CN101267982A - 飞行器表面的除霜和/或除雾系统、控制该系统的方法以及装备该系统的飞行器 - Google Patents
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Abstract
一种飞行器表面(4)的除霜和/或除雾系统，包括：位于所述表面(4)附近并适于生成温度信息(TPT)的温度传感器(5)；适于根据温度信息(TPT)生成控制信息(CMD)并向飞行器的信息网络(18)发送控制信息(CMD)的计算机(20)；位于飞行器电气核心的供电系统(8)，适于接收信息网络(18)上的控制信息(CMD)并包括适于根据控制信息(CMD)进行转换的开关(12)；位于上述表面(4)附近并且经由上述开关(12)供电的加热元件(6)。还提供一种控制该系统的方法。
Description
技术领域
本发明涉及飞行器表面，例如飞机机舱的窗玻璃的除霜(冰)(dégivrage)和/或除雾系统，以及控制该系统的方法。本发明还涉及装备有该系统的飞行器。
背景技术
通常飞行器表面的除霜和除雾由加(发)热元件例如电阻实现。
在现在的解决方案中，加热元件由专用系统，有时候取名为加热计算机(或者英文WHC “Window Heat Computer”)供电，该专用系统除了包括一个功能上的控制逻辑电路之外，还包括一个转换开关，用于向加热元件传递与所需热量对应的电能。
这样，根据该设计，该专用系统由飞行器电气核心持续供电，但是传送给加热元件的电能的总量是变化的，该总量按照位于除霜表面的传感器测量的温度确定。
专用系统还能够实现对传送给加热元件的电流以及传感器运行正常的监视功能。
传统解决方法设想专用系统元件的不同元件位于同一个整体内，通常临近机舱，它会造成体积和重量方面的损失，并且该整体包括功能上必需的所有电路(特别是功率开关以及包括计算机的逻辑电路)。
为了避免这些问题和优化除霜和/或除雾系统的设计，以便利用飞行器其它系统中的现有功能，本发明提出一种飞行器表面的除霜和/或除雾系统，其特征如下：
-一个位于所述表面附近并且适于生成温度信息的温度传感器；
-一个适于根据所述温度信息生成控制信息并且向飞行器的信息网络发送控制信息的计算机；
-一个适于接收信息网络上的控制信息并且包括一个能按照控制信息进行转换的开关的供电系统；
-一个位于上述表面附近并且经由上述开关供电的加热元件。
开关的转换可被置于供电系统中，即通常地在飞机电气核心处，这允许免去通常位于机舱的转换开关。
这里提到的“在表面附近”：在表面上或者与表面有一段允许物理地与其相互作用的距离。
供电系统包括例如一个连接到信息网络的微处理器。微处理器能够接收控制信息并且根据控制信息控制开关的转换。在实际中，微处理器能够利用取决于控制信息的占空比信号来控制开关的转换。
根据一种实施方式，计算机接收经由模拟连接的传感器的温度信息。
信息网络例如是关于它的一个以太网类型的航空电子学网。
根据实施的可能性，计算机被包括在一个与信息网络连接的加热管理模块内。该加热管理模块还可包括传感器监视装置，如果传感器机能障碍，该传感器监视装置能够向信息网络发送警报。该模块可位于飞机的任一个位置(例如航空电子设备的窗洞)，代替传统使用的专用系统管理系统的控制逻辑电路。
此外，该供电系统可包括流过开关的电流强度的测量装置，能够控制开关的打开和/或在电流强度超过阈值的情况下发送警报给信息网络。自动开关功能以及监视运行正常的功能都被纳入供电系统中。
连接到信息网络的警报管理系统应在这两种情况下，在接收到上述警报时在机舱的显示装置上显示一个信号。
上述表面例如是飞行器机舱的一个窗玻璃。
本发明还提出一种控制飞行器表面除霜(冰)和/或除雾系统的方法，其特征在于如下步骤：
-根据从位于上述表面附近的温度传感器接收的温度信息，确定控制信息；
-向飞行器信息网络发送控制信息；
-由供电系统接收控制信息；
-根据控制信息转换开关，上述表面附近的加热元件被经由该开关供电。
通常地，开关为供电系统的一部分并且位于飞行器电气核心处。
该方法可首先包括一个传感器经由模拟连接发送温度信息的步骤。
当上述转换被供电系统微处理器控制时，该方法还包括一个上述微处理器接收控制信息的步骤。
本发明的目的还在于应用上述发明的飞行器。
附图说明
本发明的其它特征将根据参考以下附图的描述得到展现。
图1示出了本发明的除霜及除雾系统中的主要元件。
图2用逻辑图的方式说明正常状态下图1的系统的运行。
