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北京飞马拓新电子设备有限公司控制台适用设计与模块化开发2016年5月3日电子设备结构设计时研制各种类型电子设备的一个重要环节，它对保证电子设备的优良性能起着重要作用。目前国内控制台的来源一部分为自制，另一部分为进口国外的控制台通过二次改装而成。国内自制控制台基本上是依据用户需求定制化的产品。通常用户需求主要体现在车载、船载、地面站等不同使用环境以及设备不同安装形式等需求上，每次都需要根据用户的需求进行重新设计、定制化生产，设计制造周期长、成本高。国外控制台以德国威图公司产品为代表，该类控制台为工业级设备，有以下缺点：1．环境适应能力差，不能满足车载环境条件，即使二次加固后，控制台的整体不协调，扔存在使用隐患；2．因为军用产品对控制台一般都是多品种小批量的订货要求，厂家一般不提供定制化服务。而成品控制台结构不太符合国内用户的使用习惯，加装设备及显示器较麻烦，很难满足车载、船载、地面站多平台对设备的装载要求。近年来，现代军用电子设备的控制台设计不再是单纯机械安装、支撑和结构外壳设计的概念，而是以满足设备功能和环境要求为基本设计内容，体现电子设备总体设计思想的综合设计。基于目前现状及用户需求，对控制台由效进行模块化设计十分迫切。通过对控制台进行模块化设计，形成一系列通用性模块。在此基础上，通过对这些通用性模块进行组合，即可快速设计出满足车载、船载、地面站不同平台以及用户需求的控制台产品。根据此需求，提出了一种控制台的模块化设计方法。1.模块化设计理论模块化设计是一种将模块化思想引入设备或系统的设计，以解决产品品种、规格与设计制造周期、成本之间制约关系的现代化设计方法。它把性能不同但功能或用途类似的产品，按模块化的要求设计生产成一系列功能模块并建立模块体系，通过模块的选择和组合形成不同产品。1.1模块划分北京飞马拓新电子设备有限公司如何合理划分模块，是模块化过程的一个关键问题，是系统分解的核心工作内容。产品模块划分是将市场调查和需求预测所掌握的对产品的总功能要求，分解为若干个功能单元，由此确定相应的功能模块的过程。划分模块时应该遵循的原则是：1）功能单元分解化原则；2）功能单元独立化原则；3）部件模块化原则；4）组件模块化原则；5）基础件模块化原则。1.2模块创建模块创建时指设计一组能满足产品基型设计和变型设计的模块系列，即“模块系列设计”。模块创建包含以下两方面内容：1）确定模块的功能、结构型式、组装方式、结构方式；2）确定模块的互换模式和构成系列的模式，并形成系列参数（性能参数及结构尺寸）。1.3模块组合模块化产品设计过程中的模块组合并不是模块实体的生产组装，它是根据市场或用户的需求进行功能分析，然后选用现有模块或设计（采用）个别专用模块进行组合。模块组合是设计、试验、分析、评估等一系列活动的综合。2、控制台模块化设计2.1模块划分控制台是一般用于存放计算机、显示器、操控部件、机箱和相关控制设备的物件，为用户提供可操作的工作台面，且对存放设备进行保护、屏蔽电磁干扰。根据模块划分的一般原则即功能单元独立化原则，接合控制台功能及其结构特点，将控制台划分为柜体模块、台板模块及显示固定模块。构建的控制台模块化结构及组成。2.2模块创建在控制台模块创建时，先根据车载平台的需求设计一组基型模块，再在该基型模块基础上进行系列扩展设计变型模块，以适应船、地面站需求。2.2.1基型模块设计（1）柜体模块柜体模块主要用于安装及存放电脑主机及其他设备。该模块应根据安装设备的特点进行设计。常用电子设备一般满足GB3047.1《面板、架和柜的基本尺寸系列》标准，如工控机、19inch插箱等设备需要上架进行安装，且要求带点维修。对满足GB3047.1标准的电子设备，内部需按该标准进行设计，并兼顾一些通用附件的安装设计，以满足设备安装上架及带电维修，前后根据设备安装情况确定是否需要带门。车载平台一般空间较为狭窄，设备安装紧凑，且有一定的振动冲击要求，故在柜体模块基型模块设计时，将设备设计为前维修，底部带减震装置。柜体模块基型模块外形。北京飞马拓新电子设备有限公司（2）台板模块台板模块除放置鼠标、键盘等操控组件外，还对用户提供操作台面。台板模块设计时主要考虑鼠标键盘的固定和操作台面的大小。车载平台在运输过程中会出现较强的振动，故在基型台板模块设计时，考虑将键盘、鼠标均设计为嵌入固定式。（3）显示固定模块显示固定模块主要固定显示器（或监视器）。车载站控制台一般需要为用户提供双显示器，故在基型模块设计时，需将显示器设计为全封闭固定，且考虑背部减震。设计完成的显示固定模块基型模块。2.2.2变型模块设计（1）柜体模块柜体模块系列扩展根据其功能可从可安装设备的空间大小、设备前维修、模块是否带减震等方面来开展。变型模块的扩展主要根据船、地面站使用环境特点来进行。船、地面站的共同点为：空间较大，对控制台尺寸要求不太严格；但船站会存在一定的颠振。故柜体模块系列扩展，主要从尺寸、设备前维修或后维修以及是否减震上进行。北京飞马拓新电子设备有限公司（2）台板模块台板模块系列扩展主要从鼠标键盘固定方式以及台板模块是否带设备安装板来进行。设备安装板主要用于安装指控元件。通常可通过以下几种方式进行键盘固定：嵌入式、平放粘接式、导轨维拉式。因为操作空间以及振动的要求，导轨维拉式常用于地面站大厅环境；而嵌入式、平放粘接式主要用于车、船站平台。（3）显示固定模块显示固定模块系列扩展主要从固定显示器（或监视器）的数量、显示器固定方式、是否减震等方面进行。显示器的固定可分为全封闭固定、半封闭固定则主要用于车、船站平台。2.3模块组合模块创建后，通过不同系列模块的有效组合，即可形成满足用户需求的控制台。例如某用户对控制台的要求为：控制台需要双显示器，19inch设备从控制台前面安装，用于方舱。针对该需求，直接将三大基型模块进行组合形成控制台产品即可。再如用户需要一款用于地面站的控制台，选择设备后维修柜体模块、导轨维拉式固定键盘型台板模块、单屏开放式显示固定模块进行组合即可满足用户需要，组合形成的控制台。3、结束语通过对控制台开展模块化设计，仅需组合不同模块即可满足用户提出的不同需求，相比过去专门单件生产、专门设计的做法，其设计、生产、管理成本得到有效降低。