一种用于流体循环温控系统长时待机的测量装置

技术领域

本发明属于测试计量技术领域，特别涉及一种用于流体循环温控系统长时待机的测量装置。

背景技术

在快速响应背景下，高速飞行器发射前通常工作在热待机模式，舱内设备持续加电，连续通电时间少则数天，长则数月。热待机过程中，为保证仪器设备不超温，温控系统也同步长时间加电工作，对温控系统连续通电可靠性亦提出了更高要求。

温控系统连续通电可靠性一般采用试验考核，试验过程中需实时监测温控系统的压力、温度、电压、电流等参数，实时采集仪器设备壁温数据，综合判断温控系统的工作状态和性能参数。连续通电可靠性试验一般具有加电时间长，数据采集与存储量大，参数判断与故障保护准确性高，人机交互与远程控制实时性强等特点。

而在现有技术中，可靠性试验测试测量装置多为通用性设备，无法与高速飞行器温控系统进行指令交换与数据传递，难以采集温控系统内部运行参数；人机交互与远程控制功能尚不完善，难以精确展示温控系统运行状态，难以监测关键参数并及时报警与触发保护，尤其对于连续数月不间断通电的可靠性试验来说，现有装置自动化程度较低，对人员依赖度大，长时间数据判断、故障处理、系统操作等极大的消耗人力。

发明内容

本发明克服了现有技术的不足之一，提供了一种用于流体循环温控系统长时待机的测量装置，解决了与高速飞行器温控系统之间的数据通信难题，通过建立远程报警与控制模块，实现了长时间连续通电循环温控系统大数据监测与记录，显著提高了流体循环温控系统长时待机的测量装置的自动化程度、数据处理和人机交互能力。

根据本公开的一方面，本发明提供一种用于流体循环温控系统长时待机的测量装置，所述装置包括：上位机、温度采集模块、继电器模块、短信模块和接触器模块；

其中，所述上位机，用于周期性向所述温度采集模块发送信号采集指令；

所述温度采集模块，用于根据所述信号采集指令采集所述温控系统数据，并将所述温控系统数据发送至所述上位机；

所述短信模块，用于按照预设信息格式向特定手机号发送故障报警信息；

所述继电器模块，用于控制接触器模块触点的闭合或断开；

所述接触器模块，用于控制所述温控系统供电回路的闭合和断开。

在一种可能的实现方式中，所述上位机用于判断所述温控系统数据是否异常，当所述上位机判断所述温控系统数据异常时，所述上位机向短信模块和/或继电器模块发送指令；否则，进入下一周期的温控系统数据的采集。

在一种可能的实现方式中，所述温控系统包括主动温控系统和被控温设备；所述温控数据包括主动温控系统运行数据和被控温设备壁温数据。

在一种可能的实现方式中，所述当所述温控系统数据异常时，向短信模块和/或继电器模块发送指令，包括：

当所述温控系统数据为低报警信号时，所述上位机向所述短信模块发送指令，所述短信模块按照预设信息格式向特定手机号发送低故障报警信息；

当所述温控系统数据为高报警信号时，所述上位机同时向所述短信模块和所述继电器模块发送指令，所述短信模块按照预设信息格式向特定手机号发送高故障报警信息，所述继电器模块根据预设程序断开所述继电器触点。

在一种可能的实现方式中，当所述温控系统数据为低报警信号时，所述上位机同时向所述主动温控系统发送指令，控制所述主动温控系统按照预设指令完成所述主动温控系统运行状态的调整。

在一种可能的实现方式中，所述装置还包括温控开关，所述温控开关粘贴在所述被控温设备表面。

在一种可能的实现方式中，所述温控开关、继电器模块、接触器模块形成通电回路；

当所述被控温设备超温时，所述温控开关断开，所述接触器触点断开，控制主动温控系统和被控温设备断开电源；

当所述温控系统数据为高报警信号时，所述继电器控制所述接触器触点断开，控制主动温控系统和被控温设备断开电源。

在一种可能的实现方式中，所述上位机用于判断所述温控系统数据是否异常，包括：

当连续三个周期内所有测点的温控系统数据的平均值都超过设定值时，判断所述温控系统数据异常。

本公开的用于流体循环温控系统长时待机的测量装置，包括：上位机、温度采集模块、继电器模块、短信模块和接触器模块；其中，上位机，用于周期性向所述温度采集模块发送信号采集指令；温度采集模块用于根据所述信号采集指令采集所述温控系统数据，并将所述温控系统数据发送至所述上位机；所述短信模块按照预设信息格式向特定手机号发送故障报警信息；继电器模块控制接触器模块触点的闭合或断开，所述接触器模块，用于控制所述温控系统供电回路的闭合和断开。解决了与高速飞行器温控系统之间的数据通信难题，通过建立远程报警与控制模块，实现了长时间连续通电流体循环温控系统大数据监测与记录，显著提高了流体循环温控系统长时待机的测量装置的自动化程度、数据处理和人机交互能力。

