CN110937121A - 一种飞机输油控制系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种飞机输油控制系统，包括集油箱、高油位信号器和低油位信号器、储油箱、分别与储油箱和集油箱连接的输油泵、分别与高油位信号器、低油位信号器、输油泵连接的输油泵控制器。利用输油泵控制器对高油位信号器和低油位信号器进行离散开关信号采集，从而得到高油位信号器和低油位信号器的状态信息和油面液位信息，并由此通过输油泵控制器输出相应的离散开关量信号来控制输油泵的打开和关闭。本发明根据高油位信号器和低油位信号器的状态，输油泵控制器可实时切断输油泵，防止输油泵空转发热，对输油泵造成损坏；本发明取消储油箱油尽信号器，减轻系统重量；同时也避免储油箱内油尽信号器很难特别接近油箱底部，不可用燃油量多的问题。
Description
技术领域
本发明涉及飞机燃油供输油控制技术领域，具体的说，是一种飞机输油控制系统及方法。
背景技术
飞机通常安装多个燃油箱，以扩充载油量，提高飞机载油系数，从而增强燃油系统安全性。多个油箱间存在燃油转输的需求，即把除耗油油箱以外的燃油都输送到消耗油箱，再由消耗油箱共给发动机。作为一个典型，中小型飞机一般设置集油箱和储油箱两个油箱，通过将储油箱内的燃油输送至集油箱，再由集油箱供给发动机。在整个输油过程中，需要在储油箱内燃油耗尽后，关闭输油泵防止油泵空转发热；同时需要避免集油箱过满导致油箱损毁的问题。目前，大多数飞机通过在集油箱内安装高油位信号器、储油箱内安装油尽信号器，来对燃油转输进行控制。当集油箱高油位信号器告警或者储油箱油尽信号器告警时，关闭输油泵，以避免上述问题。然而，受设备限制，储油箱内油尽信号器很难特别接近油箱底部，因此难于在储油箱真实油尽状态关闭输油泵，导致储油箱不可用燃油增加；同时，储油箱内使用油尽信号器，难以满足目前大多数中小型飞机对系统重量的要求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种飞机输油控制系统及方法，根据高油位信号器和低油位信号器的状态，输油泵控制器可实时切断输油泵，防止输油泵空转发热，对输油泵造成损坏。
本发明通过下述技术方案实现：
一种飞机输油控制系统，包括集油箱、安装在集油箱内的高油位信号器和低油位信号器、储油箱、分别与储油箱和集油箱连接的输油泵、分别与高油位信号器、低油位信号器、输油泵连接的输油泵控制器。
进一步地，为了更好的实现本发明，所述输油泵控制器包括微处理器、与微处理器连接的光电隔离电路；所述光电隔离电路的输入端分别与高油位信号器、低油位信号器连接，所述光电隔离电路的输出端与输油泵连接。
进一步地，为了更好的实现本发明，所述高油位信号器距离集油箱底部的距离大于低油位信号器距离油箱底部的距离。
一种飞机输油控制系统的控制方法，具体包括以下步骤：
步骤S1：根据实际油箱尺寸，在集油箱适当位置分别安装高油位信号器和低油位信号器；
步骤S2：输油泵控制器对高油位信号和低油位信号器进行离散开关信号采集，得到高油位信号和低油位信号器的状态信息和油面液位信息；
步骤S3:输油泵控制器对所采集的信号进行判断：
当高油位信号器触发且低油位信号器未触发时，输油泵控制器关闭输油泵，防止目标油箱油量超高；
当高油位信号器未触发且低油位信号器未触发时，输油泵控制器打开输油泵，给目标油箱补充燃油；
当高油位信号器未触发且低油位信号器触发时，输油泵控制器关闭输油泵，防止输油泵空转。
本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：
（1）本发明根据高油位信号器和低油位信号器的状态，输油泵控制器可实时切断输油泵，防止输油泵空转发热，对输油泵造成损坏；
（2）本发明取消储油箱油尽信号器，减轻系统重量；同时也避免了储油箱内油尽信号器很难特别接近油箱底部，不可用燃油量多的问题；
（3）本发明对系统重量敏感的多油箱布局中小型飞机而言，系统安全性高、实用性强。
附图说明
图1为本发明中控制系统结构示意图；
图2为本发明中控制系统的原理示意图；
图3为本发明中输油泵控制器工作流程图；
其中1、高油位信号器；2、低油位信号器；3、输油泵；4、输油泵控制器；5、储油箱；6、集油箱；7、燃油液面。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式不限于此。
