電子設備范文10篇

時間:2024-01-19 20:47:41

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電子設備

電子設備安全試驗

1電子產品安規試驗的一般原則要求

試驗之前應理解如下一些原則要求。

1)產品安全測試前,應首先確認設備的移動性、設備對電擊的保護類型、與電源連接的方式、以及污染的等級等;

2)列出所有經過認證或未經認證的安規元器件的清單,確定是否應作為設備的一個組成部分,承受規范規定的有關試驗;

3)除另有說明外均為型式試驗,應在一個樣品上進行,該樣品應承受全部有關試驗;

4)如果設備的設計和結構已清楚地表明某一試驗對設備不適用,則該試驗就不應進行;

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電力電子設備對配電系統的影響

1電力電子設備對配電系統的電流保護

1.1電流速斷保護。一般情況下通過電流在對短路電流的幅度增加起到一個一瞬間的保衛響應,這種情況通常被稱為電流速斷保護,目前在電流速斷保護技巧當中,通常只能夠保護配電網繼電護衛中的部分,由于須要確保繼電保護決定性的操作,電流速斷保護技術擁有如響應行動迅速,使用起來卻簡便牢靠等特點,所以正因為如此,所以電流速斷保護技術才能夠被普遍應用,但是在電流速斷保護技巧本身也會擁有瑕疵,例如電流速斷保護技巧的保衛擁有一定的局限性不能夠使全部線路都能得安全保護等缺點。1.2限時電流速斷保護。因為目前電流速斷保護技巧不能夠使全部線路都能得到安全保護并且電流速斷保護技巧擁有挑選性等特點,所以限時速斷電流技巧這些根本原因上增加了有限的時間上的一種行動保護,限時電流速斷保護不論產生任何狀況,都能滿足整體線路的要求,而且要快速的利用電流速斷保護技巧來確保整體線路的安全運營。1.3定時限過流保護。定時限過流保護就是線路在過載的情況下,在本條線路的主要保護拒動中斷路器拒動和下級線路主要保護通用拒絕,選擇使用的一種繼電保護方案。

2電力電子設備對配電系統繼電保護

2.1電力電子設備對配電系統所帶來的影響。通常電力系統運行中使用電力電子設備的時候,會引發電流波形以及電壓出現異常現象,而這種異常狀況出現大多數都是由于電力系統在電力運行的狀況下就會產生出諧波,諧波主要來自于電力電子設備的頻繁使用,這種諧波的產生將對相應的繼電保護措施和運行產生極其重要的影響,鑒于高次諧波的傳輸會讓公共電網的元件出現諧波損耗等一系列問題,銅損與鐵損的不斷增加致使設備在運行的過程中,會展現出噪音過大和發熱過量等一些問題,這樣會對設備的使用效果產生影響作用。同時也有可能會導致旋轉設備產生高次諧波的作用導致扭矩方向相反,并且可能會造成的機械的一些損傷,并且相應的增加熱量,此外,還會因并聯與串聯諧振的產生而使得諧波隨之擴大,最終很可能引發繼電保護系統失靈的問題,給電網的安全可靠運行埋下了極大的隱患。2.2電力電子設備對繼電保護系統所帶來的影響。(1)基于配電系統下電流保護方法。主要是指第一是目前電流速斷保護技巧。通常是指在短路電流幅度增加情況下實現在現實使用經過當中的發出瞬時保護動作,只能夠保護線路的一部分,并在運用的過程中表現出簡單可靠且反應敏捷迅速的優勢特點;而不足之處在于無法實現對全線路的保護,同時,根據各不相同的運轉手段的不同使其維護的局限性也能隨之產生變化,第二,限時電流速斷保護技巧就是由于目前限時電流速斷保護技巧,根據上述方法不能夠滿足其對整條線路的保護,因此能夠可以通過加入一段帶時限動作保護來彌補其在這方面的缺陷,限時電流速斷保護技巧必須能夠確保實現整條線路全場的保護并且要求必須要反應要有快速靈活性,同時要擁有最短的動作時間限制,要能夠達成一旦下級線路出現短路問題情況下,能夠快速拆卸解除隱患,滿足實際的需要。第三,定時限過流保護是基于遠程備份保護模式的下屬線路,也是主要保護措施拒絕后備保護,同時在出現電流過載中也可以達到有效率的保護措施,一般情況下都是通過對電流的保護才能夠達成的,如果當電流幅度超過最大電流負載率的情況下將通過啟動電流完成整條線路的保護。(2)對繼電保護的影響。在配電系統中,由于采取的繼電保護類型不同,加上所安裝的位置存在差異性,所以電力電子設備所帶來的影響也就存在著一定的區別,一般在實際的操作過程中導致繼電保護故障或是甚至拒動的主要問題是:首先根據電氣距離,它離最大諧波的距離太近;第二,在這一繼電保護裝置的安裝上,其位置與諧波放大的點較為接近,或是與諧波諧振條件較為接近;第三,通常在電流的保衛裝備里面所對應的動作設定值較小,嚴重小于相電流與相電壓;第四,在繼電保衛裝置里面,所對應的動作原理選取和其部件的選擇使用等,對諧波十分敏感;第五,在這一系統中,存在著不平衡的基波負序電流等,同時還存在諧波電流,進而致使繼電保護出現誤動甚至是拒動的問題。

