CN114234033A - 用于高温超导钉扎磁浮车载杜瓦的液氮状态维持系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种用于高温超导钉扎磁浮车载杜瓦的液氮状态维持系统。所述系统包括：杜瓦、安装于杜瓦上的液位监测模块、与液位监测模块电性连接的控制模块、与控制模块电性连接的报警模块以及与控制模块电性连接且与杜瓦连通的自动灌液模块；液位监测模块用于采集杜瓦内的液氮的液位判断数据，并传输至控制模块；控制模块用于根据液位判断数据判断杜瓦内的液氮是否高于预设的工作液位，若低于则控制自动灌液模块工作，否则控制自动灌液模块维持关闭状态；自动灌液模块用于在控制模块的控制下，向杜瓦内灌装液氮，能够准确监测杜瓦中的液氮的液位，并在杜瓦中液氮的液位过低时自动完成液氮的补充，保持杜瓦的液氮始终保持充足状态。

Description

用于高温超导钉扎磁浮车载杜瓦的液氮状态维持系统
技术领域
本发明涉及磁浮列车技术领域，尤其涉及一种用于高温超导钉扎磁浮车载杜瓦的液氮状态维持系统。
背景技术
高温超导钉扎磁浮列车是由车载高温超导块材及其液氮杜瓦系统、地面永磁轨道系统和直线电机系统三大关键部分组成。高温超导磁悬浮车能否稳定运行与其他超导装置相同，取决于超导体的三个临界参数：临界温度Tc、临界磁场Hc、临界电流Ic，当其中任意一个参数超过临界参数值时，超导体由超导态转变为正常态，即所谓失超，悬浮系统失效。针对于高温超导磁悬浮车的应用场景：低磁场（工作高度10 mm ：0.3~0.8 T）、无传输电流输入、液氮温区（77 K），磁场和电流均不会高于临界值。因此，温度是高温超导磁悬浮车载超导块材能否安全工作的最为重要的指标，即车载液氮杜瓦是否能够提供可靠、稳定的液氮低温环境直接关系到高温超导磁浮列车运行的安全性问题。
杜瓦内部液氮余量是否充足直接关系到高温超导块材的制冷环境是否可靠，因此通常列车在运行之前必须保证杜瓦内部充满液氮。同时，液氮自动灌装模块也需要杜瓦内部液氮余量的实时反馈，因此有必要开发一套杜瓦液氮余量检测模块也即液位监测模块。然而，针对于常用的高温超导钉扎磁浮列车车载低温杜瓦内部液氮液位的检测方法，由于杜瓦结构特殊（真空夹层、出气口直径5 mm、液氮室深度60 mm）、处于复杂环境（强电磁辐射、复杂运行环境、极低温液体）、杜瓦内部温度非线性变化等限制条件，使得杜瓦液氮液位检测变得极为困难，目前仍是一个关键的技术难题。在国内，西南交通大学设计了基于Kalman滤波算法的铂电阻液位计的方法，静态液位检测时效果较好，但是对于动态环境（液氮自动灌装动态过程、列车运行动态过程）下的液氮液位检测效果较差，均通过在杜瓦出气口安装温度传感器判断杜瓦是否灌满液氮。在国外，巴西理工大学、土耳其巴伯特大学以及德国ATZ小组等致力于研究高温超导钉扎磁浮列车的小组均没有较好的技术方案，均通过在出气口安装单个温度传感器，仅用于检测是否有液氮溢出来判断杜瓦内部是否充满液氮。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于高温超导钉扎磁浮车载杜瓦的液氮状态维持系统，能够准确监测杜瓦中的液氮的液位，并在杜瓦中液氮的液位过低时自动完成液氮的补充，保持杜瓦的液氮始终保持充足状态。
为实现上述目的，本发明提供一种用于高温超导钉扎磁浮车载杜瓦的液氮状态维持系统，包括：杜瓦、安装于所述杜瓦上的液位监测模块、与液位监测模块电性连接的控制模块、与所述控制模块电性连接且与所述杜瓦连通的自动灌液模块以及设于所述自动灌液模块与所述杜瓦连通的管路内且与所述控制模块电性连接的管路冷却模块；
