浅析航空电源控制保护系统的设计与实现

摘 要：对于航空飞行器而言，如何对其供电系统进行有效的保护是一项极为重要的工作。可以说，航空电源控制保护工作能否正常的开展直接决定了航空飞行器能否安全地运行。但是传统的航空电源控制保护工作相对较为复杂，如果依靠人力对航空电源进行检查与修复在当前航空飞行器的应用环境中显得不太现实。因此，设计出一个科学、合理的航空电源控制保护系统成了当前亟待解决的重要课题。

关键词：航空电源；控制保护；系统设计

为了能够对航空飞行器的供电系统采取有效的控制与保护工作，常常需要使用到电源控制保护器这一设备。该设备除了能够对航空飞行器的电源设备起到保护作用之外，同时也可以对航空飞行器的整个供电系统进行实时监控，并对可能发生或已经发生的问题进行解决。一般来说，为了能够让航空电源控制保护系统对航空飞行器运行过程中可能产生的各类问题都可以有效解决，需要让其可以有效应对航空飞行器供电系统的欠压、过压、欠频、过频等多种状态。

一、 航空电源控制保护系统的功能需求

传统航空电源控制保护工作所采取的供电系统检修维护手段仍停留在人工干预的层面上，这样的操作方式不仅会消耗较多的人力、物力，同时也很难取得较好的控制效果。而当前的航空科技水平不断发展，加之相关技术如计算机技术等与之相互融合，使得航空电源控制保护系统的设计进入了一个新的层次。对于传统的航空电源控制保护工作来说，其主要存在的问题包括如下几个方面：首先，对航空飞行器供电系统的检修精度达不到既定要求，无法及时发现航空飞行器供电系统存在的隐患；其次，人工检修的方式可变因素过多，工作人员的操作行为、测试检修环境等都会对维护结果产生较大的影响，增加控制保护工作所需要的时间；最后，通过人工操作的确能够完成对航空电源的控制保护工作，但是无法保留检测结果，对于后续的维护检修工作起不到足够的指导作用。综上，我们可以以此为依据提出航空电源控制保护系统所需要满足的功能需求：首先，该系统需要能够达到自动化、智能化，自主的完成对航空飞行器供电系统的测试、控制工作，并有效指导工作人员的系统维护行为；其次，航空飞行区的电源控制保护系统需要具有较高的精度与预见性，能够在供电系统问题造成严重后果之前准确地判断出故障类型与故障原因，从而为工作人员的人工修复工作提供指导；最后，该系统需要能够减少供电系统工作环境对系统问题判断造成的影响，避免由于其他问题而导致故障原因无法提前发现，造成较大的经济财产损失。

二、 航空电源控制保护系统的设计与实现

为了能够满足上述航空飞行器电源控制保护系统的功能需求，在进行航空电源控制保护系统的设计工作时需要将其划分成为若干个模块，通过不同模块的协同工作来达成整个系统的功能。一般来说，航空电源控制保护系统的结构模块包括如下几个部分，即：主控计算机、电源模块、控制单元模块、非航空电子检测处理机模拟器以及被测设备五个部分。

（一） 主控计算机

航空电源控制保护系统中的主控计算机可以说是整个系统的大脑，其作为系统的控制中心，将会完成对系统中所采集数据的分析、处理工作，并判定系统运行的具体状态。为了能够让主控计算机发挥应有的作用，除了进行数据处理的计算机设备之外，还应加设相应的信号接收装置与信号输出装置。计算机中通过信息技术预设相应的程序，在接收到相关模拟信号之后可以将其转变为数字信号，从而经由计算机进行分析处理。随后将需要供电系统完成的指令以数字信号的方式传递出去，再经由转换装置转变成模拟信号输送到供电系统中。

为了能够满足不同计算机操作系统对于主控计算机程序设计的要求，在此特选取使用频次较高的C++语言进行编程工作，而这一部分所编写的程序则是整个主控计算机的主要执行主体。为了能够让航空电源控制保护系统能够正常运行，所编写的程序需要包括如下几个部分，即设备自动检测模块、控制模块以及参数校准模块。自动检测模块所需要完成的工作是接收供电系统传递而来的输入信号，并以此为根据判定整个供电系统运行状况是否正常；控制模块的主要工作是在自动检测模块得出结论之后，选取供电系统所应当采取的工作状态变化信号传递给控制单元模块，进而控制系统完成工作状态的转变；参数校准模块的主要功能则是避免主控计算机进行数据分析时受到环境因素、人为因素等产生的信号波动影响，保证数据信号处理的准确性。

（二） 控制单元模块

控制单元模块是主控计算机所反馈的指令的主要执行模块，主控计算机对输入金浩进行分析处理，随后输出相应的反馈信号，通过控制单元模块的处理从而完成对整个系统的控制工作。对于控制单元模块而言，其主要通过继电器、传感器以及相应的接线口所组成，传感器对各类模拟信号进行接受、处理并做出相关的反应，将转换的物理信号传递给继电器，控制其进行闭合或开启操作，进而控制供电系统整体的开合。

（三） 非航空电子检测处理机模拟器

非航空电子检测处理机模拟器的主要作用在于，其可以通过相连的接口对所检测的电源设备以及供电系统进行监控，实时接收缩传递来的信息，并根据既定的程序对该类信息进行处理，从而得出航空供电系统的工作状态以及系统中的控制单元模块的工作状态。所得出的结论将会经过线路传递给主控计算机，接受主控计算机的处理与分析，并采取相應的反馈操作。

航空飞行器作为当前最为重要的一种远程交通运输方式，如何才能够保证其正常运行显得尤为重要。本文特对航空电源控制保护系统的设计方法以及实现操作进行了分析，以提高航空电源控制保护工作的自动化、智能化发展进程。同时，笔者也希望能够以此来推动航空领域整体的发展速度，从而让航空飞行器拥有更加稳定的功能输出。

参考文献：

[1]李冠雄，姚元鑫.航空二次电源数字式控制保护器设计[J].测控技术，2015（3）：150-152，156.

[2]程政.航空电源系统测试平台控制技术研究[D].南昌航空大学，2015.

作者简介：

郭文阳，辽宁省沈阳市，沈阳东软医疗系统有限公司。