3提高配電系統繼電保護運行可靠性的措施

3.1完善相關的規章制度。在對制度進行完善前,一定要對不同類型繼電保護系統進行詳細的分析,從而使電力系統的制度能夠滿足不同類型繼電保護措施的要求。通常制度的改進其中必須要包含維修設備的運行,由于設備是運行電力系統繼電保護措施的根本,所以在規章制度里面一定要首要確保嚴苛要求電力系統操作人員使他們能夠按時頻繁的檢查設備,從而確保電力系統操作人員能夠有準備快速對設備進行維護維修,使電力系統西電保護系統運行穩定。3.2強化協調。電力系統繼電保護對操作人員技能的要求較高,操作人員必須對電力系統繼電保護程序較為熟悉。所以在電力系統運轉過程當中設備可以相應的進行安排使用,而且在設備一旦反生故障的狀況下,電力系統操作人員也能夠充分使用自己的專業機能來對設備進行修理和維護,這樣一來就能充分防止在設備發生故障時候對正常運轉的電力系統造成重大影響,操作人員在工作過程中一定要著重注意人員之間的協調搭配,確保能夠不影響自己的工作質量的情況下,與此同時要做好各個崗位工作之間的協調,從而能夠促進操作人員能夠實現有高速有效的起到保護繼電的目的。3.3提升技術。電力企業管理人員應該做到以電力系統相關準則為依托完全合理的利用和使用電力企業自身上的資金和技術方面長處,要不斷在外引進最新的設備和工藝,同時也要結合自身開發新技術。須要努力達到配電網絡自動化系統以及繼電保護,有機整合調度自動化系統,MIS系統,狀態檢修系統,在能充分保證繼電保護設備的質量為目的前提之下,給繼電保護裝置能夠穩固并且安寧的運行提供了強大的支持。3.4科學選擇保護裝置。通常在制作建造或者選擇購買各種保護設備的過程中,要進行嚴格控制管理設備的質量,確保保護裝置在各種部件的質量上都很好。通常在選擇使用各種配件的時候,首先要綜合比較考慮各種組件在設備上的使用壽命和產生故障的概率進行綜合考慮,盡可能不要選擇使用一些質量不好容易出現故障的元件,在晶體管保護裝置的設計方案中,應該在高壓室隔壁進行安裝使用,這樣做既能防止因為高壓大電流與切合聞操作電弧和短路故障這些原因所造成的繼電保護裝置發生故障。

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航空電子設備靜電危害及防護措施

摘要:在對航空電子設備進行維修和養護的過程中,需要重點關注到靜電防護,并結合航空電子產品維修中的靜電來源作為主要依據,創建更為完善的防護管理體系。基于此,本文先分析了航空電子設備維修中產生靜電的類型及其危害,隨后探究了設備維修中靜電的防護措施。