所述液位监测模块包括：伸入所述杜瓦内的PCB电路条及沿所述PCB电路条的延伸方向依次间隔排列的多个低温传感器，用于通过所述多个低温传感器采集温度数据并将所述温度数据作为杜瓦内的液氮的液位判断数据传输至所述控制模块；
所述管路冷却模块，用于侦测所述自动灌液模块与所述杜瓦连通的管路的温度，并传输至控制模块；
所述控制模块，用于根据所述杜瓦内的液氮的液位判断数据判断所述杜瓦内的液氮是否高于预设的工作液位，若高于则控制所述自动灌液模块维持关闭状态，否则比较所述自动灌液模块与所述杜瓦连通的管路的温度与预设的灌液温度，若高于，则向所述自动灌液模块发出管路冷却命令，若低于则向所述自动灌液模块发出灌液命令；
所述自动灌液模块，用于根据所述管路冷却命令或灌液命令，相应执行管路冷却动作或向所述杜瓦内灌装液氮的动作。
所述控制模块根据所述杜瓦内的液氮的液位判断数据判断所述杜瓦内的液氮是否高于预设的工作液位具体包括：
所述控制模块根据所述液位判断数据判断所述杜瓦内的液氮的液位区间；
当所述液氮液位区间高于预设的第一液位时，所述控制模块判定所述杜瓦内的液氮高于预设的工作液位且所述杜瓦的液氮处于充满状态；
当所述液氮液位区间低于预设的第二液位时，所述控制模块判定所述杜瓦内的液氮低于预设的工作液位且所述杜瓦的液氮低于报警液位；
当所述液氮液位区间位于预设的第一液位及第二液位之间时，所述控制模块根据预设的液位确定算法得到所述杜瓦内的液氮的精确液位值，并将所述精确液位值与预设的工作液位进行比较确定所述杜瓦内的液氮是否高于预设的工作液位。
所述多个低温传感器包括：自所述杜瓦的顶部往所述杜瓦的底部依次排列的第一至第n低温传感器；
所述预设的第一液位为与所述第一低温传感器平齐的液位；
所述预设的第二液位为与所述第n低温传感器平齐的液位。
所述预设的液位计算算法为：
Tk=TLN+a-hk’+Vk-1
其中，hk’为k时刻杜瓦内的液氮的精确液位值，Tk为k时刻的中部低温传感器中R2~R5中的一个温度数据，TLN为杜瓦中的液氮的温度，a为温度分布系数，Vk-1为K-1时刻的观测噪声。
所述自动灌液模块包括自增压液氮罐、总电磁阀、进液电磁阀及管路温度传感器；
所述总电磁阀包括第一进口及第一出口，所述进液电磁阀包括：第二进口、第二出口及排气口；
所述第一进口与自增压液氮罐连通，第一出口与第二进口连接，第二出口与杜瓦连通，所述排气口与预设的排气管路连通，所述管路温度传感器设于所述第一出口与第二进口之间的管路上。
所述自动灌液模块根据所述管路冷却命令或灌液命令，相应执行管路冷却动作或向所述杜瓦内灌装液氮的动作具体包括：
所述自动灌液模块接收到管路冷却命令执行管路冷却动作时，总电磁阀打开，第二进口与排气口之间的通道开启，第二进口与第二出口之间的通道关闭，管路温度传感器持续监测管路内的温度并传输至控制模块，当管路内的温度达到预设的灌液条件时，控制模块发出灌液命令；
所述自动灌液模块接收到灌液命令向所述杜瓦内灌装液氮的动作时，总电磁阀打开，第二进口与排气口之间的通道关闭，第二进口与第二出口之间的通道开启，自增压液氮罐向车载杜瓦内灌液。
所述杜瓦包括：外框底板、设于所述外框底板上的液氮室、设于所述液氮室与所述外框底板之间的超导块材、与所述外框底板垂直连接且包围所述液氮室的外框侧壁、与所述外框底板相对设置并盖设于所述外框侧壁的顶部的安装板、设于所述液氮室与所述外框侧壁之间的真空层、与所述真空层连通的真空口、与所述液氮室连通的进液口以及与所述液氮室连通的出气口。
所述用于高温超导钉扎磁浮车载杜瓦的液氮状态维持系统还包括与所述控制模块电性连接的报警模块；
所述报警模块用于在所述控制模块判定所述液氮室的液氮低于报警液位时，发出报警信号。
