APU风门作动器地面控制装置的制作方法

apu风门作动器地面控制装置
技术领域
1.本实用新型涉及apu风门作动器，尤其涉及一种apu风门作动器地面控制装置。
技术背景
2.随着现代科技的快速进步，人工智能、大数据、物联网技术在日常生活中越来越常见，并且广泛应用于现代航空工业上。
3.辅助动力装置apu作为飞机的主要设备之一，在飞机离开地面前，提供客舱和驾驶舱的电力来源，并为主发动机的启动提供动力；在飞机爬升过程中，提供动力来源，改善飞机的稳定性；在面对应急情况时，为主发动机的重新启动提供动力来源；在降落过程中，提供机舱所需的电力来源，起到了节省燃油消耗的作用。
4.而随着现代航空工业的快速发展，对apu风门作动器的控制提出更高的需求，当前apu风门作动器的测试装置主要通过人工去判断风门的状态变化，且在使用过程中，工作人员需在完成操作后人工去记录apu的使用情况，填写的单据需定期进行回收，工作方式较为繁琐，且会出现遗漏、错报等现象的发生，整体的控制程度较低。


技术实现要素：

5.实用新型目的：本实用新型的目的是在于提供一种apu风门作动器地面控制装置，用于实现apu机在通电前模拟全权限数字电子控制器fadec驱动风门，显示风门控制状态，验证在不启动apu的情况下，apu作动器控制器在接收信号后对风门的控制情况，让操作人员通过触摸屏实时掌控apu风门作动器状态，对操作记录进行实时存储，并提供接口支持第三方设备读取相关记录。
6.技术方案：本实用新型apu风门作动器地面控制装置与apu风门控制器连接；其中该apu风门作动器地面控制装置包括控制盒；
7.控制盒内有处理器、地面控制器、信号连接器、输出连接器和电路组件，控制盒上设有电源开关和功能按钮组件；
8.apu风门控制器将apu风门状态信号实时反馈给地面控制器并通过触摸屏显示；处理器和地面控制器对apu风门进行打开、停止、关闭及复位操作。
9.电路组件包括功能按钮输入电路、电源转换电路、rs485电路、rs232电路、apu风门状态检测电路、apu风门命令输出电路和apu风门供电输出电路。
10.apu风门状态检测电路中包括多组相互连接的光电耦合器。
11.apu风门命令输出电路包括多个功率继电器。
12.功能按钮组件包括打开按钮、关闭按钮、停止运动按钮和复位按钮。
13.控制盒上还设有指示灯组件，指示灯组件包括充电指示灯、电量指示灯和工作状态指示灯。
14.功能按钮输入电路由光电耦合器构成。
15.apu风门作动器地面控制装置还包括触摸屏，触摸屏实时显示apu风门状态。
16.控制盒上还设有控制apu风门的操作按钮。
17.apu风门状态检测电路包括多个apu风门状态检测电路单元。
18.工作原理：本实用新型用于实现apu机在通电前模拟全权限数字电子控制器fadec驱动风门，显示风门控制状态，验证在不启动apu的情况下，apu作动器控制器在接收信号后对风门的控制情况；并通过控制盒上的触摸屏或操作按钮对apu风门进行操作，控制盒通过导线及航空插头与apu进气门控制器连接，从而完成apu进气门打开、停止运动、关闭、复位操作。
19.有益效果：与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：
20.(1)本实用新型避免人工记录apu的使用情况导致出现遗漏、错报现象的发生，减轻繁琐作业，提高效率。
21.(2)本实用新型apu风门作动器地面控制器设置两种模式，可通过旋转按钮选择按键和触屏两种模式，根据不同的环境需求进行模式切换，能有效保证设备在不同环境下的正常使用，并实时记录操作者对apu风门作动器控制装置的使用情况。
22.(3)本实用新型通过触摸屏或操作按键对apu风门作动器地面控制器进行控制，并通过触摸屏实时显示apu风门状态，使操作更加直观、便捷。
23.(4)本实用新型通过锂电池进行电量存储，无需拉额外的电源线，提高布放的效率，小巧便捷，高效作业。
附图说明
24.图1为本实用新型apu风门作动器地面控制装置操作面板结构图；
25.图2为本实用新型apu风门作动器地面控制装置控制原理图；
26.图3为本实用新型的apu风门状态检测电路图；
27.图4为本实用新型的功能按钮输入电路图；
28.图5为本实用新型的apu风门作动器地面控制器的电路原理图。
具体实施方式
29.实施例：
30.如图1所示，本实用新型apu风门作动器地面控制装置与apu风门控制器连接，该apu风门作动器地面控制装置包括控制盒、插头和收纳箱。其中，控制盒内有处理器、地面控制器、信号连接器、输出连接器和电路组件，控制盒上设有电源开关、触摸屏和功能按钮组件。
31.apu风门控制器将apu风门状态信号实时反馈给地面控制器并通过触摸屏显示；处理器和地面控制器对apu风门进行打开、停止、关闭及复位操作。
32.该电路组件包括功能按钮输入电路、电源转换电路、rs485电路、rs232电路主要是用于安卓版和主控电路板之间的通讯，apu风门状态检测电路、apu风门命令输出电路、28v apu风门供电输出电路和电池组件。
