增强的皮拖管电源管理系统和方法技术方案

本发明专利技术公开了一种系统、电源管理系统和方法。该电源管理系统包括：皮托管；一个或多个加热元件，该一个或多个加热元件设置在所述皮托管中；以及一个或多个电源开关，其中该一个或多个电源开关中的每个电源开关耦接到相应的加热元件，并被配置为响应于控制信号而使相应的加热元件通电或断电。该电源管理系统还包括：温度检测器，该温度检测器耦接到皮托管并被配置为确定皮托管的温度；以及处理器复合体，该处理器复合体耦接到一个或多个电源开关和温度检测器，并被配置为至少响应于皮托管的确定的温度或检测到故障输出控制信号，以通过相应的一个或多个电源开关中的至少一个相应电源开关来使加热元件中的至少一个加热元件通电或断电。

Enhanced power management system and method of pitot tube

【技术实现步骤摘要】
增强的皮拖管电源管理系统和方法
技术介绍
法航447航班是从巴西里约热内卢飞往法国巴黎的定期乘客国际航班，于2009年6月1日坠毁。由法国航空公司运营的空中客车A330进入空气动力学失速，它未从该失速中恢复。因此，飞机坠入大西洋并且飞机上的228名乘客和机组人员中无人幸免于难。法国调查和分析局(BEA)于2012年7月5日发布了飞机的最终坠毁报告。该报告得出的结论是，飞机骤然坠落38,000英尺并在仅3分30秒内坠毁，因为飞行员暂时失去了重要的空速信息。BEA的空难调查人员推测，飞机的速度传感器或“皮托管”发生故障，因为它们被高海拔处形成的冰晶阻挡。根据报道，这些故障导致飞机的自动驾驶仪停止，并且当“失速警告被触发且飞机停转”时，飞机爬升至38,000英尺。不幸的是，机组人员未能正确地反应并且无法使飞机从失速中恢复。随后，由于事故，修改了与“皮托管结冰”相关的政府和行业标准以要求飞机制造商用不易结冰的皮托管替换现有的皮托管。像这样，为了增加它们对结冰的抵抗性，已经采用了具有内部加热元件的皮托管。然而，这些加热元件具有固定的抵抗性，并且当在温暖的环境中(例如，在地面上、在夏季期间、在赤道区域内等)在飞机上通电时倾向于变得非常热。因此，现有皮托管的故障率显著增加，并且它们的平均故障间隔时间(MTBF)显著减小。就这一点而言，由于皮托管更换通常花费长达24小时，因此飞机维护和/或停用时间已经显著增加。此外，机组乘员和维护人员对飞机在地面时接触皮托管(管温超过400℃)的危险表示担忧。因此，需要可用于增强皮托管的使用寿命和所涉人员的安全性的技术。
技术实现思路
本文公开的实施方案提出了用于监测和控制施加到皮托管中的一个或多个加热元件的电力的电源管理系统和方法，该皮托管例如用作诸如飞机的交通工具的速度传感器。附图说明当考虑到优选实施方案的描述和以下附图时，本公开的实施方案可以更容易理解，并且其进一步的优点和用途更加显而易见，在附图中：图1是示出可用于实现本专利技术的一个示例实施方案的系统的简化示意框图。图2是示出可用于实现本专利技术的一个示例实施方案的方法的流程图。图3是示出可用于实现本专利技术的一个示例实施方案的系统的示意图。根据惯例，所描述的各种特征部未必按比例绘制，而是用于强调与本公开相关的特征部。参考字符在所有图和文本中表示类似的元件。具体实施方式在以下详细描述中，参考形成其一部分的附图，并且在附图中通过可以实践这些实施方案的具体说明性实施方案的方式来示出。对这些实施方案进行了足够详细的描述，以使本领域技术人员能够实践这些实施方案，并且应当理解，在不脱离本公开的范围的情况下，可以利用其他实施方案，并且可以作出逻辑改变、机械改变和电气改变。因此，以下详细描述不应被视为具有限制意义。图1是示出可用于实现本专利技术的一个示例实施方案的系统100的简化示意框图。例如，在一个实施方案中，系统100是用于监测和控制施加到皮托管中的一个或多个加热元件的电力的电源管理系统。在一些实施方案中，例如，皮托管是用于交通工具(诸如飞机)的速度传感器。参考图1所示的示例性实施方案，系统100包括皮托管102(由虚线指示)。一个或多个加热元件104a-104d设置在皮托管102内。尽管在该例示性实施方案中示出了四个加热元件104a-104d，但其他实施方案可以在皮托管内包括多于或少于四个加热元件。对于该示例实施方案，第一加热元件104a的标称电阻为5kΩ，第二加热元件104b的标称电阻为60Ω，第三加热元件104c的标称电阻为300Ω，并且第四加热元件104d的标称电阻为128Ω。在其他实施方案中，在特定皮托管中利用的加热元件可以具有与在该例示性实施方案中描绘的电阻不同的电阻。