本发明的有益效果：本发明提供一种用于高温超导钉扎磁浮车载杜瓦的液氮状态维持系统，包括：杜瓦、安装于所述杜瓦上的液位监测模块、与液位监测模块电性连接的控制模块、与所述控制模块电性连接的报警模块以及与所述控制模块电性连接且与所述杜瓦连通的自动灌液模块；所述液位监测模块用于采集杜瓦内的液氮的液位判断数据，并传输至所述控制模块；所述控制模块用于根据所述液位判断数据判断所述杜瓦内的液氮是否高于预设的工作液位，若低于则控制所述自动灌液模块工作，否则控制所述自动灌液模块维持关闭状态；所述自动灌液模块用于在所述控制模块的控制下，向所述杜瓦内灌装液氮，能够准确监测杜瓦中的液氮的液位，并在杜瓦中液氮的液位过低时自动完成液氮的补充，保持杜瓦的液氮始终保持充足状态。
附图说明
为了能更进一步了解本发明的特征以及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，然而附图仅提供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制。
附图中，
图1为本发明的用于高温超导钉扎磁浮车载杜瓦的液氮状态维持系统的示意图；
图2为本发明的用于高温超导钉扎磁浮车载杜瓦的液氮状态维持系统的杜瓦的外部示意图；
图3为本发明的用于高温超导钉扎磁浮车载杜瓦的液氮状态维持系统的杜瓦的内部示意图；
图4为本发明的用于高温超导钉扎磁浮车载杜瓦的液氮状态维持系统的液位监测模块的示意图；
图5为本发明的用于高温超导钉扎磁浮车载杜瓦的液氮状态维持系统的液位监测模块的中PCB电路板的示意图；
图6为本发明的用于高温超导钉扎磁浮车载杜瓦的液氮状态维持系统的自动灌液模块的示意图；
图7为本发明的用于高温超导钉扎磁浮车载杜瓦的液氮状态维持系统的工作流程图。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明所采取的技术手段及其效果，以下结合本发明的优选实施例及其附图进行详细描述。
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域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例，都属于本申请保护的范围。
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“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申请和简化描述，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申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本申请中，“示例性”一词用来表示“用作例子、例证或说明”。本申请中被描述为“示例性”的任何实施例不一定被解释为比其它实施例更优选或更具优势。为了使本领域任何技术人员能够实现和使用本申请，给出了以下描述。在以下描述中，为了解释的目的而列出了细节。应当明白的是，本领域普通技术人员可以认识到，在不使用这些特定细节的情况下也可以实现本申请。在其它实例中，不会对公知的结构和过程进行详细阐述，以避免不必要的细节使本申请的描述变得晦涩。因此，本申请并非旨在限于所示的实施例，而是与符合本申请所公开的原理和特征的最广范围相一致。
请参阅图1至图7，本发明提供一种用于高温超导钉扎磁浮车载杜瓦的液氮状态维持系统，包括：杜瓦10、安装于所述杜瓦10上的液位监测模块20、与液位监测模块20电性连接的控制模块30、与所述控制模块30电性连接且与所述杜瓦10连通的自动灌液模块40以及设于所述自动灌液模块40与所述杜瓦10连通的管路内且与所述控制模块电性连接的管路冷却模块50；