關鍵詞:航空電子設備;設備維修;靜電;靜電防護

在航空航天領域中,集成電路以及高分子材料在航空設備中得到了最為廣泛的運用。這些技術和材料的運用,在一定程度上提高了航空電子設備的科學技術含量,但是同時,設備的運行和維修養護工作中,也不可避免地會受到靜電的影響。因此,本文對航空電子設備中靜電的危害以及防護措施進行的研究具有鮮明的現實意義。

一、航空電子設備維修中產生靜電及其危害

(一)靜電的類型。在航空電子設備的維修和養護工作中,靜電過程可以分為兩種不同的類型,即靜電起電和靜電放電。靜電起電是靜電的集聚和開始階段,這個過程不會產生較大的危害;靜電放電過程是自身電荷向外釋放和傳導的過程,此時會對航空電子設備產生極大的危害。據調查,靜電放電的10%電量就能造成電子設備瞬間失效,而其余的90%電量會潛伏在產品內部,在受到內部或者外部環境刺激的情況下,便會大規模爆發。一旦這種問題產生,靜電對航空電子設備造成的危害便無法估量[1]。(二)靜電的危害。對于航空電子設備來說,靜電所產生的威脅較大,靜電防護工作的難度也因此極大提升。對于航空電子設備來說,靜電放電所產生的威脅,在靜電產生初期并不容易被發現,其威脅和影響直至設備出現故障之后才會被發現,這種狀況會使飛機的飛行安全產生安全隱患。靜電所造成的危害主要表現在以下幾個方面:(1)靜電具有吸附功能,會使航空電子設備本身覆蓋一層灰塵,這種情況下,設備部件的絕緣電阻會降低,設備的使用壽命也會因此縮短。(2)靜電產生之后的放電過程,會產生一定的熱量,這種熱能在某種程度上會損傷設備和設備內部的元件。(3)靜電放電過程的幅度過大,并且會形成強力磁場,進而航空電子設備造成損傷。(4)靜電放電過程會讓元件原本功能受到影響,如果不能在短時間內進行處理,則會對飛機整體穩定性和安全性造成嚴重威脅。

二、航空電子設備維系中靜電產生的防護措施

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電源電子設備分析論文

摘要:本文全面地論述了電子設備的電磁兼容性問題。比較詳細地分析了干擾源、干擾的傳遞途徑,并介紹了有效抑制和防止干擾的各種措施及其原理。

關鍵詞:電子設備電磁兼容性干擾源有效抑制

1引言

隨著電子技術的迅速發展,現代的電子設備已廣泛地應用于人類生活的各個領域。當前,電子設備已處于飛速發展的時期,并且這個發展過程仍以日益增長的速度持續著。電子設備的廣泛應用和發展,必然導致它們在其周圍空間產生的電磁場電平的不斷增加。也就是說,電子設備不可避免地在電磁環境(EME)中工作。因此,必須解決電子設備在電磁環境中的適應能力。電磁兼容性(EMC)是一門關于抗電磁干擾(EMI)影響的科學。目前,就世界范圍來說,電磁兼容性問題已經形成一門新的學科。電磁兼容的中心課題是研究控制和消除電磁干擾,使電子設備或系統與其它設備聯系在一起工作時,不引起設備或系統的任何部分的工作性能的惡化或降低。一個設計理想的電子設備或系統應該既不輻射任何不希望的能量,又應該不受任何不希望有的能量的影響。

2電磁干擾源的分類

各種形式的電磁干擾是影響電子設備電磁兼容性的主要因素,因此,它是電磁兼容性設計中需要研究的重要內容。

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電力電子設備研究

摘要:在科技不斷發展中,電力電子技術也在持續的深入,并成為建設智能電網的重要基礎。通過對電力電子的發展探究,在靜止中的無功補償裝置以及有緣電力濾波、高壓直流中的輸電技術這些在電力電子中的不斷使用,來對電力電子設備在電力系統中的使用進行研究。希望通過探究可以使得電力電子設備在整個電力系統的應用中得到廣泛的使用。