33.其中，rs232电路主要是用于安卓版和主控电路板之间的通讯。rs485电路是一种多发送器标准，在通信线路上最多可以使用32对差分驱动器或接收器，在本设备中是用于主控电路板对可移动电池的控制，可以通过该电路完成对电池现有电量的实时反馈。
34.主控系统采用四核cortex-a7和cortex-m3 arm处理器实现系统的核心控制功能，控制盒内安卓板与触摸屏连接组成apu风门作动器地面控制器触摸操作面板，用户可通过应用程序登录后，对apu风门进行打开、停止运动、关闭、复位等操作。同时，apu风门控制器将风门当前状态信号实时返给apu风门作动器地面控制器并通过触摸屏显示，操作用户从触摸屏可直观的了解apu风门状态，对操作记录进行存储，并为第三方设备读取相关记录提供接口支持。本实施例中，该控制盒内的触摸屏为7英寸。
35.apu风门状态检测电路包括多个apu风门状态检测电路单元，该检测电路分为apu风门状态检测电路a、apu风门状态检测电路b和apu风门状态检测电路c。
36.apu风门命令输出电路包括apu风门命令输出电路a、apu风门命令输出电路b和apu风门命令输出电路c。
37.28vapu风门供电输出电路，采用arm 32-bit cortex-m3架构高性能处理器stm32f103vet6，最大主频72mhz、外设资源包含gpio、usart、spi、i2c等，其中处理器stm32f103vet6rs485的80脚与rs485电路的uart5_tx连接，stm32f103vet6rs485的83脚与rs485电路的uart5_rx连接，stm32f103vet6rs485的83脚与rs485电路的pd4连接，stm32f103vet6rs485的98脚与功能按钮输入电路的打开功能的pe1连接，stm32f103vet6rs485的91脚与功能按钮输入电路的停止运动功能的pb5连接，stm32f103vet6rs485的90脚与功能按钮输入电路的关闭功能的pb4连接，stm32f103vet6rs485的88脚与功能按钮输入电路的复位功能的pd7连接。
38.控制盒的外壳上安装有触摸屏、模式选择开关、充电指示灯、电量指示灯、工作状态指示灯、功能按钮(打开、关闭、停止运动、复位)、电源开关、第一连接器插口j1、第二连接器插口j2，电量指示灯用于对锂电池的剩余电量进行显示，对控制盒的工作状态进行显示。设备正常上电后，工作状态指示灯以固定频率闪烁，通过4个指示灯表示剩余电量，充电过程中，指示灯亮红色；充满电时，指示灯亮绿色；低电量时，充电指示灯闪烁。模式选择开关根据作业环境和工作习惯选择触控模式和按键模式对设备进行操作。
39.本实施例中采用3组光电耦合器组成apu风门状态检测电路。apu风门命令输出电路采用三只欧姆龙型号为g5nb-1a-e的功率继电器组合控制实现，该继电器具有500万次以上机械动作寿命，触电最大电压30v dc，最大电流5a。
40.为了方便操作人员手动操作，面板上集成了四个功能按钮和一个模式选择开关，操作人员可以通过模式选择开关切换至手动操作或触屏操作，四个功能按钮分别对应“打开”、“关闭”、“停止运动”、“复位”功能，功能按钮输入电路由光电耦合器设计而成。
41.图3为apu风门状态检测电路，进气门位置状态分别有“进气门正在打开”、“进气门在全开位置”、“进气门正在关闭”、“进气门在关闭位置”、“进气门过热故障”五种状态，主要通过stm32f103vet6处理器控制pe1、pe0、pb9引脚，对这几个引脚输入高低电平，从而完成对apu风门状态检测。在对引脚pb9输入高电平时，apu风门状态处于“进气门正在打开”；对pe0引脚输入高电平时，apu风门状态处于“进气门在全开位置”；对pe1引脚输入高电平时，，apu风门状态处于“进气门正在关闭”；对pe1、pb9引脚输入高电平时，apu风门状态处于“进气门在关闭位置”；对pe1、pe0、pb9引脚输入高电平时，apu风门状态处于“进气门过热故障”。
42.图4为功能按钮输入电路，其中的分开、停止运动、关闭、复位四个按键以及模式旋
转按钮，分别对应连接着电路原理图的pa5、pa6、pa7引脚，在相应按下对应按键后，对这些引脚输出高低电平，从而完成对风门状态的控制。
43.图5为apu风门作动器地面控制器的电路原理图，该地面控制器包括含有100个i/o口的stm32f103vet处理器，以及gpio、usart、spi、i
2 c、eeprom及其它外设资源。该处理器是一款arm 32-bit cortex-m3架构高性能处理器，最大主频72mhz。当按下“打开”按键时，pa5、pa7引脚输出高电平；按下“停止运动”按键时，pa6引脚输出高电平；按下“关闭”按键时，pa7引脚输出高电平；按下“复位”按键时，pa5、pa6、pa7引脚全部输出低电平。
44.功能按钮输入电路通过p2、p3、p4、p5接口与“打开”、“停止运动”、“关闭”、“复位”按钮相连接；apu风门状态检测电路通过p10接口与面板上的j1相连接，apu风门命令电路通过p1接口与面板上的j1相连接；apu风门供电电路通过主控板上的p9接口与面板上的j2相连接。