对于该实施方案，系统100还包括电耦接到第一加热元件104a的第一输入和中性线(N)的电压调节器106以及电耦接到第一加热元件104a的第二输入和115VAC电力线(H)的电压整流器108。115VAC电力线(H)还电耦接到四个加热元件104b-104d中的每一个加热元件的输入。第四加热元件104d的第二输入电耦接到中性线(N)。因此，对于该示例实施方案，电压调节器106和电压整流器108可以产生递送到系统100的控制部件的经调节(稳定)的DC电压(例如，XVDC)，如下面详细描述的。值得注意的是，对于该示例实施方案，电压调节器106和整流器108被设计为容错的，并由此为每个控制部件110-120提供可靠的电源。就这一点而言，电压调节器106的一个输出122电耦接到每个控制部件110-120的输入(例如，电源输入)端子，并由此提供经调节的DC电压(例如，XVDC)以为每个控制部件110-120供电。而且，对于该示例实施方案，电压调节器106的第二输出123(例如，状态和控制)电耦接到通信总线124。像这样，对于该实施方案，每个控制部件110-120可以经由通信总线124向电压调节器106传输状态和控制数据以及从该电压调节器接收状态和控制数据。对于该示例实施方案，系统100的控制部件包括处理器复合体110、数据收发器112、温度检测器114、第一电源开关116、功率监测器118和第二电源开关120。例如，处理器复合体110可以包括数字逻辑时钟、易失性和非易失性存储器、数字处理器(例如，中央处理单元或CPU、微处理器或微控制器等)、以及合适的处理器支持功能诸如，例如看门狗定时器。例如，看门狗定时器可以用于检测处理器复合体110的故障并从处理器复合体110的故障中恢复。在正常操作期间，处理器(例如，CPU)规律地重置看门狗定时器以防止其流逝或“超时”。如果发生处理故障，则处理器复合体110在输出126处断言“故障”指示(例如，信号)。“故障”信号耦接到故障检测器128的第一输入130，该故障检测器由施加到第二输入132的经调节电压(例如，YVDC，通常独立于XVDC)供电。响应于在输入130处接收到“故障”信号，故障检测器128生成第一“覆盖”信号并将第一“覆盖”信号从第一输出134传输到第一电源开关116的输入(例如，“覆盖1”)，以及生成第二“覆盖”信号并将第二“覆盖”信号从第二输出136传输到第二电源开关120的输入(例如，“覆盖2”)。因此，第一“覆盖1”信号覆盖第一电源开关116的当前状态，使得加热元件104b变为或保持通电。类似地，第二“覆盖2”信号覆盖第二电源开关120的当前状态，使得加热元件104c变为或保持通电。此外，对于该实施方案，故障检测器128还经由数据通信线137将“故障”指示或信号传输到数据收发器138，该数据收发器继而经由数据通信线路140将“故障”指示或信号传输到(例如，飞机内)通信总线129。例如，在一个实施方案中，通信总线129可以根据现有的民用航空(例如，ARINC429)或军用航空(例如，MILSTD1553)通信协议来操作。在一个实施方案中，处理器复合体110还为由例如在所涉及的飞机上的皮托管102传输的空速数据提供静态和动态补偿。像这样，处理器复合体110可以用于通过本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种方法，包括：/n确定皮托管的温度；/n如果所述皮托管的所述温度小于第一值，则传输第一控制信号以使所述皮托管中的至少一个加热元件通电；/n如果所述皮托管的所述温度不小于所述第一值，则确定所述皮托管的所述温度是否大于第二值；以及/n如果所述皮托管的所述温度大于所述第二值，则传输第二控制信号以使所述皮托管中的至少一个加热元件断电。/n

【技术特征摘要】
20180821 US 16/107,6411.一种方法，包括：
确定皮托管的温度；
如果所述皮托管的所述温度小于第一值，则传输第一控制信号以使所述皮托管中的至少一个加热元件通电；
如果所述皮托管的所述温度不小于所述第一值，则确定所述皮托管的所述温度是否大于第二值；以及
如果所述皮托管的所述温度大于所述第二值，则传输第二控制信号以使所述皮托管中的至少一个加热元件断电。


2.根据权利要求1所述的方法，还包括：
确定是否检测到处理器故障；以及
如果检测到处理器故障，则传输第三控制信号以使所述皮托管中的多个加热元件通电。


3.一种系统，包括：
交通工具；

【专利技术属性】
技术研发人员：托马斯·J·宾格尔，迪安·特兰·沃，
申请(专利权)人：霍尼韦尔国际公司，
类型：发明
国别省市：美国;US