ИТ ППН) Функции • индикация и регистрация показаний датчиков температуры • управление работой и подача постоянного напряжения (до 500 Вт на канал) на регулятор напряжения электронагревательных элементов (ЭНЭ) • индикация состояния каждой группы ЭНЭ • индикация и регистрация потребляемой мощности каждой группы ЭНЭ • при выходе из строя двух из трех датчиков температуры по любой группе ЭНЭ СУИ СОТР осуществляет автоматический переход на управление по настроечным параметрам с учетом состояния ЭНЭ (вкл/выкл) на момент выхода из строя датчиков, с одновременной выдачей информации об их отказе • СУИ ИТ ППН осуществляет индикацию суммарной потребляемой мощности и обеспечивает возможность перехода на ручное управление каждой группой ЭНЭ Решение • ИВК MIC- • модули МС- • 16-ти канальные модули вывода дискретных управляющих сигналов МС- • модули коммутации нагрузки МЕ- • термопары Технические характеристики СУИ Характеристика Значение Точность поддержания параметров:

для каналов температуры, оС ± для потребляемой мощности, Вт 0, Частота регистрации значений температуры и потребляемой мощности согласно циклограмме (цикл испытаний данного изделия составляет от 12 до 15 суток), раз/мин Основная приведенная погрешность измерений модулей МС-227 при частоте опроса 10 Гц, % 0, НПП “МЕРА” / (495) 783-71-59 / www.nppmera.ru Ракетно-космическая отрасль Структурная схема системы управления тепловакуумными испытаниями Стенд для тепловакуумных испытаний Сигналы Сигналы с датчиков с датчиков температуры температуры Управляющие сигналы к ЭНЭ Сервер измерительных данных СУИ СУИ ИТ СОТР ППН ETHERNET Тестирование и настройка измерительной и управляющей аппаратуры Анализ и отработка аварийных и нештатных ситуаций Отображение и запись измеряемой информации Вывод на печать в режиме реального времени измеряемых ОПЕРАТОРСКАЯ СТАНЦИЯ ОПЕРАТОРСКАЯ СТАНЦИЯ параметров 128 НПП “МЕРА ” / (495) 783-71-59 / www.nppmera.ru Ракетно-космическая отрасль ПО СУИ (ПО Recorder + специализированное программное обеспечение) Функции • тестирование и настройка измерительной и управляющей аппаратуры • анализ и отработка аварийных и нештатных ситуаций, вывод соответствующей информации оператору в визуальной и звуковой форме • отображение на экране:

• измеряемых параметров температуры текущего режима • измеряемых параметров потребляемой мощности ЭНЭ • состояния ЭНЭ (вкл/выкл) • текущего времени • запись на жесткий диск и передача на сервер измеренной информации • вывод на печать в режиме реального времени измеряемых параметров текущего режима Управление работой ЭНЭ осуществляется как по заранее заданной циклограмме испытаний, так и по команде оператора. На экран выводятся показания текущих значений тока, напряжения и элек трической мощности, а также заданное значение электрической мощности и индикация «вкл/выкл»

по каждому каналу.

НПП “МЕРА” / (495) 783-71-59 / www.nppmera.ru 130 НПП “МЕРА ” / (495) 783-71-59 / www.nppmera.ru Энергетика Мониторинг и диагностика гидрогенераторов Ряд технологических аварий последних лет на электроэнергетических объектах со всей очевид ностью продемонстрировал, что чрезвычайно важной задачей сегодня является совершенствование систем контроля и диагностики, модернизация автоматизированных систем управления энергетиче ских станций.

Объект мониторинга – гидротурбина Научно-производственный потенциал предприятия «МЕРА» позволяет успешно решать подоб ного рода задачи. Наше предприятие обладает опытом построения систем мониторинга агрегатов гидравлических и паровых турбин, а измерительные модули, разработанные НПП «МЕРА», могут работать с датчиками различных типов и измерять температуры, давления жидких и газообразных сред, вибрации, шумы, напряжения и микроперемещения в конструкциях, деформации, расходы, обороты, линейные и угловые перемещения и другие параметры, фиксировать срабатывание ис полнительных механизмов и выдавать управляющие сигналы. Примером подобной системы монито ринга является внедренная НПП «МЕРА» автоматизированная система контроля и диагностирования гидроагрегата (АСКДГ).

Автоматизированное рабочее место АСКДГ НПП “МЕРА” / (495) 783-71-59 / www.nppmera.ru Энергетика Комплекс программно-аппаратных средств АСКДГ предназначен для мониторинга состояния ги дроагрегата и выполняет следующие функции:

• контроль и отображение параметров, характеризующих работу гидроагрегата;

• мониторинг состояния подсистем гидроагрегата;

• сбор измеренных данных, обработка, отображение, регистрация и передача по локальной сети в АСУ предприятия;

• ведение круглосуточного архива, журнала, выдача отчета по текущему состоянию;

• выдача предупредительных предельных значений (уставок).

В состав АСКДГ входят:

• датчики;

• кабельные линии от датчиков к модулям ввода данных;

• станция сбора данных (ССД);

• специализированное программное обеспечение.

Станция сбора данных АСКДГ построена на базе ИВК MIC-036 и управляющего компьютера, свя занных между собой интерфейсом Ethernet. Специализированное программное обеспечение АСКДГ было разработано в сотрудничестве со специалистами ОРГРЭС.

ССД обеспечивает измерение и сбор, преобразование и обработку следующих физических па раметров:

• температур;

• уровней;

• давлений;

• линейных перемещений;

• расходов;

• виброускорений;

• биений вала;

• проседаний упругих камер подпятника;

• числа оборотов ротора.

