CN108151998A

CN108151998A - 一种连续式风洞降温系统安全联锁方法

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Publication number: CN108151998A
Application number: CN201711272359.4A
Authority: CN
Inventors: 陈旦; 张永双; 周廷波; 张国彪; 高超; 郗忠祥; 何显中; 张正科; 胡旭
Original assignee: 63837 Troops Of Pla; Northwestern Polytechnical University
Current assignee: 63837 Troops Of Pla; Northwestern Polytechnical University
Priority date: 2017-12-06
Filing date: 2017-12-06
Publication date: 2018-06-12
Anticipated expiration: 2037-12-06
Also published as: CN108151998B

Abstract

一种连续式风洞降温系统安全联锁方法，由降温控制系统对所需监控的信号进行分析，根据信号对风洞及设备的安全风险，实施对风洞及设备的安全联锁保护。本发明的安全联锁内容全面合理有效，为连续式风洞降温系统的正常运行和风洞及设备安全奠定基础，并且异常信号的危险性直观明了，根据信号值确定风险系数和系统风险，对其危险性进行了量化，从而方便操作人员直观的了解当前故障的危险性，为控制决策提供依据，增强了风洞运行的安全性。

Description

一种连续式风洞降温系统安全联锁方法

技术领域

本发明属于风洞运行安全防护领域，具体是一种连续式风洞降温系统安全联锁方法。

背景技术

连续式风洞采用压缩机提供动力源，建立所需要的马赫数，连续式风洞按照运行温度范围可分为常规风洞、降温风洞和低温风洞几种。降温风洞降温运行时温度在零度以下，降温运行仅仅为风洞多个运行工况中的一种，一般通过配置降温系统来实现，通过向风洞内喷注液氮/液氨等制冷剂，利用其气化潜热来实现风洞的降温运行。以喷液氮为例，降温系统主要包括液氮储罐、液氮泵、配气阀组、气瓶组、挤推阀组、供液阀组、电磁阀和喷嘴以及相关管路组成。连续式风洞配置降温系统的一种结构如图1所示，采用挤推喷液氮的方式降温，降温系统工作原理可以简单描述为：试验前通过液氮泵和配气阀组将一部分液氮转化成气氮，储存于气瓶组中，作为液氮喷射的驱动气源，试验过程中通过挤推液氮储罐内的液氮，并通过调节多种不同流量类型的喷嘴的流量来实现降温的精确控制。

现有技术中，常规风洞的安全联锁能够满足风洞及设备的安全运行要求，但其一般只涉及对风洞流场主要参数以及风洞常规设备状态的监控，并进行安全联锁，未考虑增加降温系统带来的包括降温过快导致结构变形、液氮挥发泄漏导致人员缺氧，低温下压缩机震动过大导致设备损坏，以及低温下常规换热器积水冻裂等风险，这就导致降温系统的安全联锁和常规风洞的安全联锁具有很大的差异，需要对降温的速度、制冷剂是否完全气化、喷入段是否局部温度过低、低温下压缩机是否震动过大、氧气浓度是否偏低等进行严格监控，否则将极容易出现设备损坏或带来人员损伤。同时还需要对故障的风险等级进行明确，以便为操作人员决策提供依据。

发明内容

为克服现有技术中存在的未考虑增加降温系统带来的包括降温过快导致结构变形、液氮挥发泄漏导致人员缺氧，低温下压缩机震动过大导致设备损坏，以及低温下常规换热器积水冻裂风险的不足，本发明提出了一种连续式风洞降温系统安全联锁方法。

