一種用于浮空飛行器的地面測控裝置制造方法
【專利摘要】一種用于浮空飛行器的地面測控裝置，它包括浮空器本體的副氣囊地面充氣口（1-1）、整流罩地面充氣口（1-2）、副氣囊空氣閥（1-3）、整流罩空氣閥（1-4）、氣囊地面測壓嘴（1-5）、副氣囊地面測壓嘴（1-6）和整流罩地面測壓嘴（1-7），它還有地面測控裝置，地面測控裝置由一對地面風(fēng)機（2）、PLC控制器（3）、一組差壓傳感器（4）和直流穩(wěn)壓電源（5）組成，本發(fā)明優(yōu)點是：地面測控裝置采用工業(yè)上應(yīng)用非常成熟的PLC作為控制器，具有可靠性高、抗干擾能力強、編程簡單、使用方便、通用性強、性價比高等優(yōu)點，其它配套設(shè)備及附件均為成品件，與浮空器交聯(lián)接口簡單，可快速集成并在短期內(nèi)形成產(chǎn)品。
【專利說明】—種用于浮空飛行器的地面測控裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及航空【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種用于浮空飛行器的地面測控裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，浮空器是一種輕于空氣的飛行器，主要分為系留氣球和飛艇兩大類，通常具有充滿浮升氣體(一般為氦氣)的氣囊和充滿空氣的副氣囊，依靠充裝氦氣的氣囊產(chǎn)生的浮力來克服其自身的重量以實現(xiàn)留空，通過調(diào)節(jié)副氣囊的空氣量來保持氣囊壓力以維持氣動外形。浮空器具有留空時間長、使用經(jīng)濟性好、安全可靠等優(yōu)點，是目前世界主要發(fā)達(dá)國家爭相研制、開發(fā)的一種高科技產(chǎn)品，具有十分廣泛的軍事和民用用途。
[0003]在完成預(yù)定的飛行任務(wù)外的大多數(shù)時間，浮空器產(chǎn)品都是處于日常值機狀態(tài)。值機狀態(tài)時的主要工作是監(jiān)測壓力相關(guān)參數(shù)、控制風(fēng)機和閥門來實時調(diào)節(jié)氣囊壓力在規(guī)定范圍以內(nèi)。目前，該項工作通常都是由浮空器產(chǎn)品上配備的球(或艇)載設(shè)備完成，而值機狀態(tài)短則幾天、長則數(shù)周，嚴(yán)重降低了浮空器球(或艇)載設(shè)備的有效使用壽命。因此，研發(fā)一套適用于浮空器的通用地面測控裝置，在盡量少用或不用球(或艇)載設(shè)備的情況下，實現(xiàn)日常值機功能，切實、有效的提聞浮空器廣品使用壽命。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的就是針對目前浮空飛行器上述之不足，而提供一種用于浮空飛行器的地面測控裝置。
[0005]本發(fā)明包括浮空器本體的副氣囊地面充氣口、整流罩地面充氣口、副氣囊空氣閥、整流罩空氣閥、氣囊地面測壓嘴、副氣囊地面測壓嘴和整流罩地面測壓嘴，其特征在于它還有地面測控裝置，地面測控裝置由一對地面風(fēng)機、PLC控制器、一組差壓傳感器和直流穩(wěn)壓電源組成，一對地面風(fēng)機出風(fēng)口通過風(fēng)管分別與浮空器的副氣囊地面充氣口和整流罩地面充氣口相通，PLC控制器采集差壓傳感器的信號，PLC控制器的信號輸出端分別與地面風(fēng)機、副氣囊空氣閥和整流罩空氣閥信號輸入端信號連接，一組差壓傳感器的負(fù)壓接口分別與氣囊地面測壓嘴、副氣囊地面測壓嘴和整流罩地面測壓嘴相通，低壓端與外界大氣相連，直流穩(wěn)壓電源給副氣囊空氣閥和整流罩空氣閥空氣閥供電。
