[发明专利]人工增雨飞机焰条作业系统

说明书

技术领域

本发明属于人工影响天气作业装备领域，涉及一种人工增雨新型作业装备的研发。 

背景技术

随着全球气候变暖，气象灾害及其衍生次生灾害明显增多，深度触及粮食安全、水资源保护、生态平衡和公共环境维持等诸多方面，防灾减灾需求不断上升。特别是近年来我国旱情的不断扩大，抗旱增雨任务日益紧迫。利用飞机进行播散催化剂的方式，可有效缓解旱情，提高土壤含水量，降低森林防火等级，缓解灾区旱情，改善灾区民生具有重要意义。 

当前飞机作业系统设备落后，运行性能不稳定，在一定程度上影响了增雨效能的发挥，为更好地人工增雨作业，急需加快人工增雨飞机焰条作业系统设计，完成装备定型，并及时投入试验应用，为保护国内经济生产提供精良装备保障。 

我国人工增雨机载作业装备按工作原理分类主要有成冰剂(人工冰核)作业装置，包括机载AgI末端燃烧器、机载AgI焰弹发射器、机载AgI发生器、液态CO2播撒器等；致冷剂作业装置，包括液氮发生器、干冰播撒器等；吸湿性巨核作业装置，包括盐粉播撒器、水泥播撒器等。主要采用成冰剂作业装置，包括发射架、点火器、焰条。发射架主要由导流部分、电路板、支管和电路组件等组成；点火器主要由控制器、电缆线和外电源组成；焰条主要由壳体、催化剂药柱和喷管电路等组成。 

本发明由焰条、播撒器、执行控制器、手动面板控制器、总线控制器、综合面板等部件组成。其中播撒器挂载于飞机机体外部，是焰条的载体；执行控 制器安装在飞机机体内部并通过穿舱电缆与播撒器交联，其一方面负责焰条的点火控制与状态监测，另一方面通过RS485总线与手动面板控制器或上位机通讯；手动面板控制器安装在综合控制台内部，通过LCD和按键为操作人员提供人机交互界面，同时通过RS232总线与执行控制器进行通讯。 

发明内容

本发明的目的是研制一套新型人工增雨飞机携行装备，在保证人工增雨效果的前提下，更好的适应于飞机作业任务，在原有人工增雨飞机增雨焰条设备的基础上，重新设计并实现了适于飞机装备的新型播撒器、焰条手动面板控制器、焰条执行控制器、以及焰条点火控制软件。 

为实现上述目的，本发明提供的设计方案包括以下几个方面： 

1.播撒器设计方案 

播撒器可装载焰条40支。播撒器采用椭圆布局，外圈焰条间距35mm，内圈焰条间距不小20mm，由前部整流罩和后部工作段组成。前部整流罩装有焰条电极座的可拆卸的前板、用于焰条冷却的通风孔及电缆盒。后部工作段设有增雨播撒器与飞机连接的两个挂架、固定焰条的后板、用于调整焰条冷却气流的导流锥。在可拆卸的前板、固定焰条的后板上均设有用于焰条冷却的通风孔。 

2.焰条手动面板控制器设计方案。 

焰条手动面板控制器采用嵌入式控制系统，前面板式安装，按键及开关采用军用导光按键，面板和壳体采用2A12铝合金铣制，控制电路采用嵌入式控制系统，主芯片采用AT89S8252单片机，其余元器件均采用军品级器件。控制器采用28V供电，可同时完成40根焰条的播撒控制，可设定、识别冷、暖云焰条并进行点火。 

3.焰条执行控制器设计方案 

焰条执行控制器采用嵌入式控制系统，铝制壳体。控制器可同时控制40支焰条的播撒控制，可对焰条点火电阻进行检测并进行点火；当系统故障时可进入应急状态并手动进行点火。停放状态时，可将焰条点火头两端短接并可靠接地，控制器设有RS485通讯接口，通过系统RS485总线与焰条手动面板控制器 交联，由焰条手动面板控制器控制焰条播撒作业。 

4.焰条点火控制软件设计方案 

焰条点火控制软件采用C#语言开发，可运行于Windows XP，Windows7等Windows平台，运行环境为Microsoft.NET Framework，1920×1080像素分辨率。 

该软件具备编组设置、单通道选择、焰条检测、点火控制、冷暖云设定等功能。其中选择编组可同时选择多个焰条，全选、反选、全不选在编组时可用；选择单通道时，每次只能选择一个焰条；选中焰条选中框为实心；完成所选焰条的阻值检测，多个焰条时自动巡检；完成所选焰条的点火，多个焰条时依次点火；将所选焰条设定为冷暖云焰条。 

附图说明

图1为本发明播撒器主体结构； 

图2为本发明播撒器外形尺寸图； 

图3为本发明焰条通风冷却示意图； 

图4为本发明焰条手动面板控制器面板布局； 

图5为本发明焰条手动面板控制器外形图； 

图6为本发明焰条手动面板电路图；