[发明专利]一种面向试验室气候试验的管控监测一体化平台在审

专利信息
申请号: 202110905200.1 申请日: 2021-08-08
公开(公告)号: CN113741246A 公开(公告)日: 2021-12-03
发明(设计)人: 李冬梅;吴相甫;李闯勤;吴敬涛;杜文辉;许天龙;姜亚军;孟姝君 申请(专利权)人: 中国飞机强度研究所
主分类号: G05B19/042 分类号: G05B19/042;G01N17/00;G06F16/25;G06F11/14;H04L1/22;H04L12/24;H04L12/40;H04L12/437;H04L12/44
代理公司: 北京航信高科知识产权代理事务所(普通合伙) 11526 代理人: 高原
地址: 710065 陕*** 国省代码: 陕西;61
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摘要:
搜索关键词: 一种 面向 试验室 气候 试验 监测 一体化 平台
【说明书】:

本申请提供了一种面向试验室气候试验的管控监测一体化平台,包括:试验管理系统、试验监控系统、基础环境模拟系统、特殊环境模拟系统、数据采集系统、信息展示系统和安全控制系统;其中,所述试验管理系统、试验监控系统、基础环境模拟系统、特殊环境模拟系统、数据采集系统、信息展示系统和安全控制系统均接入由第一中央管理交换机和第二中央管理交换机构成双冗余的中央管理层网络,所述基础环境模拟系统、特殊环境模拟系统和安全控制系统内均通过两个数据交换装置形成环形网络。本发明的管控监测一体化平台能够有效解决实验室工艺设备繁杂和各种环境模拟方法不同、控制算法不同带来的协调工作复杂度高的难题,能够克服飞机气候试验复杂的难题。

技术领域

本申请属于环境试验监测技术领域,特别涉及一种面向试验室气候试验的管控监测一体化平台。

背景技术

大型气候实验室是一套人工综合气候环境模拟系统,通过对温度、湿度、压力等基础环境参数和雨、雪、雾、风、光照等特殊环境参数的模拟控制,最大程度地实现自然界气候环境,用以测试飞行器等大型装置设备的环境适应性。

现有的气候环境实验室或大型环境模拟设备均为一个舱体内模拟单一的环境,通常体量小、不具备综合性,而一架飞机整机气候试验涉及的环境类型多、流程复杂、连续性高,需要不间断完成实时测试。针对实验室体量超大(约11万立方米),温度范围宽气候环境恶劣(-55℃~74℃、湿度(5~100)%RH),环境模拟系统数量多,设备组成复杂且布置分散,控制算法各不相同带来的协调工作复杂度高的难题,需要一种面向气候试验全过程的分布式控制架构和基于时间图谱的试验过程控制方法。

发明内容

本申请的目的是提供了一种面向试验室气候试验的管控监测一体化平台,以解决或减轻背景技术中的至少一个问题。

本申请的技术方案是:一种面向试验室气候试验的管控监测一体化平台,包括:试验管理系统、试验监控系统、基础环境模拟系统、特殊环境模拟系统、数据采集系统、信息展示系统和安全控制系统;

其中,所述试验管理系统、试验监控系统、基础环境模拟系统、特殊环境模拟系统、数据采集系统、信息展示系统和安全控制系统均接入由第一中央管理交换机和第二中央管理交换机构成双冗余的中央管理层网络,所述基础环境模拟系统、特殊环境模拟系统和安全控制系统内均通过两个数据交换装置形成环形网络。

进一步的,所述第一中央管理交换机和第二中央管理交换机通过Profinet和Profibus-DP总线搭建。

进一步的,所述基础环境模拟系统的环形网络采用RSTP进行管理,当其中一条链路故障时,由RSTP协议重新生成网络树。

进一步的,所述特殊环境模拟系统的环形网络采用Standby模式,在正常运行中,一条链路为主,处于工作状态,另一条链路为阻塞模式,当主链路故障时,切换到另一条链路。

进一步的,所述数据采集系统基于NI_PXIe总线的模块化架构,所述数据采集系统工作温度为-60℃~+80℃,实现128通道高速同步采集,并具备数据冗余存储功能,满足飞机气候实验室环境试验测试需要;建立实时测量数据与控制系统数据交互模块,用于对环境温度进行联合调节,确保试验条件精准加载;具有数据可视化模块,用于实现测试数据图形化实时显示。

进一步的,所述信息展示系统基于B/S构架的视频监控技术、无纸化办公技术、基于视频拼接的全景展示技术、信息发布技术,实现试验过程中试验视频、试验数据、设备状态、试验展示及试验会议各信息的无缝对接,为试验人员进行试验指挥、掌握试验进度、应对试验突发情况、发布试验决策等提供信息支持。

进一步的,所述安全控制系统采用可编程控制器,将基础环境模拟系统和特殊环境模拟系统通过网络交换机连接,并具有安全监控上位机、控制线和机械急停按钮,按照事先定义的连锁开关逻辑,监视基础环境模拟系统、特殊环境模拟系统、数据采集系统、信息展示系统中至少一个系统的故障信息并发出硬急停信号。

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