Операторская станция на базе персонального компьютера позволяет решать задачи:

• управления ИВК в части задания всех режимов работы MIC-036 (выбор канала, назначения калибровочных характеристик и частоты опроса датчиков, выбор диапазона измерения и т. д.);

• приема всей информации, измеренной комплексом MIC-036;

• обработки информации с переводом ее в физические единицы и вычислением всех необходимых характеристик;

• сравнения каждого измеренного параметра (или его характеристики) с заданными уставками;

• отображения результатов вычисления и сравнения на мониторе в виде формуляров (общего и по каждому типу параметров);

• регистрации обработанной информации и формирования архива последнего часа, последних суток, последнего месяца, последнего года;

• формирования журнала неисправностей;

• распечатки сменных отчетов;

• трансляции результатов контроля и обработки по локальной сети в систему диагностики, экспертную систему и АСУТП станции.

Комплекс MIC-036 представляет собой приборный корпус, в котором установлены:

• объединительная плата;

• блок питания;

• измерительные модули;

• крейт-контроллер.

В крейт может быть установлено до 16 измерительных модулей. Работой измерительных модулей управляет контроллер, выполненный в виде модуля, установленного в разъем крейт-контроллера и подключенного к внешнему компьютеру.

132 НПП “МЕРА ” / (495) 783-71-59 / www.nppmera.ru Энергетика ИВК MIC-036 в составе АСКДГ включает в себя:

• 10 модулей сбора и преобразования температур МС-227R (всего 80 каналов);

• 2 модуля измерения динамических сигналов МС-201, (всего 8 каналов);

• 1 модуль МС-114 для измерения биений вала, проседания упругих камер и частичных разрядов (16 каналов);

• 1 модуль МС-227С для измерения уровней, давлений, расходов и линейных перемещений, (16 каналов);

• 1 модуль МС-401 для сбора дискретных сигналов (16 каналов);

• 1 модуль МС-451 для измерения числа оборотов (8 каналов);

• 1 модуль для сигнализации об аварийных ситуациях МС-402 (16 каналов).

ИВК MIC- В состав ПО АСКДГ входят следующие функциональные блоки и программные модули:

• ПО Recorder;

• ПО WinПОС;

• модуль мониторинга и регистрации АСКДГ.

ПО Recorder является универсальным инструментальным программным средством для работы с измерительной аппаратурой НПП «МЕРА». Блок ПО Recorder предназначен для настройки и тести рования аппаратных измерительных средств, для проведения калибровки, градуировки, поверки каналов, для графического отображения измеряемых данных и управления процессом измерений.

ПО Recorder позволяет подключать специализированные блоки и модули для выполнения дополни тельных функций. В процессе тестирования измерительного крейта и измерительных модулей ПО Recorder выполняет проверку работоспособности аппаратных измерительных устройств и коррект ность их настройки.

Вид окна настройки ПО Recorder (справа: список каналов) ПО WinПОС предназначено для графического отображения и математической обработки изме рительных данных, для формирования отчетов. Библиотеки ПО WinПОС реализуют используемый системой мониторинга набор функций по расчету спектра, гармоник, фазы сигнала и расчету обо ротов по тахосигналу.

НПП “МЕРА” / (495) 783-71-59 / www.nppmera.ru Энергетика Модуль мониторинга и регистрации АСКДГ предназначен для специализированной настройки перед измерением, для отображения данных в процессе мониторинга, для специализированного отображения и обработки аварийных параметров, для регистрации измеряемых данных и составле ния отчета по состоянию агрегата.

Совместная работа всех функциональных блоков и программных модулей ПО АСКДГ должным образом скоординирована. Активизация отдельных блоков и модулей выполняется автоматически при необходимости или по требованию оператора.

ПО АСКДГ дает возможность оператору отслеживать состояние групп датчиков, установленных на агрегате. Показания всех датчиков отображаются в графическом и цифровом виде с помощью гистограмм (медленно меняющиеся параметры) и графиков (быстро меняющиеся параметры).

Основной формуляр АСКДГ Формуляр «Температуры»

Основной формуляр содержит информацию о наиболее важных параметрах состояния агрегата (температуры, виброускорения, биения, датчики уровней и расходов, проседание упругой камеры подпятника).

При нажатии кнопки “Температуры”, открывается подробный формуляр отражающий темпера турный режим узлов гидроагрегата. Аналогично открываются формуляры других контролируемых параметров.

Формуляры «Годограф биения», «Технологические параметры»

Основное рабочее состояние сервера мониторинга АСКДГ — режим «Просмотр», при котором в архив сохраняются выборки данных. Для глубокого анализа состояния агрегата по записанным осциллограммам можно перевести систему в режим «Запись». После перехода в режим «Просмотр»

из режима «Запись» будут созданы файлы, содержащие сигналы с заданной в ПО Recorder частотой дискретизации. Каталог, содержащий данные файлы, будет указан в журнале событий.

134 НПП “МЕРА ” / (495) 783-71-59 / www.nppmera.ru Энергетика Оператор имеет возможность получить данные, обработать их необходимым образом и произ вести диагностику систем и узлов гидротурбины.

Для диагностики используется информация, получаемая из подсистемы сбора параметров ра боты гидроагрегата (температуры, расходы, давления, вибрации, биение вала и пр.). Программа диагностирования, разработанная НПП «МЕРА» совместно с фирмой ОРГРЭС, устанавливается на автоматизированном рабочем месте диагностики, где устанавливаются также программа просмотра станционного архива параметров и программа просмотра и анализа временных сигналов вибра ции, биения вала и диска подпятника гидроагрегата. Программа диагностирования функционирует в постоянном режиме. Период обновления входной и выходной информации составляет 8 сек. По лученная из системы мониторинга информация о текущих параметрах работы гидроагрегата обра батывается диагностической программой по алгоритмам определения неисправностей. Алгоритмы поиска неисправностей разработаны на основе анализа данных по дефектам оборудования с учетом конструктивных особенностей гидроагрегата.