具体实施方式
图1以图解的形式示出包括多个窗玻璃4的飞机机舱2，透过这些窗玻璃机组人员可以观察设备的外部。
加热元件6与每一个窗玻璃关联(图1仅简化地示出一个加热元件)。当加热元件6被启动时(即供电时)，它们使窗玻璃4除霜(及通常的除雾)。
加热元件6例如为在窗玻璃表面处遍布窗玻璃4的阻性电路；这些阻性电路例如被置入窗玻璃的不同层之间。
下面描述该一个加热元件6的功能，通过类推可得出其它加热元件的功能。
尽管实际应用中存在电流回路(例如接地)，电路在图1上用单线示出。
加热元件6由电压源10经由功率转换器8的供电，它允许调节传送给加热元件6的电功率，如后面所述。
电压源10例如由换流器和整流器组合形成。它产生来自飞行器发电装置的交流电压(通常115VAC或者200VAC)。
功率转换器8包括一个电控制开关12和一个微处理器14，该微处理器14具有一个输出PWM以控制开关12。在输出PWM的信号值控制开关12的闭合和开启。开关12被置放在电压源10与加热元件6之间。
微处理器14还包括一个用来测量通过开关12的电流的端子15。
微处理器14借助于信息网络18(通常称作航空电子学网络，具有例如以太网类型的功能，如在专利申请FR 2 832 011中描述的AFEX网)通过总线连接到下面将描述的电子实体。
功率转换器8以及电压源10组成加热元件6的供电系统，最好位于飞机的电气核心处。
多个功能模块(往往用英文被命名为CPIOM《Core ProcessInput Output Module》)被连接到网络18。在这些功能模块中，参加本发明的除霜系统的模块被表示在图1中，即窗玻璃加热管理模块20和警报管理模块22。
窗玻璃加热管理模块20能与功率转换器8的微处理器14并借助于信息网络18与警报管理模块22对话。
窗玻璃加热管理模块20以模拟方式接收位于装有加热元件6的窗玻璃4处(通常在窗玻璃4中)的传感器5的温度信息TPT。(如对于加热元件6，用简化方式仅示出一个传感器5)。
窗玻璃加热管理模块20运行以下功能，如以下细节描述：
-监视从传感器5接收的温度信息TPT(与该信息的有效性一致，即传感器5运行良好)。
-特别是根据测量的温度，控制对加热元件6的调节，即实际上特别是根据从传感器5接收到的温度信息TPT，确定对于功率转换电路8的控制信息。
-当检测到运行问题时，例如传感器5的运行问题，向警报管理系统发送警报。
应注意控制信息的形成在必要时还可使用其它参数，如飞机速度或者功率控制方式(手动或者自动)，以及更为简单的，模块20位于信息网络18上。
警报管理模块22在接收到其它实体之一的报警信号的情况下，还能控制必要的功能。例如它能使位于机舱2的显示装置24显示代表相关警报的符号。
功能模块20，22可位于设备的任何位置，因为它们能够借助于信息网络18与其它元件相互作用。功能模块20，22最好成组位于通常被称为飞行电子设备窗洞的飞机专用位置
通常状态下的除霜系统功能结合图2进行描述。
窗玻璃加热管理模块20接收传感器5的温度信息TPT(步骤102)并且特别是在该信息的基础上确定对于功率转换器8的控制信息CMD(步骤E104)。
控制信息CMD例如根据温度信息TPT以及借助于存储在模块20中的对应表格的温度指示(例如存储在模块20中并且在必要时可调节)获得。
控制信息CMD表示例如为了接近温度指示而应释放的加热元件额定功率的比例。在变型中，它应为开关可交替开启和闭合的占空比(rapport cyclique)。
窗玻璃加热管理模块20向信息网络18上发送数字数据形式的管理信息CMD(步骤E106)。
管理信息CMD能够被功率转换器8的微处理器14接收(步骤E108)。
在管理信息CMD的基础上，微处理器14确定发射给开关12(步骤E110)的控制端子的控制信号PWM的占空比，以便获得加热元件6处期望的热功率释放(即控制信息CMD与其一致)。
通常状态下，已描述的不同元件的协作在窗玻璃4处允许获得温度调节并且因此除霜(以及除雾)。
描述通常状态下的多种实施例。
如已被指出的，微处理器14包括允许监视流经开关12的电流I的端子15。当微处理器14确定电流I过大(例如由于开关12的运行不良或者电压源10过压)时，它能控制开关12的断开。这样，功率转换器8同样具有自动开关的功能。
当流经开关12的电流测量检测出异常时，微处理器14能另外向警报管理模块22发送相应的报警信号，异常将被向机组人员发送信号在显示装置24上。
