一种用于系留气球应急压力控制装置的制作方法

本实用新型专利涉及一种用于系留气球压力调节系统及球控分机故障导致控制策略失效的情况下的应急备份装置。

背景技术：

系留气球属于浮空器的一种，利用浮力实现空中升浮，作为各种通讯、监测和雷达等设备的搭载平台，具有非常重要的作用和无可比拟的优势。系留气球在地面系留工作状态下，要保持气囊内气体的差压稳定，适应极端恶劣天气(大风，强降水，雷电，降雪)，完成各种工况下的任务需求。如果系统现有的压力调节系统故障或者控制策略失效，气球无法在规定的风载条件下保持气动外形及一定的刚度，同时在大风载荷的情况下，气球无法保形，增加了维修、更换故障件的难度。因此系留气球压力调节系统必须安全可靠，易操作。为了保证系留气球工作可靠及操作人员的安全性，本专利系留气球应急压力控制装置可以起到应急备份作用，调节球体压力，避免球体无压力，无气动外形的状态下，造成地面顺桨效率低下，而使囊体材料因承受的机械负载超过规定值而遭破坏撕裂，危机整个系统安全。

技术实现要素：

本实用新型专利的目的是提供一种既安全可靠又方便操作的用于系留气球压力调节的装置。系留气球应急压力控制装置通过连续监测囊体内气体压力，设置相应的控制参数,来控制阀门和风机的开启与关闭，保持气囊内气体的差压稳定，保证气球在规定的风载条件下自动保持球体气动外形及刚度,增加地面顺桨效率和满足系留气球在地面系留状态下的其他工况要求。

为解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种用于系留气球应急压力控制装置，包含为内置部件提供电能的电源，还包括中央处理控制元件、差压测控采集元件、微差压传感器、风机、阀门，所述差压测控采集元件由微差压传感器与数据处理模块连接组成，接收并处理系留气球气囊压力与大气静压之间差压数据，所述中央处理控制元件与风机、阀门连接，所述中央处理控制元件与差压测控采集元件之间通过数据线连接，接收差压数据并输出指令控制风机、阀门开合。

较佳地，所述差压测控采集元件的数据处理模块采用EM235模拟量模块。

较佳地，所述差压测控采集元件采用两个微差压传感器，微差压传感器1测量系留气球主气囊压力，微差压传感器2测量大气静压。

较佳地，所述装置采用两个风机和一个阀门。

较佳地，所述中央处理控制元件为可编程控制器，采用PLC CPU226模块。

较佳地，所述中央处理控制元件通过继电器控制风机、阀门开合。

较佳地，所述装置还设置有触摸屏，所述触摸屏与中央处理控制元件之间通过通讯电缆交互连接，压力参数、控制指令通过触摸屏写入中央处理控制单元。

更佳地，所述触摸屏可用于实时监控显示主气囊压力参数，并显示压力调节工作模式及风机阀门的工作状态和检测显示故障报警信息。

为了避免触电，触摸显示屏、差压传感器及相关设备的所有接地点在一点接地，接地点直接连接大地，接地线尽量短，并用较粗的线径，遵循所适用的电气规范。

为避免电磁干扰，装置中的设备布线避免将低压信号线，通讯电缆与交流供电线和高能量，开关频率很高的直流线路布置在一起。

本实用新型具有以下优点：

1、此装置的电气布局合理规范，抗干扰能力强，压力数据采集精度高，在复杂电磁兼容环境下，系统能安全可靠运行。

2、本实用新型结构设计合理，层次分明，功能布局划分清晰，维护维修方便。

3、本实用新型的人机交互操作简单，故障、警告、操作说明等提示信息简洁明了，能真实反映控制设备的状态。

附图说明

图1是应急压力控制装置组成框图。

图2是应急压力控制装置电路图。

具体实施方式

下面结合附图，通过实例对本实用新型专利作进一步地说明。

参见图1，系留气球应急压力控制装置由电源、触摸屏、PLC CPU226模块、EM235模拟量模块、继电器、微差压传感器组成，此装置包括两个微差压传感器，对外通过三个继电器控制两个风机（风机1和风机2）和一个阀门。

参见图2，进一步说明系留气球应急压力控制装置内部连接关系。电源为装置内的触摸屏、PLC CPU226模块、EM235模拟量模块、微差压传感器供电；两个微差压力传感器一个是测量系留气球主气囊压力，一个是测量大气静压，测得的数据送到EM235模拟量模块，模拟量模块通过扁平数据线将测得压力参数送于PLC CPU226模块；PLC CPU226模块与触摸屏之间通过PPI编程通讯电缆进行数据的交互连接； PLC CPU226模块根据压力控制策略来控制风机、阀门的开合。触摸显示屏、差压传感器及相关设备的所有接地点在一点接地，接地点直接连接大地。指示灯H1为电源输入指示灯，指示灯H2为系统故障指示灯。

本实用新型结构设计合理，层次分明，功能布局划分清晰，维护维修方便。