箭体贮箱监控系统及监控方法
【专利摘要】本发明的箭体贮箱监控系统，包括箭体贮箱压力监控系统和补压控制服务器，其中：箭体贮箱压力监控系统，用于全程采集箭体贮箱的压力信号，形成压力数据通过CAN总线上传，接收下发的控制数据，执行管路通断动作；补压控制服务器，用于集中监测各贮箱发送的压力数据，并集中显示和存储，形成控制数据下行分发。实现了海运中各贮箱压力状态并发采集、处理、传输存储、显示以及控制及反馈的监控过程。实现了监测过程的实时反馈，从技术上保障了箭体海路运输过程的安全性和可靠性。有利于根据运输方案需要，随时形成可靠的层级化监控体系，灵活适应民用运载火箭改进带来的形态变化过程，有效降低信号监控系统的改进成本和难度。还包括监控方法。
【专利说明】
箭体贮箱监控系统及监控方法
技术领域
[0001]本发明涉及一种信号监控系统及方法，特别是涉及一种容器内容物的信号监控系统及方法。
【背景技术】
[0002]民用运载火箭体积庞大，在陆路海路运输时需要采用集装箱完成箭体贮箱分段运输。其中海运周期为主，受海况影响，贮箱内压力随时可能产生变化。长时间的复杂海况对贮箱内箭体及箭体内容物的压力压强影响呈正相关。如果不能及时对压力变化幅值作出相应的压力维持或增强的响应，就会造成压力逐渐缺失，或者出现充气过程不能针对应急状态快速切换，影响箭体安全，并造成后期系统联调的时间成本上升。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是提供一种箭体贮箱监控系统，解决海路运输中无法实时对贮箱内压力环境全程监控的技术问题。
[0004]本发明的另一个目的是提供一种箭体贮箱监控方法，解决海路运输中，无法有效全程监控贮箱内压力变化的技术问题。
[0005]本发明的箭体贮箱监控系统，包括箭体贮箱压力监控系统和补压控制服务器，其中:
[0006]箭体贮箱压力监控系统，用于全程采集箭体贮箱的压力信号，形成压力数据通过CAN总线上传，接收下发的控制数据，执行管路通断动作；
[0007]补压控制服务器，用于集中监测各贮箱发送的压力数据，并集中显示和存储，形成控制数据下行分发。
[0008]所述箭体贮箱压力监控系统包括第一压力传感器、第二压力传感器、变送器、电磁阀和控制器，其中:
[0009]第一压力传感器，用于采集贮箱前部的压力信号，形成模拟信号输出；
[0010]第二压力传感器，用于采集贮箱后部的压力信号，形成模拟信号输出；
[0011]变送器，用于将输入的模拟信号转换为4-20mA量程的模拟信号输出；
[0012]电磁阀，用于接收控制数据形成的功率信号，形成充压装置相应管路的通断；
[0013]控制器，用于将接收的4-20mA量程的模拟信号封装为CAN总线数据上传，将接收的控制数据形成功率信号下发至相应电磁阀。
[0014]所述补压控制服务器还包括人机界面装置，用于补压控制服务器的接收查询和指令输入接口，形成人工控制信号。
[0015]所述第一压力传感器中包括不同灵敏度的压力传感器，在贮箱前部沿一平面均匀分布，压力传感器的灵敏度由边缘向中心逐渐降低。
[0016]所述第二压力传感器中包括不同灵敏度的压力传感器，在贮箱后部沿一平面均匀分布，压力传感器的灵敏度由边缘向中心逐渐降低。
[0017]本发明的箭体贮箱监控方法，包括以下步骤:
[0018]全程采集单一箭体贮箱的压力信号，形成压力数据通过CAN总线上传，接收下发的控制数据，执行管路通断动作；
[0019]集中监测各贮箱发送的压力数据，并集中显示和存储，形成控制数据下行分发。
[0020]还包括以下步骤:
[0021 ]采集贮箱前部的压力信号，形成模拟信号输出；
[0022]采集贮箱后部的压力信号，形成模拟信号输出；
[0023]将输入的模拟信号转换为4_20mA量程的模拟信号输出；
[0024]接收控制数据形成的功率信号，形成充压装置相应管路的通断；
[0025]将接收的4_20mA量程的模拟信号封装为CAN总线数据上传，将接收的控制数据形成功率信号下发至相应电磁阀。
[0026]还包括以下步骤:
[0027]提供补压控制服务器接收查询和指令输入接口，形成人工控制信号。
[0028]还包括以下步骤:
[0029]在贮箱前部沿一平面均匀分布第一压力传感器，第一压力传感器的灵敏度由边缘向中心逐渐降低。