Алгоритм диагностики предназначен для определения последовательности действий и решения задач поиска неисправностей узлов гидроагрегата. Данный алгоритм позволяет определять неис правности следующих основных узлов: генераторного подшипника, подпятника, турбинного под шипника, маслонапорной установки, проточной части турбины, рабочего колеса турбины, ротора генератора. При реализации алгоритма используется массив информации, формируемый АСУТП, а также сигналы от датчиков, установленных специально для подсистемы диагностирования. Часть сигналов из массива информации АСУТП поступает непосредственно в виде сигналов от датчиков, а часть в обработанном виде (вычисление средних значений, производных, разницы величин и др.).

В результате реализации алгоритма формируется информация для выдачи выходных сообщений:

• мнемосхемы с информацией о развивающейся неисправности с указанием дефекта, места и степени его развития;

• рекомендации эксплуатационному персоналу по устранению неисправности.

Принцип работы алгоритма заключается в сравнении текущих значений диагностических пара метров с их уставками, при достижении которых начинается процесс диагностирования. Предельные значения параметров, достижение которых свидетельствует о начавшемся ухудшении состояния узла гидроагрегата или начале развития какого-либо дефекта, устанавливаются на основе испыта ний или опыта эксплуатации, индивидуально для каждого отдельного агрегата ГЭС.

В основном формуляре на экран выводятся значения контролируемых параметров. При нормаль ном значении параметров они даются на зеленом фоне. При переходе за диагностическую уставку цвет меняется на желтый, а при переходе за аварийную уставку на красный. Информация о воз никшей неисправности оборудования визуализируется в окне выдачи сообщений. На мнемосхеме гидроагрегата дефектный узел отмечается желтым или красным цветом. Одновременно с этим вы дается название неисправности, а также рекомендация оперативному и ремонтному персоналу по ее устранению. При появлении информации в окне выдачи сообщений она автоматически заносится в журнал событий. Диагностические сообщения сохраняются в архиве в течение 1 мес.

ПО использует базы данных, в которых содержится информация о значениях входных пара метров, диагностических сообщениях, дефектах и рекомендациях персоналу. Программа диагно стирования функционирует в постоянном режиме. В автоматическом режиме работы программы диагностирования входные данные поступают из системы управления гидроагрегатом. Программа может функционировать также в режиме ручного ввода параметров диагностирования. В этом слу чае информация о значении параметров вводится напрямую в базу данных входных параметров.

При простейших дефектах при выходе за верхнюю или нижнюю уставку сразу сообщается о том, какой дефект развивается, и выдаются рекомендации эксплуатационному персоналу. При более сложных дефектах при выходе за диагностическую уставку начинается процесс диагностирования, заключающийся в переборе вариантов соотношения связанных между собой диагностических па раметров, после чего сообщается о том, какой дефект развивается, и выдаются рекомендации экс плуатационному персоналу.

Уставки диагностирования, список определяемых дефектов, выдаваемых рекомендаций может быть изменен с использованием стандартных программных средств, позволяющих редактировать файлы данных.

НПП “МЕРА” / (495) 783-71-59 / www.nppmera.ru Энергетика Группа диагностических параметров Режим работы гидроагрегата Группа кнопок выбора гидроагрегата Группа командных кнопок Окно показа диагностических сообщений Окно программы диагностирования гидроагрегатов Когда ССД подключена к локальной сети предприятия, возможно вести мониторинг отображае мых на рабочих формулярах гистограмм с любого компьютера, подключенного к ЛВС. Наличие соот ветствующих прав доступа позволяет редактировать формуляры и гистограммы. Также с удаленного компьютера пользователь имеет возможность просматривать архив, создавать отчеты и просматри вать журнал событий.

136 НПП “МЕРА ” / (495) 783-71-59 / www.nppmera.ru Транспорт Система испытаний двигателей внутреннего сгорания «СИАМ»

Система «СИАМ» обеспечивает проведение испытаний двигателей внутреннего сгорания — бен зиновых и дизельных. Система предоставляет возможность проводить приемо-сдаточные, серийные, ресурсные и исследовательские испытания.

СИАМ позволяет выполнять широкий круг задач по управлению испытательным стендом:

• управление двигателем — автоматический запуск, останов;

• управление нагружающим устройством (гидротормоз, индукторный тормоз) — задание и поддержание режимов нагружения;

• управление системой топливоподачи — управление механической или электронной педалью акселератора, программная имитация электронной педали;

• измерение и вычисление различных параметров двигателя: мощности, крутящего момента, величины оборотов, давления масла, температуры топлива и др.;

• управление агрегатами двигателя и стенда;

• контроль состояния двигателя и стенда с помощью многоуровневой настраиваемой системы аварийной защиты;

• гибкая настройка прав и уровней доступа персонала;

• работа в ручном и автоматическом режимах;

• предоставление развернутых отчетов по результатам испытаний, а также сохранение их в базе данных.

Поддерживается проведение испытаний, требуемых для подтверждения соответствия двигате лей экологическим стандартам Евро-1, Евро-2, Евро-3, Евро-4, Евро-5, Евро-6, по следующим стан дартным испытательным циклам:

Стационарные циклы:

• ECE R-49 — европейский 13-ти ступенчатый цикл;

• ESC — европейский стационарный цикл;

Динамические циклы:

• ETC — цикл с непрерывным (посекундным) изменением нагрузки и частоты вращения коленча того вала двигателя;

• ELR — цикл динамического нагружения для определения дымности отработавших газов.

Возможно создание произвольных циклов для исследовательских задач с временем непрерыв ной работы от нескольких тысяч часов.

Возможно испытание двигателей как с механическим управлением топливоподачей, так и со временных двигателей с электронными блоками управления (ЭБУ). Система поддерживает работу с ЭБУ по протоколам K-Line и CAN, а именно: получение данных, считывание кодов неисправностей, калибровку, прошивку.

