飛機加油車燃油智能加注控制系統(tǒng)

1、飛機加油車燃油智能加注控制系統(tǒng)鷹1陸衛(wèi)杰2邵如峰3韓(11 山東交通學(xué)院山東濟(jì)南25000021 南京理工大學(xué)江蘇南京21000031 吉林大學(xué)汽車學(xué)院吉林長春130025)摘 要 :針對飛機加油車的現(xiàn)狀 ,運用傳感技術(shù) ,現(xiàn)代計算機測量和控制技術(shù) ,在保證飛機加油車各種作業(yè)功能的前提下 ,改進(jìn)機械式加油系統(tǒng)存在的不足 ,簡化系統(tǒng)結(jié)構(gòu) ,實現(xiàn)加油等工作的自動化 、智能化 。關(guān)鍵詞 :加油車 智能中圖分類號 : V3511391控制系統(tǒng)文獻(xiàn)標(biāo)識碼 :B 文章編號 :100420226 (2003) 04200222041 引言有關(guān)資料顯示 ,國外無論是軍用還是民用飛機 加油車的燃油加注系統(tǒng)都開始

2、采用電子計算機控制和測量技術(shù) ,但目前我國飛機加油車的燃油加注系統(tǒng)和液位 、流量 、壓力等參數(shù)的監(jiān)控系統(tǒng)均還以機械 結(jié)構(gòu)為主 ,結(jié)構(gòu)復(fù)雜且手工操作 ,勞動強度大 、效率 低 、誤操作率高 ,國內(nèi)飛機加油車的加油系統(tǒng)的自動化仍然是個空白 。應(yīng)用現(xiàn)代傳感器技術(shù)和電腦控制 技術(shù) ,在保證完成飛機加油車各種作業(yè)功能的前提 下 ,改進(jìn)機械式加油系統(tǒng)存在的不足 , 簡化系統(tǒng)結(jié) 構(gòu) ,實現(xiàn)加油等作業(yè)的自動化 、智能化 ,提高加油車 的技術(shù)性能水平 ,是飛機加油車的發(fā)展方向 。2 國內(nèi)外同類技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展現(xiàn)行的飛機加油車的加油系統(tǒng)是以機械式為 主 ,該系統(tǒng)主要由油泵 、壓力控制閥 、流量計 、高低液 位控制閥

3、 、手油門等部件組成 ,完成各種作業(yè)時主要 是以人工控制為主 ,如圖 1 所示 。傳統(tǒng)的機械式加油系統(tǒng)雖然基本上能滿足使用 要求 ,但其存在的問題同樣不可忽視 :a1 很多關(guān)鍵性部件 ( 如壓力控制閥 、流量計 、高 低液位控制裝置等) 均以機械結(jié)構(gòu)為主 ,需從國外進(jìn) 口 ,價格昂貴 ,供貨周期長 ,更不利于戰(zhàn)備 。b1 為滿足不斷提高的用戶使用要求 ,其結(jié)構(gòu)日 趨復(fù)雜 ,操作部件越來越多 ,操縱艙的布置越來越困 難 ,操作人員的勞動強度進(jìn)一步加大 ,增加了誤操作 的可能性 。同時 ,對進(jìn)一步提高其技術(shù)性能水平的 難度越來越大 。c1 出現(xiàn)特殊情況時 ( 如油路堵塞等) ,人工處理 變得越來越

4、困難 ,操作人員不經(jīng)專門培訓(xùn)很難作出圖 1 機械式加油系統(tǒng)合理判斷 ,造成誤操作 。d1 加油作業(yè)正在向智能化和自動化方向發(fā)展 ,而單靠機械結(jié)構(gòu)很難實現(xiàn) 。綜上所述 ,要進(jìn)一步提高飛機加油車的技術(shù)性 能水平 ,加油系統(tǒng)的電腦控制勢在必行 。3主要研究內(nèi)容311主要研究內(nèi)容 :a1 加油流量的精確測量和控制 。b1 管路壓力的動態(tài)測量和控制 。c1 油罐液面測量和控制 。d1 根據(jù)加油速度和管路壓力 ,發(fā)動機油門自動 控制 。e1“呆德曼”功能的電子化改造 。f 1 加油車管路系統(tǒng)的改造 。g1 加油檔案數(shù)據(jù)庫管理 。h1 各種 條 件 下 系 統(tǒng) 的 可 靠 性 試 驗 、功 能 性 試 驗

