Технические науки/4. Транспорт

Д.т.н. Дианов В.Н.

Московский государственный индустриальный университет, Россия

К.ф.м.-н. Гевондян Т.А.

Пензенский артиллерийский инженерный институт, Россия

Повышение достоверности функционального контроля парктроника

В последнее время вследствие резкого увеличения автомобильного транспорта обострилась задача парковки автомобилей. Актуальной является задача увеличения срока службы парковочной системы, и как следствие, узлов и блоков автомобиля, а также снижения отказов и сбоев в работе парковочной системы. Существующие технические решения имеют существенный недостаток - низкую достоверность обнаружения источников сбоев в данной системе парктроника, невозможность обнаружения скрытых дефектов в контактных дорожках, линиях связи с внешними устройствами, а также соединителях, обеспечивающих подключение указанных устройств и, как следствие, надежность аппаратуры оказывается невысокой. Ранее известное устройство для сигнализации неисправности контролируемого объекта, в котором результат достигался за счет введения в каждом канале модуля автоматического контроля неисправности датчика, решало задачу за счет усложнения схемы датчика [1]. Недостатком такого устройства является его функциональная ограниченность вследствие невозможности учета скрытых дефектов из-за вибраций, температурных воздействий, электромагнитных помех и других причин.

Поэтому актуальной является задача расширения функциональных возможностей парковочной системы, в частности, за счет повышения надежности аппаратуры посредством обнаружением скрытых дефектов (предвестников сбоев) в линиях связи элементов за счет введения датчиков сбоев с соответствующей обработкой информации (сигналов) [2].

На рисунке 1 изображена блок-схема модернизированной парковочной системы.

251658240

Рис. 1. Блок-схема парковочной системы повышенной надежности

Парковочная система содержит электронный блок управления 1, блок ультразвуковых датчиков и датчиков слепой зоны переднего контура 2, блок ультразвуковых датчиков и датчиков слепой зоны заднего контура 3, правый предупреждающий светодиод 4, левый предупреждающий светодиод 5, индикатор 6, блок питания 7, а также контактные датчики сбоев (КДС) 8 - 19, бесконтактные датчики сбоев (БДС) 20 – 25.

Задача повышения достоверности функционального контроля и, как следствие, надежности работы парктроника решается тем, что аппаратура дополнительно содержит КДС и БДС, позволяющие регистрировать амплитудно-частотные характеристики источников сбоев и повышенное электромагнитное излучение в диапазоне частот от 0 до единиц ГГц. В качестве информативных признаков при обнаружении скрытых дефектов используют повышенное электромагнитное излучение, эффект дифференцируемости и интегрируемости сигналов [3]. Система выполнена с возможностью мажорирования сигналов с нечетного числа БДС, с возможностью определения источников внутренних помех.

Данная схема содержит по 2 датчика КДС на каждую линию связи, число КДС может быть и большим. БДС устанавливают в непосредственной близости (единицы сантиметров) от тестируемых элементов или узлов. Количество таких датчиков выбирается, исходя из их чувствительности, протяженности линий связи и также может быть большим.

Параллельно с работой узлов и блоков 1 – 7 в режиме «он-лайн» работают КДС и БДС. Микроминиатюрное исполнение датчиков, их небольшие массогабаритные показатели, дешевизна при изготовлении не представляют затруднений при их внедрении.

КДС реализованы на КМОП-инверторах и микроемкостях (сотые доли пикофарад), а БДС реализованы на пассивных (L, C - элементах) микрорезонансных контурах.

Отметим, что при срабатывании двух и более КДС в качестве источника сбоя определяется узел или элемент с более ранним по времени срабатыванием датчика. При срабатывании двух и более БДС, расположенных вблизи различных линий связи, в качестве источника сбоя определяется внешнее электромагнитное воздействие (помеха).

Скрытые дефекты как причины сбоев элементов и узлов на начальной стадии своего развития регистрируются контактными датчиками КМОП-структуры по дифференциальному информативному признаку, а скрытые дефекты элементов и узлов на конечной стадии своего развития (перед отказом, например, обрывом линии связи) регистрируются контактными датчиками (например, микроемкостями) по интегральному информативному признаку. Дополнение схемы дифференциальными и интегральными датчиками сбоев позволяет повысить информативность системы, в частности, при определении запаса живучести или остаточного ресурса.

Литература:

1. Патент РФ №2278414. МПК G08 B 23/00 от 20.06.2006.

2. Дианов В.Н., Гевондян Т.А., Люминарская Е.С., Белоусов И.М., Баядин М.В. Устройство обнаружения источников сбоев в системе защиты транспортных средств. Патент РФ на полезную модель № 114919, 2012. Бюл.№11.

3. Дианов В.Н. Интегро-дифференциальная кодо-импульсная модуляция в задачах диагностики скрытых дефектов сложных объектов. International Scientific – Practical conference “Innovative information technologies”, Prague – 2012. April 23 – 27, pp.403 – 405.