[0006]它還有應(yīng)急控制裝置，應(yīng)急控制裝置由一組數(shù)顯差壓計和一對鈕子開關(guān)組成，將一對鈕子開關(guān)與副氣囊空氣閥和整流罩空氣閥控制線路并聯(lián)，通過鈕子開關(guān)直接控制副氣囊空氣閥和整流罩空氣閥的開閉，將一對地面風(fēng)機改由人工通過控制通斷電來進行控制，將一組數(shù)顯差壓計的高壓端分別與一組管路相通，低壓端直接與大氣相連，由人工直接讀取氣囊、副氣囊和整流罩與大氣的壓差，通過判定壓差的高低來人工控制地面風(fēng)機和空氣閥來調(diào)節(jié)浮空器壓力。
[0007]本發(fā)明優(yōu)點是:地面測控裝置采用工業(yè)上應(yīng)用非常成熟的PLC作為控制器，具有可靠性高、抗干擾能力強、編程簡單、使用方便、通用性強、性價比高等優(yōu)點，其它配套設(shè)備及附件均為成品件，與浮空器交聯(lián)接口簡單，可快速集成并在短期內(nèi)形成產(chǎn)品。[0008]
【專利附圖】

【附圖說明】
圖1是本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0009]如圖1所示，本發(fā)明包括浮空器本體的副氣囊地面充氣口 1-1、整流罩地面充氣口1-2、副氣囊空氣閥1-3、整流罩空氣閥1-4、氣囊地面測壓嘴1-5、副氣囊地面測壓嘴1-6和整流罩地面測壓嘴1-7，它還有地面測控裝置，地面測控裝置由一對地面風(fēng)機2、PLC控制器
3、一組差壓傳感器4和直流穩(wěn)壓電源5組成，一對地面風(fēng)機2出風(fēng)口通過風(fēng)管分別與浮空器的副氣囊地面充氣口和整流罩地面充氣口相通，PLC控制器3采集差壓傳感器4的信號，PLC控制器3的信號輸出端分別與地面風(fēng)機2、副氣囊空氣閥1-3和整流罩空氣閥1-4信號輸入端信號連接，一組差壓傳感器4的負(fù)壓接口分別與氣囊地面測壓嘴1-5、副氣囊地面測壓嘴1-6和整流罩地面測壓嘴1-7相通，低壓端與外界大氣相連，直流穩(wěn)壓電源5給副氣囊空氣閥1-3和整流罩空氣閥1-4空氣閥供電。
[0010]它還有應(yīng)急控制裝置，應(yīng)急控制裝置由一組數(shù)顯差壓計和一對鈕子開關(guān)組成，將一對鈕子開關(guān)與副氣囊空氣閥1-3和整流罩空氣閥1-4控制線路并聯(lián)，通過鈕子開關(guān)直接控制副氣囊空氣閥1-3和整流罩空氣閥1-4的開閉，將一對地面風(fēng)機2改由人工通過控制通斷電來進行控制，將一組數(shù)顯差壓計的高壓端分別與一組管路相通，低壓端直接與大氣相連，由人工直接讀取氣囊、副氣囊和整流罩與大氣的壓差，通過判定壓差的高低來人工控制地面風(fēng)機和空氣閥來調(diào)節(jié)浮空器壓力。
[0011]工作方式:使用時，通過PLC控制器3打開一對風(fēng)機2向浮空器本體內(nèi)加壓，PLC控制器3采集傳感器4的信號，進入程序運算，控制地面風(fēng)機2和空氣閥(副氣囊空氣閥1-3和整流罩空氣閥1-4)的開閉來調(diào)節(jié)氣囊壓力。
[0012]當(dāng)PLC出現(xiàn)故障時，將一組數(shù)顯差壓計安裝到管路4-1上(見圖1)，直接來監(jiān)視球(或艇)體壓力，然后通過開關(guān)電源5打開或關(guān)閉副氣囊空氣閥、整流罩空氣閥，當(dāng)副氣囊和整流罩內(nèi)的氣壓達(dá)標(biāo)后，開關(guān)電源5關(guān)閉即可。
