非侵入式的无人装备状态监测及智能处理装置.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114520750A(43)申请公布日2022.05.20(21)申请号202210177615.6(22)申请日2022.02.24(71)申请人哈尔滨工业大学地址150001黑龙江省哈尔滨市南岗区西大直街92号(72)发明人宋宇晨孟升卫李怀志刘大同(74)专利代理机构哈尔滨市阳光惠远知识产权代理有限公司23211专利代理师刘景祥(51)Int.Cl.H04L12/40(2006.01)H04Q9/00(2006.01)权利要求书2页说明书9页附图4页(54)发明名称非侵入式的无人装备状态监测及智能处理装置(57)摘要本发明公开了一种非侵入式的无人装备状态监测及智能处理装置，主要包括：1553B监听模块、RS485监听模块和ZYNQ芯片，1553B监听模块包括双收发器、两个变压器，两个变压器一端与总线连接，另一端与双收发器连接，双收发器的所有数字输入与输出引脚与芯片连接，以监听总线上两个通路；RS485监听模块为具备双驱动器和接收器的四通路集成电路，任一通路的差分信号接收端与其发送端连接，差分信号接收端与总线连接，以监听总线上四个通路；利用FPGA实现复杂智能算法的嵌入式计算对多总线多状态数据，实时判断是否出现故障。该装置可同时实现多种总线数据的非侵入式监听，也可对总线传输的装备状态数据进行实时分析和处理。CN114520750ACN114520750A权利要求书1/2页1.一种非侵入式的无人装备状态监测及智能处理装置，其特征在于，包括：1553B监听模块、RS485监听模块、ZYNQ芯片、SD存储模块和电压源模块，其中，所述1553B监听模块包括双收发器、第一变压器和第二变压器，其中，所述第一变压器和所述第二变压器的一端与总线传输线连接，另一端与所述双收发器的模拟输入端连接，所述双收发器的所有数字输入与输出引脚与所述ZYNQ芯片直接连接，用于监听所述总线传输线上两个通路的第一状态数据；所述RS485监听模块采用同时具备双驱动器和接收器的四通路集成电路，所述四通路集成电路的VCC端与电压源模块连接，任一通路的差分信号接收端与差分信号的发送端连接，同时所述差分信号接收端与所述总线传输线连接，用于监听所述总线传输线上四个通路的第二状态数据；所述ZYNQ芯片分别与所述SD存储模块、所述1553B监听模块和所述RS485监听模块连接，用于分别处理所述1553B监听模块和所述RS485监听模块获取到的第一状态数据和第二状态数据，判断待监测装备是否出现故障；所述SD存储模块用于存储所述ZYNQ芯片获取到的第一状态数据和第二状态数据；所述电压源模块分别与所述ZYNQ芯片、所述SD存储模块、所述1553B监听模块和所述RS485监听模块连接，用于提供稳定电压。2.根据权利要求1所述的非侵入式的无人装备状态监测及智能处理装置，其特征在于，所述第一变压器和所述第二变压器选用PM‑DB2725EX型号，所述双收发器选用HI‑1573CMOS型号，其中，所述第一变压器的第1引脚和第3引脚与所述双收发器的第2引脚和第3引脚对应连接，所述第二变压器的第1引脚和第3引脚与所述双收发器的第7引脚和第8引脚对应连接。3.根据权利要求2所述的非侵入式的无人装备状态监测及智能处理装置，其特征在于，所述第一变压器和所述第二变压器的1‑3引脚与2‑8引脚之间的匝数比为1：2.5，1‑3引脚与5‑7引脚之间的匝数比为1：1.79，用于将传输线上的信号RT_BUS_A‑与RT_BUS_A+降压为RT_A‑与RT_A+。4.根据权利要求1所述的非侵入式的无人装备状态监测及智能处理装置，其特征在于，所述1553B监听模块对外发送数据时，将发送禁止位TXANHA与TXANHB设置为低电平，即允许发送数据，通过所述ZYNQ芯片向所述双收发器的TXA与TXB与写入数据，该芯片会将输入的信号通过MIL‑STD‑1533总线驱动将数据从BUS与发送至所述总线传输线上。5.根据权利要求1所述的非侵入式的无人装备状态监测及智能处理装置，其特征在于，所述1553B监听模块对接收外来数据时，接收数据使能RXENA与RXENB设置为高电平，即允许接收数据，所述总线传输线的信号经过所述第一变压器和所述第二变压器变压处理后传递进所述双收发器的BUS与引脚，通过所述双收发器内部的比较器将信号转变成逻辑信号，最后将逻辑信号传递给所述ZYNQ芯片。6.根据权利要求1所述的非侵入式的无人装备状态监测及智能处理装置，其特征在于，所述RS485监听模块选用SN65C1167型号，其中一个通路为第2引脚和第1引脚与第13引脚和第14引脚对应连接，同时连接至所述总线传输线，第15引脚与所述ZYNQ芯片连接。7.根据权利要求1所述的非侵入式的无人装备状