CN109334997A - 一种直升机环控控制系统 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了一种直升机环控控制系统，属于直升机电气环控设计技术领域。该系统包括环控操纵盒、管路温度传感器、温度继电器、舱内温度传感器、控制模块和显示单元组成，并提供操作控制机显示界面，本发明通过环控操纵盒进行输入，通过控制模块对模式选择及各通道开度进行控制，实现通风加温系统和蒸发循环制冷系统的控制集成，以及系统加温时超温保护和显示告警信息。本申请实现了通风加温系统和蒸发循环制冷系统所有控制指令集成，简化了控制系统结构，同时为通风加温系统提供了超温保护。
Description
技术领域
本申请属于直升机电气环控系统设计技术领域，具体涉及一种直升机环控控制系统。
背景技术
直升机加温系统主要采用发动机高温高压引气引射机外环境空气的方法向舱内供热，在实际飞行过程中，发动机工况变化导致引气温度和压力波动，同时机外环境空气压力和温度也在不断变化，能否在不断变化的工况下为舱内提供可靠稳定的供热，主要取决于环控控制系统的控制水平。
传统的直升机通风加温系统和蒸发循环制冷系统相对独立，控制系统也是独立设计。
发明内容
为了解决上述技术问题至少之一，本申请提供了一种直升机环控控制系统，直升机环控控制系统不仅考虑了加温通风系统的控制，同时将蒸发循制冷系统的控制进行了整合，降低了控制系统重量和设备数量。本申请直升机环控控制系统主要基于机电综合管理系统进行设计，将传统的加温控制软件集成到机电综合管理系统中，通过控制面板提供工作命令，然后经过机电综合管理系统进行数据处理和发送指令，同时记录环控系统所有设备运行状态参数，为故障排除提供依据。
本申请直升机环控控制系统，主要包括：
环控操纵盒，用于接收用户输入；
控制模块，包括：
发动机引气关断阀通断控制单元，连接环控操纵盒，并接收用户输入及根据用户输入控制发动机引气关断阀开闭；
电动活门控制单元与旁通活门控制单元，均连接环控操纵盒以及连接管路温度传感器，并根据用户输入及管路温度传感器输入值确定电动活门及旁通活门的开启程度；
吸气风扇控制单元，连接环控操纵盒，并接收用户输入控制吸气风扇工作；
制冷电控盒控制单元，连接环控操纵盒，并接收用户输入控制制冷设备运转。
优选的是，所述环控操纵盒的接收用户输入包括内通风、外通风、加温及制冷模式的选择，以及加温及制冷温度设定，加温模式选择，制冷区域选择和风速调节。
优选的是，所述发动机引气关断阀通断控制单元，在加温工作模式下，打开所述发动机引气关断阀，在制冷、内通风、外通风工作模式下，关闭所述发动机引气关断阀；所述电动活门控制单元，在加温工作模式下，用于根据温度设置值与管路温度传感器检测值，控制电动活门的开启程度；旁通活门控制单元，在加温工作模式下，电动活门全开后，用于根据温度设置值与管路温度传感器检测值，控制旁通活门的开启程度；吸气风扇控制单元，在外通风工作模式下，控制吸气风扇工作；
其中，管路温度传感器，在加温工作模式下，用于检测引射混合装置末端管路的温度。
优选的是，所述控制模块还包括温度继电器，用于在监测引射混合装置末端管路温度超过告警值时，切断发动机引气关断阀。
优选的是，所述制冷电控盒控制单元包括：
在全舱内通风工作模式下，传输环控操纵盒下发的指令给制冷电控盒，所述制冷电控盒控制前舱蒸发风机和后舱蒸发风机工作；
在前舱内通风工作模式下，传输环控操纵盒下发的指令给制冷电控盒，所述制冷电控盒控制前舱蒸发风机；
在全舱制冷工作模式下，传输环控操纵盒下发的指令给制冷电控盒，所述制冷电控盒控制压缩机、冷凝风机、电磁阀、前舱蒸发风机和后舱蒸发风机运转；
在前舱制冷工作模式下，传输环控操纵盒下发的指令给制冷电控盒，所述制冷电控盒控制压缩机、冷凝风机、前舱蒸发风机运转，电磁阀和后舱蒸发风机停止运转。
优选的是，还包括显示单元，所述显示单元包括：
