一种转运舱环境营造系统及控制方法技术方案

本发明专利技术提出了一种转运舱环境营造系统及控制方法，所述的环境营造系统包括与转运舱的送风口连接的新风机组、与转运舱排风口连接的排风机组、设在转运舱外的舱外压力传感器、以及用于监测转运舱内外压差的舱内压差传感器，舱外压力传感器和舱内压差传感器的信号输出端分别与控制器的输入端相连，控制器的输出端与送风机和排风机的调控端相连本发明专利技术通过设置舱外压力传感器来监测转运舱外的环境压力，控制器根据所述舱外压力传感器监测的转运舱外压力P随时间t的变换情况，识别出转运舱所处具体为降落模式、上升模式、巡航模式还是地面模式，然后根据转运舱所处的不同运行模式，有针对性的调节送风机或排风机的转速，保证转运舱内的压力调控需求。舱内的压力调控需求。舱内的压力调控需求。

【技术实现步骤摘要】
一种转运舱环境营造系统及控制方法


[0001]本专利技术属于方舱环境营造
，具体涉及一种转运舱环境营造系统及控制方法。

技术介绍

[0002]方舱的压力环境营造主要依靠方舱送排风量差实现，风量差值的调控则根据方舱压差传感器信号进行反馈调节。但对于全域转运的隔离舱(简称转运舱)，其使用场景不是单一固定不变的，也存在外部大气压力波动的使用场景，比如用飞机转运隔离舱。飞机转运隔离舱时，隔离舱安放在飞机的机舱内，在飞机上升和下降阶段，机舱内的压力变化是非常大的，一般可达到20
‑
30Pa/s,单纯使用常规的压力环境营造系统和控制方法，会出现转运舱内压力失控的情况，转运舱内的生物安全保障程度不高。
[0003]CN202110294715.2披露了一种可调节正负压隔离转运舱，其在保障舱内内设置正负压系统，所述正负压系统包括排风装置、进风装置与进风口，通过控制所述排风装置、所述进风装置的打开闭合，以及通过控制所述进风口的开度大小来切换正压系统与负压系统，使舱内正负压舱室处于设定的正负压状态。然而不同机型的飞机，其机舱内的压力变化是不同的，采用前述的正负压系统无法准确识别出每一机型飞机的运行环境，很有可能造成转运舱内的压力高于(上升阶段)或低于(下降阶段)机舱内压力，无法保证转运舱内的负压(或正压)调控需求。

