方舱姿态及环境参数智能检测报警仪的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种方舱姿态及环境参数智能检测报警仪，倾斜角检测传感器、温湿度检测传感器、电压传感器、舱体振动检测传感器、噪声检测传感器和烟雾与有害气体检测传感器分别检测方舱姿态倾斜角、温度、湿度、供电状态、振动、噪声、烟雾、有害气体的参数，并通过显示屏显示；处理器将检测到的参数与设定的参数进行比较，超出设定值则报警；处理器按照设定的周期将检测到的参数和报警事件存储到数据存储系统。本实用新型能够实现方舱状态的多参数检测，并实现参数超差的报警、记录。
【专利说明】
方舱姿态及环境参数智能检测报警仪
技术领域
[0001]本发明涉及一种方舱电气技术。
【背景技术】
[0002] 目前，基于方舱电气控制与检测技术所开发的产品有很多种，但大都是完成特定 的功能，或者保护方舱、舱内设备、人员的安全。目前使用在方舱上的电气测控产品主要有 以下几种：
[0003] ①电源管理系统：此系统目前已作为大多型号方舱的标准配置，主要功能是完成 电源供电系统回路及分支回路的电压、电流检测与保护，很好的保护了车载设备及人员安 全。
[0004] ②方舱调平系统:对有些特定的车载设备，在使用中需要达到一定的水平精度。为 解决此类问题，在方舱底盘加设调平系统，实现底盘调平功能。
[0005] ③空调系统:实现方舱内温度调节，也有简单的除湿功能，为舱内设备及人员提供 适宜的环境。
[0006] 另外方舱还会加装其它特定功能的测控仪器，如电磁辐射量检测、核泄漏量检测 等。
[0007] 以上电气测控设备都只能完成特定的功能，对方舱整体而言，这些功能专而不全， 要想实现多种参数检测，只能集合多种设备。这样不仅造价高，设备庞杂，功能浪费严重。
【发明内容】
[0008] 为了克服现有技术的不足，本发明提供一种智能检测终端，实现方舱状态的多参 数检测，并实现参数超差的报警、记录，必要时参数也可通过通讯端口上传至控制管理中 心。
[0009] 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:包括处理器、显示屏、倾斜角检测传 感器、温湿度检测传感器、电压传感器、舱体振动检测传感器、噪声检测传感器和烟雾与有 害气体检测传感器，所述的倾斜角检测传感器、温湿度检测传感器、电压传感器、舱体振动 检测传感器、噪声检测传感器和烟雾与有害气体检测传感器分别检测方舱姿态倾斜角、温 度、湿度、供电状态、振动、噪声、烟雾、有害气体的参数，并通过显示屏显示；处理器将检测 到的参数与设定的参数进行比较，超出设定值则报警;处理器按照设定的周期将检测到的 参数和报警事件存储到数据存储系统。
[0010] 所述的处理器使用飞思卡尔公司的HCS08微处理器。
[0011] 所述的数据存储系统采用SD卡，数据存储满后循环存储。
[0012] 本发明还包括一个不锈钢壳体，将处理器和数据存储系统密封在不锈钢壳体中。
[0013] 所述的噪声检测传感器、烟雾与有害气体检测传感器挂在智能仪外壁以及温湿度 检测传感器安装在不锈钢壳体的外壁，舱体振动检测传感器和倾斜角检测传感器安装在方 舱底板上。
[0014] 所述的处理器连接一个底盘调平执行机构，根据倾斜角检测传感器检测到的舱体 倾斜角度实现方舱自动调平。
[0015] 所述的处理器连接空调系统，根据温湿度检测传感器检测到的舱内温度实现方舱 温度调节。
[0016] 所述的处理器连接除湿设备，根据温湿度检测传感器检测到的舱内湿度启动除湿 设备。
[0017] 所述的处理器连接换气设备和自动灭火装置，在舱内烟雾或有害气体超过设定值 后启动换气设备或自动灭火装置。