用于显示管路温度传感器反馈的混合室管路的温度，
用于显示舱内温度传感器反馈的舱内温度，
用于显示温度继电器工作状态，
用于显示环控操纵盒设定的工作模式、设定温度，
用于显示关断阀通断状态、吸气风扇开关状态、电动活门开启度、旁通活门开启度，
用于显示压缩机工作状态，
用于显示制冷模式下的系统工作状态：关、制冷、待机、除霜之一；
用于显示前舱回风温度传感器反馈的温度，
用于显示前舱除霜温度传感器反馈的温度，
用于显示后舱回风温度传感器反馈的温度，
用于显示后舱除霜温度传感器反馈的温度，
用于显示通风加温系统和蒸发循环制冷系统告警信息。
优选的是，控制模块集成于机电综合管理系统中。
优选的是，显示单元集成于机电综合管理系统中。
优选的是，引射混合装置末端管路温度告警值为90±2℃。
本申请具有如下优点：
1)实现了通风加温系统和蒸发循环制冷系统所有控制指令集成；
2)实现了通风加温系统和蒸发循环制冷系统所有工作状态在机电显示器画面显示；
3)为通风加温系统提供超温保护。
附图说明
图1为本申请直升机环控控制系统的一优选实施例的系统架构示意图。
图2为本申请图1所示实施例的控制面板示意图。
具体实施方式
为使本申请实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施方式中的附图，对本申请实施方式中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施方式是本申请一部分实施方式，而不是全部的实施方式。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，旨在用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。基于本申请中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本申请保护的范围。下面结合附图对本申请的实施方式进行详细说明。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。
本申请提供了一种直升机环控控制系统，由环控操纵盒、管路温度传感器、温度继电器、舱内温度传感器、控制模块和显示单元等组成，主要功能是提供操作界面、控制通风加温系统和蒸发循环制冷系统的工作状态、提供工作信息显示、系统加温时超温保护和显示告警信息。
本申请直升机环控控制系统的控制终端主要为环控操纵盒，参考图2，主要包括用于提供内通风、外通风、加温及制冷模式的选择旋钮，以及加温及制冷温度设定旋钮，加温模式选择按钮，制冷区域选择和风速调节旋钮。
如图1所示，本申请直升机环控控制系统的控制模块用于对通风加温系统的关断阀、电动活门、旁通活门、吸气风扇进行控制，以及用于将环控操纵盒下达的工作指令传递给制冷电控盒，制冷电控盒根据接收的指令进行控制，并反馈工作状态和告警信息，具体包括：
发动机引气关断阀通断控制单元，在加温工作模式下，打开所述发动机引气关断阀，在制冷、内通风、外通风工作模式下，关闭所述发动机引气关断阀；
电动活门控制单元，在加温工作模式下，用于根据温度设置值与管路温度传感器检测值，控制电动活门的开启程度；
旁通活门控制单元，在加温工作模式下，电动活门全开后，用于根据温度设置值与管路温度传感器检测值，控制旁通活门的开启程度；
吸气风扇控制单元，在外通风工作模式下，控制吸气风扇工作；
管路温度传感器，在加温工作模式下，用于检测引射混合装置末端管路的温度；
温度继电器，用于在监测引射混合装置末端管路温度超过告警值时，切断发动机引气关断阀；
制冷电控盒控制单元，在全舱内通风工作模式下，控制模块接收设定温度、制冷区域和制冷风速指令，下达给制冷电控盒，所述制冷电控盒控制前舱蒸发风机和后舱蒸发风机工作；
制冷电控盒控制单元，在前舱内通风工作模式下，传输环控操纵盒下发的指令给制冷电控盒，所述制冷电控盒控制前舱蒸发风机；