5、、環(huán)境適應(yīng)性試驗 。4系統(tǒng)的主要功能及技術(shù)指標(biāo)a1 智能化油料加注功能 : 實時檢測并顯示瞬時 流量 、累積流量 ,可預(yù)置加油量 、最大流量 ,流量計測 量精度為 0 . 3 % 。b1 智能化管路壓力監(jiān)控功能 : 預(yù)置最大管路壓力 ,自 動 調(diào) 節(jié) 供 油 管 路 壓 力 , 壓 力 測 量 精 度 為 0 .5 % 。c1 儲油罐液位 、儲量自動測試 , 監(jiān)控功能測量 精度為 0 . 1 % 。d1 加油數(shù)據(jù)的自動記錄 、打印和傳輸 。e1 意外情況自動聲光報警及處理功能 : 當(dāng)系統(tǒng) 因操作不當(dāng)或系統(tǒng)參數(shù)超限時 ,系統(tǒng)報警提示 ;可在 發(fā)生有較大危害的意外情況時 ,由主控電腦及時報 警并指

6、示 ;報警后 ,在規(guī)定時間內(nèi)沒有響應(yīng) ,主控電 腦將及時關(guān)閉所有控制閥門 ,并控制油門使發(fā)動機回到怠速狀態(tài) ,以避免意外情況的發(fā)生 。f 1 加油系統(tǒng)工作環(huán)境溫度 : - 30 + 65 。g1 系統(tǒng)自診斷功能 :當(dāng)系統(tǒng)中某一部件發(fā)生故 障時 ,系統(tǒng)自動診斷 ,并顯示故障編號 ,以便工作人 員及時發(fā)現(xiàn)和排除故障 。h1 自動 、手動加油切換功能 : 為防止電腦故障 影響加油作業(yè) ,系統(tǒng)保留了原手動控制裝置 。感器獲取各種信息發(fā)出指令 ,控制電磁閥和氣動閥的開閉 ,測量并顯示加油流量 、加油量 、累計加油量 、 管端壓力 、過濾分離器進(jìn)出口壓差 、油罐內(nèi)燃油量等 參數(shù) ,實現(xiàn)加油作業(yè)的自動化控制

7、 。圖 3 電控加油系統(tǒng)電氣原理框圖與機械式加油系統(tǒng)結(jié)構(gòu)相比 ,主要在以下幾方 面作了變動 :a1 用壓力傳感器代替壓力控制閥 。b1 流量計增加信號發(fā)訊功能 。c1 增加 電 磁 閥 , 使 手 控 氣 動 閥 變 為 電 控 氣 動 閥 。d1 增加發(fā)動機電控油門 ,使加油壓力由人工控 制變?yōu)樽詣涌刂?。f 1 氣動式“呆德曼”系統(tǒng)改為電子式“呆德曼” 系統(tǒng) 。g1 電子式液位計替代高低液位控制閥和機械 式液位計 。512功能實現(xiàn)51211智能化加油功能 智能化加油系統(tǒng)原理見圖 4 。5研制方案511 系統(tǒng)組成及工作原理電控加油系統(tǒng)由油泵及轉(zhuǎn)速傳感器 、渦輪式流 量計及發(fā)訊器 、流量傳感器

8、 、油罐液位傳感器 、管端壓力傳感器 、過濾分離器進(jìn)出口壓力差傳感器 、氣動閥門 、發(fā)動機油門控制器 、電子化呆德曼系統(tǒng) 、監(jiān)控 計算機 、顯示控制面板等主要部分組成 。如圖 2 所 示 。圖 4 智能化加油原理圖系統(tǒng)由主控電腦 、發(fā)動機油門控制器 、油泵轉(zhuǎn)速 傳感器 、流量傳感器及發(fā)訊器 、電磁閥等組成 ( 其中發(fā)動機油門控制器配合流量傳感器可實現(xiàn)加油流量大小的程序控制) 。系統(tǒng)啟動后 ,主控電腦控制加油管路上的閥門 開啟 ;同時采集流量信號并顯示瞬時流量和加油量 ; 根據(jù)預(yù)置值自動調(diào)節(jié)發(fā)動機油門使系統(tǒng)進(jìn)入額定加 油工況 ,此時保持發(fā)動機油門在當(dāng)前位置 ,進(jìn)入穩(wěn)定圖 2 電控加油系統(tǒng)系統(tǒng)的電