本发明的具体过程是：

步骤1、确定风洞降温控制系统安全联锁监控信号；

所述的安全联锁监控信号具体是：

测控网络状态信号X₁，表征测控网络是否正常，开关量BOOL信号；

供液阀组状态信号X₂，表征液氮输送管路供液阀组是否工作正常，检测开关全行程时间和该阀门能否可靠开闭到位，开关量BOOL信号；

放空阀状态信号X₃，表征液氮输送管路放空阀是否工作正常，检测开关全行程时间和该阀门能否可靠开闭到位，开关量BOOL信号；

集气环温度信号X₄，表征集气环温度是否在正常范围，浮点REAL信号；

稳定段温度信号X₅，表征稳定段总温是否正常，浮点REAL信号；

液氮喷注段洞壁温度信号X₆，表征液氮喷注段液氮是否正常气化，浮点REAL信号；

换热器段气流温度信号X₇，表征换热器段气流温度是否正常，以防止换热器处局部温度过低，浮点REAL信号；

集液环喷嘴前压力信号X₈，简称喷前压，表征喷嘴前端液氮压力是否正常，浮点REAL信号；

挤推气压力信号X₉，表征液氮挤推压力是否正常，浮点REAL信号；

气控阀组驱动气压力信号X₁₀，表征配气台气控阀驱动气压力是否正常，浮点REAL信号；

气化器出口温度信号X₁₁，表征气化器出口温度是否正常，浮点REAL信号；

降温控制系统急停状态X₁₂，表征急停按钮是否被触发，开关量BOOL信号；

降温控制系统开关/线性电源状态X₁₃，表征电源是否正常，开关量BOOL信号；

降温控制系统和风洞主控计算机系统的通信状态X₁₄，表征通信是否正常，开关量BOOL信号；

降温控制系统控制模块状态X₁₅，表征控制模块是否状态正常，开关量BOOL信号；

风洞主控计算机系统急停信号X₁₆，表征是否有来自风洞主控计算机系统通过通信或硬接线发送的急停信号，一般由风洞超压报警、超温报警、压缩机震动过大报警触发，开关量BOOL信号；