实施例1：
本发明通过下述技术方案实现，如图1、图2所示，一种飞机输油控制系统，包括集油箱6、安装在集油箱6内的高油位信号器1和低油位信号器2、储油箱5、分别与储油箱5和集油箱6连接的输油泵3、分别与高油位信号器1、低油位信号器2、输油泵3连接的输油泵控制器4。
需要说明的是，通过上述改进，本发明充分利用高油位信号器1和低油位信号器2代替了现有技术中在储油箱5内设置的油尽信号器，在保证基础需求的前提下，一方面减轻了系统重量，另一方面通过输油泵控制器4对输油泵3进行实时控制，减少不可用燃油增加。
集油箱6即目标油箱，为发动机提供燃料；储油箱5当满足适当条件时通过输油泵3向集油箱6输送燃油；
在保证飞行安全的前提下，根据实际需求在集油箱6内预定位置分别安装高油位信号器1和低油位信号器2用来感受油面液位并发出告警信息；利用输油泵控制器4对高油位信号器1和低油位信号器2进行离散开关信号采集，从而得到高油位信号器1和低油位信号器2的状态信息和油面液位信息，并由此通过输油泵控制器4输出相应的离散开关量信号来控制输油泵3的打开和关闭。
高油位信号器1、低油位信号器2分别通过导线与输油泵控制器4连接。
实施例2：
本实施例在上述实施例的基础上做进一步优化，如图2所示，所述输油泵控制器4包括微处理器、与微处理器连接的光电隔离电路；所述光电隔离电路的输入端分别与高油位信号器1、低油位信号器2连接，所述光电隔离电路的输出端与输油泵3连接,。
需要说明的是，通过上述改进，光电隔离电路及光电隔离器；能够有效的维护数据的完整性。
光电隔离器optoelectronic isolator，英文缩写为OC亦称光电耦合器、光耦合器，简称光耦。光耦合器以光为媒介传输电信号。它对输入、输出电信号有良好的隔离作用，所以，它在各种电路中得到广泛的应用。
光耦合器一般由三部分组成：光的发射、光的接收及信号放大。输入的电信号驱动发光二极管LED，使之发出一定波长的光，被光探测器接收而产生光电流，再经过进一步放大后输出。这就完成了电—光—电的转换，从而起到输入、输出、隔离的作用。由于光耦合器输入输出间互相隔离，电信号传输具有单向性等特点，因而具有良好的电绝缘能力和抗干扰能力。又由于光耦合器的输入端属于电流型工作的低阻元件，因而具有很强的共模抑制能力。所以，它在长线传输信息中作为终端隔离元件可以大大提高信噪比。在计算机数字通信及实时控制中作为信号隔离的接口器件，可以大大增加计算机工作的可靠性。
光耦合器的主要优点是：信号单向传输，输入端与输出端完全实现了电气隔离，输出信号对输入端无影响，抗干扰能力强，工作稳定，无触点，使用寿命长，传输效率高。光耦合器是70年代发展起来产新型器件，现已广泛用于电气绝缘、电平转换、级间耦合、驱动电路、开关电路、斩波器、多谐振荡器、信号隔离、级间隔离 、脉冲放大电路、数字仪表、远距离信号传输、脉冲放大、固态继电器(SSR)、仪器仪表、通信设备及微机接口中。在单片开关电源中，利用线性光耦合器可构成光耦反馈电路，通过调节控制端电流来改变占空比，达到精密稳压目的。
本实施例的其他部分与上述实施例相同，故不再赘述。
实施例3：
本实施例在上述实施例的基础上做进一步优化，如图3所示，一种飞机输油控制系统的控制方法，具体包括以下步骤：
步骤S1：根据实际油箱尺寸，在集油箱6适当位置分别安装高油位信号器1和低油位信号器2；
步骤S2：输油泵控制器4对高油位信号和低油位信号器2进行离散开关信号采集，得到高油位信号和低油位信号器2的状态信息和油面液位信息；
步骤S3:输油泵控制器4对所采集的信号进行判断：
当高油位信号器1触发且低油位信号器2未触发时，输油泵控制器4关闭输油泵3，防止目标油箱油量超高；
当高油位信号器1未触发且低油位信号器2未触发时，输油泵控制器4打开输油泵3，给目标油箱补充燃油；
当高油位信号器1未触发且低油位信号器2触发时，输油泵控制器4关闭输油泵3，防止输油泵3空转。
需要说明的是，通过上述改进，根据实际油箱尺寸，在集油箱6适当位置分别安装高油位信号器1和低油位信号器2，通过输油泵控制器4对其信号进行采集，从而控制输油泵3实现储油箱5向集油箱6转输油量，如图1所示。
在图2中，输油泵控制器4通过微处理器经光电隔离电路变换后，采集两个油位信号器告警信息，然后处理器按照图3中的逻辑对输油泵3的打开或关闭进行控制。具体的控制逻辑如下：