НПП “МЕРА” / (495) 783-71-59 / www.nppmera.ru Транспорт Дымомер, газоанализатор, расходомер топлива Приборная стойка Системы кондиционирования топлива и воздуха Испытуемый двигатель Рабочее место оператора Испытательное помещение Нагружающее устройство (Гидротормоз, индукторный тормоз) Пультовое помещение Высокая гибкость системы позволяет адаптировать ее к специфическим требованиям проводи мых испытаний.

• Широкая номенклатура штатного измерительного оборудования позволяет работать с различными типами первичных преобразователей и измерять давления, температуры, крутящий момент, количество оборотов двигателя и другие параметры. Возможность масштабирования позволяет получить от десятков до сотен измерительных каналов.

• Возможность подключения внешнего измерительного оборудования различных типов и производителей по разнообразным протоколам позволяет измерять такие параметры, как удельный расход топлива, дымность отработавших газов и т. п. В настоящее время реализована поддержка оборудования фирмы AVL (расходомеры, дымомеры).

• Поддержка подключения внешних устройств по протоколу OPC.

• Открытый и хорошо документированный программный интерфейс приложения позволяет с легкостью расширять функциональность системы с помощью плагинов.

Характеристики системы «СИАМ»:

• штатное измерительное оборудование позволяет создавать каналы с частотой от 10 Гц до 216 кГц и погрешностью 0,05...0,1 %;

• компактная организация оборудования позволяет разместить его в одной приборной стойке;

• удобный пульт оператора упрощает работу с системой, позволяя быстро выполнять основные операции;

• световая и звуковая сигнализация позволяет быстро оповещать персонал о внештатных ситуациях при автономной работе стенда.

138 НПП “МЕРА ” / (495) 783-71-59 / www.nppmera.ru Транспорт Испытательные стенды под управлением системы «СИАМ» могут быть объединены в сеть с еди ным сервером базы данных. Система позволяет организовать специализированные рабочие места с доступом к результатам испытаний для руководства, конструкторов, исследователей, инженеров.

СИАМ построена на базе измерительных приборов серии MIC и программного обеспечения Recorder.


Характеристики программного обеспечения СИАМ:

• проектная настройка конфигурации системы позволяет быстро вводить в эксплуатацию новые стенды на основе имеющихся;

• программа испытания с неограниченным числом фаз, группы фаз, ветвления по условиям, проверки параметров позволяет создавать неограниченные по времени и сложности циклы испытаний двигателей;

• модуль регулирования позволяет создавать быстродействующие многоконтурные ПИД регуляторы для управления агрегатами стенда;

• настраиваемый многооконный интерфейс и формуляры отображения параметров, а также поддержка нескольких мониторов позволяют оператору легко контролировать все необходимые параметры;

• разнообразные элементы отображения информации (цифровые индикаторы, гистограммы, осциллограммы, тренды) позволяют представить различные параметры в удобном виде;

• встроенные процедуры поверки/калибровки.

НПП “МЕРА” / (495) 783-71-59 / www.nppmera.ru Транспорт Главное окно программного обеспечения системы СИАМ Сервер системы «СИАМ»

Структура системы СИАМ 140 НПП “МЕРА ” / (495) 783-71-59 / www.nppmera.ru Бортовые измерительные и радиотелеметрические системы Бортовые измерительные и радиотелеметрические системы НПП “МЕРА” / (495) 783-71-59 / www.nppmera.ru Бортовые измерительные и радиотелеметрические системы История развития ТМ направления 1998 г. Начало разработки модулей сопряжения со станциями ПРА, МА-9.

2005 г. Начало разработки телеметрической станции (ТМС) «Источник».

2007 г. Первая поставка ТМС «Источник».

2008 г. По результатам испытаний ТМС «Источник» присвоена литера «О».

2008 г. Завершена разработка системы приема и регистрации телеметрической информации (СПР ТМИ), предназначенной для установки на борт МКС.

2009 г. В июле ТМС «Источник-М» присвоена литера «О».

В рамках СПР ТМИ ТМС «Источник-М» получила сертификат Федерального космического агентства на право применения на борту МКС. Система СПР ТМИ обеспечивает на МКС регистрацию ТМИ на участке разделения транспортного корабля и спускаемого аппарата.

2009 г. Начата разработка бортовой телеметрической аппаратуры. Проходит испытания бортовая система МБ-700 НКО, предназначенная для по ставки в РКК «Энергия».

2010 г. Начато изготовление антенных систем (АС). Проводятся испытания АС диапазонов 125…250 МГц и 625…2300 МГц.

2011 г. Начата разработка бортовых передатчиков. Проводится отработка макетного образца.

2012 г. Поставка АС на площадку 254 космодрома «Байконур».

2012-2013 гг. Поставка автоматизированной контрольно-проверочной аппаратуры систем измерений (АКПА СИ) на полигоны «Капустин Яр», «Плесецк»

и в ОАО «Воткинский завод».

2012-2013 гг. Поставка двух комплектов портативного переносного наземного ком плекса приема телеметрической информации для РКК «Энергия».

2013 г. Поставка МБ-700 НКО в РКК «Энергия».

142 НПП “МЕРА ” / (495) 783-71-59 / www.nppmera.ru Бортовые измерительные и радиотелеметрические системы Функции радиотелеметрических систем Бортовая система измерений МБ- Измерение параметров различного типа:

температурных, вибрационных, тензометрических, ударных, частотных и т. д.

Контрольно проверочная аппаратура (КПА) Проверка Оперативная математическая обработка и работоспособности анализ измеренных данных:

отдельных устройств • фильтрация данных и системы в целом;

• расчет спектра (его различных формирование отчетов составляющих) • усреднение • расчет амплитуды сигнала • СКО, СКЗ • преобразование относительных величин в физические и т. д.