氧气浓度异常触点X₁₇，来自氧浓度测试仪，表征风洞厂房、配气厂房和测控间关键位置氧气浓度是否正常，开关量BOOL信号；

液氮储罐液位信号X₁₈，表征液氮储罐内剩余液氮储量是否足够，浮点REAL信号；

市电状态监测X₁₉，表征风洞和降温系统的用电状态是否正常，开关量BOOL信号；

所述X_n代表第n个安全联锁监控信号，n取值范围为0～19。

步骤2、确定安全联锁监控信号的有效值范围：

X₁：有效值为1；故障值为0；

X₂：有效值为1；故障值为0；

X₃：有效值为1；故障值为0；

X₄：-150℃≤有效值≤70℃；报警值＜-150℃；

X₅：-23℃≤有效值≤50℃；-24℃＜报警值＜-23℃；故障值≤-24℃；

X₆：-25℃≤有效值≤70℃；-27℃＜报警值＜-25℃；故障值≤-27℃；

X₇：-26℃≤有效值≤70℃；报警值＜-26℃；

X₈：1000kPa≤有效值≤1500kPa；1500kPa＜报警值＜1600kPa；故障值≥1600kPa；

X₉：1100kPa≤有效值≤1600kPa；1600kPa＜报警值＜1700kPa；故障值≥1700kPa；

X₁₀：500kPa≤有效值≤1000kPa；400kPa＜报警值＜500kPa；故障值≤400kPa；

X₁₁：2℃≤有效值≤50℃；报警值＜2℃；

X₁₂：有效值为1，故障值为0；

X₁₃：有效值为1，故障值为0；

X₁₄：有效值为1，故障值为0；

X₁₅：有效值为1，故障值为0；

X₁₆：有效值为1，故障值为0；

X₁₇：有效值为1，故障值为0；

X₁₈：有效值≥0.5m；0.3m＜报警值＜0.5m；故障值≤0.3m；

X₁₉.有效值为1，故障值为0；

所述X_n代表第n个安全联锁监控信号，n取值范围为0～19；

步骤3、确定的安全联锁监控信号的风险系数值

根据步骤2中得到的安全联锁监控信号的值确定该信号的风险系数值；

f₁:当X₁＝1，f₁＝0；当X₁＝0，f₁＝0.9。

f₂:当X₂＝1，f₂＝0；当X₂＝0，f₂＝0.2。

f₃:当X₃＝1，f₃＝0；当X₃＝0，f₃＝0.2。

f₄:当X₄有效时，f₄＝0；当X₄报警时，f₄＝0.2。

f₅:当X₅有效时，f₅＝0；当X₅报警时，f₅＝0.5；当X₅故障时，f₅＝0.9。

f₆:当X₆有效时，f₆＝0；当X₆报警时，f₆＝0.5；当X₆故障时，f₆＝0.9。

f₇:当X₇有效时，f₇＝0；当X₇报警时，f₇＝0.2。

f₈:当X₈有效时，f₈＝0；当X₈报警时，f₈＝0.45；当X₈故障时，f₈＝0.9。

f₉:当X₉有效时，f₉＝0；当X₉报警时，f₉＝0.2；当X₉故障时，f₉＝0.9。

f₁₀:当X₁₀有效时，f₁₀＝0；当X₁₀报警时，f₁₀＝0.2。

f₁₁:当X₁₁有效时，f₁₁＝0；当X₁₁报警时，f₁₁＝0.4。

f₁₂:当X₁₂＝1，f₁₂＝0；当X₁₂＝0，f₁₂＝0.9。

f₁₃:当X₁₃＝1，f₁₃＝0；当X₁₃＝0，f₁₃＝0.9。

f₁₄:当X₁₄＝1，f₁₄＝0；当X₁₄＝0，f₁₄＝0.9。

f₁₅:当X₁₅＝1，f₁₅＝0；当X₁₅＝0，f₁₅＝0.9。

f₁₆:当X₁₆＝1，f₁₆＝0；当X₁₆＝0，f₁₆＝0.9。

f₁₇:当X₁₇＝1，f₁₇＝0；当X₁₇＝0，f₁₇＝0.9。

f₁₈:当X₁₈有效时，f₁₈＝0；当X₁₈报警时，f₁₈＝0.2；当X₁₈故障时，f₁₈＝0.9。

f₁₉:当X₁₉＝1，f₁₉＝0；当X₁₉＝0，f₁₉＝0.9。

所述f_n代表第n个信号的风险系数，n取值范围为0～19。各安全联锁监控信号的风险系数值的大小表示了该状态的危险性。

步骤4、对确定的安全联锁监控信号的风险系数值进行数组分类

按照安全联锁监控信号的风险系数的危险性定义5个风险数组，以代表不同的风险，分别为arr1、arr2、arr3、arr4、arr5；其中：arr1为普通报警，arr2为超温报警，arr3为泵组报警，arr4为超压报警，arr5为系统故障；

5个风险数组的风险等级不同，按照由高到低的顺序分别为arr5>arr2>arr4>arr3>arr1，同一数组内各元素危险等级相同。

所述arr1数组为{f₂、f₃、f₄、f₇、f₉、f₁₀、f₁₈}，共7个元素；arr2数组为{f₅、f₆}，共2个元素；arr3数组为{f₁₁}，共1个元素；arr4数组为{f₈}，共1个元素；arr5数组为{f₁、f₅、f₆、f₈、f₉、f₁₂、f₁₃、f₁₄、f₁₅、f₁₆、f₁₇、f₁₈、f₁₉}，共13个元素。所述的元素即为风险系数，并且根据步骤3中确定的风险系数值对所述风险系数赋值。