当高油位信号器1触发且低油位信号器2未触发时，输油泵控制器4关闭输油泵3，防止目标油箱油量超高；
当高油位信号器1未触发且低油位信号器2未触发时，输油泵控制器4打开输油泵3，给目标油箱补充燃油；
当高油位信号器1未触发且低油位信号器2触发时，输油泵控制器4关闭输油泵3，防止输油泵3空转。
图3中的油位感应器包括低液位信号器和高液位信号器。
本实施例的其他部分与上述实施例相同，故不再赘述。
实施例4：
本实施例为本发明中控制系统的最佳实施例：
一种飞机输油控制系统，包括集油箱6、安装在集油箱6内的高油位信号器1和低油位信号器2、储油箱5、分别与储油箱5和集油箱6连接的输油泵3、分别与高油位信号器1、低油位信号器2、输油泵3连接的输油泵控制器4。
进一步地，为了更好的实现本发明，所述输油泵控制器4包括微处理器、与微处理器连接的光电隔离电路；所述光电隔离电路的输入端分别与高油位信号器1、低油位信号器2连接，所述光电隔离电路的输出端与输油泵3连接。
进一步地，为了更好的实现本发明，所述高油位信号器1距离集油箱6底部的距离大于低油位信号器2距离油箱底部的距离。
本发明的技术方案一种飞机输油控制系统及方法，包括：高油位信号器1、低油位信号器2、输油泵3及输油泵控制器4；
所述集油箱6即目标油箱，为发动机提供燃料；所述储油箱5当满足以上条件时通过输油泵3向集油箱6输送燃油；
所述高油位信号器1、低油位信号器2分别通过导线与输油泵控制器4连接，输油泵控制器4根据高油位信号器1及低油位信号器2状态控制输油泵3工作或停止；
所述高油位信号器1当集油箱6内燃油液面7高于触发油面时触发；
所述低油位信号器2当集油箱6内燃油液面7低于触发油面时触发，高油位信号器1油面高于低油位信号器2触发油面；
所述输油泵控制器4，可依据高油位信号器1、低油位信号器2状态控制输油泵3的工作或关闭。
一种飞机输油控制方法，利用所述飞机输油控制系统，并按照以下逻辑对输油泵3进行控制：
输油泵控制器4采集高油面信号器及低油位信号器2状态；
当高油面信号器触发且低油面信号器未触发时，输油泵控制器4关闭输油泵3，防止目标油箱油量超高；
当高油面信号器未触发且低油面信号器未触发时，输油泵控制器4打开输油泵3，给目标油箱补充燃油；
当高油面信号器未触发且低油面信号器触发时，输油泵控制器4关闭输油泵3，防止输油泵3空转。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种飞机输油控制系统，其特征在于：包括集油箱（6）、安装在集油箱（6）内的高油位信号器（1）和低油位信号器（2）、储油箱（5）、分别与储油箱（5）和集油箱（6）连接的输油泵（3）、分别与高油位信号器（1）、低油位信号器（2）、输油泵（3）连接的输油泵控制器（4）。
2.根据权利要求1所述的一种飞机输油控制系统及方法，其特征在于：所述输油泵控制器（4）包括微处理器、与微处理器连接的光电隔离电路；所述光电隔离电路的输入端分别与高油位信号器（1）、低油位信号器（2）连接，所述光电隔离电路的输出端与输油泵（3）连接。
3.根据权利要求1所述的一种飞机输油控制系统，其特征在于：所述高油位信号器（1）距离集油箱（6）底部的距离大于低油位信号器（2）距离油箱底部的距离。
4.根据权利要求2所述的一种飞机输油控制系统的控制方法，其特征在于：具体包括以下步骤：
步骤S1：根据实际油箱尺寸，在集油箱（6）适当位置分别安装高油位信号器（1）和低油位信号器（2）；
步骤S2：输油泵控制器（4）对高油位信号和低油位信号器（2）进行离散开关信号采集，得到高油位信号和低油位信号器（2）的状态信息和油面液位信息；
步骤S3:输油泵控制器（4）对所采集的信号进行判断：
当高油位信号器（1）触发且低油位信号器（2）未触发时，输油泵控制器（4）关闭输油泵（3），防止目标油箱油量超高；
当高油位信号器（1）未触发且低油位信号器（2）未触发时，输油泵控制器（4）打开输油泵（3），给目标油箱补充燃油；
当高油位信号器（1）未触发且低油位信号器（2）触发时，输油泵控制器（4）关闭输油泵（3），防止输油泵（3）空转。
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