CN107654158A - 一种飞机舱门电气控制系统 - Google Patents

Abstract

一种飞机舱门控制系统，含有一个舱门信号控制装置、多个舱门状态传感器、多个舱门状态显示单元、控制开关、空/地开关、电机控制装置和舱门驱动电机，舱门信号控制装置受空/地开关的限制并接受来自控制开关的指令，同时将多个舱门状态传感器的监控信息集成，经过计算对比后，通过舱门状态显示单元实时显示舱门状态信息，并向电机控制装置输出驱动舱门的动作信号，电机控制装置接收到该动作信号后，向舱门的驱动电机输出驱动指令，由驱动电机带动舱门运动实现舱门的上锁或解锁，并完成舱门的打开或关闭。

Description

一种飞机舱门电气控制系统

技术领域

本发明属于飞机电气控制领域，具体是一种飞机大型货舱门的电气控制方法。

背景技术

区别于传统的客运飞机舱门，货运飞机舱门尺寸大，结构复杂，利用电磁传感及机电一体化技术实现货舱门多套复杂系统的集成整合，成为舱门控制的核心技术。

目前，飞机的舱门控制方式普遍使用机械开关作为舱门位置识别部件，通过人工操纵机械结构运动造成的接触挤压，实现舱门的运动控制。普通客机的舱门尺寸小，重量轻，一般通过人工推拉或液压助力，完成舱门的开启或关闭。

接触式机械开关使用寿命短，可靠性差，受体积和安装位置的限制，对安装精度及结构误差有很高的要求，不能满足现代商业运营。液压源作为传统的飞机能源，受飞机结构限制，其管路等各部件的安装为设计及运营带来很大不便。对于大尺寸(一般大于2.4m×1.8m)货舱门，使用传统的控制方式已经不能满足货舱门控制的需求。

随着新型传感器技术的发展和飞机清洁能源的使用，飞机控制系统越来越趋向于使用电力作为第一能源选择，并逐渐使用接近式传感器替代机械开关作为位置指示部件。

发明内容

本发明的目的在于提供一种飞机舱门电气控制系统，通过多个安装在舱门附近不同位置的传感器组合，准确计算舱门位置并精确控制舱门打开或关闭，同时提供舱门位置信息，并提供必要的告警信息。为保证飞行的安全性，设置空中自动断开舱门电机电源功能。

一种飞机舱门控制系统，用于控制舱门的驱动电机，其特征在于，所述的控制系统含有一个舱门信号控制装置、多个舱门状态传感器、多个舱门状态显示单元、控制开关、空/地开关、电机控制装置和舱门驱动电机，舱门信号控制装置受空/地开关的限制并接受来自控制开关的指令，同时将多个舱门状态传感器的监控信息集成，经过计算对比后，通过舱门状态显示单元实时显示舱门状态信息，并向电机控制装置输出驱动舱门的动作信号，电机控制装置接收到该动作信号后，向舱门的驱动电机输出驱动指令，由驱动电机带动舱门运动实现舱门的上锁或解锁，并完成舱门的打开或关闭。

上述的舱门状态传感器包含手柄未锁传感器、舱门关闭传感器、舱门锁上传感器、舱门未锁传感器、舱门打开传感器。上述的舱门状态显示单元包含舱门未关告警信息、舱门故障告警信息，舱门打开到位信息和舱门关闭到位信息。

本发明的有益效果在于：1)本发明使用接近式传感器探测舱门位置及运动情况的，这些舱门的状态信息由舱门信号控制装置集成后，再通过电机控制装置发出控制指令驱动舱门电机工作，实现舱门的精确开启和关闭，并为操作者提供必要的舱门信息。2)空/地开关使得在空中时切断电机控制装置电源，保证舱门在空中不会因电气系统故障而意外开启。本方案提出的方法合理可行，已完成验证。

以下结合实施例附图对本申请作进一步详细描述：

附图说明

图1是舱门控制系统结构图。

图2是舱门控制系统原理框图

具体实施方式

参见附图，本申请的飞机舱门控制系统，含有一个舱门信号控制装置、多个舱门状态传感器、多个舱门状态显示单元、控制开关、空/地开关、电机控制装置和舱门驱动电机。

舱门信号控制装置是一个小型计算机，它采集舱门状态传感器发出的模拟信号，将舱门状态传感器监控信息的模拟信号转换为数字信号并进行逻辑组合，用于计算当前的舱门状态；同时舱门信号控制装置采集控制开关的控制指令，将控制开关的控制指令与舱门当前状态进行逻辑判断，通过舱门状态显示单元实时显示舱门状态信息，并向电机控制装置输出驱动舱门的控制指令。

