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摘要：飞机基本结构呈现复杂化特点，包含燃油、动力、空调、液压系统等等，造成电缆网络结构较为繁琐，检测接头处于分散状态，这就要求飞机电缆具有良好的绝缘性，技术人员能利用智能化系统展开电缆绝缘性检测，保障飞机系统运行的安全性。本文以提升飞机电缆检测水平为研究目标，重点阐述了电缆智能绝缘检测系统设计要点，并简单论述了常见绝缘检测技术等内容，希望对相关工作有所帮助，进一步优化检测流程。

关键词：电缆；智能绝缘检测系统；飞机

引言

采用传统模式对飞机电缆展开绝缘性能检测时，对检测人员技术水平要求高，加之操作环境较为复杂、电缆数量大等，导致常常出现操作错误情况，测试结果误差大，且需要较长的时间，无法满足实际需求。为此需融入计算机技术、现代通信技术、网络技术等，设计一个多功能的飞机电缆智能绝缘检测系统，在优化检测流程的同时，降低对技术人员的依赖性，最大程度上保障结果的准确性。

1飞机电缆绝缘缺陷

相对于常规电缆，飞机电缆内部包含多个芯线，若其中一根芯线断开或绝缘性差，将导致飞机无法正常运行，存在诸多安全隐患。电缆连接飞机结构内各个系统，扮演着“神经网络”的角色，需要加强对飞机电缆绝缘缺陷的分析和研究。飞机电缆的绝缘性主要包括耐高温性、电气绝缘性、机械特性，具体绝缘水平与运行环境、敷设方法、连接情况、材料质量等等关系密切，一旦某个环节出现问题都将增加各类故障出现的概率，产生重大的经济损失。飞机的电缆绝缘缺陷主要由于绝缘老化所导致，具体原因包含：飞机电缆使用一段时间后，受到环境等因素的干扰，绝缘性能逐渐降低；与周边环境发生化学反应；电缆长期与热源接触，被热辐射所干扰；处于过负荷工作状态，而过早老化[1]。绝缘老化类型主要分成电老化、热老化两种，一旦电缆出现绝缘老化现象，介质损耗明显提升，继而造成漏电流短时间内持续增加，便可能引发绝缘崩溃。此外，电缆外保护层存在裂缝或孔洞，被其他物质刺穿或大面积腐蚀，使得绝缘受潮，也会影响电缆的绝缘性能。若飞机电缆处于损坏或完全退化状态，电缆纤芯之间将出现短路故障，主要表现为电缆绝缘电阻等于零。

2飞机电缆绝缘检测技术

就目前状况而言，常见飞机电缆绝缘检测技术包括反射法、目检法等等，检测技术的操作原理存在明显差别，检查精度也大相径庭。采用目检法时，需要技术人员根据工作经验利用放大镜或直视方法观察与分析，精准判断电缆外表面是否存在破损情况。如，放电迹象、细小裂缝、孔洞、线芯外漏于空气中。但由于飞机电缆布置呈现复杂化特征，一些绝缘缺陷出现于隐蔽位置，加之飞机结构的特殊性，增加了检测难度，使得目检法运用范围受到约束。反射法属于一种现代化的检测方法，具有无损化的特征，可避免检测阶段电缆受到破坏。操作原理为：将低压高频脉冲信号向电缆输送，再仔细测量电缆反射信号的暂态响应，重点记录与研究电缆特性的变化信号，以此科学化判断电缆是否存有缺陷。根据相关调查结果显示，反射法已广泛运用于不同行业中电气系统故障的诊断与确定，但应用于诊断电缆绝缘性能方面仍处探索阶段[2]。