技术实现思路

[0004]本专利技术旨在解决现有技术中存在的技术问题，本专利技术的第一个目的是提供一种转运舱环境营造系统的控制方法，本专利技术的第二个目的是提供一种转运舱环境营造系统。
[0005]为达到上述第一个目的，本专利技术采用如下技术方案：一种转运舱环境营造系统的控制方法，环境营造系统包括与转运舱的送风口连接的具有送风机的新风机组、与转运舱排风口连接的具有排风机的排风机组、设在转运舱外的舱外压力传感器、以及用于监测转运舱内外压差的舱内压差传感器，舱外压力传感器和舱内压差传感器的信号输出端分别与控制器的输入端相连，控制器的输出端与送风机和排风机的调控端相连；
[0006]控制方法包括转运舱压力控制方法，具体包括如下步骤：控制器根据舱外压力传感器监测的转运舱外压力P随时间t的变换情况，根据参数A＝dP/dt识别出转运舱的四个运行模式：飞机降落阶段的降落模式、飞机上升阶段的上升模式、飞机巡航阶段的巡航模式以及转运舱处于地面的地面模式；
[0007]控制器中预存有转运舱内外压差设定值
△
Pj，控制器实时获取舱内压差传感器监测的转运舱内外压差监测值
△
P；
[0008]当转运舱内外压差设定值
△
Pj＞0时，先开启送风机，再开启排风机，关机顺序则相反，在运行过程中，排风机转速维持稳定不变，控制器比较转运舱内外压差监测值
△
P与转运舱内外压差相对设定值
△
P0来调节送风机转速，具体地，若
△
P0
‑
C＜
△
P＜
△
P0+C，保
持送风机转速不变，C为转运舱内外实际压差与转运舱内外压差设定值的允许偏差值，若
△
P＞
△
P0+C，减小送风机转速，若
△
P＜
△
P0
‑
C，增大送风机转速：其中，当转运舱处于降落模式时，
△
P0≥
△
Pj+|A1|
×
1秒，A1代表飞机机舱内降压率的常数设定值，当转运舱处于上升模式或地面模式时，
△
P0取值为
△
Pj，当转运舱处于巡航模式时，
△
P0≥
△
Pj+0.5|A0|
×
1秒，A0代表飞机机舱内增压率的常数设定值；
[0009]当转运舱内外压差设定值
△
Pj＜0时，先开启排风机，再开启送风机，关机顺序则相反，在运行过程中，送风机转速维持稳定不变，控制器比较转运舱内外压差监测值
△
P与转运舱内外压差相对设定值
△
P0来调节排风机转速，具体地，若
△
P0
‑
C＜
△
P＜
△
P0+C，保持排风机转速不变，若
△
P＞
△
P0+C，增大排风机转速，若
△
P＜
△
P0
‑
C，减小排风机转速；其中，当转运舱处于降落模式或地面模式时，
△
P0取值为
△
Pj，当转运舱处于上升模式时，
△
P0≤
△
Pj
‑
|A1|
×
1秒，当转运舱处于巡航模式时，
△
P0≤
△
Pj
‑
0.5|A0|
×
1秒。
[0010]上述技术方案，通过设置舱外压力传感器来监测转运舱外的环境压力(该转运舱由飞机运输时，舱外压力传感器监测的为飞机机舱内的压力)，控制器根据所述舱外压力传感器监测的转运舱外压力P随时间t的变换情况，识别出转运舱所处具体为降落模式、上升模式、巡航模式还是地面模式，然后根据转运舱所处的不同运行模式，有针对性的调节送风机或排风机的转速，保证转运舱内的压力(包括负压和正压)调控需求。
[0011]在本专利技术的一种优选实施方式中，在转运舱外的上侧、左侧、右侧、前侧和后侧各设置一个舱外压力传感器，控制器实时获取所有舱外压力传感器的信号，控制器根据所有舱外压力传感器有效数据的平均值计算得到转运舱外压力P。
[0012]上述技术方案，通过设置多个舱外压力传感器，将所有舱外压力传感器的平均值作为转运舱外压力P，使得结果更准确。
[0013]在本专利技术的一种优选实施方式中，控制器识别转运舱的运行模式的具体方法为：当A＞A0时，识别为转运舱处于降落模式；当A＜A1时，识别为转运舱处于上升模式；当A1≤A≤A0时，识别为转运舱处于巡航模式或地面模式。
[0014]上述技术方案，引入飞机机舱内增压率的常数设定值A0和飞机机舱内降压率的常数设定值A1，对于不同的机型，用户事先设定合适的A0和A1，控制5器便可根据A与A0和A1的比较识别出转运舱所处的运行模式，操作简单方便。
[0015]在本专利技术的一种优选实施方式中，控制器还可以根据机舱内压力、机舱内温度、飞机的初始速度和加速度，计算A值的方法为：
[0016][0017]其中，η为飞机的密封系数，P0为计算时间段T1内机舱内压力的初始值，R为空气常数，T0为计算时间段T1内机舱内温度的初始值，
△
T1为随高度升高单位高度大气温度的变化值，υ0为计算时间段T1内机舱内速度的初始值，上升为正值，下降为负值，a(t)为t时刻的加速度，向上加速为正值，向下加速为负值，g为重力加速度，t为时刻，t∈T1。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种转运舱环境营造系统的控制方法，其特征在于，所述环境营造系统包括与转运舱的送风口连接的具有送风机的新风机组、与转运舱排风口连接的具有排风机的排风机组、设在转运舱外的舱外压力传感器、以及用于监测转运舱内外压差的舱内压差传感器，所述舱外压力传感器和舱内压差传感器的信号输出端分别与控制器的输入端相连，所述控制器的输出端与送风机和排风机的调控端相连；所述控制方法包括转运舱压力控制方法，具体包括如下步骤：控制器根据所述舱外压力传感器监测的转运舱外压力P随时间t的变换情况，根据参数A＝dP/dt识别出转运舱的四个运行模式：飞机降落阶段的降落模式、飞机上升阶段的上升模式、飞机巡航阶段的巡航模式以及转运舱处于地面的地面模式；控制器中预存有转运舱内外压差设定值
△
Pj，控制器实时获取舱内压差传感器监测的转运舱内外压差监测值
△
P；当转运舱内外压差设定值
△
Pj＞0时，先开启送风机，再开启排风机，关机顺序则相反，在运行过程中，排风机转速维持稳定不变，控制器比较转运舱内外压差监测值
△
P与转运舱内外压差相对设定值
△
P0来调节送风机转速，具体地，若
△
P0
‑
C＜
△
P＜
△
P0+C，保持送风机转速不变，C为转运舱内外实际压差与转运舱内外压差设定值的允许偏差值，若
△
P＞
△
P0+C，减小送风机转速，若
△
P＜
△
P0
‑
C，增大送风机转速：其中，当转运舱处于降落模式时，所述
△
P0≥
△
Pj+|A1|
×
1秒，A1代表飞机机舱内降压率的常数设定值，当转运舱处于上升模式或地面模式时，所述
△
P0取值为
△
Pj，当转运舱处于巡航模式时，所述
△
P0≥
△
Pj+0.5|A0|
×
1秒，A0代表飞机机舱内增压率的常数设定值；当转运舱内外压差设定值
△
Pj＜0时，先开启排风机，再开启送风机，关机顺序则相反，在运行过程中，送风机转速维持稳定不变，控制器比较转运舱内外压差监测值
△
P与转运舱内外压差相对设定值
△
P0来调节排风机转速，具体地，若
△
P0
‑
C＜
△
P＜
△
P0+C，保持排风机转速不变，若
△
P＞
△
P0+C，增大排风机转速，若
△
P＜
△
P0
‑
C，减小排风机转速；其中，当转运舱处于降落模式或地面模式时，所述
△
P0取值为
△
Pj，当转运舱处于上升模式时，所述
△
P0≤
△
Pj
‑
|A1|
×
1秒，当转运舱处于巡航模式时，所述
△
P0≤
△
Pj
‑
0.5|A0|
×
1秒。2.如权利要求1所述的一种转运舱环境营造系统的控制方法，其特征在于，在所述转运舱外的上侧、左侧、右侧、前侧和后侧各设置一个所述舱外压力传感器，控制器实时获取所有舱外压力传感器的信号，控制器根据所有舱外压力传感器有效数据的平均值计算得到所述转运舱外压力P。3.如权利要求1所述的一种转...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭金成，黄雪，居发礼，侯昌垒，
申请(专利权)人：重庆海润节能技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：