所述液位监测模块20包括：伸入所述杜瓦10内的PCB电路条211及沿所述PCB电路条211的延伸方向依次间隔排列的多个低温传感器212，用于通过所述多个低温传感器212采集温度数据并将所述温度数据作为杜瓦10内的液氮的液位判断数据传输至所述控制模块30；
所述管路冷却模块50，用于侦测所述自动灌液模块40与所述杜瓦10连通的管路的温度，并传输至控制模块30；
所述控制模块30，用于根据所述杜瓦10内的液氮的液位判断数据判断所述杜瓦10内的液氮是否高于预设的工作液位，若高于则控制所述自动灌液模块40维持关闭状态，否则比较所述自动灌液模块40与所述杜瓦10连通的管路的温度与预设的灌液温度，若高于，则向所述自动灌液模块40发出管路冷却命令，若低于则向所述自动灌液模块40发出灌液命令；
所述自动灌液模块40，用于根据所述管路冷却命令或灌液命令，相应执行管路冷却动作或向所述杜瓦10内灌装液氮的动作。
具体地，所述控制模块30根据所述杜瓦10内的液氮的液位判断数据判断所述杜瓦10内的液氮是否高于预设的工作液位具体包括：
所述控制模块30根据所述液位判断数据判断所述杜瓦10内的液氮的液位区间；
当所述液氮液位区间高于预设的第一液位时，所述控制模块30判定所述杜瓦10内的液氮高于预设的工作液位且所述杜瓦10的液氮处于充满状态；
当所述液氮液位区间低于预设的第二液位时，所述控制模块30判定所述杜瓦10内的液氮低于预设的工作液位且所述杜瓦10的液氮低于报警液位；
当所述液氮液位区间位于预设的第一液位及第二液位之间时，所述控制模块30根据预设的液位确定算法得到所述杜瓦10内的液氮的精确液位值，并将所述精确液位值与预设的工作液位进行比较确定所述杜瓦10内的液氮是否高于预设的工作液位。
对应地，所述多个低温传感器212包括：自所述杜瓦10的顶部往所述杜瓦10的底部依次排列的第一至第n低温传感器R1~Rn。
而所述液位区间具体来说是指，所述杜瓦10内的液氮的液位相对于多个低温传感器212的位置，也即是说所述杜瓦10内的液氮的液位是位于哪两个低温传感器212之间、还是超过第一低温传感器R1、或是低于第n低温传感器Rn；
相应地，所述预设的第一液位为与所述第一低温传感器R1平齐的液位，所述预设的第二液位为与所述第n低温传感器Rn平齐的液位，也就是说当杜瓦10内的液氮的液位超过所述第一低温传感器R1所在的位置时，认为所述杜瓦10的液氮处于充满状态，当所述杜瓦10内的液氮的液位低于所述第n低温传感器Rn所在的位置时，认为所述杜瓦10的液氮低于报警液位，可能出现严重的工作异常，应当及时发出报警。
当所述第一至第n低温传感器R1~Rn中的任意两个传感器之间时，则需要根据预设的液位确定算法得到所述杜瓦10内的液氮的精确液位值，再根据所述精确液位值与预设的工作液位的比较结果来判断杜瓦10内的液氮是否充足，也即是否高于预设的工作液位，若充足则继续保持正常工作及监测，若不足，则需要相应启动自动灌液模块40进行液氮的补充。
具体地，在本发明的一些实施例中，所述杜瓦10包括：外框底板101、设于所述外框底板101上的液氮室102、设于所述液氮室102与所述外框底板101之间的超导块材103、与所述外框底板101垂直连接且包围所述液氮室102的外框侧壁104、与所述外框底板101相对设置并盖设于所述外框侧壁104的顶部的安装板105、设于所述液氮室102与所述外框侧壁104之间的真空层106、与所述真空层106连通的真空口107、与所述液氮室102连通的进液口108以及与所述液氮室102连通的出气口109。
结合上述，以下对本发明的所述液位监测模块20的详细工作原理进行介绍，
第一低温传感器R1：位于出气口109处，用于判断液氮是否灌满；
第一至第n低温传感器R1~Rn：用于判断液位是否在哪个低温传感器位置处，直接判断液位区间；