步骤5、降温控制系统监测安全联锁监控信号状态，并确定降温系统风险值f_s。

风洞降温试验实施过程中，通过降温控制系统对纳入安全联锁监控的信号进行实时监控，并根据信号异常的数量和所属的风险数组，确定系统风险值f_s。

当降温控制系统只检测到一个信号异常时，假定该信号的风险系数为f_n，则f_s＝f_n。

当降温控制系统检测到两个信号异常时，假定第一个信号的风险系数为f_n1，第二个信号的风险系数为f_n2，则首先对数组进行遍历，根据该f_n1和f_n2的值的大小判断该f_n1和f_n2分别属于哪一个数组，并根据数组类别获取信号的危险等级，假定危险等级f_n1≥f_n2，通过公式

f_s＝f_n1×1.0+f_n2×0.5

得到降温系统风险值。

当降温控制系统检测到三个信号异常时，假定第一个为f_n1，第二个为f_n2，第三个为f_n3。则首先对数组进行遍历，根据f_n1、f_n2、f_n3的值的大小判断所述的f_n1、f_n2、f_n3分别属于哪一个数组，并根据数组类别获取信号的危险等级，假定危险等级f_n1≥f_n2≥f_n3，通过公式

f_s＝f_n1×1.0+f_n2×0.4+f_n3×0.3。

得到降温系统风险值。

当检测到三个以上信号异常时，降温系统风险值f_s＝1。

步骤6、确定安全联锁措施：

根据步骤5得到的系统风险f_s的不同范围值确定安全联锁措施，分别为：

范围1：当f_s＜0.4，简单警告，提醒操作人员注意；

范围2：当0.4≤f_s＜0.9，系统级警告，存在超温超压风险，但尚不足以导致系统性的故障；

当出现系统级警告时，首先判断出现的异常信号属于哪个数组：若为arr2数组，则安全联锁模式为关闭液氮喷射电磁阀；若为arr3数组，则安全联锁模式为停止液氮泵，按照降温系统运行流程，该报警一般只发生在试验准备过程中；若为arr4数组，则安全联锁模式为打开放空阀；若都包括则触发对应的安全联锁；

范围3：当f_s≥0.9，系统级高风险，降温控制系统对故障进行自锁，消除故障且对降温控制器复位后继续工作。

当出现系统级高风险时，所采取的安全联锁方式为：关闭液氮管路阀门，清除控制指令，由风洞主控计算机系统根据风洞运行的综合情况确定是否终止试验状态及排空液氮，同时继续对喷前压进行监控：

若喷前压超压f₈≥0.45，则自动打开放空阀泄压；

若计算机程序失效时，则通过按钮打开放空阀泄压。

与现有技术相比较，本发明取得的有益效果有：

1、安全联锁内容全面合理有效。基于降温系统运行特征和控制对象特性，梳理了降温准备及降温运行过程中主要的监控信号，相比常规风洞的安全联锁，考虑了配置降温系统带来的各种风险，并针对发现的设备及风洞运行风险，制定了合理有效的保护措施及安全联锁方法，从而更全面的实施安全联锁，为连续式风洞降温系统的正常运行和风洞及设备安全奠定基础。

2、异常信号的危险性直观明了。通过分析监控信号的有效值范围，并根据信号值确定风险系数和系统风险，对其危险性进行了量化，从而方便操作人员直观的了解当前故障的危险性，为控制决策提供依据。

利用上述安全联锁方法实施了NF-6风洞降温运行，证明安全联锁的方法是有效合理的，且安全联锁的内容完备，增强了风洞运行的安全性。

附图说明

图1是连续式风洞配置降温系统的一种结构。

图2是本发明的流程图。

图中：1.液氮储罐；2.液氮泵；3.气化器；4.气瓶组；5.配气台；6.挤推阀组；7.供液阀组；8.压缩机；9.集气环；10.集液环；11.电磁阀组；12.放空阀；13.喷嘴；14.换热器；15.风洞排气阀组的接口；16.稳定段；17.手动放空阀。