Контроль значений параметров Регистрация и запись измеренных и расчетных данных во внутреннюю энергонезависимую память Предоставление информации различным потребителям на борту;

прием и передача данных при помощи стандартных и ТМС «Источник-М»

специализированных цифровых интерфейсов Прием и регистрация ТМИ Математическая обработка зарегистрированной Воспроизведение данных из памяти, передача информации измерительных данных в радиоканалы в различных форматах телеметрической Формирование и печать информации в частотах 25…2500 МГц, отчетного протокола по с модуляцией ЧМ, ФМ, мощностью от 1 до результатам испытаний 10 Вт НПП “МЕРА” / (495) 783-71-59 / www.nppmera.ru Бортовые измерительные и радиотелеметрические системы Основные принципы построения и организации бортовой радиотелеметрической системы МБ- • высокая надежность (дублирование, резервирование и т. д.) • гибкая блочно-модульная организация • использование стандартных цифровых интерфейсов • настраиваемые режимы работы • жесткая циклограмма работы, реализуемая программируемыми логическими интегральными схемами (ПЛИС) • процессорная обработка MIC- Гибкая блочно-модульная организация • Система состоит из отдельных блоков.

• Каждый блок собирается из нескольких модулей.

• Для оптимальной работы системы компоновка блоков производится на этапе разработки в соответствии с требованиями технического задания (определяется количество и тип измерительных каналов) и необходимыми интерфейсами ввода/вывода.

• Интерфейсные модули, коммутаторы и маршрутизаторы, позволяют объединять в систему блоки различного функционального назначения.

• Конструкция блоков, модулей и правила их объединения каналами связи позволяют конструировать бортовые системы как сосредоточенные в минимальном объеме оборудования (моноблок), так и распределенные по составным частям летательного аппарата.

• Если результаты измерений необходимы для использования только на борту изделия без передачи их на землю, возможно автономное использование блоков в составе исследуемых объектов.

• Осуществляется гибкое управление энергопотреблением. Включение и отключение отдельных блоков бортовой радиотелеметрической системы (БРТС) производится в зависимости от режимов работы.

144 НПП “МЕРА ” / (495) 783-71-59 / www.nppmera.ru Бортовые измерительные и радиотелеметрические системы Использование стандартных цифровых интерфейсов Преимущества Для соединения блоков Для соединения в единую систему модулей в блоках • Высокая надежность, • Используются интерфейсные • Используется интерфейс полученная в процессе каналы SpaceWire и МКО PC/104, являющийся эксплуатации многими ГОСТ Р 52070-03 (аналог стандартом для разработки производителями. MIL-STD 1553B), Ethernet. встроенных систем.

• Возможность компоновки • При необходимости, системы из блоков и могут использоваться модулей различных специализированные производителей. телеметрические НЧ интерфейсы различного типа и формата кадра (ARINC-429, RS-485 и т. д.).

Настраиваемые режимы работы • Каждый режим работы системы характеризуется отдельным списком рабочих каналов (модулей и блоков), различными частотами опроса каналов, различными режимами работы интерфейсных каналов ввода/вывода, разными форматами выдаваемой телеметрической информации и т. п.

• В режиме может выполняться непосредственная передача, запись или воспроизведение и передача записанных ранее данных.

• Настраиваемые режимы позволяют оптимально использовать ресурсы БРТС и энергетические ресурсы борта в соответствии с решаемыми задачами.

Жесткая циклограмма работы • Использование ПЛИС позволяет реализовать жесткий цикл сбора данных в соответствии с текущим режимом работы, что обеспечивает высокую надежность, предотвращает возникновение зависаний и программных ошибок.

• Циклограмма сбора данных записывается в постоянную энергонезависимую память блока предварительно, на этапе настройки режимов.

Процессорная обработка • Оперативная диагностика системы • Математическая обработка данных • Поддержка интерфейса Ethernet • Операционная система реального времени • Возможность реализации алгоритмов управления НПП “МЕРА” / (495) 783-71-59 / www.nppmera.ru Бортовые измерительные и радиотелеметрические системы Основные функции, реализуемые с помощью программного математического обеспечения (ПМО) и ПЛИС Операции, требующие высокой скорости и жесткого алгоритма работы, реализуются с исполь зованием высокоинтегрированных ПЛИС индустриального исполнения с высокой тактовой частотой.

Жесткая логика работы ПЛИС позволяет с высокой скоростью обеспечивать выполнение следующих функций:

• сбор ТМИ;

• формирование ТМ кадра;

• запись данных в ППЗУ;

• запись данных в ОЗУ;

• передача данных на аппаратуру потребителей;

• воспроизведение записанной информации;

• предоставление информации по адресному запросу;

• прием информации от аппаратуры потребителей.

RISC-процессор обеспечивает • автоматическую диагностику системы;

• автоматическую диагностику блока центрального процессора, автоматическое восстановление работы, перезагрузку;


• обмен цифровой информации по интерфейсу Ethernet;

• управление режимами работы;

• автоматизированную диагностику системы при испытаниях с контрольно-проверочной аппаратурой;

• дополнительную математическую обработку измеренных данных, гибкий набор алгоритмов;

• обработку параметров вибрации/удара;

• допусковый анализ параметров;

• пересчет в физические параметры;

• алгоритм формирования канала (сжатие данных, помехоустойчивое кодирование и т. д.).

146 НПП “МЕРА ” / (495) 783-71-59 / www.nppmera.ru Бортовые измерительные и радиотелеметрические системы Встроенное ПМО бортовой системы МБ- Контроллер центральный БЦП МВ- Контроллер реализован на базе двухъядерного процессора (ядра ARM Linux и RTOS DSP/BIOS).