第二至第五低温传感器R2~R5：用于建立温度-液位状态方程，基于预设的液位算法估算液氮液位值，并于第一至第n低温传感器R1-Rn直接检测的液位区间做数据融合，得出精确的液氮液位值；
第n低温传感器Rn：用于低液位报警。
进一步地，基于第二至第五低温传感器R2~R5的多次试验数据建立温度与液位、温度与液位的相关状态方程，如公式1：
h=h0+k1t （1）
其中h0为初始液位高度，k1为液氮液位下降速率，t为时间参数。
根据t时间变量，可以将温度与时间的关系转化为温度与液氮液位的关系，可表示为:
T=T0+k2h’ （2）
式中，T为第二至第五低温传感器R2~R5中的一个的温度信号，T0为第二至第五低温传感器R2~R5中的一个的初始温度，k2为温度分布系数，h’为第二至第五低温传感器R2~R5中的一个到液氮液面的距离。
为了解决随机干扰问题，引入了基于粒子滤波算法的状态估计理论，剔除由液氮飞溅、电磁辐射等导致的无效数据，识别出有效温度数据，对当前液位进行判断，采用多传感器数据融合处理，换算得出精确的液氮液位值。
公式3和公式4分别表示状态转移和测量模型，这两个方程共同构成状态空间模型。
xk=f（xk-1,uk-1，wk-1） （3）
yk=g（xk，vk） （4）
其中，xk为k时刻的状态向量，uk-1为k-1时刻的激励器，wk-1为k-1时刻的状态转换噪声，vk为k时刻的观测噪声，f是转换模型，g是为观测模型，yk为液氮液位模型观测值。
利用状态估计理论，将公式1、公式2转化为状态转移方程，即公式5、公式6:
hk’=hk-1’+Δhk’+ wk-1 （5）
Tk=TLN+a-hk’+Vk-1 （6）
其中，hk’为k时刻杜瓦10内的液氮的精确液位值，Δhk’表示液氮液位的下降速率，Tk为k时刻的中部低温传感器中R2~ R5中的一个的温度数据，TLN为杜瓦10中的液氮的温度，a是温度分布系数。
据此，可以通过液位监测模块20得到任意时刻液氮的精确液位值，从而实现对杜瓦10内的液氮的液位的精确监测。
具体地，结合图6，所述自动灌液模块60包括自增压液氮罐61、总电磁阀62、进液电磁阀63及管路温度传感器64；
所述总电磁阀62包括第一进口621及第一出口622，所述进液电磁阀63包括：第二进口631、第二出口632及排气口633；
所述第一进口621与自增压液氮罐61连通，第一出口622与第二进口631连接，第二出口632与杜瓦10连通，所述排气口633与预设的排气管路连通，所述管路温度传感器64设于所述第一出口622与第二进口631之间的管路上。
进一步地，所述自动灌液模块60根据所述管路冷却命令或灌液命令，相应执行管路冷却动作或向所述杜瓦10内灌装液氮的动作具体包括：
所述自动灌液模块60接收到管路冷却命令执行管路冷却动作时，总电磁阀62打开，第二进口631与排气口633之间的通道开启，第二进口631与第二出口632之间的通道关闭，管路温度传感器64持续监测管路内的温度并传输至控制模块30，当管路内的温度达到预设的灌液条件时，控制模块30发出灌液命令；
所述自动灌液模块60接收到灌液命令向所述杜瓦10内灌装液氮的动作时，总电磁阀62打开，第二进口631与排气口633之间的通道关闭，第二进口631与第二出口632之间的通道开启，自增压液氮罐61向车载杜瓦10内灌液。
具体地，所述第二出口632与杜瓦10的进液口108连通。
此外，所述系统还包括与所述控制模块30电性连接的报警模块60；
所述报警模块60用于在所述控制模块30判定所述液氮室102的液氮低于报警液位时，发出报警信号。