具体实施方式

本实施例是用于某连续式风洞降温系统的安全联锁方法。为表述清晰，首先对配置降温系统的连续式风洞的通用结构进行简要介绍，以图1为例，图中液氮储罐1用于液氮的存储；液氮泵2及气化器3用于将液氮转化成气氮并存储于气瓶组4中，作为挤推液氮的驱动气源和气控阀门的驱动气源；通过配气台5将气瓶组的气源调节成所需要的驱动气；挤推阀组6放置于配气台中，提供挤液氮所需的驱动气；供液阀组7安装于液氮储罐出口的液氮输送管路，用于液氮输送管路的清洗、预冷和液氮填充；压缩机8为风洞的驱动源；通过集气环9收集集液环气化的氮气；集液环10用于安装液氮喷射电磁阀和喷嘴13，同时也用于液氮填充；电磁阀组11安装于集液环上，电磁阀出口连接喷嘴用于液氮喷射；放空阀12用于液氮输送管路及集液环、集气环上的液氮/气氮排空；通过换热器14降低风洞常温运行时的气流温度；风洞排气阀组的接口15接风洞排气阀组，用于调节风洞压力。

降温系统安全联锁方法的主要内容是，通过降温控制系统确定所需监控信号的风险系数值，从而确定降温系统的风险值，并根据风险值实施对风洞及设备的安全联锁保护。

降温系统安全联锁方法具体步骤为：

步骤1、确定风洞降温控制系统安全联锁监控信号。

降温控制系统根据降温系统结构、控制系统组成、控制需求及设备的安全性要求确定需纳入安全监控的检测信号。通过获取的检测信号来分析设备的运行状态是否正常，经过安全联锁算法，触发相应的安全联锁保护措施。所述的安全联锁监控信号具体是：

测控网络状态信号X₁，表征测控网络是否正常，开关量BOOL信号。

供液阀组状态信号X₂，表征液氮输送管路供液阀组是否工作正常，检测开关全行程时间和该阀门能否可靠开闭到位，开关量BOOL信号。

放空阀状态信号X₃，表征液氮输送管路放空阀是否工作正常，检测开关全行程时间和该阀门能否可靠开闭到位，开关量BOOL信号。

集气环温度信号X₄，表征集气环温度是否在正常范围，浮点REAL信号。

稳定段温度信号X₅，表征稳定段总温是否正常，浮点REAL信号。

液氮喷注段洞壁温度信号X₆，表征液氮喷注段液氮是否正常气化，浮点REAL信号。

换热器段气流温度信号X₇，表征换热器段气流温度是否正常，以防止换热器处局部温度过低，浮点REAL信号。

挤推气压力信号X₉，表征液氮挤推压力是否正常，浮点REAL信号。

气控阀组驱动气压力信号X₁₀，表征配气台气控阀驱动气压力是否正常，浮点REAL信号。

气化器出口温度信号X₁₁，表征气化器出口温度是否正常，浮点REAL信号。

降温控制系统急停状态X₁₂，表征急停按钮是否被触发，开关量BOOL信号。

降温控制系统开关/线性电源状态X₁₃，表征电源是否正常，开关量BOOL信号。

降温控制系统和风洞主控计算机系统的通信状态X₁₄，表征通信是否正常，开关量BOOL信号。

降温控制系统控制模块状态X₁₅，表征控制模块是否状态正常，开关量BOOL信号。

风洞主控计算机系统急停信号X₁₆，表征是否有来自风洞主控计算机系统通过通信或硬接线发送的急停信号，一般由风洞超压报警、超温报警、压缩机震动过大报警触发，开关量BOOL信号。