關鍵詞:電力電子;電力系統;應用

電力電子設備在電力系統中的應有十分廣泛,通過相關調查報告可以看到,有70%的電能是要在電力電子的變流裝置的基礎上來處理的。假如沒有電力電子的使用整個電力系統便是和實際的脫離,由此所造成的后果也是十分嚴重的。直流輸電的技術體現在遠距離和大容量上,在受電端的逆流閥和跟整流閥都在使用晶閘管的變流設備。

1電力電子技術的發展

我們可以把器件制造技術跟電子中的電路使用技術統稱為電力電子技術。同時電力電子器的發展經歷也可以分為幾個階段,首先是半控型其次是復合型然后還有全控型這幾個階段,他們可以把保護電路、驅動控制以及功率器件全部集合在一起,共同構成集成電路,但是現在他們的功率較小,但是我們可以看出它代表了發展的重要方向。在現在這個階段使用最為廣泛的是整流電路,在20世紀的80年代也是逆變電路使用發展的高峰,其中自行關閉器件也在這個時候大量的出現,這個時期的總體發展趨勢是高頻化,同時還出現了諧振型和矩陣型逆變電路等這些。PWM控制器也推動著電力電子的發展,同時還有自適應控制、瞬時無功控制或者模糊控制。

2靜止無功補償裝置

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電子設備的電磁兼容分析論文

1電磁干擾源的分類

各種形式的電磁干擾是影響電子設備電磁兼容性的主要因素,因此,它是電磁兼容性設計中需要研究的重要內容。

2-1內部干擾

內部干擾是指電子設備內部各元部件之間的相互干擾,包括以下幾種。

(1)工作電源通過線路的分布電容和絕緣電阻產生漏電造成的干擾;(與工作頻率有關)

(2)信號通過地線、電源和傳輸導線的阻抗互相耦合,或導線之間的互感造成的干擾;

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運動視覺跟蹤電子設備設計研究

1傳統設備跟蹤運動目標效果存在的問題

通過本文對運動視覺跟蹤電子設備優化能夠有效進行目標跟蹤,從根本上避免了跟蹤運動目標效果差的問題。優化后的運動視覺跟蹤電子設備還能在一定程度上減緩由于目標運動的不確定性造成的視覺模糊現象,并且通過有效仿真實驗驗證了優化后的有效性[8]。