Linux DSP/BIOS • открытый код • операционная система • свободный инструмент реального времени разработки (С/С++) • разработка на языке • наличие большого количества высокого уровня С/С++ библиотек программ Возможности, предоставляемые Linux • разработка прикладных задач под Linux для оперативной обработки данных (открытыми инструментальными средствами) • разработка под Linux программ кодирования информации Возможности, предоставляемые операционной системой реального времени DSP/BIOS • получение данных с измерительных модулей • преобразование измеренных значений в физические величины • анализ и формирование контрольных и управляющих импульсов • запись и воспроизведение данных • сжатие данных для уменьшения объемов передаваемой ТМИ • диагностика канала (обрыв датчика, КЗ в цепи питания и т. д.) • управление сменой программ сбора данных • математическая обработка данных (спектры, фильтрация и пр.) НПП “МЕРА” / (495) 783-71-59 / www.nppmera.ru Бортовые измерительные и радиотелеметрические системы Вариант организации бортовой системы МБ- Цифровые интерфейсы Ethernet MIC-710-Х Радиоканалы SpaceWire Датчики БСИ2- MIC-700- MIC-710-Х Датчики MIC- БЦП Питание БСИ2-N Управление MIC- Видеокамеры БУП БВИ MIC- SpaceWire Антенны БВТИ SpaceWire MIC-710-Х Датчики SpaceWire MIC-700- БСИ1- MIC-710-Х БЦП1 Датчики БСИ1-N БСИ – блок сбора информации БЦП – блок центрального процессора БВИ – блок видеоинформации БВТИ – блок внешних траекторных измерений БУП – блок управления и питания 148 НПП “МЕРА ” / (495) 783-71-59 / www.nppmera.ru Бортовые измерительные и радиотелеметрические системы Функции блоков БРТС • Включает в свой состав измерительные модули БСИ • Выполняет цикл сбора данных и передает данные в БЦП БЦП • Выполняет сбор данных от БСИ, БВИ, БВТИ • Оцифровывает видеосигнал • Выполняет камеры БВИ формирование • Передает информацию в БЦП телеметрических кадров • Производит обмен информацией с бортовыми системами по цифровым интерфейсам • Выполняет запись данных в энергонезависимую память и т. п.

• Выполняет прием сигналов от навигационных спутников • Обрабатывает сигналы, производит расчет БВТИ местоположения, скорости и времени • Передает данные в БЦП • Производит включение и выключение блоков БРТС БУП по внешним командам НПП “МЕРА” / (495) 783-71-59 / www.nppmera.ru Бортовые измерительные и радиотелеметрические системы Краткие технические характеристики блока МБ- Габаритные размеры и Информативность Количество массовые характеристики и типы каналов • 120134 мм • Зависит от состава • Зависит от состава • Высота блока зависит модулей и блоков, блоков и модулей от количества модулей может быть увеличена • Может быть до (max=161 мм) за счет использования 1280 аналоговых, до • Масса блока из 9-ти дополнительных модулей 1280 температурных, модулей (максимальное ЗУ формата РС/104 до 480 «быстрых» и количество), • Запись полного потока до 3840 дискретных позволяющего измерять телеметрической каналов 64 аналоговых, информации • Общее количество 64 температурных в энергонезависимую каналов системы может и 192 дискретных память в течение 4 часов быть увеличено за параметра, при информативности счет использования не превышает 2,6 кг 4 Мбит/с нескольких БЦП Энергопотребление • Не более 6 Вт (без учета потребления датчиков) при следующем составе модулей:

МВ-134 – 2 шт., МВ-234 – 2 шт., МВ-468 – 3 шт., МВ-026 – 1 шт., МВP-710 – 1 шт.

150 НПП “МЕРА ” / (495) 783-71-59 / www.nppmera.ru Бортовые измерительные и радиотелеметрические системы Характерные особенности МБ- • Современная элементная база:

• процессор Texas Instruments, двухъядерный с ОС Linux и ОС реального времени DSP/BIOS, частотой 300 МГц;

• ПЛИС Actel.

• Все предлагаемые модули выполнены в открытом формате PC/104, широко используемом в авионике, ракетно-космической и военной технике. В данном формате работают более 150 производителей, чьи модули могут применяться в системах производства НПП «МЕРА».

Например, ряд решений НПП «МЕРА» использует модули МКО производства российской фирмы «Элкус».

• Высокие метрологические характеристики предлагаемых модулей.

• Оборудование внесено в Государственный реестр средств измерений под № 46517-11, свидетельство об утверждении типа средства измерений RU.C.34.010.A № 42283.

• Система имеет интерфейсные каналы для передачи данных в различные ТМ структуры.

Высокая надежность БРТС • Дублирование в рамках блока БСИ • Резервирование, дублирование и троирование блоков в системе • Дублирование интерфейсных кабельных соединений между блоками • Дублированная организация модулей блока сбора информации • Использование в блоке сбора информации двух независимых шин подключения модулей • Диагностика работоспособности всей системы (до датчика включительно) • Современная высокоинтегрированная элементная база • Быстродействующие RISC-процессоры, позволяющие реализовать алгоритмы декоммутации и обработки ТМИ как существующих, так и проектируемых ТМ структур без внесения изменений в аппаратную часть ТМС НПП “МЕРА” / (495) 783-71-59 / www.nppmera.ru Бортовые измерительные и радиотелеметрические системы Системы обеспечения высокой надежности БРТС Резервирование и дублирование в системе ТМИ Датчики БСИ БЦП1/ ТМИ Датчики БСИ БЦП1/ Подключение БЦП в схеме резервирования В любой момент времени работает только один из БЦП.

При неисправности первого блока он отключается и вместо него включается второй.

Управление включением/отключением блоков осуществляется внешними командами.

ТМИ БСИ1 Датчики БЦП1/ Синхро низация Датчики БСИ БЦП1/ ТМИ Подключение БЦП в схеме дублирования Работают оба БЦП, соответственно, оба блока являются источниками телеметрической информации.

152 НПП “МЕРА ” / (495) 783-71-59 / www.nppmera.ru Бортовые измерительные и радиотелеметрические системы Троирование и резервирование в системе ТМИ Датчики БСИ БЦП1/ Синхро низация ТМИ ТМИ 2 из БЦП1/ Синхро низация Датчики БСИ БЦП1/ ТМИ Подключение БЦП в схеме троирования с использованием мажоритарных схем Работают три блока, между ними производится синхронизация. Блоки формируют тройной поток телеметрической информации, проходящий через мажоритарные схемы.