结合图7，本发明的用于高温超导钉扎磁浮车载杜瓦的液氮状态维持系统的工作过程如下：首先，系统上电后，液位监测模块20通过所述多个低温传感器212采集温度数据并将所述温度数据作为杜瓦10内的液氮的液位判断数据传输至所述控制模块30，控制模块30根据液氮的液位判断所述杜瓦10内的液氮是否高于预设的工作液位，若未高于，则所述自增压液氮罐61开始罐内压力检测，若不满足要求则打开自增压液氮罐61的增压阀进行增压，直至罐内压力检测满足要求，接着，所述管路温度传感器64监测管路内的温度，若未达灌液要求，则进行预冷管路，直至管路内的温度达到灌液要求，开始液氮自动灌装，直至液位监测模块20监测到所述杜瓦10内的液氮高于预设的工作液位时，关闭自动灌液模块50。
综上所述，本发明提供一种用于高温超导钉扎磁浮车载杜瓦的液氮状态维持系统。所述系统包括：杜瓦、安装于杜瓦上的液位监测模块、与液位监测模块电性连接的控制模块、与控制模块电性连接的报警模块以及与控制模块电性连接且与杜瓦连通的自动灌液模块；液位监测模块用于采集杜瓦内的液氮的液位判断数据，并传输至控制模块；控制模块用于根据液位判断数据判断杜瓦内的液氮是否高于预设的工作液位，若低于则控制自动灌液模块工作，否则控制自动灌液模块维持关闭状态；自动灌液模块用于在控制模块的控制下，向杜瓦内灌装液氮，能够准确监测杜瓦中的液氮的液位，并在杜瓦中液氮的液位过低时自动完成液氮的补充，保持杜瓦的液氮始终保持充足状态。
以上所述，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案和技术构思作出其他各种相应的改变和变形，而所有这些改变和变形都应属于本发明权利要求的保护范围。

Claims (8)

1.一种用于高温超导钉扎磁浮车载杜瓦的液氮状态维持系统，其特征在于，包括：杜瓦（10）、安装于所述杜瓦（10）上的液位监测模块（20）、与液位监测模块（20）电性连接的控制模块（30）、与所述控制模块（30）电性连接且与所述杜瓦（10）连通的自动灌液模块（40）以及设于所述自动灌液模块（40）与所述杜瓦（10）连通的管路内且与所述控制模块电性连接的管路冷却模块（50）；
所述液位监测模块（20）包括：伸入所述杜瓦（10）内的PCB电路条（211）及沿所述PCB电路条（211）的延伸方向依次间隔排列的多个低温传感器（212），用于通过所述多个低温传感器（212）采集温度数据并将所述温度数据作为杜瓦（10）内的液氮的液位判断数据传输至所述控制模块（30）；
所述管路冷却模块（50），用于侦测所述自动灌液模块（40）与所述杜瓦（10）连通的管路的温度，并传输至控制模块（30）；
所述控制模块（30），用于根据所述杜瓦（10）内的液氮的液位判断数据判断所述杜瓦（10）内的液氮是否高于预设的工作液位，若高于则控制所述自动灌液模块（40）维持关闭状态，否则比较所述自动灌液模块（40）与所述杜瓦（10）连通的管路的温度与预设的灌液温度，若高于，则向所述自动灌液模块（40）发出管路冷却命令，若低于则向所述自动灌液模块（40）发出灌液命令；
所述自动灌液模块（40），用于根据所述管路冷却命令或灌液命令，相应执行管路冷却动作或向所述杜瓦（10）内灌装液氮的动作。
2.如权利要求1所述的用于高温超导钉扎磁浮车载杜瓦的状态监测维持系统，其特征在于，所述控制模块（30）根据所述杜瓦（10）内的液氮的液位判断数据判断所述杜瓦（10）内的液氮是否高于预设的工作液位具体包括：
所述控制模块（30）根据所述液位判断数据判断所述杜瓦（10）内的液氮的液位区间；
当所述液氮液位区间高于预设的第一液位时，所述控制模块（30）判定所述杜瓦（10）内的液氮高于预设的工作液位且所述杜瓦（10）的液氮处于充满状态；
当所述液氮液位区间低于预设的第二液位时，所述控制模块（30）判定所述杜瓦（10）内的液氮低于预设的工作液位且所述杜瓦（10）的液氮低于报警液位；
