[发明专利]多套航天器热真空环境模拟设备集中监控系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有远程功能的能够同时集中监管多套航天器热真空环 境模拟设备运行与多个航天器热真空试验的实时监控系统。

背景技术

随着我国航天事业的不断进步，航天器型号任务的空前增多，为此研制的 航天器热真空环境模拟设备数量也不断增加。但是数目众多且独立工作的航天 器热真空环境模拟设备带来了热真空环境试验任务量大，参试人员数目增加， 试验数据难于管理的问题。因此为了提高人力资源效率、航天器热真空环境试 验自动化程度、热真空试验数据管理效率，需要提高热真空环境模拟设备的网 络集成测控能力，使试验过程不受空间限制，从单独工作向大规模集群测控方 向发展。多套航天器热真空环境模拟设备集中监控系统针对这样的情况应运而 生。

发明内容

多套热真空环境模拟设备集中监控技术首次实现多套热真空环境模拟设 备同时集中的远程监视与控制、所有在线的热真空试验数据信息的远程集中存 储与显示、满足安全要求的远程用户及时接入并监控网内多套热真空环境模拟 设备等。使得热真空环境模拟试验从单独工作向大规模集群测控方向发展。

本发明采用了如下的技术方案：

一种多套航天器热真空环境模拟设备集中监控系统，包括下位现场热真空 试验子系统、上位集中监控子系统、远程监控客户端，其中下位现场监控子系 统包括本地的多个温度传感器、压力传感器、流量传感器、信号调理转换器、 通讯接口、以PLC为控制核的现场控制柜、现场控制计算机、用于航天器热 真空环境模拟设备的实时测控系统软件，在这些硬软件的基础之上实现每一套 热真空环境模拟设备的计算机本地监控设备，以对航天器热真空环境模拟试验 数据进行本地存储与管理，下位现场热真空试验子系统通过TCP/IP协议与现 场控制柜内PLC通信来控制热真空试验设备内的真空、低温部件，同样通过 热真空试验过程中数据采集器获取温度控制器、压力传感器、流量传感器的热 真空试验数据；

上位远程集中监控子系统，其包括上位远程集中控制计算机、远程控制交 换机、以及上位远程集中监控软件，用于实现远程实时集中监控所有现场的热 真空试验设备，以及热真空试验状态与数据，上位集中监控子系统软件是以一 个实时数据库为核心编写的，通过该数据与下位现场监控子系统交换数据，来 达到远程监控热真空试验设备与试验的目的；

远程客户端监控子系统，包括可随时接入的外部控制客户端计算机，用于 通过网络实现远程的及时接入控制，远程监控客户端通过界面网络发布方法， 无须安装专业的软件，通过IE通用浏览器即可登陆上位远程集中监控系统界 面，从而通过操作界面实现热真空试验设备与试验过程的控制；

其中，多套热真空环境模拟设备集中监控系统的软件通讯结构也分为三个 层次：下位现场热真空试验子系统内部的通讯、下位现场热真空试验监控子系 统与上位集中监控子系统间的通讯、上位集中监控子系统与远程客户端之间的 通讯，下位现场热真空试验子系统与上位集中监控子系统的通讯通过一对多实 时数据库点同步实现。这种工作方式能够保证数据交互的可靠性与实时性，实 时数据库点之间同步是通过多线程实现的，上位集中监控子系统主要功能就是 集中管理所有热真空试验设备的设备控制与试验数据，形成主实时数据库管理 从而管理所有网内设备的数据，为了保证下位现场热真空试验子系统与上位集 中监控子系统得数据一致性，采用的多线程网络通信方法，确保了在20ms内 更新一遍数据库中的数据，相对于1分钟的热真空试验周期来说，具有足够的 实时性，通讯时每20ms，上位集中监控子系统同时向每一个现场热真空试验 监控子系统发出数据获取请求，在20ms内传回所有数据。

进一步地，用户可以在同一台计算机上通过该系统同时监测与控制现场多 套航天器环境模拟设备的运行和监管所有系统内在线运行的航天器热真空试 验情况。

进一步地，任何用户计算机只要满足安全性要求，无须安装任何专业工控 软件，通过IE即可远程及时接入可远程并同时监管网内所有在线热真空环境 模拟设备与热真空试验。