[0030]还包括以下步骤:
[0031]在贮箱后部沿一平面均匀分布第二压力传感器，第二压力传感器的灵敏度由边缘向中心逐渐降低。
[0032]本发明的箭体贮箱监控系统实现了海运中各贮箱压力状态并发采集、处理、传输存储、显示以及控制及反馈的监控过程。实现了监测过程的实时反馈，从技术上保障了箭体海路运输过程的安全性和可靠性。
[0033]本发明的箭体贮箱监控方法，有利于根据运输方案需要，随时形成可靠的层级化监控体系，灵活适应民用运载火箭改进带来的形态变化过程，有效降低信号监控系统的改进成本和难度。
【附图说明】
[0034]图1为本发明箭体贮箱监控系统的系统架构示意图。
【具体实施方式】
[0035]下面结合附图对本发明的【具体实施方式】进行详细说明。
[0036]如图1所示，本发明的箭体贮箱监控系统包括箭体贮箱压力监控系统500和补压控制服务器320，其中:
[0037]箭体贮箱压力监控系统500，用于全程采集箭体贮箱的压力信号，形成压力数据通过CAN总线上传，接收下发的控制数据，执行管路通断动作；
[0038]补压控制服务器320，用于集中监测各贮箱发送的压力数据，并集中显示和存储，形成控制数据下行分发。
[0039]箭体贮箱压力监控系统500包括第一压力传感器135、第二压力传感器136、变送器140、电磁阀230和控制器240，其中:
[0040]第一压力传感器135，用于采集贮箱前部的压力信号，形成模拟信号输出；
[0041]第二压力传感器136，用于采集贮箱后部的压力信号，形成模拟信号输出；
[0042]变送器140，用于将输入的模拟信号转换为4_20mA量程的模拟信号输出；
[0043]电磁阀230，用于接收控制数据形成的功率信号，形成充压装置250相应管路的通断；
[0044]控制器240，用于将接收的4-20mA量程的模拟信号封装为CAN总线数据上传，将接收的控制数据形成功率信号下发至相应电磁阀。
[0045]还包括人机界面装置321，用于补压控制服务器320的接收查询和指令输入接口，形成人工控制信号。
[0046]在以上实施例基础上的进一步改进，第一压力传感器135中包括不同灵敏度的压力传感器，在贮箱前部沿一平面均匀分布，压力传感器的灵敏度由边缘向中心逐渐降低。第二压力传感器136中也包括不同灵敏度的压力传感器，在贮箱后部沿一平面均匀分布，压力传感器的灵敏度由边缘向中心逐渐降低。
[0047]这样布设不同灵敏度的压力传感器，可以在贮箱前后部各形成一个气压感应平面，通过不同灵敏度的压力传感器的监测数据，精确获得压力散逸的位置和变化趋势，以形成精确的电磁阀控制数据，保证海运时的可靠贮箱气压恒定。
[0048]本发明的箭体贮箱监控方法，包括以下步骤:
[0049]全程采集单一箭体贮箱的压力信号，形成压力数据通过CAN总线上传，接收下发的控制数据，执行管路通断动作；
[0050]集中监测各贮箱发送的压力数据，并集中显示和存储，形成控制数据下行分发。[0051 ] 还包括以下步骤:
[0052]采集贮箱前部的压力信号，形成模拟信号输出；
[0053]采集贮箱后部的压力信号，形成模拟信号输出；
[0054]将输入的模拟信号转换为4_20mA量程的模拟信号输出；
[0055]接收控制数据形成的功率信号，形成充压装置250相应管路的通断；
[0056]将接收的4_20mA量程的模拟信号封装为CAN总线数据上传，将接收的控制数据形成功率信号下发至相应电磁阀。
[0057]还包括以下步骤:
[0058]提供补压控制服务器320接收查询和指令输入接口，形成人工控制信号。
[0059]还包括以下步骤:
[0060]在贮箱前部沿一平面均匀分布第一压力传感器135，第一压力传感器135的灵敏度由边缘向中心逐渐降低，在贮箱后部沿一平面均匀分布第二压力传感器136，第二压力传感器136的灵敏度由边缘向中心逐渐降低。
[0061 ]实际应用中，运输船上装载贮箱，贮箱内前部和后部各安装I个压力传感器并配有变送器，贮箱侧壁安装电磁阀及充压装置，贮箱外壁安装一个控制器，运输船上的环境保障室内安装一台补压控制服务器，各设备之间通过电缆网连接；
[0062]压力传感器采集箭体贮箱内的气压，其信号经变送器变送为4_20mA的电流信号，电流信号经信号线传递给控制器，控制器经滤波、换算后得到压力的实际值，并通过控制器自带的CAN总线接口将传感器数据发送给补压控制服务器，由此实现贮箱内压力的实时监测；