实施中的舱门状态传感器包含手柄未锁传感器、舱门关闭传感器、舱门锁上传感器、舱门未锁传感器、舱门打开传感器。其中，手柄未锁传感器安装在舱门机械手柄转轴上，用于监控舱门机械锁定状态。当机械手柄闭合时，舱门机械锁定，手柄未锁传感器处于接近状态，当机械手柄打开时，手柄未锁传感器处于远离状态。舱门关闭传感器安装在舱门上，用于监控舱门的锁定状态。当舱门完全锁定时，舱门关闭传感器处于接近状态，当锁定电机工作，舱门离开锁定位置后，舱门关闭传感器状态由接近改变为远离。舱门锁上传感器安装在锁定电机转轴上，用于监测锁定电机工作状态，舱门解锁完毕后，舱门锁上传感器动作，其状态由远离改变为接近。舱门未锁传感器安装在舱门门框上，控制提升电机和锁定电机的转换。当舱门处于完全解锁状态时，舱门未锁传感器状态由接近改变为远离，此时，提升电机开始工作。舱门打开传感器安装在提升电机转轴上，用于监测提升电机的工作状态。当舱门完全打开时，舱门打开传感器状态由远离改变为接近，提升电机停止工作。

舱门状态显示单元包括舱门状态显示和舱门告警，其中，舱门状态显示共两套设施，分别设置在控制开关1和控制开关2附近，通过舱门打开指示灯和舱门关闭指示灯分别为舱门操作人员提供舱门打开到位信息和舱门关闭到位信息；舱门告警设置在驾驶舱内，为飞行机组和地勤人员提供舱门未关告警信息、舱门故障告警信息。

控制开关包含控制开关1和控制开关2，控制开关1设置在飞机机身内部，用于操作人员从飞机内部打开/关闭舱门；控制开关2设置在飞机外部舱门附近，用于操作人员从飞机外部打开/关闭舱门。控制开关有打开/中立/关闭三个位置。

空/地开关安装在飞机起落架上，用于识别飞机处于空中还是地面状态，控制在空中时切断电机控制装置电源，保证舱门在空中不会因电气系统故障而意外开启。

电机控制装置安装在舱门上，它接收到来自舱门信号控制装置的控制指令，驱动舱门驱动电机完成货舱门的开启/关闭功能和解锁/上锁功能。

舱门驱动电机包含两台直流无刷电机，一台为提升电机，控制舱门的开启和关闭；另一台为锁定电机，控制舱门的上锁和解锁。

舱门打开过程描述如下：

飞机处于地面停放状态下，将舱门机械手柄由锁定位置扳动至远离位置，此时安装在舱门机械手柄转轴上的手柄未锁传感器动作，其状态由接近改变为远离，舱门状态显示单元显示舱门未关告警信号，舱门关闭到位信息；

在机身内部将控制开关1置于打开位置(或者在机身外部将控制开关2置于打开位置)，舱门信号控制装置接收到开门指令后，输出解锁信号给电机控制装置，电机控制装置输出解锁指令给锁定电机，舱门开始解锁，舱门关闭传感器状态由接近改变为远离。随着舱门解锁电机的运动，当舱门解锁完毕后，舱门锁上传感器动作，其状态由远离改变为接近，舱门信号控制装置停止输出解锁信号，锁定电机停止工作，同时输出开门信号给电机控制装置，此时舱门未锁传感器状态由接近改变为远离，电机控制装置输出开门指令，提升电机工作，舱门开始打开。当舱门打开到极限位置时，舱门打开传感器状态由远离改变为接近，舱门信号控制装置切断舱门打开指令的输出，舱门状态显示单元显示舱门打开到位信息，并持续输出舱门未关告警信息。

关闭舱门过程的操作方式与开门过程相反。

在舱门运动过程中，如果出现任何故障情况，舱门信号控制装置切断控制信号的输出，同时舱门状态显示单元显示舱门未关告警信息和舱门故障告警信息。

当舱门处于打开或关闭的极限位置时，再次输入舱门打开或关闭指令，舱门无动作，只能反向进行舱门的开关操作。

舱门电机控制装置电路与空/地开关交联，通过识别空/地状态，切断/恢复舱门打开信号的输出。实现空中禁止开关门的要求。

Claims (3)

1.一种飞机舱门控制系统，用于控制舱门的驱动电机，其特征在于，所述的控制系统含有一个舱门信号控制装置、多个舱门状态传感器、多个舱门状态显示单元、控制开关、空/地开关、电机控制装置和舱门驱动电机，舱门信号控制装置受空/地开关的限制并接受来自控制开关的指令，同时将多个舱门状态传感器的监控信息集成，经过计算对比后，通过舱门状态显示单元实时显示舱门状态信息，并向电机控制装置输出驱动舱门的动作信号，电机控制装置接收到该动作信号后，向舱门的驱动电机输出驱动指令，由驱动电机带动舱门运动实现舱门的上锁或解锁，并完成舱门的打开或关闭。

2.如权利要求1所述的飞机舱门控制系统，其特征在于所述的舱门状态传感器包含手柄未锁传感器、舱门关闭传感器、舱门锁上传感器、舱门未锁传感器、舱门打开传感器。

3.如权利要求1或2所述的飞机舱门控制系统，其特征在于所述的舱门状态显示单元包含舱门未关告警信息、舱门故障告警信息，舱门打开到位信息和舱门关闭到位信息。