附图说明

附图用来提供对本申请的技术方案或现有技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分。其中，表达本申请实施例的附图与本申请的实施例一起用于解释本申请的技术方案，但并不构成对本申请技术方案的限制。

图1示出了根据本公开一实施例的流体循环温控系统长时待机的测量装置的原理框图；

图2示出了根据本公开一实施例的流体循环温控系统长时待机的测量装置的网络通讯图；

图3示出了根据本公开一实施例的流体循环温控系统长时待机的测量装置的电气网络图；

图4示出了根据本公开一实施例的流体循环温控系统长时待机的测量装置的控制流程图。

具体实施方式

以下将结合附图及实施例来详细说明本发明的实施方式，借此对本发明如何应用技术手段来解决技术问题，并达到相应技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。本申请实施例以及实施例中的各个特征，在不相冲突前提下可以相互结合，所形成的技术方案均在本发明的保护范围之内。

另外，附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机中执行。并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。

图1示出了根据本公开一实施例的流体循环温控系统长时待机的测量装置的原理框图。该测量装置可以用于远程监控高速飞行器长时间热待机的流体循环温控系统的数据。

如图1所示，该测量装置40可以包括上位机41、温度采集模块42、继电器模块43、短信模块44和接触器模块45。

图2和图3分别示出了根据本公开一实施例的流体循环温控系统长时待机的测量装置的网络通讯图和电气网络图。

如图2所示，测量装置40内部设有一条RS485总线，上位机41、主动温控系统、温度采集仪(温度采集模块42)、modbus继电器(继电器模块43)和短信模块44均连接到RS485总线上。该测量装置41采用主从设计，上位机41作为主机，其它设备作为从机。通过RS485总线将上位机与主动温控系统、各测试模块连接，能够基于MODBUS的通信协议进行数据传输，同时具有良好的模块扩展能力。

其中，上位机41内装有测控软件，用于周期性向温度采集模块42发送信号采集指令；温度采集模块42根据信号采集指令采集温控系统数据，并将温控系统数据发送至上位机41，以判断温控系统数据是否异常。其中，上位机41软件采用laview开发，通讯波特率设置为9600。如图3所示，温控系统可以包括主动温控系统和被控温设备，温控系统数据包括主动温控系统运行数据和被控温设备壁温数据。温度采集模块42可以为温度采集仪，在此不做限定。上位机可以是每隔5s、10s向温度采集模块42发送信号采集指令，周期时长可以根据具体测试需求设置为其它时间，在此不做限定。

短信模块44，用于按照预设信息格式向特定手机号发送故障报警信息。同时操作人员可通过特定手机号码向短信模块44发送数据查询信息和系统控制信息，短信模块44接收信息后反馈给上位机41，经上位机41的测控软件处理后执行相关的操作指令，实现了温控系统的运程监测与运行。

继电器模块43，用于控制接触器模块触点的闭合或断开。如图2和图3所示，继电器模块43可以为Modbus继电器模块，Modbus继电器具有通讯控制功能，可接收上位机41发来的指令实现继电器触点的吸合与断开，继电器触点与接触器线圈串联，从而控制接触器模块的吸合与断开，同时将继电器模块将触点状态反馈给上位机41。

接触器模块45，用于控制温控系统供电回路的闭合和断开。如图3所示，测量装置40内部电气网络共有交流220V和直流24V两种供电电源。上位机41、主动温控系统、温度采集模块42、短信模块44由交流220V供电，modbus继电器由直流24V供电。主动温控系统和被控温设备通过接触器连接到220V电源上，由接触器实现主动温控系统和被控温设备供电回路的通断。同时接触器线圈与modbus继电器触点、温控开关串联形成回路，由直流24V供电，该回路中modbus继电器根据上位机41控制指令完成回路通断，也可通过温控开关实现回路通电，从而控制接触器触点的闭合与断开。当基于主动温控系统和被控温设备最大通电要求时，可以选择接触器模块45的额定电流为10A。当考虑直流24V供电模块用电负荷时，可以选用的接触器模块45额定电流为5A，在此不做限定。

本公开的用于流体循环温控系统长时待机的测量装置，通过上位机用于周期性向温度采集模块发送信号采集指令；温度采集模块根据信号采集指令采集温控系统数据，并将温控系统数据发送至上位机；短信模块按照预设信息格式向特定手机号发送故障报警信息；继电器模块控制接触器模块触点的闭合或断开；接触器模块控制温控系统充电回路的闭合和断开。解决了与高速飞行器温控系统之间的数据通信难题，通过建立远程报警与控制模块，实现了长时间连续通电流体循环温控系统大数据监测与记录，显著提高了流体循环温控系统长时待机的测量装置的自动化程度、数据处理和人机交互能力。