2運動視覺跟蹤電子設備的改進設計

雖然在20世紀就已經提出蒙特卡羅算法,但是由于20世紀并沒有運動視覺跟蹤電子設備,因此蒙特卡羅算法并沒有在計算機視覺跟蹤領域進行應用,由于近些年的計算機視覺設備的興起,蒙特卡羅算法才被應用到了運動視覺跟蹤電子設備中去。因此本文也引用了蒙特卡羅算法進行運動視覺跟蹤電子設備的優化。運動視覺跟蹤電子設備結構圖如圖1所示。圖1運動視覺跟蹤電子設備結構圖蒙特卡羅算法流程圖如圖2所示。圖2蒙特卡羅算法流程圖蒙特卡羅計算方法其實是對圖像核密度進行非參數特征的空間轉換方法,通過對圖像幀頻迭代尋優得到概率密度分布核函數表達式為:f(x)=1n∑i=1nki(X-X)1(1)式中,f(x)為核函數,一般是一個查詢值。如果i為偶數,那么所得到的矩陣是對稱矩陣,對應的像素增大概率為:m(x)=∑i=1nxgéëêùûúx-x1h2∑i=1ngæèçöø÷x-x1h2-x(2)式中,m(x)是像素增大概率,通過式(2)可以計算出像素被使用上升的極值。蒙特卡羅算法選擇的空間像素授權圖形為圖像形式的像素顏色所含有的全部索引。因此,目標像素直方系數式為:q=C∑i=1nk(x)2δ[b(x)]-u(3)式中:u表示從1,2,…,m全部顏色的像素索引方程;δ為蒙特卡羅函數的常備系數;C是整合原點系數值;q表示核函數。為了方便進行像素的定位,候選目標的模型為:p(y)=C∑i=1hkæèçöø÷y-xh2δ[b(x)]-u(4)式中,h表示使用的像素寬度,它決定相關圖像的實際尺度,通過計算相似度來有效地把非位置像素隔開,如下:ρ(y)≡ρ[p(y),q]=∑n=1mp(y)q(5)系數最大值便是當前幀值的所在位置。通過對系數最大值的選定可以有效改變和設定跟蹤的目標,假設候選目標中的p(y)所對應的目標像素直方系數q沒有發生突變,可以把上述公式展開得到:ρ[p(y)],q≈12∑n=1mp(y)q+12∑n=1mp(y)qp(y)(6)將式(5)轉化為式(6),這樣可以方便進行代入化簡,得到化簡式有利于進蒙特卡羅計算優化,公式如下:y=∑i=1hxwgæèçöø÷y-xh2∑i=1hwgæèçöø÷y-xh2(7)式中,xwg實際上是對幀頻的定位,根據預定的邏輯進行定位,直到找到最大迭代次數。接收函數通式合并為:δ=minéëêêùûúú1,p(Y|x)Q(x);x1p(Y|x)1Q(x);x(8)再依據區域定位通式:ELBF(ϕ,f1,f2)=μ∫12(|∇ϕ-1-f)12dx+f2+Length(C)(9)式中:ϕ表示區域內單位幀運動位移向量;f1,f2分別表示圖像幀頻起始定位焦點和終止定位焦點;μ表示蒙特卡羅整合系數;Length(C)為幀頻系數常量,把式(7)和式(8)與通式(9)進行合并,如下:ELBF(ϕ,f)1,f2=μ∫12(|∇ϕ|-1-f)12dx+δ⋅(f)2+Length(C)(10)得到的結果是一個區域,這個區域具有一定的幀,引入蒙特卡羅算法與接收函數結合,必須對上述公式進行系數合并,如下:min0≤αi≤cW=12∑i,j=1lyiyjαiαjK(xi,xj)-∑i=1lαi+bæèçöø∑÷i=1lyjαj(11)進行區域擬定還需要進行跟蹤誤差辨別,對跟蹤的相對系數以及相對值域進行多次測量求出平均數,平均跟蹤誤差為:M(ω)=12π∫01N(ω)dω(12)式中:N為重疊率;dω為單元重疊差量,若表示重疊部分時值為0,如果表示非重疊值時值為1;M為像素誤差值,結果是一個范圍值,通過人為調整可進行函數的設定。計算平均跟蹤誤差,選定跟蹤表現值為:G=∑r=1t∑q=1k2WiTxir-WiTxirq2Birq=tr(WiTHWi)(13)式中:xir與xirq為跟蹤目標中心軸位置坐標,經計算與實際位置的中心軸進行坐標對比,可滿足對誤差的分析;W,B,H為目標區域實際高度、寬度以及對角線。以像素作計量單位計算重疊率為:Sc=[S0,S1,S2,⋯,SQ-1]binary=éëêùû∑úiQ-1Si×2iDec(14)式中:SQ-1為第Q-1幀真實目標區域中所包含的實際像素個數;i和c表示相交區域所含有的像素個數,推導出蒙特卡羅算法的測量公式為:sPPM(t)=∑i=-∞∞∑j=0Np-1p(t-iTs-jTp-cjTc-aiε)(15)