[0013]硬件設(shè)計:地面測控裝置的PLC控制器3選用S7-200 SMART PLC, CPU模塊采用SR40 AC/DC/繼電器，為實現(xiàn)差壓傳感器數(shù)據(jù)的采集，采用了 EM 231 CN模擬量輸入擴展模塊；采用Smart 700 IE觸摸屏作為地面測控裝置的人機交互界面；采用SITOP開關(guān)直流穩(wěn)壓電源作為球上閥門的供電電源；采用MK6000差壓傳感器來測量氣囊、副氣囊和整流罩壓力；采用EK1-6311無線網(wǎng)橋作為信息無線傳輸?shù)耐ǖ馈?br> [0014]軟件設(shè)計:地面測控裝置的軟件由兩部分組成，分別是基于SETP7_Micro/ffinSMART軟件平臺開發(fā)的S7-200 Smart PLC測控軟件，以及基于WinCC flexible 2008軟件平臺開發(fā)的Smart 700IE顯控軟件。測控軟件的主要功能是采集差壓傳感器數(shù)據(jù)和閥門反饋信號，實現(xiàn)地面風(fēng)機、閥門的手動和自動控制；顯控軟件正是基于該平臺開發(fā)。地面測控裝置的顯控軟件主要是實現(xiàn)參數(shù)及設(shè)備狀態(tài)的圖形化顯示進行參數(shù)及故障告警。
【權(quán)利要求】
1.一種用于浮空飛行器的地面測控裝置，它包括浮空器本體的副氣囊地面充氣口(1-1)、整流罩地面充氣口(1-2)、副氣囊空氣閥(1-3)、整流罩空氣閥(1-4)、氣囊地面測壓嘴(1-5)、副氣囊地面測壓嘴(1-6)和整流罩地面測壓嘴(1-7)，其特征在于它還有地面測控裝置，地面測控裝置由一對地面風(fēng)機(2)、PLC控制器(3)、一組差壓傳感器(4)和直流穩(wěn)壓電源(5)組成，一對地面風(fēng)機(2)出風(fēng)口通過風(fēng)管分別與浮空器的副氣囊地面充氣口和整流罩地面充氣口相通，PLC控制器(3)采集差壓傳感器(4 )的信號，PLC控制器(3)的信號輸出端分別與地面風(fēng)機(2)、副氣囊空氣閥(1-3)和整流罩空氣閥(1-4)信號輸入端信號連接，一組差壓傳感器(4)的負(fù)壓接口分別與氣囊地面測壓嘴(1-5)、副氣囊地面測壓嘴(1-6)和整流罩地面測壓嘴(1-7)相通，低壓端與外界大氣相連，直流穩(wěn)壓電源(5)給副氣囊空氣閥(1-3)和整流罩空氣閥(1-4)空氣閥供電。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于浮空飛行器的地面測控裝置，其特征在于它還有應(yīng)急控制裝置，應(yīng)急控制裝置由一組數(shù)顯差壓計和一對鈕子開關(guān)組成，將一對鈕子開關(guān)與副氣囊空氣閥(1-3)和整流罩空氣閥(1-4)控制線路并聯(lián)，通過鈕子開關(guān)直接控制副氣囊空氣閥(1-3)和整流罩空氣閥(1-4)的開閉，將一對地面風(fēng)機(2)改由人工通過控制通斷電來進行控制，將一組數(shù)顯差壓計的高壓端分別與一組管路相通，低壓端直接與大氣相連，由人工直接讀取氣囊、副氣囊和整流罩與大氣的壓差，通過判定壓差的高低來人工控制地面風(fēng)機和空氣閥來調(diào)節(jié)浮空器壓力。
【文檔編號】G05B19/05GK103847948SQ201310378283
【公開日】2014年6月11日 申請日期:2013年8月28日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月28日
【發(fā)明者】杜偉, 李輝, 楊天祥, 羅戰(zhàn)虎, 李金
申請人:中國特種飛行器研究所