[发明专利]一种三冗余无源独立电流互检断电重启系统及方法有效

专利信息
申请号: 201710115377.5 申请日: 2017-03-01
公开(公告)号: CN106814604B 公开(公告)日: 2020-04-10
发明(设计)人: 李毅;刘仁浩;李硕;田长铮;张雅顺;郭冠军;章宇尘;严贺彪 申请(专利权)人: 北京航天自动控制研究所;中国运载火箭技术研究院
主分类号: G05B9/03 分类号: G05B9/03
代理公司: 中国航天科技专利中心 11009 代理人: 任林冲
地址: 100854 北京*** 国省代码: 北京;11
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摘要:
搜索关键词: 一种 冗余 无源 独立 电流 断电 系统 方法
【说明书】:

技术领域

发明涉及一种三冗余无源独立电流互检断电重启系统及方法,可对三冗余功能板卡单机实现单个功能板卡的断电以及重启。

背景技术

传综控器类的单机以往的实现方案如下:

一种采用无断电重启,依靠软复位,由其他正常单板向故障单板发送脉冲将DSP复位。此方法仅仅可以解决软件故障,对于空间粒子引发的闩锁无法解决。

另一种采用附加电路和供电电源实现单板断电重启。虽然原理上可以实现单板的断电重启,但是由于增加了额外的供电电源和检测断电电路,而增加部分本身对于整机又是单点,所以反而降低了单机的可靠性。

发明内容

本发明的技术解决问题:为克服现有技术的不足,提供一种三冗余无源独立电流互检断电重启系统及方法,具有一度故障自恢复能力,实现单个功能板卡的故障隔离和断电重启。

本发明的技术解决方案:

一种三冗余无源独立电流互检断电重启系统,由三块独立的功能板卡组成,每块板卡包括无源断电重启表决模块、滤波模块、电源模块、电流互检模块和运算模块,

外部输入的一次电源电压经过无源断电重启表决模块,无源断电重启表决模块确定是否给该功能板卡供电,若供电,则滤波模块对外部输入的一次电源电压滤波,经过滤波模块滤波后的一次电源电压进入电源模块,转换为二次电源电压,分别为电流互检模块和运算模块供电;

每个功能板卡的电流互检模块分别检测另外两块功能板卡的二次电源电压,若任意一个被检测的功能板卡的电流异常增大,导致二次电源电压下降,则向相应功能板卡的无源断电重启表决模块发送断电信号,断电信号持续N秒;若相应功能板卡的无源断电重启表决模块同时收到另外两块功能板卡的断电信号,则无源断电重启表决模块将该功能板卡断电;当另外两块功能板卡的断电信号的任意一路撤销时,则相应功能板卡的无源断电重启表决模块为该板卡重新供电;若重新供电后,连续两次检测到该板卡电流异常,则该故障无法通过断电重启恢复,断电信号不撤销。

无源断电重启表决模块包括由常开继电器K1和K2串联组成的表决电路,由常闭继电器K3和K4并联组成的断电重启执行电路,当其中一块功能板卡的表决电路同时收到另外两块功能板卡的断电信号时,则输出信号,控制断电重启执行电路执行断电操作;

当另外两块功能板卡的断电信号的任意一路撤销时,则表决电路的输出信号撤销,则断电重启执行电路执行供电操作。

表决断电信号的另外两块功能板卡在发出断电信号N秒后,则该故障板卡导致电流异常增大的电荷已释放完毕,撤销该功能板卡的断电信号。

电流互检模块包括多路模拟开关电路、A/D转换电路和FPGA控制电路,FPGA控制电路控制多路模拟开关电路分时选通相应的功能板卡,并将相应的二次电源电压信号送至A/D转换电路进行模拟数字转换,将结果送至FPGA控制电路,与预先设定的门限值进行比较判断,若超过门限值,则向对应的功能板卡发送断电信号。

断电信号除由电流互检模块判断二次电源电压异常发出外,还可以由外部上位机直接控制电流互检模块发出断电信号。

一种三冗余无源独立电流互检断电重启方法,具体步骤为:

(1)输入一次电源电压:外部输入的一次电源电压经过无源断电重启表决模块,无源断电重启表决模块确定是否给该功能板卡供电;

(2)二次电源电压供电:若供电,则滤波模块对外部输入的一次电源电压滤波,经过滤波模块滤波后的一次电源电压进入电源模块,转换为二次电源电压,分别为电流互检模块和运算模块供电;

(3)发送断电信号:每个功能板卡的电流互检模块分别检测另外两块功能板卡的二次电源电压,若任意一个被检测的功能板卡的电流异常增大,导致二次电源电压下降,则向相应功能板卡的无源断电重启表决模块发送断电信号,断电信号持续N秒;

(4)无源断电重启表决模块断电:若相应功能板卡的无源断电重启表决模块同时收到另外两块功能板卡的断电信号,则无源断电重启表决模块将该功能板卡断电;

(5)无源断电重启表决模块供电:当另外两块功能板卡的断电信号的任意一路撤销时,则相应功能板卡的无源断电重启表决模块为该板卡重新供电;

(6)若重新供电后,重复执行步骤1~5,连续两次检测到该板卡电流异常,则该故障不再通过断电重启恢复,断电信号不撤销。

本发明与现有技术相比具有如下有益效果:

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