ТМИ БСИ БЦП1/1 Датчики Синхро низация ТМИ БЦП1/ Синхро низация Датчики БСИ ТМИ 3 БЦП1/ Подключение БЦП в схеме резервирования без использования мажоритарных схем Допускается включение/отключение блоков по внешним командам.

НПП “МЕРА” / (495) 783-71-59 / www.nppmera.ru Бортовые измерительные и радиотелеметрические системы Контрольно-проверочная аппаратура Функции • автоматизированная проверка работоспособности отдельных блоков и системы в целом, проверка комплексным тестом с формированием результирующего протокола • работа по различным программам тестирования и проверки, изменение и настройка программ тестирования, проверка всего перечня различных типов каналов и интерфейсных линий • программирование БЦП и БСИ Состав • гибкая модульная организация системы с возможностью изменения состава модулей • строится на базе автоматизированного рабочего места оператора и группы крейтов MIC-036 со специализированными модулями Модули используются для имитации входящих воздействий, приема откликов от контролируемых устройств, обработки телеметрического кадра контролируемой системы, поступающего в виде «видео кода», и для демодуляции радиосигнала.

КПА Ethernet Ethernet Ethernet Switch APM Ethernet НЧ, команды, управление БЦП MIC-036RXI MR- MR- MT- MT- MT-...

БСИ Имитация датчиков 154 НПП “МЕРА ” / (495) 783-71-59 / www.nppmera.ru Бортовые измерительные и радиотелеметрические системы Антенные системы Функции • прием радиосигналов двух линейных поляризаций в частотных диапазонах М I, M II, M III, Д 1 – Д 2/Д 4 в режимах ручного и программного наведения на испытываемое изделие • прием ТМИ на дальностях до 1500 км • режим проверки антенного тракта путем выдачи тестовых радиосигналов Технические характеристики • автоматизированное наведение антенны по азимуту в диапазоне от 0 до 360°;

по углу места от 0 до 180° • максимальная скорость наведения в автоматизированном режиме до 24°/с • динамическая ошибка ОПУ в автоматизированном режиме не более 1° • рабочая ветровая нагрузка антенны не более 20 м/с • обеспечение непрерывного режима работы в течение 8 часов работы (1 час перерыв) Построение распределенных систем сбора и отображения ТМИ • прием и декоммутация ТМИ • оперативный анализ и отображение данных • удобное для оператора отображение требуемых параметров • регистрация данных в базу данных испытания (на сервер данных) Ethernet ОС Сервер данных Автоматизированное рабочее место ОС НПП “МЕРА” / (495) 783-71-59 / www.nppmera.ru Бортовые измерительные и радиотелеметрические системы Телеметрическая станция «Источник-М»

Телеметрическая станция (ТМС) «Источник-М» предназначена для создания систем сбора, реги страции, обработки, представления, передачи телеметрической информации и выдачи результатов обработки в целях обеспечения испытаний и эксплуатации ракетно-космической техники на:

• пристартовых и трассовых измерительных пунктах;

• монтажно-испытательных комплексах на полигонах и космодромах;

• комплексно-измерительных стендах главных конструкторов изделий ракетно-космической техники.

Телеметрическая станция «Источник-М»

ТМС «Источник-М» выполняет следующие функции:

• прием и регистрация до восьми потоков всех существующих отечественных ТМ структур;

• одновременная регистрация телеметрической информации различных ТМ структур;

• передача как обработанной информации, так и в формате «непосредственная запись» по Ether net;

• формирование сигналов автономного времени и привязка регистрируемой информации к сигналам единого времени;

• регистрация служебной информации о работе станции.

В состав ТМС «Источник-М» входят:

1. устройство приема и демодуляции MIC-ТМ 2. устройство регистрации телеметрической информации ТМР, состоящее из:

• персонального компьютера (мобильного или стационарного исполнения) под управлением ОС Windows;

• ПО «ТМ Регистратор»;

• пакета математической обработки сигналов WinПОС.

ТМС «Источник-М» может поставляться в стационарном или мобильном исполнении.

Процедуры настройки ТМС на выбранную несущую частоту радиосигнала и структуру БРТС, де коммутация назначенной структуры ТМ кадра и регистрация ТМИ выполняется установленной в ТМС программой «ТМ Регистратор».

156 НПП “МЕРА ” / (495) 783-71-59 / www.nppmera.ru Бортовые измерительные и радиотелеметрические системы Структурная схема приемного тракта ТМС ME- блок коммутации ВЧ 1 2 ВЧ АРС ME- нормализатор сигналов 300 м ME- универсальный имитатор ТМ сигналов 7 НЧ ME- нормализатор сигналов Источник-М НПП “МЕРА” / (495) 783-71-59 / www.nppmera.ru Бортовые измерительные и радиотелеметрические системы Структурная схема приемного тракта ТМС на измерительном пункте ME- конвертор Д1-2/М ME- блок коммутации ВЧ ME- универсальный имитатор ТМ сигналов Источник-М 158 НПП “МЕРА ” / (495) 783-71-59 / www.nppmera.ru Бортовые измерительные и радиотелеметрические системы Комплекс ПМО БРТС и наземных систем ПМО БРТС MIC- • обеспечивает основную функциональность БРТС (сбор данных, ретрансляция в цифровые каналы, управление по командам, запись, анализ и мат.

обработка) ПМО приема и оперативной обработки ТМИ • прием и регистрация ТМИ • декодирование различных форматов • контроль исходных уровней • оперативное отображение данных в виде графиков и таблиц • передача данных по сети Ethernet различными протоколами (файлы, TCP/IP, UDP, OPC) ПМО КПА и ПО подготовки БРТС к штатной работе • проверка, диагностика блока и системы • контроль режимов КЗ и обрыва датчиков • подготовка блока • формирование программ сбора ТМИ и программирование блока • формирование отчетов по программам сбора и по результатам тестов ПО анализа данных и формирования отчетов • вторичная обработка данных (50 алгоритмов мат.