制冷电控盒控制单元，在全舱制冷工作模式下，传输环控操纵盒下发的指令给制冷电控盒，所述制冷电控盒控制压缩机、冷凝风机、电磁阀、前舱蒸发风机和后舱蒸发风机运转；
制冷电控盒控制单元，在前舱制冷工作模式下，传输环控操纵盒下发的指令给制冷电控盒，所述制冷电控盒控制压缩机、冷凝风机、前舱蒸发风机运转，电磁阀和后舱蒸发风机停止运转；
舱内温度传感器，在加温和制冷模式下，用于检测舱内温度。
需要说明的是，本申请通风加温系统由关断阀、电动活门、引射混合装置(含旁通活门)、吸气风扇、引气管路、安装支架及空气分配管路组成；蒸发循环制冷系统由前舱蒸发器、前舱蒸发风机、前舱回风温度传感器、前舱除霜温度传感器、后舱蒸发器、后舱蒸发风机、后舱回风温度传感器、后舱除霜温度传感器、压缩机、冷凝器、冷凝风机、干燥储液器(含压力开关)、电磁阀、2个膨胀阀、2个三通及制冷剂管路组成。
参考图2，本申请直升机环控控制系统的环控操纵盒可以实现对通风加温系统的工作模式选择、温度设定、自动或手动加温选择、手动模式升温或降温选择；另一方面，可以实现对蒸发循环制冷系统的工作模式选择、温度设定、制冷区域和制冷风速选择。
当控制模块接收到的指令为自动加温时，检测到引射混合装置末端管路温度小于设定值时，发动机引气关断阀通断控制单元控制关断阀打开、电动活门控制单元控制电动活门开启度增大、当电动活门全开后旁通活门控制单元控制旁通活门开启度开始增大，吸气风扇控制单元控制吸气风扇停止工作；
当控制模块接收到的指令为自动加温时，检测到引射混合装置末端管路温度等于设定值时，发动机引气关断阀通断控制单元控制关断阀打开、电动活门控制单元控制电动活门开启度保持不变、当电动活门全开后旁通活门控制单元控制旁通活门开启度保持不变，吸气风扇控制单元控制吸气风扇停止工作；
当控制模块接收到的指令为自动加温时，检测到引射混合装置末端管路温度大于设定值，而小于告警值时，发动机引气关断阀通断控制单元控制关断阀打开、旁通活门控制单元控制旁通活门开启度减小，当旁通活门全关时电动活门控制单元控制电动活门开启度开始减小，吸气风扇控制单元控制吸气风扇停止工作；
当控制模块接收到的指令为手动升温时，发动机引气关断阀通断控制单元控制关断阀打开、电动活门控制单元控制电动活门开启度增大、当电动活门全开后旁通活门控制单元控制旁通活门开启度开始增大，吸气风扇控制单元控制吸气风扇停止工作；
当控制模块接收到的指令为手动降温时，发动机引气关断阀通断控制单元控制关断阀打开、旁通活门控制单元控制旁通活门开启度减小，当旁通活门全关时电动活门控制单元控制电动活门开启度开始减小，吸气风扇控制单元控制吸气风扇停止工作；
本申请中，所述控制模块还包括：
当控制模块接收到的指令为外通风时，吸气风扇控制单元控制吸气风扇工作，发动机引气关断阀通断控制单元控制关断阀关断、电动活门控制单元控制电动活门关闭、旁通活门控制单元控制旁通活门关闭工作；
当控制模块接收到的指令为内通风和制冷时，将控制命令下达到制冷电控盒控制单元；
本申请直升机环控控制系统还包括显示单元，所述显示单元包括：
用于显示管路温度传感器反馈的混合室管路的温度，
用于显示舱内温度传感器反馈的舱内温度，
用于显示温度继电器工作状态，
用于显示环控操纵盒设定的工作模式、设定温度，
用于显示关断阀通断状态、吸气风扇开关状态、电动活门开启度、旁通活门开启度，
用于显示压缩机工作状态，
用于显示制冷模式下的系统工作状态：关、制冷、待机、除霜之一；
用于显示前舱回风温度传感器反馈的温度，
用于显示前舱除霜温度传感器反馈的温度，
用于显示后舱回风温度传感器反馈的温度，
用于显示后舱除霜温度传感器反馈的温度，
用于显示通风加温系统和蒸发循环制冷系统告警信息。
本实施例中，控制模块集成于机电综合管理系统中；显示单元集成于机电综合管理系统中；
具体实施方式中个，引射混合装置末端管路温度设定值为75±2℃；引射混合装置末端管路温度告警值为90±2℃。
