الانتقال إلى المحتوى

أنظمة الاستطلاع والمراقبة

مركبة استطلاع — لوحة واحدة بدلاً من عاكس ومحوّلات DC-DC ولوحة توزيع

لمركبة استطلاع ومراقبة 4×4 كانت تغذّي أربعة مستويات جهد DC ومخرجي AC من أجهزة منفصلة: تحويل الطاقة والتوزيع ووضع BLACKOUT في لوحة واحدة بقدرة 3400 W، هي PowerGuard TPS-24DCAC.

المنصة
مركبة استطلاع ومراقبة 4×4 — رأس مراقبة كهروبصري / بالأشعة تحت الحمراء (EO/IR) على سارية تلسكوبية، أجهزة لاسلكي، حاسوب مهمة، معدات مكتبية ومعدات اختبار بجهد 220 VAC
العميل
شركة تركية رائدة في تصنيع أنظمة المراقبة الكهروبصرية
القطاع
بري · الاستطلاع والمراقبة
السنة
2024
وحدة تحويل الطاقة العسكرية PowerGuard TPS-24DCAC (4× DC + 2× AC)

العميل والسياق

توجّهت شركة تركية رائدة في تصنيع أنظمة المراقبة الكهروبصرية إلى TEDEG Defence من أجل النظام الفرعي لتحويل الطاقة وتوزيعها في برنامج مركبة الاستطلاع والمراقبة 4×4 الخاص بها. تغذّي المركبة في الوقت نفسه رأس مراقبة كهروبصرياً / بالأشعة تحت الحمراء مثبتاً على سارية تلسكوبية، وأجهزة لاسلكي عسكرية، وحاسوب مهمة، والمعدات المكتبية ومعدات الاختبار بجهد 220 VAC في مقصورة المشغّل. وكانت هذه الأحمال مجتمعةً تتطلب ستة مستويات جهد: 12 و24 و28 و36 VDC إضافة إلى 120 و220 VAC.

في المركبة النموذجية الأولى، كان كل مستوى جهد يأتي من جهاز منفصل: عاكس تجاري، وعدة محوّلات DC-DC، ولوحة منفصلة للمصهرات والتوزيع. أرسلت الشركة المصنّعة إلى TEDEG تقرير الملاحظات الميدانية للمركبة النموذجية مع متطلبات البنية الكهربائية للمركبة. وكان المطلوب وحدة تحويل طاقة عسكرية تعمل من بطارية المركبة، وتوفّر مستويات الجهد الستة جميعها من لوحة واحدة، وتنتج تياراً متردداً بموجة جيبية نقية، ويمكن إطفاء مؤشراتها بالكامل بمفتاح واحد في المهام الليلية.

التحدي

أظهرت التجارب الميدانية للمركبة النموذجية وتقرير ملاحظات فريق التكامل بوضوح مواطن قصور بنية الطاقة المتفرقة:

  • الحيز والوزن والكابلات: كان العاكس المنفصل ومحوّلات DC-DC المنفصلة ولوحة التوزيع المنفصلة تعني ثلاث نقاط تثبيت وثلاث حزم كابلات في مقصورة المشغّل. ولكل جهاز كابل مدخل خاص به ممدود حتى خط البطارية.
  • الموجة الجيبية المعدّلة: كان مخرج الموجة الجيبية المعدّلة للعاكس التجاري يسبب تسخيناً وضجيجاً في مزوّد طاقة رأس المراقبة وفي معدات القياس؛ وكانت الإلكترونيات الكهروبصرية الحساسة تحتاج إلى تيار متردد بجودة الشبكة.
  • البصمة الضوئية ليلاً: كان لكل جهاز مؤشر LED خاص بحالته، ولا يمكن إطفاؤها معاً. وفي سيناريوهات المراقبة والكمائن كانت أضواء المؤشرات في مقصورة المشغّل تشكّل خطراً بحد ذاتها.
  • الحماية ونقاط الأعطال: كان كل جهاز يحمي نفسه بعتبات خاصة به؛ ومعرفة الجهاز الذي تأثر بتيار زائد على أحد الخطوط كانت تستلزم العمل عند المركبة.
  • العزل: كانت خطوط عودة مخارج DC موصولة بالهيكل بطريقة مختلفة في كل جهاز، وقد أُبلغ عن ضجيج ناتج عن حلقة أرضية على خطوط المستشعرات.
  • الصيانة: كان استبدال محوّل معطّل يستلزم التدخل في أسلاك ثلاثة أجهزة منفصلة.

قررت الشركة المصنّعة أن تكلّف TEDEG ببناء لوحة عسكرية واحدة تغطي هذه المتطلبات جميعها.

حل TEDEG

جمعت TEDEG Defence متطلبات الشركة المصنّعة في وحدة تحويل الطاقة PowerGuard TPS-24DCAC: أربعة مستويات DC منظّمة، ومخرجا AC بموجة جيبية نقية، وقاطع دارة على كل خط، ووضع BLACKOUT في لوحة ألمنيوم واحدة. وحُددت مجموعة موصلات المخارج وترتيب التثبيت بما يطابق حزمة كابلات المركبة وموضع اللوحة في مقصورة المشغّل.