此外，按照反射波的形状与波形输入形式，反射法可分成几种类型，但这其中时域反射法较为常见。具体操作方法为：向电缆输入脉冲电压波，根据电缆走向传播信号，若某个区域阻抗变化则自动反射，说明此区域存在绝缘缺陷。其中反射波的性能与电缆长度、阻抗大小、终端负载关系密切。检查阶段，同时测量反射波与入射波，在电缆中传播电压波存在时间误差，对此可依据视域内幅值、极性以及时间的变化特点，判断电缆绝缘缺陷位置与形成原因。一般情况下，电缆开路或短路时，反射较大，绝缘检测更加便利，若阻抗变化不明显，反射也较小，使得绝缘检测难度增加。不仅如此，采用时域反射法检测电缆绝缘缺陷时，应先检测正常区域电缆的反射情况，将其保存并作为比对标准，再检测可能存在缺陷区域的电缆，经对比后若发现电缆反射情况不一致，出现相位移动情况，表明该区域电缆故障。为保障检测结果的准确性，应准备正常运行状态的脉冲发生器、计算机分析系统。

3飞机电缆智能绝缘检测系统设计要点

3.1系统原理

3.1.1原理

设计飞机电缆智能绝缘检测系统时，积极采纳专家人士、基层技术人员意见和建议，再根据既有检测技术与操作流程，并分析影响电缆绝缘性能的主要因素，不断完善与优化系统检测流程，如图1所示。系统正常运行期间，任务工单由工段PC机生成，之后采取无线传播方式向绝缘检测设备传递，之后展开任务解析操作，生成检测控制序列，以此高质量高效化完成自动化检测工作，再由技术人员下达准确的检测命令，依据提前设置的参数数据自动完成，获得内容完整的检测结果报告，最终向工段PC机传输检测结果[3]。

3.1.2设计原则及目标

对于飞机检修工作来说，智能电缆绝缘检测系统属于不可缺少的一部分，能满足飞机正常稳定运行需求，逐步提升飞机检修的全面性、准确性。但考虑到飞机结构与电缆敷设的复杂化，为此系统设计期间应遵循可靠性、实用性、扩展性与灵活性的原则，持续完善系统的功能，达到预期设计目标。具体来说：其一，可靠性原则。电缆绝缘检测效果直接影响着飞机能否安全稳定运行，需从各个方面保障检测系统的可靠性，最大程度上降低外部因素带来的干扰，减小检测误差。故此设计检测系统时，有关人员需牢牢遵守可靠性原则，综合对比后选择恰当的硬件型号，注重软件设计与硬件设计。对于系统的关键设备与内容，采用冗余技术与备份技术，以先进的软件为载体，动态化管控检测流程与系统运行状态，并能保障系统参数数据的安全性与保密性，避免出现重要数据外漏的情况。

其二，实用性原则。系统设计时有关人员应立足于电缆绝缘检测需求，明确检测标准与技术要求，并能考虑到技术人员综合水平、环境、操作流程等因素带来的影响，实行针对性设计，保障系统功能完善、结构简单、易于操作等。同时融入先进的科学技术，满足飞机未来发展需求，具备较高的发展潜力，更好地适应现代社会。其三，扩展性与灵活性原则。由于科技水平的高速发展，飞机有关零部件更新换代速度快，这就要求检测系统具有良好的可扩展性，能随着时代的前进而变化，加入可控参数调节模块，满足不同时期检测参数与容量的变化需求。

此外，还应着重考虑检测系统的运行效率、流程的规范性、结果精准度以及智能化程度，尽可能地满足多样化的检测需求与目标，做到自动化电缆绝缘检测、信息保存、备份与结果上传等，生成完整的检测报告，为技术人员提供可靠的维修思路，减少人工检测任务量的同时，降低人为因素带来的干扰。本次系统设计目标主要为：智能电缆绝缘检测系统能取代兆欧表，弥补检测效率低、全程无记录、检测现场混乱等弊端，不再需要多个技术人员配合，只需一个技术人员即可短时间内完成所有电缆绝缘检测。系统设有全过程记录、结果备份、数据自动上传、任务管理等功能。

3.2系统硬件设计

3.2.1具体设计方案

该系统硬件设计过程中，构成部分包含绝缘检测电路、辅助电路、控制板、通道切换矩阵等等。硬件控制板由线路切换矩阵、GPIO连接，通道切换矩阵负责检测高压并输送信号，获取电缆检测结果再上传。