9、氣原理框圖如圖 3 所示 。電腦根據(jù)傳穩(wěn)定加油時 ,若電腦檢測到實際流量或油泵轉(zhuǎn)速超過限定值時 ,自動調(diào)節(jié)發(fā)動機油門到新的加油 位置 ,使系統(tǒng)始終保持在額定加油工況 。當(dāng)加油量達(dá)到預(yù)置值時 ,自動關(guān)閉相應(yīng)閥門 ,并 控制發(fā)動機回到怠速狀態(tài) 。(注 :額定工況指在管端壓力和油泵轉(zhuǎn)速不超過 限定值的條件下 ,盡可能以最大流量加油 。)51212 加油壓力閉環(huán)控制功能給飛機加油時 ,若保持加油流量不變 ,加油壓力 隨著阻力的變化而呈動態(tài)變化 。阻力越大 ,加油壓力也越大 。當(dāng)加油壓力超過一定值時 ,將對加油管 路中的各個部件和受油對象產(chǎn)生危害 。因此 ,需對 加油壓力進(jìn)行監(jiān)控并自動調(diào)節(jié) 。加油壓力控

10、制主要指壓力加油時的管端壓力控 制 ,另外還包括過濾分離器進(jìn)出口壓力差監(jiān)檢測 。加油壓力閉環(huán)控制系統(tǒng)原理如圖 5 所示 。圖 6 油罐液位 (容量) 監(jiān)控系統(tǒng)原理圖6 種作業(yè)均可按設(shè)定的程序由電腦自行完成 ,操作 十分簡單 。51215意外情況下的安全保障功能 加油或其它作業(yè)過程中 ,一旦發(fā)生如下事件 ,主控電腦將作出相應(yīng)反應(yīng) “: 呆德曼”失去信號 ,此時將 自動關(guān)閉所有閥門 ,并控制發(fā)動機回到怠速狀態(tài) ;管 端壓力經(jīng)調(diào)節(jié)仍無法回到正常范圍 ,此時將自動關(guān)閉所有閥門 ,并控制發(fā)動機回到怠速狀態(tài) ;油罐液位 經(jīng)報警后仍無相應(yīng)操作 ,此時將自動關(guān)閉所有閥門 , 并控制發(fā)動機回到怠速狀態(tài) 。512

11、16油料保障的自動化管理功能 油料保障的自動化管理包括登錄 、查詢統(tǒng)計 、打印 、通信等 。具體說明如下 :登錄 :加油前 ,通過鍵盤輸入受油飛機的代號 , 加油過程中電腦實時記錄加油量 、加油日期 、累計加 油量等參數(shù) ,并把這些參數(shù)與飛機代號一起作為一 個記錄存貯到數(shù)據(jù)庫中 。查詢統(tǒng)計 :可按年 、月 、日查詢某架油飛機的受 油情況 ;也可統(tǒng)計某架飛機本年度總的受油情況 。 查詢統(tǒng)計結(jié)果可打印輸出 。通信 : 可通過網(wǎng)絡(luò)線把存貯在電腦中的數(shù)據(jù)輸 到另一臺電腦或磁盤上 。51217 流量計軟件標(biāo)定功能長期作業(yè) ,流量計磨損 ,計量精度下降 。以前當(dāng) 流量計精度超出正常范圍時 , 流量計就需要

12、更換 。 電控加油可對流量計系數(shù)進(jìn)行軟件標(biāo)定后重新使流 量計計量精度達(dá)到正常要求范圍 ,從而延長流量計的使用壽命 ,節(jié)約成本 。51218手動加油切換功能 為防止電腦故障影響加油作業(yè) ,系統(tǒng)保留了原手動控制裝置 ,并相對獨立 。6 主控電腦主控電腦包括顯示屏 、操作面板 、主機等 。611 主機主機系統(tǒng) CPU 選用 83C552 汽車專用高性能圖 5 加油壓力自動控制原理圖該系統(tǒng)由主控電腦 、管端壓力傳感器 、過濾分離 器進(jìn)出口壓差傳感器 、發(fā)動機油門控制器 、電磁閥等 組成 ,其中管端壓力傳感器安裝在文氏管處 。在系 統(tǒng)加油過程中 ,主控電腦實時檢測管端壓力和過濾 分離器進(jìn)出口壓差 ,當(dāng)管

13、端壓力超過額定值時 ,用燈 光報警 ,同時自動調(diào)節(jié)發(fā)動機油門 ,降低油泵轉(zhuǎn)速 ,使管端壓力降至要求范圍 ,并把油門穩(wěn)定在新的位置 。當(dāng)過濾分離器的壓力差超過允許限值時 ,實時 進(jìn)行燈光報警 ,根據(jù)壓差值還可判斷過濾分離器是 擊穿還是堵塞 。51213油罐液位 (燃油存量) 顯示 、控制功能 系統(tǒng)原理如圖 6 所示 。該系統(tǒng)由主控電腦 、液位變送 器 、電 磁 閥 等 組 成 。液位變送器檢測油罐內(nèi)液位高度 ,通過公式計算獲得罐內(nèi)燃油容量 。加油時 ,當(dāng)檢測到液位達(dá)到下限時 ,先報警 ,隨 后自動關(guān)閉加油底閥 ;裝油時 ,當(dāng)檢測到液位達(dá)到上 限時 ,先報警 ,隨后自動關(guān)閉裝油底閥 。51214各

