一种批量化并行标测系统及标测方法

本发明属于惯性器件测试，具体涉及一种批量化并行标测系统及标测方法。

背景技术：

1、惯性测量单元、惯性导航系统等惯性器件在生产制造和性能测试过程中，通常需要通过转台提供特定运动激励，以标定其性能参数。传统测试主要采用单器件或少量器件并行测试模式，测试准备环节需要针对每个待标测器件独立进行线缆连接与数据采集配置。

2、随着批量化测试需求的增加，转台旋转端测试工装上集成的待标测器件数量相应增多。由于转台旋转端与固定端之间依靠滑环进行信号传递，而滑环的物理传输通道数量受限于转台结构尺寸与运行可靠性。若沿用传统独立布线方式，旋转端线缆和接口数量会随器件数量激增，导致滑环可用通道无法满足大量器件同步传输数据的硬件扩展需求。此外，在多器件同步标测过程中，大量并发的测量数据需要经由转台旋转端向固定端传递。由于缺乏有效的数据流转与组织机制，接收端难以准确区分高度并发的测试数据来源。当检测到测试数据异常时，系统往往无法快速匹配对应的待标测器件及具体安装工位，导致批量测试过程中的异常器件定位效率低下，测试数据难以有效追溯。

技术实现思路

1、针对现有技术中存在的问题，本发明提供了一种批量化并行标测系统及标测方法，其目的在于通过旋转端的多路集中采集与数据复用传输，克服转台滑环物理通道数量受限的硬件扩展问题；同时建立有效的数据流转与组织机制，确保接收端能够准确分离高度并发的测试数据，实现异常器件的高效定位与测试数据的可靠追溯。

2、为了解决上述技术问题，本发明通过以下技术方案予以实现：

3、第一方面，本发明提供一种批量化并行标测系统，包括：

4、批量化并行标测工装，设置于转台旋转端，包含多个安装工位，所述安装工位配置有标准化集成触点，用于安装多个待标测器件并建立供电和信号连接；

5、多路信号采集和数据处理模块，设置于所述转台旋转端并与各所述标准化集成触点连接，用于同步采集各所述待标测器件的多路标测数据，并将各路所述标测数据与对应的身份信息及采样时间信息建立关联关系；

6、总线编码模块，设置于所述转台旋转端并与所述多路信号采集和数据处理模块连接，用于将建立所述关联关系后的多路标测数据按预设数据帧格式封装，编码形成可区分的数据复用流；

7、滑环组件，连接所述转台旋转端与固定端，并与所述总线编码模块连接，用于通过少于所述安装工位数量的传输通道将所述数据复用流由所述转台旋转端传输至所述固定端；

8、批量化并行标测上位机，设置于所述固定端并与所述滑环组件连接，用于接收所述数据复用流，并根据所述身份信息和所述采样时间信息进行分路解析，恢复形成与各所述待标测器件对应的独立标测数据集，并根据各所述独立标测数据集计算标测参数。

9、在第一方面的一种可能的实现方式中，所述批量化并行标测工装包括沿转台轴向间隔设置的至少两层安装板，所述多个安装工位分布于各层所述安装板上；

10、所述标准化集成触点至少包括供电触点、通信触点以及器件标识触点；

11、所述器件标识触点用于读取或者配置对应的所述待标测器件的所述身份信息，所述身份信息至少包括安装层编号、工位编号以及器件编号；

12、各所述安装工位对应的所述标准化集成触点通过供电和信号传输插头与所述多路信号采集和数据处理模块连接，用于实现各层所述安装板与所述多路信号采集和数据处理模块之间的集中供电和信号传输。

13、在第一方面的一种可能的实现方式中，所述多路信号采集和数据处理模块还包括时钟同步单元；

14、所述时钟同步单元用于通过统一时钟或者同步触发信号控制所述多个待标测器件进行数据采样，并按照同一时间基准为所述多路标测数据添加同一所述采样时间信息。

15、在第一方面的一种可能的实现方式中，所述多路信号采集和数据处理模块在将各路所述标测数据建立关联关系之前，还用于对所述多路标测数据进行预处理；

16、所述预处理包括滤波、增益调整、数据有效性检测以及异常数据识别中的至少一种。

17、在第一方面的一种可能的实现方式中，所述总线编码模块包括相互连接的数据打包单元和总线编码单元；

18、所述数据打包单元用于按照所述预设数据帧格式对所述多路标测数据进行封装生成数据帧，所述数据帧至少包括帧头、所述身份信息、所述采样时间信息、数据体、状态字以及校验信息；

