航空电缆检测技术及应用实践研究

黄明俊，吕志召，李纯秀

（中国人民解放军第5720 工厂，安徽芜湖 241000）

0 引言

我国在航空电缆检测技术研发方面，基本检测原理与基础技术，虽然以引进为准。但是，近几年通过实施“互联网+”改革与大数据应用，已经研发设计出具有系统性检测功能及作用的航空电缆综测系统。一方面满足了电缆检测需求、实现了流程化的自动化检测；另一方面，在检测控制无线化的条件下利用系统功能模块设置、检测流程标准化设计等。已经能够在合理的硬件选型与专业化的软件功能设置方面，对主电缆导通、电缆绝缘等进行较好的智能化检测。

1 航空电缆综合检测技术分析

航空电缆类型多、应用范围广，主要以短距离电能输送、控制信号传递为特征。由于航空电缆使用环境相对复杂，容易在潮湿、高温、振动摩擦等多重因素的影响下，发生绝缘性能下降、导通受阻、数据传输失灵等问题。因此，为有效解决此类故障，在新时期结合人工主导检测的方式，研发设计具有综合检测功能的航空电缆综测系统。

从技术需求角度来看，该系统旨在克服传统检测中的弊端，提高检测精度及自动化检测水平，其特点集中体现在操作便利、精准检测、主观因素干扰少等方面。该系统的技术应用目标定位在检测过程的标准化、自动化、检测控制的无线化方面。因此，在明确“导通、绝缘、数据传输”性能检测内容的条件下，细化了检测过程，使其落实到“通断检测、直流检测、绝缘检测与数据收发校验测试”方面。航空电缆综测系统框架设计中的系统无线传输功能中，主副检测端、绝缘检测端均为手持式配置，通断、阻值、绝缘检测方面的终端设置有配套软件：主检测端功能与绝缘检测端功能趋于一致，以存储、显示为准；副检测终端与主检测终端配合使用，其功能主要是解析主检测端生成的数据及规则。

例如，在导通与阻值检测方面，主要以PC（计算机）工作端、主终端、副终端三大模块构成。登录界面后，操作者可以根据其中的功能模块设置完成相应的检测操作。以主终端功能模块为例，在设置导通检测电路的条件下，主要以待测电缆为对象。先进行高精度A/D 采集，再通过无线数据接口与检测终端ARM（Advanced RISC Machine，精简指令集计算机）控制板的连接，确保待测电缆与导通电路之间的有效连接。而绝缘检测终端的功能，主要以以绝缘测量电路、高压产生电路、控制选择电路设置为条件。借助通道切换电路、绝缘检测系统电线电路之间的关联，再利用与主终端一致的ARM 控制板、无线数据接口、A/D 采样等连接，保障待测电缆与绝缘检测软件的连接。

从综测系统流程设置看，导通与阻值检测流程，相对复杂，需要由主检测终端按照工段PC 端提供的任务工单进行任务配置，并由副检终端在接收配置后，对其中的通断、阻值进行检测。虽然3 个功能模块属于同一个系统，但是在实际应用中需要对各模块进行开机自检，以保障应用时的有效性，进而在“登录→发送任务单→接收任务单→解析任务→任务流程配置→执行检测任务（总任务被划分为若干任务）→上传任务检测结果→结果入库→注销”的基本操作流程下完成检测任务。以绝缘检测为例，仅包括工段PC 与绝缘检测端两大模块，其流程中缺少了主副终端检测中的副终端，同时在任务流程配置后可以根据对地绝缘、缆芯间绝缘完成相应的任务检测，将检测结果直接上传、存储于工段PC 数据库，最后完成注销操作。

2 全数字化航空电缆检测技术的应用实践分析

2.1 检测硬件选型与软件功能设置

在硬件选型方面，以航空电缆检测内容为准，配置如下：

（1）检测探针：通断检测探针（直流阻值）、绝缘检测探针（绝缘电阻专用检测线）。

（2）终端主控板：工业触摸一体机，型号为WLT-120R-AM20。

（3）无线数传模块：HD-M805 Lora。

（4）导通检测及电阻测量取样模块：自制PCB 取样板，用RX70系列万分之一高精度线完成线绕；以美国ANALOG DEVICE 的ADR01ARZ 10V 精密基准电压源芯片作为稳压模块。