14、項作業(yè)的全自動操作功能 飛機加油車有以下 6 種主要作業(yè)功能 : 壓力加油 、重力加油 、自裝油 、移動泵站 、罐內(nèi)循環(huán) 、抽回油 。產(chǎn)品與市場 障殘車的功能特點及市場前景分析陳芳芳(廣州羊城汽車有限公司廣東廣州510405)摘 要 :障殘車為肢殘人士和行動不便的老年人提供了遠(yuǎn)行的極大便利 。介紹了障殘車輔助功能裝置的應(yīng)用 ,分析了障殘車的市場前景 。關(guān)鍵詞 :障殘車 輔助功能裝置 市場前景中圖分類號 : U46916103 ; F723 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 :B文章編號 :100420226 (2003) 0420025202障殘車屬于一種專供殘疾人士 ,如肢殘人士 、腿腳不便人士或行動不便的老人使

15、用的專用車 。該類 車的車上有專門的功能設(shè)施 ,以便將行動不便人士連同輪椅一起由地面轉(zhuǎn)送到車廂內(nèi)或由車廂內(nèi)轉(zhuǎn)回 到地面 。此類專用車能為障殘人士或行動不便人士 個人或集體出行帶來極大的方便 。1 障殘車的功能裝置及特點障殘車按其用途可劃分為肢殘人士作為乘客和 駕駛員二個方面 。障殘車安裝一些輔助功能裝置不僅為肢殘人士作為乘客時提供方便 ,還可直接為他們作為駕駛員時提供更多的靈活性 。111肢殘人士乘用上下車裝置 肢殘人士上下車以后車門作為出入口最為方便 ,其應(yīng)用比較廣泛 。后車門的出入口一般可分為 以下三種方式 :a1 使用手操作通過車廂地板與地面連接的斜 坡作為出入口 ,該方式也可應(yīng)用到非付

16、駕駛員的側(cè) 門上 ;b1 以后車門的自動升降器作為出入裝置 ;c1 為第二種方式的改進(jìn)型 ,即使用氣動升降地 板裝置 。112肢殘人士駕用控制裝置 對于上肢或下肢傷殘人士來說 ,在駕駛操作中 ,可按殘疾部位類分而采用相應(yīng)的控制部件 。11211 手拉桿加速/ 制動操縱裝置對腿部殘疾人士 ,可采用手拉桿裝置 ,其裝置安 裝在方向盤一側(cè) ,以拉桿作為加速和制動操縱 。當(dāng)車輛需要加速時 ,應(yīng)將拉桿拉向駕駛員一方 ,而需要制動時 ,則將拉桿推向汽車前方遠(yuǎn)離駕駛員 。11212剎車鎖止器 采用手拉桿制動時需用到一種剎車鎖止器 。因為 ,當(dāng)手拉桿被推至剎車位置時 ,若將手松開 ,汽車 不再處于制動狀態(tài) 。

17、對于正常駕駛員來說 ,可以用 腳一直踏住剎車踏板 。而對于下肢殘疾駕駛員來 說 ,當(dāng)手拉桿推至適當(dāng)?shù)膭x車位置之后 ,還須配備一 個附加的剎車鎖止器的按鈕 ,將手推桿鎖定在相應(yīng)收稿日期 :2003207214作者簡介 :陳芳芳 ,女 ,1954 年生 ,工程師 ,從事汽車產(chǎn)品開發(fā)研究 。微處理器 ,這種處理器已大量應(yīng)用于汽車控制領(lǐng)域 ,通常用于控制發(fā)動機的燃油噴射 、自動變速 、自動防 抱死系統(tǒng)等 。612輸入通道本系統(tǒng)共有 8 路輸入通道 ,其中 6 路為模擬量 輸入 ,2 路為數(shù)字量輸入 。模擬信號為壓差與液位 信號 ,數(shù)字信號為流量計信號 。模擬量輸入信號都是經(jīng)過處理的 420 mA 標(biāo) 準(zhǔn)電流信號 ,可直接與電腦相連 (本型需配安全柵) ,同時設(shè)計了濾波電容與防反串二極管 ,提高系統(tǒng)的數(shù)字量輸入信號必須經(jīng)過光電隔離進(jìn)入主控電腦 ,以切斷可能來自外界的信號干擾 。613