19、所述总线编码单元用于根据预设通信协议将所述数据帧转换为对应格式的所述数据复用流。

20、在第一方面的一种可能的实现方式中，所述批量化并行标测上位机还用于建立器件编号、安装层编号、工位编号、数据帧编号和测试批次编号之间的数据关联记录；

21、所述批量化并行标测上位机还将所述独立标测数据集、所述标测参数以及将所述标测参数与预设判定阈值比较后得出的检测结果与所述数据关联记录一并存储，用于异常器件定位和测试数据追溯。

22、第二方面，本发明提供一种批量化并行标测方法，应用于第一方面所述的批量化并行标测系统，包括：

23、在转台旋转端，将多个待标测器件分别安装于批量化并行标测工装的对应安装工位，通过标准化集成触点建立供电和信号连接；

24、在所述转台旋转端，通过多路信号采集和数据处理模块同步采集各所述待标测器件的多路标测数据，并将各路所述标测数据与对应的身份信息及采样时间信息建立关联关系；

25、在所述转台旋转端，通过总线编码模块将建立所述关联关系后的多路标测数据按预设数据帧格式封装，编码形成可区分的数据复用流；

26、通过滑环组件将所述数据复用流由所述转台旋转端传输至固定端，所述滑环组件的传输通道少于所述安装工位数量；

27、在所述固定端，通过批量化并行标测上位机接收所述数据复用流，并根据所述身份信息和所述采样时间信息进行分路解析，恢复形成与各所述待标测器件对应的独立标测数据集，并根据各所述独立标测数据集计算标测参数。

28、在第二方面的一种可能的实现方式中，通过所述标准化集成触点包含的器件标识触点，读取或者配置对应的所述待标测器件的所述身份信息，所述身份信息至少包括安装层编号、工位编号以及器件编号；

29、通过供电和信号传输插头建立各所述安装工位对应的所述标准化集成触点与所述多路信号采集和数据处理模块的连接，实现集中供电和信号传输；

30、所述同步采集各所述待标测器件的多路标测数据具体为：通过统一时钟或者同步触发信号控制多个待标测器件进行数据采样，并按照同一时间基准为所述多路标测数据添加同一所述采样时间信息。

31、在第二方面的一种可能的实现方式中，在将各路所述标测数据与对应的身份信息及采样时间信息建立关联关系之前，所述多路信号采集和数据处理模块对所述多路标测数据进行包括滤波、增益调整、数据有效性检测以及异常数据识别中至少一种的预处理；

32、所述编码形成可区分的数据复用流具体为：通过数据打包单元封装生成数据帧，所述数据帧至少包括帧头、所述身份信息、所述采样时间信息、数据体、状态字以及校验信息；之后通过总线编码单元根据预设通信协议将所述数据帧转换为对应格式的所述数据复用流。

33、在第二方面的一种可能的实现方式中，还包括，由所述批量化并行标测上位机建立所述器件编号、所述安装层编号、所述工位编号、数据帧编号和测试批次编号之间的数据关联记录；

34、将所述独立标测数据集、所述标测参数以及将所述标测参数与预设判定阈值比较后得出的检测结果与所述数据关联记录一并存储。

35、与现有技术相比，本发明至少具有以下有益效果：

36、本发明提供的一种批量化并行标测系统，通过在转台旋转端设置包含标准化集成触点和多个安装工位的批量化并行标测工装，实现了多个待标测器件的集中安装与统一的供电及信号连接，避免传统测试中因单器件独立布线及频繁拆装所导致的测试准备时间长、一致性差的问题；在旋转端直接部署多路信号采集和数据处理模块以及总线编码模块，在数据穿越滑环前即完成多路标测数据与器件身份信息及采样时间信息的关联，并将其按预设数据帧格式封装编码为可区分的数据复用流，从而使得大量并发的测试数据能够通过少于安装工位数量的滑环传输通道传输至固定端，克服了传统物理布线模式下转台滑环通道数量严重受限的问题，满足了大量器件同步测试的系统扩展需求；固定端的批量化并行标测上位机凭借复用流中携带的身份与时序信息进行分路解析，能够剥离并恢复出与各器件对应的独立标测数据集并据此计算标测参数，解决了多器件高度并发状态下测试数据来源难以区分的技术难题，保障了异常器件的快速定位，实现了批量测试全过程数据的高效管理与可靠追溯。