以上描述的除霜系统的另一种警报形式为传感器5的技能障碍。
如已描述的，窗玻璃加热管理系统20不仅能接收温度信息TPT而且借助于监视传感器5还能确定运行正常的信息。
窗玻璃加热管理模块20当检测到传感器5运行异常时，会向信息网络18发送相应的报警信号给警报管理系统22。它同样能通过在显示装置24上显示专用符号提醒机组人员传感器5故障。
当检测到传感器5技能障碍时，窗玻璃加热管理模块20还能够赋予信息管理CMD一个窗玻璃4在任何实际温度下(没有确定的假设)保证运行稳定的数值，即例如使不加热、或者变型的表示根据飞行器中其它可自由使用的参数确定的加热元件6的功率的加热的控制信息CMD。
已描述的实施例仅表示可能实现本发明的方式，而并非限制。
Claims (17)
1.一个用于飞行器表面(4)的除霜和/或除雾系统，其特征在于：
位于所述表面(4)附近并适于生成温度信息(TPT)的温度传感器(5)；
适于根据温度信息(TPT)生成控制信息(CMD)并向飞行器的信息网络(18)发送控制信息(CMD)的计算机(20)；
位于飞行器电气核心的供电系统(8)，适于接收信息网络(18)上的控制信息(CMD)并包括适于根据控制信息(CMD)进行转换的开关(12)；
位于所述表面(4)附近并且被经由所述开关(12)供电的加热元件(6)。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于该供电系统(8)包括一个连接到信息网络(18)的微处理器(14)。
3.根据权利要求2所述的除霜系统，其特征在于微处理器(14)适于接收控制信息(CMD)并根据控制信息(CMD)控制开关(12)的转换。
4.根据权利要求3所述系统，其特征在于微处理器(14)借助于占空比取决于控制信息(CMD)的信号控制开关(12)的转换。
5.根据权利要求1到4中任一项所述的系统，其特征在于计算机(20)经由模拟连接接收传感器(5)的温度信息(TPT)。
6.根据权利要求1到5中任一项所述的除霜系统，其特征在于计算机包括在连接到信息网络(18)的加热管理模块(20)中。
7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于加热管理模块(20)包括在传感器(5)机能障碍时适于向信息网络(18)发送警报的传感器(5)监视装置。
8.根据权利要求1到7中任一项所述的系统，其特征在于供电系统(8)包括测量通过开关(12)的电流强度(I)的测量装置(15)，适于在电流强度(I)超出阈值时生成向信息网络(18)的警报。
9.根据权利要求7或8所述的系统，其特征在于警报管理系统(22)，它连接到信息网络(18)并在接收到上述警报时适于使机舱的显示装置(24)显示信号。
10.根据权利要求1到9中任一项所述的系统，其特征在于供电系统(8)包括测量通过开关(12)的电流强度(I)的测量装置(15)，适于在电流强度(I)超出阈值时控制开关(12)的断开。
11.根据权利要求1到10中任一项所述的系统，其特征在于信息网络(18)为以太网类型。
12.根据权利要求1到11中任一项所述的系统，其特征在于上述表面为飞行器机舱的窗玻璃(4)。
13.一种控制飞行器表面(4)的除霜和/或除雾系统的方法，其特征在于如下步骤：
根据从位于所述表面(4)附近的温度传感器(5)接收的温度信息(TPT)确定(E104)控制信息(CMD)；
向飞行器信息网络(18)发送(E106)控制信息(CMD)；
由供电系统(8)接收(E108)控制信息(CMD)；
根据控制信息(CMD)转换(E110)位于飞行器电气核心的开关(12)，位于上述表面(4)附近的加热元件(6)被经由该开关供电。
14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于传感器(5)经由模拟连接发送(E106)温度信息(TPT)的步骤。
15.根据权利要求13或14所述的方法，其特征在于上述转换由供电系统(8)的微处理器(14)控制，包括微处理器(14)接收(E108)控制信息(CMD)步骤。
16.一种飞行器，其特征在于包括根据权利要求1到12中任一项所述的系统。
17.一种飞行器，其特征在于包括能够实施根据权利要求13到15中任一项所述方法的装置。
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