摄像机组件转电蓝屏不恢复故障分析

摄像机组件转电蓝屏不恢复故障分析

李宇琛 陈东辉

中航西安飞机工业集团股份有限公司

【摘  要】本文通过一次飞机摄像机组件转电时蓝屏不恢复故障进行分析，通过建立故障树，对可能造成故障的底事件逐个排查，有效提高了故障定位的效率，及时找到故障源头并及时处理。通过故障熟悉飞机的系统原理，对飞机机务日常维护工作起到帮助作用。

【关键词】摄像机组件；转电；可见光视频；故障分析

0引言

摄像机组件属于飞机监视与任务管理系统，在进行飞行任务时，摄像机组件可以帮助飞行员清晰的观察到周围的空中环境，以便及时精准的操控飞机。

1故障现象

飞机有地面或机上电源切换的要求，属于供电转换功能检查。摄像机组件在地面或机上电源进行切换时，正常现象应为停止工作后再次重新启动，摄像机组件停止工作时无视频信号输出，机上显示器会显示蓝屏状态，供电恢复后摄像机组件应能自动重启并输出视频。但是在飞机转电过程中偶发可见光视频蓝屏不恢复的现象，当且仅当相机组件手动重启后各路视频才能够恢复到正常的输出视频的工作状态。

2产品工作原理

左、右侧摄像机组件组成、接口相同，以飞机轴线对称。左、右侧摄像机组件内部各有3个可见光和1个红外摄像头，昼夜监控左、右侧区域，左、右侧摄像机组件各输出3路光纤视频，包括可见光和红外视频下的2路DVI信号，通过分配部件将2路DVI信号根据机上指令进行转换，再通过光电转换部件转换为3路光纤信号进行送显；后侧摄像机组件内部有1个可见光和1个红外摄像头，昼夜监控飞机后方区域。后侧摄像机组件输出1路光纤视频，包括可见光和红外视频下的2路DVI信号，通过控制板将2路DVI信号根据机上指令进行切换，再通过光电转换板转换为1路光纤信号进行送显。内部可见光摄像头部件自检信号通过RS232接口和控制板进行交联，红外摄像头部件自检信号通过RS422接口和控制板进行交联，控制板将各自SRU自检信息进行汇总通过HB6096总线通讯接口和飞机进行交联。电源部件将机上正常工作+28VDC电源进行浪涌抑制和滤波，再通过DC/DC将28V电源转换为设备各SRU的工作用+12V及+5V电源。

3故障分析

影响摄像机组件可见光无视频输出的相关部件包括可见光摄像头部件、光电转换部件、电源部件、内部光纤链路和机上光纤链路，建立摄像机组件蓝屏不恢复的故障树，如图1所示。

依据故障树对以上现象进行分析和排查。

（1）可见光摄像头部件排查

左、右侧摄像机组件各有3个可见光摄像头部件，后侧摄像机组件有1个可见光摄像头部件。所有可见光摄像头部件在可见光模式下输出视频特性一致。经过通电检查、机上进行反复上下电动作，各路可见光摄像头输出视频图像功能均正常，红外视频正常，无故障信息上报，可见光模式和红外模式切换功能正常。查看音视频记录设备发现，发生故障时机上可见光视频随机出现转电蓝屏不能恢复现象，切红外模式视频输出正常，因此无法排除是由于可见光摄像头部件自身故障引起的无视频输出导致的机上蓝屏不恢复故障。

图1 摄像机组件转电蓝屏不恢复的故障树

（2）光电转换部件排查

设备机上通电检查，可见光图像送入光电转换部件后经过解码、编码和光电转换后输出的光纤视频信号在测试设备上显示正常，经过反复上电启动输出视频图像均正常，无故障信息上报，红外视频信号输出功能正常。查看视频回放记录发现，故障时机上可见光视频随机出现转电蓝屏且不能恢复现象，切红外模式正常，红外相机和对接位置可见光摄像头采用同一视频转换通道，红外视频输出正常证明故障发生时光电转换部件功能性能正常。因此可以排除由于光电转换部件自身故障引起的无视频输出。

（3）电源部件排查

电源部件将机上送来的28V直流电源进行滤波处理，转换为设备内部所需的5V和12V电源，其中5V电源为可见光摄像头部件、分配部件和光电转换部件的工作电源，12V为红外摄像头部件和分配部件的工作电源。机上转电出现蓝屏不恢复故障时，摄像机组件光电转换部件、分配部件和红外摄像机能够正常工作，证明电源部件二次供电正常，因此可以排除电源部件故障因素。

（4）光纤链路排查

摄像机组件输出视频信号为光纤视频信号，若机箱内或机上光纤链路传输不良，在设备经受冲击、振动等机械环境时会导致无视频、花屏、黑屏等故障。对机上摄像机组件光纤连接器进行检查，光纤连接器均紧固且保险丝正常，无松动现象。摄像机组件故障发生时为地面转电，试飞过程中未发现由于振动时光纤接触不良或光缆断线导致的无视频、花屏、黑屏等故障，因此可以排除机箱内外光纤链路故障因素。

综上所述，无法排除可见光摄像头部件自身故障引起的无视频输出，导致的机上蓝屏不恢复故障。进一步对可见光摄像头部件转电时无视频输出故障建立故障树，如图2，进行分析如下。

（1）摄像头传感器板故障排查

传感器板完成光电转换并将数字信号送往处理板进行图像处理。对传感器板进行排查，可见光摄像头部件转电蓝屏不恢复状态下检测到传感器板视频接口有数据信号输出，更换传感器板后，转电蓝屏不恢复故障依旧，因此可以排除摄像头传感器板故障。

（2）电源板故障排查

电源板的主要功能是将输入的直流5V电源通过DC/DC转换为内部各单板工作所需的+3.3V、+1.8V、+1.5V电压。对电源板进行排查，可见光摄像头部件转电蓝屏不恢复状态下，输入输出电压及3路内核电压均在正常范围内，更换电源板后转电蓝屏不恢复故障依旧，因此可以排除电源板故障。

图2 摄像头转电无视频故障树

（3）接口板故障排查

接口板用于对处理板输出的数字视频信号进行编码和转换，产生标准DVI视频信号输出。可见光摄像头部件转电蓝屏不恢复状态下，接口板无输入视频信号，更换接口板后，转电蓝屏不恢复故障依旧，因此可以排除接口板故障。

（4）处理板故障排查

处理板通过主控ISP器件完成初始化、对传感器的配置并进行图像处理。通过对处理板输出测试接口进行检查，发现处理板工作异常，更换处理板后，转电蓝屏不恢复故障消失，处理板能够正常重启并输出视频信号，因此可以确定为可见光摄像头处理板故障导致的转电蓝屏不恢复。

4小结

经上述故障分析及试验验证，摄像机组件转电后某路可见光摄像头出现输出视频蓝屏不恢复故障，是由于转电过程中可见光摄像头部件处理板工作异常，导致该路可见光摄像头启动不成功，无法输出视频信号，最终造成机上可见光监控输出画面蓝屏不恢复的现象。

通过本次故障排查，为机务日常维护及排故工作积累经验。同时该故障的排查过程也体现了飞机日常维护检查工作的重要性，只有做好日常维护检查工作，严格进行试验工作，细心观察机上各系统状态信息，才能及时发现故障，排除隐患，保障飞行安全。