IETM接線數(shù)據(jù)元素的設(shè)計(jì)與應(yīng)用

程玉寶，黃振和，洪金珠，劉新建，梁 敏

(1.電子工程學(xué)院，合肥 230037;2.中航工業(yè)綜合技術(shù)研究所，北京 100028)

0 引言

IETM是交互式電子技術(shù)手冊(cè)(interactive electronic technical manual)的簡(jiǎn)稱(chēng)，是結(jié)構(gòu)化、交互化和智能化的裝備技術(shù)數(shù)據(jù)的載體，是“技術(shù)信息數(shù)字化、信息交換標(biāo)準(zhǔn)化、信息傳輸網(wǎng)絡(luò)化”這一裝備保障新理念的充分體現(xiàn)[1]。

IETM以文字、表格、圖形、圖像、音頻、視頻和動(dòng)畫(huà)等形式呈現(xiàn)裝備技術(shù)數(shù)據(jù)，更新與使用非常方便，具有紙質(zhì)技術(shù)手冊(cè)無(wú)可比擬的優(yōu)點(diǎn)，對(duì)于提高裝備保障水平、增強(qiáng)裝備作戰(zhàn)能力，有著重大作用，各軍事強(qiáng)國(guó)都非常重視[2]。

裝備IETM的數(shù)據(jù)模塊常用的主要有8種[3]，其中接線類(lèi)數(shù)據(jù)模塊最為復(fù)雜[2]。一個(gè)裝備通常由許多小的裝置(或電子設(shè)備)、部件、器件等通過(guò)連線連接而成，所以，IETM必然要設(shè)置接線類(lèi)數(shù)據(jù)模塊，用于詳細(xì)描述裝備中的連線。

如何簡(jiǎn)潔、明確、有效地表述裝備中的所有連線，是IETM必須解決的重要問(wèn)題之一。只有制定出通用的、標(biāo)準(zhǔn)化的接線類(lèi)數(shù)據(jù)模塊的組織結(jié)構(gòu)[4]，才能在計(jì)算機(jī)上詳細(xì)的、唯一的表現(xiàn)每一條連線，才能在網(wǎng)絡(luò)上真正實(shí)現(xiàn)裝備技術(shù)數(shù)據(jù)的電子交互。筆者有幸參與了相關(guān)課題的研究和GJB 6600《裝備交互式電子技術(shù)手冊(cè)》的編制，下面通過(guò)幾個(gè)關(guān)鍵性元素的組織結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與應(yīng)用來(lái)闡述IETM接線數(shù)據(jù)的表述方法。

1 接線數(shù)據(jù)關(guān)鍵性元素的組織結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

在IETM中，數(shù)據(jù)模塊的結(jié)構(gòu)決定著裝備技術(shù)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確表述。因此，設(shè)計(jì)IETM接線類(lèi)數(shù)據(jù)模塊的良性結(jié)構(gòu)至關(guān)重要，對(duì)其要求是:即使裝備接線非常復(fù)雜，其結(jié)構(gòu)也能清晰地表述任一條連線。在GJB 6600中，數(shù)據(jù)模塊的結(jié)構(gòu)通過(guò)元素的組織結(jié)構(gòu)及其組合來(lái)實(shí)現(xiàn)。

1.1 頂層元素＜接線數(shù)據(jù)＞的組織結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

在裝備中，接線涉及到連線、電子設(shè)備、連接器(插頭、插座等)、套管和導(dǎo)管等。

就連線而言，有的以單根的形式存在，也有的以聚集在一起的線束的形式存在。根據(jù)其性質(zhì)的不同，在接線類(lèi)數(shù)據(jù)模塊信息表述的頂層元素＜接線數(shù)據(jù)＞下，需要設(shè)＜連線列表＞和＜線束列表＞兩個(gè)元素，來(lái)描述各種連線和線束。

連線有的用于電子設(shè)備內(nèi)部，有的用于電子設(shè)備之間，使得電子設(shè)備成為表述連線信息的一個(gè)方面。為此，＜接線數(shù)據(jù)＞元素下設(shè)置＜電子設(shè)備列表＞元素，用來(lái)描述與連線相關(guān)的電子設(shè)備。

另外，連接器、連接部件、附件、焊接套管、收縮套管、套管標(biāo)識(shí)、導(dǎo)管和導(dǎo)線材料等都屬于連線連接時(shí)可能要用到的零部件，可將它們歸在一起，納入標(biāo)準(zhǔn)零件一類(lèi)中，便于計(jì)算機(jī)交互式管理。

因此，經(jīng)過(guò)綜合分析和抽象聚合，頂層元素＜接線數(shù)據(jù)＞的組織結(jié)構(gòu)，如圖1所示[4]。它以連線為中心，描述裝備中所有的連線、線束、電子設(shè)備和標(biāo)準(zhǔn)零件及其之間的連接關(guān)系。