氧气浓度异常触点X₁₇，来自氧浓度测试仪，表征风洞厂房、配气厂房和测控间关键位置氧气浓度是否正常，开关量BOOL信号。

液氮储罐液位信号X₁₈，表征液氮储罐内剩余液氮储量是否足够，浮点REAL信号。

市电状态监测X₁₉，表征风洞和降温系统的用电状态是否正常，开关量BOOL信号。

所述X_n代表第n个安全联锁监控信号，n取值范围为0～19。

步骤2、确定各安全联锁监控信号的有效值范围。

X₁：有效值为1；故障值为0。

X₂：有效值为1；故障值为0。

X₃：有效值为1；故障值为0。

X₄：-150℃≤有效值≤70℃；报警值＜-150℃。

X₅：-23℃≤有效值≤50℃；-24℃＜报警值＜-23℃；故障值≤-24℃。

X₆：-25℃≤有效值≤70℃；-27℃＜报警值＜-25℃；故障值≤-27℃。

X₇：-26℃≤有效值≤70℃；报警值＜-26℃。

X₈：1000kPa≤有效值≤1500kPa；1500kPa＜报警值＜1600kPa；故障值≥1600kPa。

X₉：1100kPa≤有效值≤1600kPa；1600kPa＜报警值＜1700kPa；故障值≥1700kPa。

X₁₀：500kPa≤有效值≤1000kPa；400kPa＜报警值＜500kPa；故障值≤400kPa。

X₁₁：2℃≤有效值≤50℃；报警值＜2℃。

X₁₂：有效值为1，故障值为0。

X₁₃：有效值为1，故障值为0。

X₁₄：有效值为1，故障值为0。

X₁₅：有效值为1，故障值为0。

X₁₆：有效值为1，故障值为0。

X₁₇：有效值为1，故障值为0。

X₁₈：有效值≥0.5m；0.3m＜报警值＜0.5m；故障值≤0.3m。

X₁₉.有效值为1，故障值为0。

所述X_n代表第n个安全联锁监控信号，n取值范围为0～19。

步骤3、根据确定的安全联锁监控信号的值确定该信号的风险系数值。

f₁:当X₁＝1，f₁＝0；当X₁＝0，f₁＝0.9。

f₂:当X₂＝1，f₂＝0；当X₂＝0，f₂＝0.2。

f₃:当X₃＝1，f₃＝0；当X₃＝0，f₃＝0.2。

f₄:当X₄有效时，f₄＝0；当X₄报警时，f₄＝0.2。

f₇:当X₇有效时，f₇＝0；当X₇报警时，f₇＝0.2。

f₁₂:当X₁₂＝1，f₁₂＝0；当X₁₂＝0，f₁₂＝0.9。

f₁₃:当X₁₃＝1，f₁₃＝0；当X₁₃＝0，f₁₃＝0.9。

f₁₄:当X₁₄＝1，f₁₄＝0；当X₁₄＝0，f₁₄＝0.9。

f₁₅:当X₁₅＝1，f₁₅＝0；当X₁₅＝0，f₁₅＝0.9。

f₁₆:当X₁₆＝1，f₁₆＝0；当X₁₆＝0，f₁₆＝0.9。

f₁₇:当X₁₇＝1，f₁₇＝0；当X₁₇＝0，f₁₇＝0.9。

f₁₉:当X₁₉＝1，f₁₉＝0；当X₁₉＝0，f₁₉＝0.9。

按照各安全联锁监控信号的风险系数值分类为5个风险数组，以代表不同的风险，分别为arr1、arr2、arr3、arr4、arr5。其中：arr1为普通报警，arr2为超温报警，arr3为泵组报警，arr4为超压报警，arr5为系统故障。

五个数组内元素会有重叠，如arr2和arr5均有f₅、f₆，但元素的值不同，这是因为该元素代表的监控信号X_n的值不同时，所确定的风险系数f_n不同，比如X₅报警时，f₅＝0.5，X₅故障时，f₅＝0.9。

f_s＝f_n1×1.0+f_n2×0.5

得到降温系统风险值。

f_s＝f_n1×1.0+f_n2×0.4+f_n3×0.3。

得到降温系统风险值。

当检测到三个以上信号异常时，降温系统风险值f_s＝1。

步骤6、根据步骤5得到的系统风险值确定安全联锁措施。

范围1：当f_s＜0.4，简单警告，仅提醒操作人员注意，此时降温控制系统能够将故障复位。

范围2：当0.4≤f_s＜0.9，系统级警告，存在超温超压等风险，但尚不足以导致系统性的故障。由于系统风险值可能由多个异常信号的风险系数加权产生，因此首先结合步骤5判断出现的异常信号属于哪个数组，若为arr2数组，则安全联锁模式为关闭液氮喷射电磁阀；若为arr3数组，则安全联锁模式为停止液氮泵，按照降温系统运行流程，该报警一般只发生在试验准备过程中；若为arr4数组，则安全联锁模式为打开放空阀；若都包括则触发对应的安全联锁。