[0063]补压控制服务器通过CAN总线与控制器通信，接收箭体贮箱的气压数据并进行判断，根据需要向控制器发送操作电磁阀的指令数据，通过控制器控制电磁阀及充压装置，对贮箱进行充压。
[0064]监测箭体贮箱压力，并且通过控制贮箱充气装置调节贮箱压力，确保箱内压力一直处于要求的范围内，同时能够以自动和手动两种方式控制贮箱充气装置调节贮箱压力，为箭体运输提供良好的压力环境。
[0065]以上所述，仅为本发明较佳的【具体实施方式】，但本发明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发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。
【主权项】
1.箭体贮箱监控系统，包括箭体贮箱压力监控系统(500)和补压控制服务器(320)，其中: 箭体贮箱压力监控系统(500)，用于全程采集箭体贮箱的压力信号，形成压力数据通过CAN总线上传，接收下发的控制数据，执行管路通断动作； 补压控制服务器(320)，用于集中监测各贮箱发送的压力数据，并集中显示和存储，形成控制数据下行分发。2.如权利要求1所述的箭体贮箱监控系统，其特征在于:所述箭体贮箱压力监控系统(500)包括第一压力传感器(135)、第二压力传感器(136)、变送器(140)、电磁阀(230)和控制器(240)，其中: 第一压力传感器(135)，用于采集贮箱前部的压力信号，形成模拟信号输出； 第二压力传感器(136)，用于采集贮箱后部的压力信号，形成模拟信号输出； 变送器(140)，用于将输入的模拟信号转换为4-20mA量程的模拟信号输出； 电磁阀(230)，用于接收控制数据形成的功率信号，形成充压装置(250)相应管路的通断； 控制器(240)，用于将接收的4-20mA量程的模拟信号封装为CAN总线数据上传，将接收的控制数据形成功率信号下发至相应电磁阀。3.如权利要求1所述的箭体贮箱监控系统，其特征在于:所述补压控制服务器(320)还包括人机界面装置(321)，用于补压控制服务器(320)的接收查询和指令输入接口，形成人工控制信号。4.如权利要求1至3任一所述的箭体贮箱监控系统，其特征在于:所述第一压力传感器(135)中包括不同灵敏度的压力传感器，在贮箱前部沿一平面均匀分布，压力传感器的灵敏度由边缘向中心逐渐降低。5.如权利要求4所述的箭体贮箱监控系统，其特征在于:所述第二压力传感器(136)中包括不同灵敏度的压力传感器，在贮箱后部沿一平面均匀分布，压力传感器的灵敏度由边缘向中心逐渐降低。6.箭体贮箱监控方法，包括以下步骤: 全程采集单一箭体贮箱的压力信号，形成压力数据通过CAN总线上传，接收下发的控制数据，执行管路通断动作； 集中监测各贮箱发送的压力数据，并集中显示和存储，形成控制数据下行分发。7.如权利要求6所述箭体贮箱监控方法，还包括以下步骤: 采集贮箱前部的压力信号，形成模拟信号输出； 采集贮箱后部的压力信号，形成模拟信号输出； 将输入的模拟信号转换为4_20mA量程的模拟信号输出； 接收控制数据形成的功率信号，形成充压装置(250)相应管路的通断； 将接收的4_20mA量程的模拟信号封装为CAN总线数据上传，将接收的控制数据形成功率信号下发至相应电磁阀。8.如权利要求6所述箭体贮箱监控方法，还包括以下步骤: 提供补压控制服务器(320)接收查询和指令输入接口，形成人工控制信号。9.如权利要求6所述箭体贮箱监控方法，还包括以下步骤: 在贮箱前部沿一平面均匀分布第一压力传感器(135)，第一压力传感器(135)的灵敏度由边缘向中心逐渐降低。10.如权利要求6所述箭体贮箱监控方法，还包括以下步骤: 在贮箱后部沿一平面均匀分布第二压力传感器(136)，第二压力传感器(136)的灵敏度由边缘向中心逐渐降低。
【文档编号】G05D16/20GK105923294SQ201610467213
【公开日】2016年9月7日
【申请日】2016年6月24日
【发明人】李博, 邢然, 苏娟, 续九华, 郑国昆, 谢静, 许学雷, 吴齐才, 刘杰奇, 贺建华
【申请人】北京航天发射技术研究所, 中国运载火箭技术研究院