ستة مستويات جهد، مدخل واحد

تستقبل اللوحة مدخلاً واسع النطاق 16–28 VDC ‏(24 VDC اسمياً) من النظام الكهربائي للمركبة عبر موصل D38999/24WE6PN، محمياً بمصهر 100 A داخل الهيكل. ويُغذّى من ناقل DC ستة خطوط طاقة مستقلة: مخارج 12 و24 و28 و36 VDC بتيار 10 A لكل منها (120 و240 و280 و360 W)، ومخرجا الموجة الجيبية النقية 120 VAC و220 VAC بتيار 10 A وقدرة 1200 W لكل منهما. يبلغ إجمالي قدرة المخرج المركّبة 3400 W؛ ولأن التيار الإجمالي عند الحمل الكامل المتزامن محدود بمصهر المدخل 100 A وبسعة تغذية المركبة، أُعدّت خطة أحمال المركبة مع معامل تزامن. جميع المخارج معزولة غلفانياً عن المدخل وعن بعضها، ولكل خط DC خط عودة مستقل غير موصول بهيكل المركبة. كفاءة DC-DC تبلغ 80% نموذجياً، وكفاءة DC-AC تبلغ 90% نموذجياً. ينتهي كل خط DC بموصل دائري عسكري خاص به (D38999 وMS3102)، وتنتهي خطوط AC بمقبس عالمي ومقبس Schuko.

الحماية ووضع BLACKOUT والمهام الليلية

يحتوي كل خط من الخطوط الستة على قاطع دارة حراري من نوع الضغط والسحب 10 A في اللوحة الأمامية ومؤشر LED أخضر للحالة يُغذّى بجهد الخط نفسه؛ وتعمل حمايات التيار الزائد والجهد الزائد والقصر والحرارة الزائدة على مستوى اللوحة. يطفئ مفتاح BLACKOUT في اللوحة الأمامية جميع مؤشرات الحالة بحركة واحدة عبر مجموعة مرحّلات؛ ولا تنقطع خطوط الطاقة، بل تختفي البصمة الضوئية فقط. وهكذا يُعتم المشغّل، في سيناريو مراقبة أو تنقّل ليلي، جميع أضواء المؤشرات في المقصورة بمفتاح واحد. وتشكّل حشية EMI عند التقاء اللوحة الأمامية بالهيكل، وشبكة EMI على فتحات المراوح، وهيكل الألمنيوم تصميم EMI للوحة تعمل في المقصورة نفسها مع إلكترونيات المراقبة.

الإدارة الحرارية والتصميم الميكانيكي والصيانة

تعمل أربع مراوح 24 VDC في الجهة السفلية تلقائياً بواسطة ثرموستات مضبوط على 60 °C. تعمل اللوحة باستمرار عند 100% من الحمل الكامل بين −20 °C و+40 °C؛ وعند +60 °C تواصل وحدات DC-DC العمل بنسبة 70% ووحدات DC-AC بنسبة 60% من سعتها. الهيكل من صفائح ألمنيوم ملحومة بطلاء تحويل كرومات MIL-C-5541 Class 1A تحت طلاء مسحوقي أسود مطفأ RAL 9005. تبلغ أبعاده 420 × 350 × 147 mm ووزنه 17–20 kg؛ واستُخدمت قاعدتا التثبيت في الجهة الخلفية لملاءمة موضع اللوحة في المركبة. تتيح اللوحة الأمامية القابلة للفك، المثبتة بـ24 برغياً محيطياً M4، وصولاً كاملاً إلى الوحدات الداخلية؛ وبفضل لوحات الطاقة المعيارية يمكن استبدال الوحدة المعطّلة في الميدان دون إعادة الجهاز إلى المستودع. وتحمل لوحة تعريف معدنية موسومة بالليزر رقم القطعة والرقم التسلسلي ورمز QR.

النتيجة

سُلّمت TPS-24DCAC إلى برنامج مركبة الاستطلاع والمراقبة لدى الشركة المصنّعة، وحلّت محل العاكس ومحوّلات DC-DC ولوحة التوزيع في المركبة النموذجية.

  • لوحة واحدة بوزن 17–20 kg بدلاً من ثلاثة أجهزة منفصلة؛ نقطة تثبيت واحدة وكابل مدخل واحد في مقصورة المشغّل.
  • ستة مستويات جهد (4 DC + 2 AC) من لوحة واحدة، لكل منها قاطع دارة وموصل خاصان.
  • يغذّي التيار المتردد بالموجة الجيبية النقية رأس المراقبة ومعدات القياس بجودة الشبكة.
  • بمفتاح BLACKOUT تُطفأ جميع المؤشرات بحركة واحدة في المهام الليلية دون انقطاع الطاقة.
  • تتيح اللوحة الأمامية القابلة للفك واللوحات المعيارية إجراء الصيانة على متن المركبة.

نتائج قابلة للقياس

المقياسالسابقحل TEDEGالمكسب
أجهزة تحويل الطاقة وتوزيعها3 (عاكس + محوّلات DC-DC + لوحة توزيع)1 لوحة، 17–20 kgنقطة تثبيت واحدة، كابل مدخل واحد
مستويات الجهدكل مستوى من جهاز منفصل6 (4 DC + 2 AC) من لوحة واحدةقاطع دارة 10 A وموصل لكل خط

النطاق الفني

القيم مأخوذة من البيانات الفنية الخاصة بكل منتج؛ وتتوفر المواصفات الكاملة في صفحة المنتج.

المزيد من قصص النجاح

العودة إلى جميع قصص النجاح