范围3：当f_s≥0.9，系统级高风险，若不及时联锁保护将对试验设备造成损坏或人员损伤。安全联锁方式为：关闭液氮管路阀门，清除控制指令，由风洞主控计算机系统根据风洞运行的综合情况确定是否终止试验状态及排空液氮，同时继续对喷前压进行监控，若此时发生诸如喷前压超压f₈≥0.45，则自动打开放空阀泄压。若计算机程序失效时，通过操作台上“紧急泄压”按钮打开放空阀泄压。出现系统级高风险时，降温控制系统对故障进行自锁，必须消除故障且对降温控制器复位后才可继续工作。

为保证出现异常时能够对操作人员起到提醒作用，并清楚获知当前状态，故障和报警将在降温控制计算机和风洞主控计算机系统上实时显示；另外，在控制柜及测控间均安装声光报警器，根据系统风险值的不同，声光报警器的频率不同。

Claims

1.一种连续式风洞降温系统安全联锁方法，其特征在于，具体过程是：

步骤1、确定风洞降温控制系统安全联锁监控信号；

步骤2、确定安全联锁监控信号的有效值范围：

X₁：有效值为1；故障值为0；

X₂：有效值为1；故障值为0；

X₃：有效值为1；故障值为0；

X₄：-150℃≤有效值≤70℃；报警值＜-150℃；

X₇：-26℃≤有效值≤70℃；报警值＜-26℃；

X₁₁：2℃≤有效值≤50℃；报警值＜2℃；

X₁₂：有效值为1，故障值为0；

X₁₃：有效值为1，故障值为0；

X₁₄：有效值为1，故障值为0；

X₁₅：有效值为1，故障值为0；

X₁₆：有效值为1，故障值为0；

X₁₇：有效值为1，故障值为0；

X₁₈：有效值≥0.5m；0.3m＜报警值＜0.5m；故障值≤0.3m；

X₁₉.有效值为1，故障值为0；

所述X _n代表第n个安全联锁监控信号，n取值范围为0～19；

步骤3、确定安全联锁监控信号的风险系数值

f₁:当X₁＝1，f₁＝0；当X₁＝0，f₁＝0.9；

f₂:当X₂＝1，f₂＝0；当X₂＝0，f₂＝0.2；

f₃:当X₃＝1，f₃＝0；当X₃＝0，f₃＝0.2；

f₄:当X₄有效时，f₄＝0；当X₄报警时，f₄＝0.2；

f₅:当X₅有效时，f₅＝0；当X₅报警时，f₅＝0.5；当X₅故障时，f₅＝0.9；

f₆:当X₆有效时，f₆＝0；当X₆报警时，f₆＝0.5；当X₆故障时，f₆＝0.9；

f₇:当X₇有效时，f₇＝0；当X₇报警时，f₇＝0.2；

f₈:当X₈有效时，f₈＝0；当X₈报警时，f₈＝0.45；当X₈故障时，f₈＝0.9；

f₉:当X₉有效时，f₉＝0；当X₉报警时，f₉＝0.2；当X₉故障时，f₉＝0.9；

f₁₀:当X₁₀有效时，f₁₀＝0；当X₁₀报警时，f₁₀＝0.2；

f₁₁:当X₁₁有效时，f₁₁＝0；当X₁₁报警时，f₁₁＝0.4；

f₁₂:当X₁₂＝1，f₁₂＝0；当X₁₂＝0，f₁₂＝0.9；

f₁₃:当X₁₃＝1，f₁₃＝0；当X₁₃＝0，f₁₃＝0.9；

f₁₄:当X₁₄＝1，f₁₄＝0；当X₁₄＝0，f₁₄＝0.9；

f₁₅:当X₁₅＝1，f₁₅＝0；当X₁₅＝0，f₁₅＝0.9；

f₁₆:当X₁₆＝1，f₁₆＝0；当X₁₆＝0，f₁₆＝0.9；

f₁₇:当X₁₇＝1，f₁₇＝0；当X₁₇＝0，f₁₇＝0.9；