3試驗驗證

為了驗證本文設計的運動視覺跟蹤電子設備優化方案的有效性,采用對比仿真實驗,對傳統的運動視覺跟蹤電子設備以及本文優化后的運動視覺跟蹤電子設備進行對比。為了獲得更加準確的運動視覺跟蹤結果,同時對以運動的物體進行視覺跟蹤。設置核密度系數為7.531;目標像素直方系數q的取值范圍為1~5,幀頻系數常量C為800;為了保證結果的有效程度,G的誤差調整為1。實驗結果如圖3所示。通過圖3可以看出,優化后的運動視覺跟蹤電子設備的實驗結果明顯比傳統運動視覺跟蹤電子設備實驗結果清晰,并且辨識度很高。上述圖3為兩種方法的辨識度的對比結果,圖3(a)為優化后的運動視覺跟蹤電子設備實驗結果,圖3(b)為傳統的實驗結果。可以看出優化后的實驗結果明顯比傳統的運動視覺跟蹤電子設備實驗結果好。為了進一步驗證優化后的運動視覺跟蹤電子設備的辨識度效果,通過仿真實驗描點記錄的方式,對運動視覺跟蹤電子設備的辨識度進行測試,得到測試結果如圖4所示。分析圖4可得,傳統電子設備的辨識度平均值約為1.3,優化后的運動視覺跟蹤電子設備的辨識度平均值約為2.8。由對比實驗結果可以看出,優化后的實驗結果明顯比傳統的運動視覺跟蹤電子設備的辨識度更好。圖3不同運動視覺跟蹤電子設備實驗結果圖4實驗辨識度對比綜上所述,本文設計的運動視覺跟蹤電子設備優化方法能夠很好地解決跟蹤運動目標效果差的問題。

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電子設備結構及工藝設計研究

摘要:結合某系統研制過程中所從事的具體工作,著眼于結構及工藝,對電子設備設計技術、結構設計方法、產品具體的結構形式和處理工藝作了簡單介紹和說明。根據設備功能、性能及所處工作環境等研制方案明確或隱含的設計要求,電路設計應與結構設計密切協調、互相配合,共同采取相應措施以達到最佳的設計效果。經工程實際應用,某系統電子設備運行持久正常、性能穩定可靠。

關鍵詞:電子設備;結構設計;工藝設計

結構設計是為了滿足電子產品的各項功能和電性能,使設備在各種既定環境下都能正常工作所進行的設計。它可以把產品的外觀直接展現出來,在一定程度上決定了產品的可靠性、壽命及性價比。好的設計應合理滿足整機的性能要求,在市場上具有競爭力。產品的工藝性能直接影響到產品性能和戰術技術指標的實現。工藝設計的最高原則是以最少的社會勞動消耗創造出最大的物質財富,這個原則也是企業賴以生存和發展的基礎。無論哪類電子設備的設計都離不開結構,整機結構設計水平的高低和工藝技術的好壞對于產品質量至關重要。電子設備的故障或失效大都可歸結為設計上沒有想到或沒意識到某些細節或約束,一些通用設計的技術、準則、理念和方法必須被予以重視并深入貫徹到產品研發中去。

1某系統電子設備結構設計

1.1概述

某系統主要由多路耦合器、終端機和信號分配器組成,采用19英寸標準機柜上架安裝方式。各設備遵循標準化、系列化、通用化設計原則,顏色、標識、銘牌、把手和接口連接器選擇均符合系統設計規范要求。根據研制方案確定電氣功能、性能及使用環境要求,經研究分析整機結構形式和尺寸約束后,初步進行元器件布局、布線和組裝設計,合理選用材料、涂鍍、加工手段,采用通用件和標準件,簡化制造工藝,積極運用成熟技術。后通過軟件進行三維實體建模、裝配仿真、應力應變分析、熱流分析,進一步優化零部件結構。

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電子設備防雷擊論文

摘要:本文闡述了雷擊模擬電子設備的機理,SPD和類型和選擇時應注意的問題。

關鍵詞:雷擊雷電波形SPD

近年來,電子信息設備和計算機系統已深入各行各業,由于這類設備的工作電壓和耐沖擊電壓水平低,極易受到雷電電磁脈沖的危害,從而使雷電災害由電力和建筑物這兩個傳統領域擴展到幾乎所有行業,特別是通訊、信息技術數據中心,計算機中心以及微電子生產行業等由于雷電造成的危害尤為重要。另一方面,因為雷擊是機率事件,這種影響尚未引起人們的注意,很多人認為只要按照國家的建筑物防雷設計規范做好避雷針(帶)、引下線和接地裝置等建筑物內外的防雷工作就“萬事大吉”了。但實際上,當雷擊現象發生時,建筑物的外部防雷裝置確實有效地抵御了雷擊對建筑物的破壞,同時均勻的避雷引下線與建筑物接地的均壓環也起到法拉第網籠的作用,保證建筑物內的人員不致因跨步電壓升高而導致觸電事故。