（5）高精度A/D 模块：YAV-USB-8AD。

（6）绝缘检测模块：JG3618 绝缘电阻检测仪系列（生产厂家为扬州金冠电气有限公司）。

在软件功能设置方面，包括主副检测端软件、绝缘端检测软件。两种软件的检测功能设置以检测内容（对象）为准，主要包括8 个部分：①本机自检；②任务单解析；③任务流程配置；④无线数传接口；⑤检测回路控制；⑥指示灯和提示音控制；⑦检测结果获取；⑧本土存储与查询。

2.2 航空电缆综测系统的应用分析

以导通及阻值检测为例，首先，确定工段PC 端的登录与发送任务单。其次，在主检测端按照开机自检，待自检显示各项功能正常的情况下，根据收到的任务单开始任务单解析，并在输入副终端ID 后启动对应副终端，使副检测端进入开机自检状态，待检测结果显示各项功能正常的情况下，则根据主检测端的任务流程配置。在主检测端执行主检测任务，在副检测端进执行收到的任务流程，按部就班进行通断检测、阻值检测。然后，在副检测端完成执行检测任务后，将检测结果传递到主检测端。这样实际上就形成了一个主检测端与副检测端之间的连接，并且能将检测结果传送到工段PC 端的接收检测结果环节，从而完成结果入库设置以及相应的注销工作等。在使用该系统时，系统可以根据操作者选定的检测对象，实施全过程指标化检测，一般不需要进行其他操作。一旦发生检测结果异常现象，可以根据界面管理中的干预检测过程实施精准管控。

以绝缘电阻检测为例，仅设置了工段PC 端与绝缘检测端，程序相对简单，仅需要从工段PC 端出发，完成登陆并发送任务单后，可以在自检正常状态下完成：接收任务单→任务单解析→任务流程设置→执行检测任务→对地绝缘与缆芯间绝缘检测。完成若干任务检测后，直接将检测结果存储到工段PC 端的数据库，最后注销工作即可。

与前两种检测相比，电路检测比较细致，包括通断电路检测、阻值电路检测、绝缘电路检测等。以绝缘检测电路为例，检测网络主要由R1、R2组成的网络为准。如果连接了待测电缆，假设Uo为取样电压，Ut为绝缘测试电压，则可以得到如下公式：

3 航空电缆检测技术应用中的注意事项分析

首先，航空电缆综测技术的应用与飞机的研发设计、电缆类型、电缆功能及作用等密切关联。在系统开发之前，需要先对航空电缆检测中常见的故障进行汇总与分类，利用当前使用的数据库技术，设置故障范例库。这样可以使系统故障检测时的故障预警、故障识别、故障分析、故障处理形成一个完整的闭环，从而建立与检测系统相匹配的风险管理体系。

其次，航空电缆综测系统应用时，硬件设备选型差异、软件功能编程方案不同，均会对航空电缆检测技术应用产生一定的影响。而且，在技术应用趋势层面，提升检测点数、减少错误发生率已经属于必要条件。因此，建议细化系统检定工作，结合航空工业检定部门，对系统指标进行全面、精准检定，从而保障检测成果清单内容的完整性与有效性。

最后，航空电缆综测技术以数据化思维为准，航空电缆检测企业在实际的检测系统研发设计环节，应该将产业链思维、系统性思维、数据化思维关联起来，从思路决定出路的基本原则出发，对三者之间的一致性或共性基础做深入一步的探讨，建议加强对航空电缆检测数据库的建设。同时，以实际机型为准，从导线检测、阻值检测、绝缘检测等检测内容方面出发，通过应用数据共享机制、利用信息管理平台，促进飞机电子电气子系统数据库与综测系统间的数据交换。进而辅助检测系统较为快速的识别出电气特性、提高综测系统应用效用。

4 结束语

自我国C919 大飞机研制成功之后，我国航空事业已经进入了新的工业化发展阶段。通过以上分析可以看出，航空电缆检测技术的发展经历了三大主要阶段，在新时期的发展现状表明其正在向着全数字化方向进行升级转型。虽然当前航空电缆检测技术的智能化程度相对较高，但是在应用实践方面，诸多检测方案的开发设计与功能模块设置时仍然存在同一化现象。因此，为了进一步实现航空电缆检测技术的升级应用，建议先从技术研发的层面进行深化研究，再借助应用实践中的反馈机制建立以人工智能等算法为准的可循环优化模式，进而为航空电缆检测的全数字化创新发展提供技术支持。