3.2.2系统接口设计

在智能检测系统中接口设计质量影响着整体运行效果，其中接口设计包含通讯接口、电源接口、校准接口等等。通讯接口设计过程中，应分析主控模块的特征，也就是控制主机与电缆测试系统之间的连接模块，可选择USB-B型接口，利用专用通讯电缆，紧密连接测试仪与控制主机，保障数据传输效率与质量。校准接口设计时，应考虑到校准线缆选择与插接速度，可选择M4香蕉头座。电源接口设计过程中，优先选择EMI滤波功能电源插座，确保电源供给的稳定性，降低电网因素带来的影响，使得电缆测试仪快速适应电网运行特征。此外，状态扩展接口设计也属于重点。一般情况下，电缆绝缘检测仪运行阶段设有状态指示标准，为便于技术人员更加直观地了解测试仪运行状态，需利用状态扩展接口进行检测仪运行状态的实时拓展，避免由于检测仪问题而导致电缆绝缘实测试结果不准确。根据相关调查结果显示，电缆绝缘检测仪的运行状态分成告警、故障、高压指示、蜂鸣等多种形式。

3.3系统软件设计

3.3.1具体设计方案

该系统软件以QT编写为基础，采用具有读、写功能的工艺表，占用空间小，对系统硬件性能的要求也随之降低。系统的数据显示与存储功能优势较为明显，能全方位解读电缆绝缘测试标准与规则，之后将所需要数据信息显示于界面，技术人员只需根据界面指示展开操作。同时，系统界面的可视化交互特点较为突出。当系统检测结束或正处于检测阶段，能实现自动上传测试数据，软件还可自动化记录存有故障的电缆线路，指出电缆绝缘缺陷或故障问题。系统正常运行期间，技术人员不需自主操作，按照界面要求连接电缆与插头，之后选择待测电缆的对线电阻。随后软件依据电缆线号，自动进行检测与测量，获得准确的测量值。不仅如此，系统软件提供任务、单次和自由测量三种形式，选择任务测量形式时，系统将按照工艺表展开逐条逐个检测，同时实时动态化记录测试情况；选择单次测量形式时，以插头为载体检测电缆的绝缘性能；选择自动测量形式，能随意检测各个型号的电缆。

3.3.2上位机测试软件

在智能检测系统中上位机测试软件具有功能选择、显示检测结果、存储数据参数以及数据管理等多样化的功能。具体运行期间，利用以太网精准上传测试模式、数据参数等内容，待测试完成后将结果传输至上位机软件。整个检测阶段，操作人员可在界面设置检测效率、范围、数值限值等。该测试软件组成结构包含数据管理、自动测试、校验等部分，各组成部分的系统功能如下：数据管理部分负责从管理各种数据信息，包含系统测试参数、结果、表格等；自动测试部分用于调节测试程序，按照规定标准完成电缆绝缘检测；系统校验部分用于检测硬件设备、测试等阶段，判断系统是否处于完整状态，强化系统运行效果；智能识别部分能自动匹配检测地址，之后短时间内完成地址转换，达到智能化识别的效果；手动测试部分通过手动操作排除系统故障，多用于自动测试故障阶段[4]。

总结

总而言之，在时代快速发展背景下，飞机已成为人们常用出行工具，为保障飞机安全可靠运行，需做好电缆绝缘检测，能够融入现代化科学技术，设计智能电缆绝缘检测系统，获得完整的检测报告。检测系统设计期间，需遵守可靠性、实用性、安全性等原则，从软件设计与硬件设计两个方面入手，根据既有检测系统与常用技术，遵守电缆绝缘测试标准与实际需求，重点体现系统的智能化、自动化，降低人为技术操作失误带来的影响。

参考文献

[1]黄双得，汪家银.电缆隧道智能可视化移动检测系统研究应用分析[J].电气时代，2023（2）：80-82.

[2]刘桢，罗云泽，刘娜.基于飞机制造过程的温度均匀性测试智能检测系统研究[J].科学与信息化，2023（4）：108-110.

[3]高阳，吕惠君，冯鼎.数字化装配技术在飞机电缆敷设中的有效运用[J].中国科技期刊数据库 工业A，2023（11）：0168-0171.

[4]林伟，罗群，陈龑斌.基于深度学习算法的大型飞机电缆故障识别[J].机械设计与制造工程，2022，51（1）：62-66.