但這時當雷電擊中建筑物防雷裝置或擊中附近其他建筑物的避雷針(帶)并由引下線導人大地時,瞬間內在引下線自上而下的產生一個很強的變化磁場。處在這個電磁場作用下的導體,便會感應產生電壓,其數值也可達數十千伏,處在這個磁場作用范圍的電氣、信號、電源及它們的傳輸線路都因相對地切割了這個變化的磁場磁力線而產生出感應高壓,從而將用電設備擊壞。如圖1所示,如果導體的形狀是開口環形感應電壓,便會把幾厘米長的空氣間隙a、b擊穿發生火花放電。如果導體是一個閉合回路,感應電壓會造成一個電流通過,假如回路上有接觸不良的接點,這些地方就會局部發熱。再有,由于雷電沖擊波的能量集中在工頻附近幾十赫茲到幾百赫茲的低端,雷電沖擊波能量就容易與工頻回路發生耦合、諧振,于是雷電沖擊波從電源線路進入電子設備的機率要比從信號線中進入的機率要高很多,據統計,約有8%的雷擊損壞電子設備的事故是由電源引入的,因此應特別加強系統中設備電源的防雷措施。

l雷擊電子設備的途徑及損壞機理

雷擊過電壓損壞設備可分為兩種情況,一種是受雷電直擊,另一種受感應雷影響所致。據統計電子設備受雷電直擊而損壞的機率很小,而絕大多數損壞為感應雷造成,雷電行波通過傳輸信息的電路線傳至電子設備使其某些電子元件受損。

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機載航空電子設備安全性研究

近幾十年來,隨著機載航空電子設備等各項技術的不斷發展和運行環境的不斷完善,自身的余度等安全性設計也不斷提高,然而人為因素則已成為制約航空安全水平的首要環節。據統計數字顯示,近70%的事故由人為原因導致,該原因則成為制約航空安全的最大障礙。安全性評估是飛機安全性工程中的一項重要內容,其目的是通過安全性風險分析與評估,識別、評價系統存在的危險,并根據危險的程度提出消除或控制危險的措施,避免重大的安全事故的發生。工程階段的安全評估技術產生于20世紀60年代初期英美等工業發達國家,并于20世紀80年代逐步引入我國,通過吸收、消化國外安全檢查表和安全性分析方法,逐步在航天、化工及核工業等行業開始應用相應的分析評價方法。航空領域于20世紀80年代中期已逐步推行安全檢查表等安全性分析方法。但是在航空領域,安全性分析方法主要應用在裝備研制階段,而且因為缺少全面的安全性設計標準和相應的評估檢查方法,裝備的安全性工作停留在較低層次。隨著對安全性的逐步重視,越來越多的安全性工作方法得到了推廣和應用,如何實現對裝備安全性工作狀態的有效控制,已經成為各個行業關注的重點。因此,如何有效地評估裝備安全性狀態成為急需解決的問題之一。目前,從航空裝備安全性分析與評估專業領域來看,在型號立項論證階段,依然缺乏全面的安全性設計標準,缺少全面、完備的安全性指標,難以實現對安全狀態的描述,以至于在驗證階段,無法建立適用的安全性評估模型和評估準則,評估僅僅停留在對具體定性要求的滿足率考核上,難以對型號當前狀態下的安全性狀態進行全面、準確、快速的評估。另外,由于飛機安全性評估是一個復雜的多因素決策分析問題,主要包括飛機系統、各類人員、外部環境3個方面,且各因素及相互之間存在著極大的不確定性,造成各因素教練關系復雜,變化趨勢難以確定,狀態評估工作難以開展。