当所述液氮液位区间位于预设的第一液位及第二液位之间时，所述控制模块（30）根据预设的液位确定算法得到所述杜瓦（10）内的液氮的精确液位值，并将所述精确液位值与预设的工作液位进行比较确定所述杜瓦（10）内的液氮是否高于预设的工作液位。
3.如权利要求2所述的用于高温超导钉扎磁浮车载杜瓦的状态监测维持系统，其特征在于，所述多个低温传感器（212）包括：自所述杜瓦（10）的顶部往所述杜瓦（10）的底部依次排列的第一至第n低温传感器（R1~Rn）；
所述预设的第一液位为与所述第一低温传感器（R1）平齐的液位；
所述预设的第二液位为与所述第n低温传感器（Rn）平齐的液位。
4.如权利要求3所述的用于高温超导钉扎磁浮车载杜瓦的状态监测维持系统，其特征在于，所述预设的液位计算算法为：
Tk=TLN+a-hk’+Vk-1
其中，hk’为k时刻杜瓦（10）内的液氮的精确液位值，Tk为k时刻的中部低温传感器中R2~R5中的一个温度数据，TLN为杜瓦（10）中的液氮的温度，a为温度分布系数，Vk-1为K-1时刻的观测噪声。
5.如权利要求1所述的用于高温超导钉扎磁浮车载杜瓦的状态监测维持系统，其特征在于，所述自动灌液模块（60）包括自增压液氮罐（61）、总电磁阀（62）、进液电磁阀（63）及管路温度传感器（64）；
所述总电磁阀（62）包括第一进口（621）及第一出口（622），所述进液电磁阀（63）包括：第二进口（631）、第二出口（632）及排气口（633）；
所述第一进口（621）与自增压液氮罐（61）连通，第一出口（622）与第二进口（631）连接，第二出口（632）与杜瓦（10）连通，所述排气口（633）与预设的排气管路连通，所述管路温度传感器（64）设于所述第一出口（622）与第二进口（631）之间的管路上。
6.如权利要求5所述的用于高温超导钉扎磁浮车载杜瓦的状态监测维持系统，其特征在于，所述自动灌液模块（60）根据所述管路冷却命令或灌液命令，相应执行管路冷却动作或向所述杜瓦（10）内灌装液氮的动作具体包括：
所述自动灌液模块（60）接收到管路冷却命令执行管路冷却动作时，总电磁阀（62）打开，第二进口（631）与排气口（633）之间的通道开启，第二进口（631）与第二出口（632）之间的通道关闭，管路温度传感器（64）持续监测管路内的温度并传输至控制模块（30），当管路内的温度达到预设的灌液条件时，控制模块（30）发出灌液命令；
所述自动灌液模块（60）接收到灌液命令向所述杜瓦（10）内灌装液氮的动作时，总电磁阀（62）打开，第二进口（631）与排气口（633）之间的通道关闭，第二进口（631）与第二出口（632）之间的通道开启，自增压液氮罐（61）向车载杜瓦（10）内灌液。
7.如权利要求1所述的用于高温超导钉扎磁浮车载杜瓦的状态监测维持系统，其特征在于，所述杜瓦（10）包括：外框底板（101）、设于所述外框底板（101）上的液氮室（102）、设于所述液氮室（102）与所述外框底板（101）之间的超导块材（103）、与所述外框底板（101）垂直连接且包围所述液氮室（102）的外框侧壁（104）、与所述外框底板（101）相对设置并盖设于所述外框侧壁（104）的顶部的安装板（105）、设于所述液氮室（102）与所述外框侧壁（104）之间的真空层（106）、与所述真空层（106）连通的真空口（107）、与所述液氮室（102）连通的进液口（108）以及与所述液氮室（102）连通的出气口（109）。
8.如权利要求2所述的用于高温超导钉扎磁浮车载杜瓦的状态监测维持系统，其特征在于，还包括与所述控制模块（30）电性连接的报警模块（60）；
所述报警模块（60）用于在所述控制模块（30）判定所述液氮室（102）的液氮低于报警液位时，发出报警信号。
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