本申请实现了通风加温系统和蒸发循环制冷系统所有控制指令集成；实现了通风加温系统和蒸发循环制冷系统所有工作状态在机电显示器画面显示；以及为通风加温系统提供了超温保护。
以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (9)
1.一种直升机环控控制系统，其特征在于，包括：
环控操纵盒，用于接收用户输入；
控制模块，包括：
发动机引气关断阀通断控制单元，连接所述环控操纵盒，并接收用户输入及根据用户输入控制发动机引气关断阀开闭；
电动活门控制单元与旁通活门控制单元，均连接所述环控操纵盒以及连接管路温度传感器，并根据所述用户输入及所述管路温度传感器输入值确定电动活门及旁通活门的开启程度；
吸气风扇控制单元，连接所述环控操纵盒，并接收所述用户输入，用于控制吸气风扇工作；
制冷电控盒控制单元，连接所述环控操纵盒，并接收速搜用户输入，用于控制制冷设备运转。
2.如权利要求1所述的直升机环控控制系统，其特征在于，所述环控操纵盒接收的用户输入包括内通风、外通风、加温及制冷模式的选择，以及加温及制冷温度设定，加温模式选择，制冷区域选择和风速调节。
3.如权利要求1所述的直升机环控控制系统，其特征在于，所述发动机引气关断阀通断控制单元，在加温工作模式下，用于控制打开所述发动机引气关断阀，在制冷、内通风以及外通风工作模式下，用于控制关闭所述发动机引气关断阀；所述电动活门控制单元，在加温工作模式下，用于根据温度设置值与管路温度传感器检测值，控制电动活门的开启程度；旁通活门控制单元，在加温工作模式下，且电动活门全开后，用于根据温度设置值与管路温度传感器检测值，控制旁通活门的开启程度；吸气风扇控制单元，在外通风工作模式下，控制吸气风扇工作；
其中，管路温度传感器，在加温工作模式下，用于检测引射混合装置末端管路的温度。
4.如权利要求1所述的直升机环控控制系统，其特征在于，所述控制模块还包括温度继电器，用于在监测引射混合装置末端管路温度超过告警值时，切断发动机引气关断阀。
5.如权利要求1所述的直升机环控控制系统，其特征在于，所述制冷电控盒控制单元包括：
在全舱内通风工作模式下，用于传输环控操纵盒下发的指令给制冷电控盒，由所述制冷电控盒控制前舱蒸发风机和后舱蒸发风机工作；
在前舱内通风工作模式下，用于传输环控操纵盒下发的指令给制冷电控盒，由所述制冷电控盒控制前舱蒸发风机；
在全舱制冷工作模式下，用于传输环控操纵盒下发的指令给制冷电控盒，由所述制冷电控盒控制压缩机、冷凝风机、电磁阀、前舱蒸发风机和后舱蒸发风机运转；
在前舱制冷工作模式下，用于传输环控操纵盒下发的指令给制冷电控盒，由所述制冷电控盒控制压缩机、冷凝风机、前舱蒸发风机运转，以及控制电磁阀和后舱蒸发风机停止运转。
6.如权利要求1所述的直升机环控控制系统，其特征在于，还包括显示单元，所述显示单元包括：
用于显示管路温度传感器反馈的混合室管路的温度；
用于显示舱内温度传感器反馈的舱内温度；
用于显示温度继电器、压缩机工作状态；
用于显示环控操纵盒设定的工作模式、设定温度；
用于显示关断阀通断状态、吸气风扇开关状态、电动活门开启度、旁通活门开启度；
用于显示制冷模式下的系统工作状态：关、制冷、待机、除霜之一；
用于显示前舱回风温度传感器、前舱除霜温度传感器、后舱回风温度传感器及后舱除霜温度传感器反馈的温度；以及
用于显示通风加温系统和蒸发循环制冷系统告警信息。
7.如权利要求1所述的直升机环控控制系统，其特征在于，所述控制模块集成于机电综合管理系统中。
8.如权利要求6所述的直升机环控控制系统，其特征在于，所述显示单元集成于机电综合管理系统中。
9.如权利要求4所述的直升机环控控制系统，其特征在于，引射混合装置末端管路温度告警值为90±2℃。
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