[0018] 本发明的有益效果是:方舱是一种特殊的地面设备，其功能相当于车载操作间。方 舱姿态及环境参数智能检测报警仪是方舱的"黑匣子"，完成监测、记录、报警功能，对提高 方舱的安全性、舒适性有着非常重要的作用。
【附图说明】
[0019] 图1是本发明的结构示意图；
[0020] 图2是本发明工作示意图；
[0021] 图3是历史采集数据曲线图；
[0022]图中，1-智能仪的本体，2-噪声检测传感器，3-烟雾与有害气体检测传感器，4-显 示屏，5-温湿度检测传感器，6-舱体振动检测传感器，7-倾斜角检测传感器，8-航空插座。
【具体实施方式】
[0023] 下面结合附图和实施例对本发明进一步说明，本发明包括但不仅限于下述实施 例。
[0024] 方舱姿态及环境参数智能检测报警仪主要检测的参数有:方舱姿态倾斜角(前后、 左右两个坐标）、温度、湿度、供电状态、振动、噪声、烟雾、有害气体(包括C02等）。智能检测 报警仪实时检测采集上述参数并显示；同时检测报警仪把实时数据与预设定的上下限参数 比较，超出范围实时声光报警;检测报警仪按设定的周期记录保存上述参数数据值和报警 事件，便于查询。其它检测功能可根据需要随时扩展接入。
[0025] 方舱姿态及环境参数智能检测报警仪主要功能类似于飞机的"黑匣子"。通过检测 方舱的状态，有效的保护方舱、车载设备、人员安全。总之，该智能仪的发明，不仅增加了方 舱使用的安全性，延长使用寿命，同时使方舱更具智能化、人性化。
[0026] (1)方舱姿态及环境参数智能检测报警仪性能参数确定。通过研究比较，首先确定 所设计系统的全部性能指标：
[0028] (2)方舱姿态及环境参数智能检测报警仪开发设计。所设计系统包括：
[0029] ①使用飞思卡尔（freescale)公司的HCS08微处理器作为主处理器，该处理器具有 丰富的接口。除了有多个双向数字量10口外，还具有模拟量输入输出、比较器、CAN、UART、 SPI等通讯口，可方便与传感器及其它设备对接与通讯。
[0030] ②按所确定的性能指标，设计选型出符合条件的倾角传感器、电压传感器、温湿度 传感器等各种所需传感器。所有传感器信号通过〇415卩1、1?485、模拟量输入以1)形式接入 主处理器；
[0031] ③人机交互界面。选用分辨率为320X240点阵的四行中英文显示器。显示所采集到 的状态数据并实时显示；对各项参数上下限值设定；查询报警事件记录;人机界面显示友 好。
[0032]④SD卡数据存储系统。该智能仪器上设计SD卡数据存储器，实时记录所采集到的 数据，数据存储满后自动循环存储。
[0033]⑤所设计检测报警仪壳体。该智能仪器结构紧凑、人机界面友好、操作方便。该仪 器可安装在方舱内壁上，也可嵌入到方舱配电箱面板上。其中姿态倾斜角传感器、振动传感 器安装在方舱底板上，其余传感器安装在所设计检测报警仪外壳或附近。
[0034] (3)上位机数据查询软件。
[0035]该查询软件可安装运行在普通计算机上。首先取出智能仪中存储数据的SD卡，通 过SD转USB卡托插入计算机，软件读取SD卡中的数据。该软件设计有查询界面，界面以表格 或曲线的形式显示各历史记录数据。通过查询界面的选择按钮，可按需要分类查询历史数 据记录，并以曲线的形式显示在界面上。该查询软件也可查询所记录的事件，例如报警记录 等。
[0036] 本发明的结构如图1所示，其中，智能仪的本体1选用不锈钢壳体，结构强度满足使 用需要;噪声检测传感器2挂在智能仪外壁，检测舱内噪声;烟雾与有害气体检测传感器3挂 在智能仪外壁，检测可燃气体和有害气体浓度；显示屏4可显示状态及环境数据，显示报警 项的状态，对各参数进行设定;温湿度检测传感器5挂在智能仪外壁，检测舱内的温度与湿 度;舱体振动检测传感器6安装在方舱底板上，检测舱体振动程度;倾斜角检测传感器7安装 在方舱底板上，检测舱体在X和Y两个方向的倾斜角度;航空插座8连接外部供电电缆、外接 传感器。