圖1中，＜連線＞是接線類(lèi)數(shù)據(jù)模塊的核心元素，這是因?yàn)榫€束是以單根連線為基礎(chǔ)的，電子設(shè)備和器/部件是通過(guò)連線或線束相連的。設(shè)計(jì)好＜連線＞元素的組織結(jié)構(gòu)至關(guān)重要。下面將重點(diǎn)圍繞＜連線＞及其子元素的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)來(lái)闡述IETM中連線的表述方法。

1.2 核心元素＜連線＞的組織結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

在裝備中，任何一根連線除了有自身的性質(zhì)(如類(lèi)型、規(guī)格、長(zhǎng)度、顏色)和使用的特點(diǎn)(如屏蔽、扭轉(zhuǎn))外，必須有唯一的標(biāo)識(shí)(如編號(hào)、代碼)和連接的安裝信息(如來(lái)源、去向和所在位置等)，另外，可能還有應(yīng)用場(chǎng)合的要求。

圖1 元素＜接線數(shù)據(jù)＞組織結(jié)構(gòu)圖

為了描述一條連線的完整信息，＜連線＞元素必須包含:在裝備IETM中唯一標(biāo)識(shí)連線的＜連線標(biāo)識(shí)＞元素、描述連線兩端連接情況的＜連線連接＞元素、提供連線自身固有信息的＜連線信息＞元素和反映連線適用性的＜適用性信息＞元素，其組織結(jié)構(gòu)，如圖2 所示[4]。

圖2 元素＜連線＞組織結(jié)構(gòu)圖

1.3 關(guān)鍵元素＜連線連接＞的組織結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

圖2中的＜連線連接＞是最重要的元素，是連線數(shù)據(jù)在復(fù)雜裝備IETM中表述的關(guān)鍵。

任何一根連線都有來(lái)源和去向，以及端點(diǎn)信息、安裝要求、連接順序等，所以，＜連線連接＞下設(shè)兩個(gè)結(jié)構(gòu)完全相同的子元素＜來(lái)源＞和＜去向＞，以＜來(lái)源＞元素為例，其組織結(jié)構(gòu)如圖3所示[4]。

圖3中，＜輔助參考＞給出連線的參考信息;＜連接點(diǎn)信息＞標(biāo)識(shí)連線端點(diǎn)，并給出端點(diǎn)信息;＜屏蔽物信息列表＞描述連線是否需要屏蔽和如何屏蔽;＜扭轉(zhuǎn)信息列表＞描述連線途徑各處需要改變走向時(shí)可能的扭轉(zhuǎn)情況;＜連線安裝信息＞是為正確接線而提供的連接準(zhǔn)備和完成連接所做事項(xiàng)的必要信息。

圖3 ＜連線連接＞元素下屬子元素＜來(lái)源＞的組織結(jié)構(gòu)圖

在IETM中，每個(gè)連接點(diǎn)都需要給出唯一的標(biāo)識(shí)，對(duì)于復(fù)雜的電路，連接點(diǎn)還要被劃分到網(wǎng)絡(luò)或分組中。因此，為了清晰地標(biāo)識(shí)連線端點(diǎn)，更好地給出端點(diǎn)信息，＜連接點(diǎn)信息＞下再設(shè)置四個(gè)子元素:

(1)＜連接點(diǎn)標(biāo)識(shí)＞用來(lái)標(biāo)識(shí)連接點(diǎn)的功能、類(lèi)型、狀態(tài)和安裝方向;

(2)＜連接點(diǎn)連接＞提供連線端點(diǎn)電位的歸類(lèi)標(biāo)識(shí)，用于在圖形顯示時(shí)排列連線端點(diǎn)，自動(dòng)生成連線;

(3)＜連接點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)＞是設(shè)備電氣連接分析的基礎(chǔ)，基于設(shè)備的用途來(lái)描述與之相連的連線端點(diǎn);

(4)＜連接點(diǎn)分組＞是基于物理分組的方式標(biāo)識(shí)連到同一個(gè)連接點(diǎn)上的連線。

在上述四個(gè)子元素中，＜連接點(diǎn)連接＞對(duì)復(fù)雜電路的描述非常重要，是難點(diǎn)性的元素。作為通用的、標(biāo)準(zhǔn)化的數(shù)據(jù)模塊的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，必須考慮到各種復(fù)雜情況，如:在實(shí)際電路中，可能存在從同一個(gè)連接點(diǎn)引出要求不盡相同的多條連線的情況。這就要求對(duì)＜連接點(diǎn)連接＞作進(jìn)一步的描述。

1.4 難點(diǎn)元素＜連線點(diǎn)連接＞的組織結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

通過(guò)對(duì)裝備中可能存在的復(fù)雜電路連接的研究，設(shè)計(jì)了在計(jì)算機(jī)中能唯一地表述或顯示每一條連線的＜連接點(diǎn)連接＞元素的組織結(jié)構(gòu)，如圖4所示[4]。

對(duì)圖4中的子元素有如下規(guī)定:

(1)＜屏蔽連線次序＞以數(shù)值遞增的方式來(lái)標(biāo)識(shí)屏蔽防護(hù)情況下的連線順序;

(2)＜特殊連接＞以數(shù)值遞增的方式來(lái)標(biāo)識(shí)連接特殊連接點(diǎn)的連線;