在一种可能的实现方式中，所述上位机41还用于判断所述温控系统数据是否异常，当所述上位机41判断所述温控系统数据异常时，所述上位机41向短信模块44和/或继电器模块43发送指令；否则，进入下一周期的温控系统数据的采集。

图4示出了根据本公开一实施例的流体循环温控系统长时待机的测量装置的控制流程图。

如图4所示，测量装置40采取软、硬件双保护设计。软件方面，上位机41测控软件通过上位机41COM端口每间隔5s(默认5s，可设置)向温度采集模块42发送数据采集指令。在每个采集周期内，为避免COM端口冲突和占用，通讯过程设计为一问一答形式，按顺序依次向主动温控系统和温度采集模块42发送指令。温度采集模块42采集主动温控系统运行数据、被控温设备壁温数据，并将主动温控系统运行数据、被控温设备壁温数据等参数发送至上位机41，由上位机41的测控软件数据处理模块进行温控系统数据判断，若温控系统数据正常则进入下一个数据采集循环；若温控系统数据异常，上位机41向短信模块44和/或继电器模块43发送指令。

根据预定程序分为两个等级，当程序判断为低报警时，上位机41显示低报警信号；当程序判断为高报警时，上位机41显示高报警信号。例如，当温控系统数据为低报警信号时，上位机41向短信模块44发送指令，短信模块44按照预设信息格式向特定手机号发送低故障报警信息；同时，上位机41还向主动温控系统发送指令，控制主动温控系统按照预设指令完成所述主动温控系统运行状态的调整。当温控系统数据为高报警信号时，上位机41同时向短信模块44和继电器模块43发送指令。短信模块44按照预设信息格式向特定手机号发送高故障报警信息，继电器模块43根据预设程序断开继电器模块触点。由图3所示，当继电器模块触点断开时，接触器模块45线圈断电，由交流电源220V供电的接触器模块45触点断开，主动温控系统和被控温设备供电切断，实现软件自动保护停机。软件自动保护停机后，需人工操作重启方可恢复，最大限度的增加了长时间热待机测量装置的异常处理能力。同时操作人员可通过特定手机号码向短信模块44发送数据查询信息和系统控制信息，短信模块44接收信息后反馈给上位机41，经上位机41测控软件处理后执行相关的操作指令，实现了流体循环温控系统的运程监测与运行控制。

在一种可能的实现方式中，所述上位机用于判断所述温控系统数据是否异常，包括：当连续三个周期内所有测点的温控系统数据的平均值都超过设定值时，判断所述温控系统数据异常。

例如，上位机用于判断所述温控系统数据是否异常的逻辑为：为防止温控系统被测点异常波动引起的误报警，在温控系统的同一位置采用双测点备份方案。首先，通过软件程序判断温控系统被测点是否工作正常，若都正常，则取温控系统被测点的温控系统数据的平均值；其次，当在连续3个采样周期内均超过设定值方可触发报警。若有测点损坏，则剔除坏点后，连续3个采样周期内均超过设定值方可触发报警。

一种可能的实现方式中，所述装置还包括温控开关，所述温控开关粘贴在所述被控温设备表面。当所述被控温设备超温时，所述温控开关断开，所述接触器触点断开，控制主动温控系统和被控温设备断开电源。其中，温控开关的控温区间为45-50℃，可以根据实际测试需要选择不同控温区间的温控开关，在此做不限定。

如图3所示，通过将温控开关粘贴在被控温设备表面，由温控开关、继电器模块、接触器模块形成通电回路。当被控温设备超温后，温控开关断开，图3中接触器模块线圈断电，连接交流220V的接触器模块触点断开，主动温控系统和被控温设备供电切断，实现硬件自动保护停机，增加该测量装置的保护功能和冗余功能。

本发明的流体循环温控系统长时待机的测量装置具有软、硬件双重超温保护功能，通过温度采集模块采集主动温控系统运行数据和被控温设备壁温数据，实时远程监测主动温控系统运行数据和被控温设备壁温数据，同时在被控温设备壁面布置温控开关，当被控温设备超过预设温度，测量装置自动触发超温保护，切断供电电源。

虽然本发明所揭露的实施方式如上，但所述的内容只是为了便于理解本发明而采用的实施方式，并非用以限定本发明。任何本发明所属技术领域内的技术人员，在不脱离本发明所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式上及细节上作任何的修改与变化，但本发明的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。