1問題的解決方案

為了更全面、系統地給出航空電子設備與飛機和人員之間相互的安全影響,通過研究,將“人-機-環境”系統理論應用到機載航空電子設備的安全性評估中。“人-機-環境”系統工程的研究可用圖1來形象地描述,它包括人本身特性、機器特性、環境特性、人-機器之間關系、人-環境之間關系、機器-環境之間關系、人-機器-環境之間關系共7項內容的研究。圖1人-機-環境系統工程研究范疇示意圖設備對人的安全性要求體現在維修安全性方面。隨著機載航空電子設備的不斷發展和應用,設備的功率越來越大,設備的材料也越來越復雜。而飛機航程和時間的大幅增加也導致人員接觸飛行的時間越來越長。設備對人的安全影響主要體現在人身傷害方面。A-10雷電攻擊機是一種十分結實且火力非常強的攻擊機,其厚重的裝甲造就了其優秀的防護能力,但據統計,A-10攻擊機的飛行員多發癌癥。在給敵方留下“海灣戰爭綜合癥”的同時,貧鈾彈也給己方造成了不可磨滅的傷害。據調查,A-10攻擊機座艙下部安裝了一門GAU-8型30mm機炮,由于它使用貧鈾彈,且未采取相應的防護措施,對飛行員和維護人員的人身安全也造成了威脅。通過分析和研究,確定了相關的設備對人的安全性評估要求,具體如下:①設備插頭或插座脫離后的電壓(電連接器的選擇與設計應保證不會誤接,或者即使誤接也不會造成傷害)不得超過24V;②電連接器結構應防止接入其內的裸線傳出連接器,并不會與人體直接接觸;③電子設備產生的輻射值不得超過規定的人體所能接受的安全輻射值;④材料應避免對人體生理產生傷害,如果達不到這一要求,必須采取安全技術措施和提示性安全措施;⑤配電裝置(配電線路)內超過安全低電壓的全部接點,必須加以防護,保證在設備運行或停止供電時人體各部分都不能觸及;⑥設備所有外露的零部件邊緣應倒圓到半徑不小于1mm,露出的棱角應倒圓到半徑不小于4mm,對其他零部件的邊緣也應倒角、去毛刺;⑦對于可運動設備的齒輪、扇葉和其他運動、傳動機構(如皮帶、連桿等)應加防護措施,在正常工作時使人員身體各部位均不能觸及;⑧對于可轉動的大型天線、天線轉臺與操作控制部分不在一起的設備,應采取的措施為設備警鈴或其他告警措施,在轉動天線前向附近人員發出轉動警報,如果把手、旋鈕或操縱桿等松動會給人員帶來危險,則要以可靠的方式固定,使它們在正常使用中不會松動。以上述①“設備插頭或插座脫離后的電壓不得超過24V”此項要求為例,研究形成了專項實驗的要求,具體如下:試驗對象:對某型機載設備在插頭(座)分離情況下的插針(共676項)帶電安全性進行檢查。試驗條件:①飛機狀態良好并按停放要求可靠接地,設備狀態良好,無故障;②三級計量單位定標吻合的電壓表。試驗要求:①測試時,機上所有系統或設備均不開機;②測量殘余電壓時,儀器探頭的觸點應靠近零件或組合件的結合處,距結合處應不大于20mm。試驗程序:產品上電后按順序依次對676根插針的帶電情況進行測量,并根據試驗進度進行3min循環供電,在完成所有的測量后進行統計評估。本次試驗的結果為:電壓為0V的有376根插針,0~0.1V的之間有229根插針,0.1~1V的有71根插針,測量結果均滿足GJB358—1987《軍用飛機電搭接技術要求》。

2結論及結束語

上述方法是針對航空裝備在研制階段中碰到的安全性問題,充分考慮了設備對人的安全性影響,形成了機載航空電子設備對人的安全性評估要求。以殘余電壓為例,研究形成了此項要求的考核方法,其中包含了試驗條件、要求及程序,并通過某型設備在試驗過程中的具體操作流程及試驗結果,最終以國軍標為標準對方法的可行性和準確性進行了考核。考核結果表明,本文建立的設備對人的安全性要求真實地反映了裝備使用過程中的維修安全問題,建立的安全性專項試驗方法即可為殘余電壓此項要求的安全性評估驗證提供操作規范及依據,也可為其他要求的安全性評估提供參考,最終為機載航空電子設備的安全性評估奠定基礎。

參考文獻:

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