圖4 元素＜連接點(diǎn)連接＞組織結(jié)構(gòu)圖

(3)＜電位連接＞用與連線相連的模塊、區(qū)域、支路等電位信息來(lái)標(biāo)識(shí)連線端點(diǎn)，以數(shù)值遞增的方式實(shí)現(xiàn)對(duì)連線的排序，其下再設(shè)＜終端模塊＞、＜區(qū)域＞、＜支路＞和＜連接點(diǎn)順序＞等四個(gè)子元素，用于表述復(fù)雜接線的連線情況，見(jiàn)2.1節(jié);

(4)＜電位連線順序＞是指當(dāng)多根連線的端點(diǎn)連接在一起(即處于同一電位)時(shí)，以數(shù)值遞增的方式順序地標(biāo)識(shí)各連線。

2 接線數(shù)據(jù)元素的應(yīng)用實(shí)例

為了更好地理解上述幾個(gè)重要元素的組織結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，幫助IETM制作人員清楚地描述裝備中各條連線的連接，限于篇幅，下面僅用兩個(gè)實(shí)例來(lái)說(shuō)明接線數(shù)據(jù)元素的具體應(yīng)用。

2.1 關(guān)于繼電器端點(diǎn)的＜電位連接＞子元素的應(yīng)用

繼電器示意圖，如圖5所示，關(guān)于該繼電器的＜電位連接＞子元素的編碼見(jiàn)表1，即與器件連接點(diǎn)名稱(chēng)標(biāo)識(shí)相對(duì)應(yīng)的＜終端模塊＞、＜區(qū)域＞、＜支路＞和＜連接點(diǎn)順序＞等元素的具體應(yīng)用。

圖5 繼電器示意圖

表1 關(guān)于繼電器的＜電位連接＞子元素的編碼

雖然繼電器是一個(gè)整體性的器件，各連接點(diǎn)屬于同一個(gè)終端模塊，但應(yīng)將連接點(diǎn)(線包)A和B劃分為區(qū)域1，連接點(diǎn)(觸點(diǎn))1、2、3劃分為區(qū)域2，連接點(diǎn)(觸點(diǎn))4、5、6劃分為區(qū)域3。又由于連接點(diǎn)1和3、4和6分別分屬于不同的支路，對(duì)其＜支路＞元素的賦值分別為1和2。＜連接點(diǎn)順序＞與連接點(diǎn)名稱(chēng)標(biāo)識(shí)不同，它以數(shù)值遞增的方式對(duì)以繼電器所在裝備(或電路)的連接點(diǎn)排序，表1假設(shè)該繼電器8個(gè)連接點(diǎn)的順序依次為101～108。

2.2 關(guān)于插頭連線的＜連線連接＞子元素的應(yīng)用

兩個(gè)不同類(lèi)型插頭上3條屏蔽連線的連接情況如圖6所示，圖6中各連線的＜連線連接＞子元素的具體應(yīng)用見(jiàn)表2。

圖6 插頭和插座的連線連接圖

表2 關(guān)于插頭和插座的＜連線連接＞子元素的編碼

＜連線連接＞下屬的子元素較多，大部分元素是可選的(見(jiàn)圖3)，選擇的原則是能清晰地描述每一條連線。

裝備中，各條連線的標(biāo)識(shí)是唯一的。表2以連線標(biāo)識(shí)來(lái)區(qū)分各連線的＜連線連接＞子元素。由于插頭PIN3、PIN4分屬不同的網(wǎng)絡(luò)，且PIN4的第一個(gè)端點(diǎn)空置備用，所以，各連線＜來(lái)源＞和＜去向＞的子元素＜連接點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)＞、＜屏蔽連線次序＞和＜連接點(diǎn)順序＞有所差異，詳見(jiàn)表2。

3 結(jié)語(yǔ)

電子信息裝備、飛機(jī)、艦船等的接線非常多，IETM的接線類(lèi)數(shù)據(jù)模塊對(duì)于裝備的使用及維修保障非常重要。因此，IETM制作人員需要切實(shí)理解GJB 6600關(guān)于接線數(shù)據(jù)元素的組織結(jié)構(gòu)及其實(shí)際應(yīng)用，以便更好地制作出符合GJB 6600要求的接線類(lèi)數(shù)據(jù)模塊。本文試圖通過(guò)幾個(gè)關(guān)鍵性元素的組織結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及應(yīng)用實(shí)例，為IETM制作人員提供借鑒和參考。

[1]黃振和，程玉寶，梁敏，等.GJB6600裝備交互式電子技術(shù)手冊(cè)[J].軍用標(biāo)準(zhǔn)化，2010，(132):18-22.

[2]GJB 6600裝備交互式電子技術(shù)手冊(cè)實(shí)施指南[M].北京:總裝電子信息基礎(chǔ)部標(biāo)準(zhǔn)化研究中心，2010.

[3]GJB 6600.1裝備交互式電子技術(shù)手冊(cè)第1部分:總則[S].2010.

[4]GJB 6600.3裝備交互式電子技術(shù)手冊(cè)第3部分:模式[S].2010.