[0037] 传感器选型:根据以往方舱电气系统开发经验，选择了适合方舱领域的传感器，所 选传感器已经过试验验证，满足使用需要。所选传感器经过重新设计与装配，装配在单元盒 内后安装在方舱特定位置。
[0038]主控制电路板设计:所选主控制器是使用过的MCU同系列产品，该MCU满足所开发 系统的需要。
[0039] 控制策略:如图2所示控制流程图，是MCU采集控制软件流程。通过软件编制，实现 智能仪的所有功能。
[0040] 基于上位机的历史数据查询系统:开发的软件读取SD卡中特定格式的数据。上位 软件按传感器类别把历史数据在数据表格中分类显示，用户可通过上下翻动表格查看详细 数据记录。另外，各类数据能以曲线的形式显示在曲线框图中，可以按时间顺序前后翻页查 看曲线。
[0041] 另外对历史报警事件的记录以表格形式显示，每条记录主要记录报警时间名称， 报警时间等。如图3为历史采集数据曲线显示图。
【主权项】
1. 一种方舱姿态及环境参数智能检测报警仪，包括处理器、显示屏、倾斜角检测传感 器、温湿度检测传感器、电压传感器、舱体振动检测传感器、噪声检测传感器和烟雾与有害 气体检测传感器，其特征在于:所述的倾斜角检测传感器、温湿度检测传感器、电压传感器、 舱体振动检测传感器、噪声检测传感器和烟雾与有害气体检测传感器分别检测方舱姿态倾 斜角、温度、湿度、供电状态、振动、噪声、烟雾、有害气体的参数，并通过显示屏显示;处理器 将检测到的参数与设定的参数进行比较，超出设定值则报警;处理器按照设定的周期将检 测到的参数和报警事件存储到数据存储系统。2. 根据权利要求1所述的方舱姿态及环境参数智能检测报警仪，其特征在于:所述的处 理器使用飞思卡尔公司的HCS08微处理器。3. 根据权利要求1所述的方舱姿态及环境参数智能检测报警仪，其特征在于:所述的数 据存储系统采用SD卡，数据存储满后循环存储。4. 根据权利要求1所述的方舱姿态及环境参数智能检测报警仪，其特征在于:还包括一 个不锈钢壳体，将处理器和数据存储系统密封在不锈钢壳体中。5. 根据权利要求4所述的方舱姿态及环境参数智能检测报警仪，其特征在于:所述的噪 声检测传感器、烟雾与有害气体检测传感器挂在智能仪外壁以及温湿度检测传感器安装在 不锈钢壳体的外壁，舱体振动检测传感器和倾斜角检测传感器安装在方舱底板上。6. 根据权利要求1所述的方舱姿态及环境参数智能检测报警仪，其特征在于:所述的处 理器连接一个底盘调平执行机构，根据倾斜角检测传感器检测到的舱体倾斜角度实现方舱 自动调平。7. 根据权利要求1所述的方舱姿态及环境参数智能检测报警仪，其特征在于:所述的处 理器连接空调系统，根据温湿度检测传感器检测到的舱内温度实现温度调节。8. 根据权利要求1所述的方舱姿态及环境参数智能检测报警仪，其特征在于:所述的处 理器连接除湿设备，根据温湿度检测传感器检测到的舱内湿度启动除湿设备。9. 根据权利要求1所述的方舱姿态及环境参数智能检测报警仪，其特征在于:所述的处 理器连接换气设备和自动灭火装置，在舱内烟雾或有害气体超过设定值后启动换气设备或 自动灭火装置。
【文档编号】G01D21/02GK205506105SQ201620197587
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2016年3月15日
【发明人】何治斌
【申请人】中国航天科工集团第六研究院二○所, 中国航天科工集团第六研究院二一○所