обработки) • документирование в виде графиков и таблиц • печать отчетов • возможность создания дополнительных алгоритмов Прикладной уровень хранения данных База данных испытаний и результатов обработки НПП “МЕРА” / (495) 783-71-59 / www.nppmera.ru Бортовые измерительные и радиотелеметрические системы ПМО приема и оперативной обработки ТМИ ТМС «Источник-М»

Сервер данных ОРС Ethernet АРМ 1 АРМ ПО ПО операторской операторской станции станции • Стандартное ПО «ТМ Регистратор» (прием, регистрация, передача, обработка и отображение ТМИ).

• Возможность разработки и использования ПО операторской станции • SCADA системы (LabVIEWтм, Citectтм и т. п.) • собственные разработки • ПО НПП «МЕРА».

• Обработка и отображение как в реальном времени, так и при воспроизведении ранее зарегистрированной ТМИ всех существующих структур.

• Представление дополнительной информации (время регистрации, количество принятой информации, информативность принимаемой информации и пр.).

160 НПП “МЕРА ” / (495) 783-71-59 / www.nppmera.ru Бортовые измерительные и радиотелеметрические системы ПМО КПА и ПО подготовки БРТС Отчет о проведении Набор программ теста тестирования МБ- ПО Автоматизированных тестов Отчет о настройках ПО Recorder База данных градуировочных характеристик НПП “МЕРА” / (495) 783-71-59 / www.nppmera.ru Бортовые измерительные и радиотелеметрические системы Распределенная обработка данных Сервер БДИ • Хранение огромных объемов информации на выделенном сервере в базе данных испытаний.

• Масштабируемость.

• Распределенная обработка данных позволяет обрабатывать данные непосредственно на сервере, благодаря чему уменьшается нагрузка на сеть Ethernet (за счет уменьшения трафика) и снижаются требования к оборудованию АРМ.

• Использование технологии файла предпросмотра снижает информационную нагрузку на сеть и ускоряет анализ обрабатываемых данных.

Сервер WinПОС...

ОС 1 ОС 2 ОС N WinПОС WinПОС WinПОС Преимущества ПО НПП «МЕРА»

• Предлагается широкий набор алгоритмов для регистрации и обработки информации.

• Производится адаптация пакета программного обеспечения под цели и задачи заказчика.

• Выполняется постоянная поддержка программных продуктов специалистами НПП «МЕРА».

162 НПП “МЕРА ” / (495) 783-71-59 / www.nppmera.ru Бортовые измерительные и радиотелеметрические системы ПО анализа данных и формирования отчетов Специальные алгоритмы WinПОС Возможность реализации алгоритмов:

• взлетно-посадочные характеристики;

• воздушно-скоростные параметры;

• летно-технические характеристики;

• повторяемость нагрузок;

• контроль наработки двигателя и узлов.

WinПОС позволяет произвести анализ нестационарных динамических процессов, в том числе вибрационных. Инструменты из меню «Виброанализ» применяются в таких приложениях, как:

• многоканальная обработка динамических процессов;

• оценка вибрационного состояния роторных машин;

• расчет параметров в режимах разбег/выбег;

• обработка тензометрических измерений;

• обработка аудиосигналов;

• обработка пульсаций, давлений, шумов.

Единая база данных Мощное средство доступа к огромным объемам данных, позволяющее принимать решения на основе более полной информации. Позволяет удовлетворить потребности предприятия или крупного инженерного проекта, учитывая общие стандарты управления данными.

Функции • хранение настроек системы измерений (настройки испытаний) • системное хранение измерительных данных (испытываемый объект – вид испытания – эксперимент) • хранение статистической информации по экспериментам • выборка и поиск данных по различным критериям (статистическая информация;

значения параметров;

описание испытания, объекта испытания, эксперимента;

временные параметры) • хранение дополнительных данных (файлы, конструкторская документация, акты и решения, фото- и видеоматериалы) НПП “МЕРА” / (495) 783-71-59 / www.nppmera.ru Бортовые измерительные и радиотелеметрические системы Структура комплексной информационно-измерительной системы БРТС МБ- БСИ2- АРС БЦП2 БСИ2-N Передатчик АРС АРС КПА НПРС БСИ1- MIC- БЦП ТМС БСИ1-N PromPC «Источник-М»

БСИ – блок сбора информации БЦП – блок центрального процессора АРС – аппаратура ретрансляции сигналов КПА – контрольно-проверочная аппаратура НПРС – наземная приемно-регистрирующая станция 164 НПП “МЕРА ” / (495) 783-71-59 / www.nppmera.ru Бортовые измерительные и радиотелеметрические системы Вариант построения единой информационно измерительной системы MIC- ТМС «Источник-М»

ПО Генерального Прием и регистрация ТМИ Конструктора Единая информационная сеть ПО послеэкспериментальной обработки WinПОС КПА Сбор и регистрация технологических параметров ПО разработчиков летательных (космических) аппаратов НПП “МЕРА” / (495) 783-71-59 / www.nppmera.ru Бортовые измерительные и радиотелеметрические системы Пример использования портативной системы приема ТМИ Задача Обеспечение приема, регистрации и оперативной обработки ТМИ с КА «Союз ТМА»

Решение Антенна 166 МГц.

Ку=8dBi Телеметрическая станция «Источник-М»

Антенна 166 МГц Ку=6dBi.

.

:

Ответвитель Результат Обеспеченная дальность приема ТМИ при работе на спуске корабля «Союз ТМА-М-19» – 1300 км.

166 НПП “МЕРА ” / (495) 783-71-59 / www.nppmera.ru

Pages:     | 1 | 2 ||
 





 
© 2013 www.libed.ru - «Бесплатная библиотека научно-практических конференций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.