f₁₈:当X₁₈有效时，f₁₈＝0；当X₁₈报警时，f₁₈＝0.2；当X₁₈故障时，f₁₈＝0.9；

f₁₉:当X₁₉＝1，f₁₉＝0；当X₁₉＝0，f₁₉＝0.9；

所述f_n代表第n个信号的风险系数，n取值范围为0～19；各安全联锁监控信号的风险系数值的大小表示了该状态的危险性；

5个风险数组的风险等级不同，按照由高到低的顺序分别为arr5>arr2>arr4>arr3>arr1，同一数组内各元素危险等级相同；

步骤5、降温控制系统监测安全联锁监控信号状态，并确定降温系统风险值f_s；

风洞降温试验实施过程中，通过降温控制系统对纳入安全联锁监控的信号进行实时监控，并根据信号异常的数量和所属的风险数组，确定系统风险值f_s；

当降温控制系统只检测到一个信号异常时，假定该信号的风险系数为f_n，则f_s＝f_n；

f_s＝f_n1×1.0+f_n2×0.5

得到降温系统风险值；

当降温控制系统检测到三个信号异常时，假定第一个为f_n1，第二个为f_n2，第三个为f_n3；则首先对数组进行遍历，根据f_n1、f_n2、f_n3的值的大小判断所述的f_n1、f_n2、f_n3分别属于哪一个数组，并根据数组类别获取信号的危险等级，假定危险等级f_n1≥f_n2≥f_n3，通过公式

f_s＝f_n1×1.0+f_n2×0.4+f_n3×0.3；

得到降温系统风险值；

当检测到三个以上信号异常时，降温系统风险值f_s＝1；

步骤6、确定安全联锁措施：

范围1：当f_s＜0.4，简单警告，提醒操作人员注意；

范围3：当f_s≥0.9，系统级高风险，降温控制系统对故障进行自锁，消除故障且对降温控制器复位后再继续工作。

2.如权利要求1所述连续式风洞降温系统安全联锁方法，其特征在于，

所述的安全联锁监控信号具体是：

所述X_n代表第n个安全联锁监控信号，n取值范围为0～19。

3.如权利要求1所述连续式风洞降温系统安全联锁方法，其特征在于，所述arr1数组为{f₂、f₃、f₄、f₇、f₉、f₁₀、f₁₈}，共7个元素；arr2数组为{f₅、f₆}，共2个元素；arr3数组为{f₁₁}，共1个元素；arr4数组为{f₈}，共1个元素；arr5数组为{f₁、f₅、f₆、f₈、f₉、f₁₂、f₁₃、f₁₄、f₁₅、f₁₆、f₁₇、f₁₈、f₁₉}，共13个元素；所述的元素即为风险系数，并且根据步骤3中确定的风险系数值对所述风险系数赋值。

4.如权利要求1所述连续式风洞降温系统安全联锁方法，其特征在于，当出现系统级警告时，首先判断出现的异常信号属于哪个数组：若为arr2数组，则安全联锁模式为关闭液氮喷射电磁阀；若为arr3数组，则安全联锁模式为停止液氮泵，按照降温系统运行流程，该报警一般只发生在试验准备过程中；若为arr4数组，则安全联锁模式为打开放空阀；若都包括则触发对应的安全联锁。

5.如权利要求1所述连续式风洞降温系统安全联锁方法，其特征在于，当出现系统级高风险时，所采取的安全联锁方式为：关闭液氮管路阀门，清除控制指令，由风洞主控计算机系统根据风洞运行的综合情况确定是否终止试验状态及排空液氮，同时继续对喷前压进行监控：

若喷前压超压f₈≥0.45，则自动打开放空阀泄压；

若计算机程序失效时，则通过急停按钮打开放空阀泄压。