飞机电动舱门安全控制系统及其控制方法
【专利摘要】一种飞机电动舱门安全控制系统及其控制方法，既可以在地面给操作人员准确的指示，又能够在飞行中可靠地切断电动舱门供电。所述安全控制系统包括：外部信号模块，该外部信号模块具有轮载总线信号模块、发动机慢车信号模块及轮载硬线信号模块；传感器模块，该传感器模块具有上锁传感器，用于对飞机电动舱门的上锁位置的位置信号进行采集；传感器处理及控制模块，该传感器处理及控制模块基于轮载总线信号模块、发动机慢车信号模块及传感器模块中的上锁传感器采集到的信号，来控制是否对继电器供电；电动舱门控制器，该电动舱门控制器基于轮载硬线模块及舱门打开指令，控制电动舱门的打开及关闭。
【专利说明】飞机电动舱门安全控制系统及其控制方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种飞机电动舱门控制系统及其控制方法，具体来说，涉及用于防止飞机电动舱门在地面能够安全操作且在飞行中不会意外打开的飞机电动舱门安全控制系统及其控制方法。
【背景技术】
[0002]在经历了 90年代两次货舱门事故后，FAA(美国联邦航空管理局)在2004年发布了 FAR25-114修正案，对舱门安全标准提出了非常严格的要求。
[0003]在之前的飞机设计中，采用电控方式驱动的电动舱门并没有提供可靠的操作指示，同时也没有在飞行中切断舱门的供电。因此，电动舱门的操作者无法得到舱门状态的准确信息和操作的明确指示，容易误操作而损坏舱门的门锁机构，从而导致空中增压过程中出现危险状况。更为严重的是，以前的飞机设计中电动舱门是带电飞行的，由于电动控制系统逻辑错误或其它因素，可能导致电动舱门在飞行中工作而打开舱门，造成飞机失压而造成重大后果。
[0004]在新的适航条款中，要求“所有起动任何门的解锁和解闩的动力源必须在飞行前自动与锁闩和锁定系统断开，并且在飞行中不能给门恢复动力”，因此，如何设计一种安全控制系统及控制方法来满足性能要求和保证飞机安全便成为亟待解决的技术问题。
[0005]另外，在此所指的“安全”的另一个含义是地面操作的安全，希望能够设计一种舱门的每一步动作如关闭、上闩和上锁都在控制面板上有清晰的显示的安全控制系统及控制方法。
【发明内容】
[0006]本发明为了解决上述技术问题而作，其目的在于提供一种既可以在地面给操作人员准确的指示，又能够在飞行中能够可靠地切断电动舱门供电的飞机电动舱门安全控制系统及其控制方法，其能够充分地满足适航条款要求，并能保证飞机安全。
[0007]本发明的第一方面的飞机电动舱门安全控制系统的特征是，包括:外部信号模块，该外部信号模块具有轮载总线信号模块、发动机慢车信号模块及轮载硬线信号模块；传感器模块，该传感器模块具有多个传感器，用于对飞机电动舱门的不同位置的位置信号进行采集；传感器处理及控制模块，该传感器处理及控制模块基于轮载总线信号模块、发动机慢车信号模块及传感器模块，来对继电器供电；电动舱门控制器，该电动舱门控制器基于轮载硬线模块及舱门打开指令，来将电动舱门的打开及关闭。
[0008]本发明的第二方面的飞机电动舱门安全控制系统是在本发明的第一方面的飞机电动舱门安全控制系统的基础上，其特征是，还包括舱门控制面板，该舱门控制面板具有与多个传感器对应的位置显示区域。
[0009]本发明的第三方面的飞机电动舱门安全控制系统是在本发明的第二方面的飞机电动舱门安全控制系统的基础上，其特征是，所述舱门控制面板还具有错误显示区域。[0010]本发明的第四方面的飞机电动舱门安全控制系统是在本发明的第二方面的飞机电动舱门安全控制系统的基础上，其特征是，所述舱门控制面板还具有用于控制舱门打开、关闭的开关元件。
[0011]本发明的第五方面的飞机电动舱门安全控制系统是在本发明的第一方面的飞机电动舱门安全控制系统的基础上，其特征是，所述传感器模块中的多个传感器为接近传感器。
[0012]本发明的第六方面的飞机电动舱门安全控制系统的控制方法是本发明的第一方面至第五方面中的任一方面的飞机电动舱门安全控制系统的控制方法，其特征是，基于利用传感器模块中的上锁传感器采集到的飞机电动舱门的上锁位置的位置信号以及利用轮载总线信号模块和发动机慢车信号模块采集到的信号，来控制是否对继电器上电，在继电器上电的情况下，使控制器上电，并基于利用轮载硬线信号模块采集到的信号及舱门打开指令，来控制电动舱门的打开及关闭。
[0013]本发明的第七方面的控制方法是在本发明的第六方面的控制方法的基础上，其特征是，在多个所述传感器采集到的位置信号为均处于接近位置，且轮载总线信号模块采集到的信号为飞机位于地面，且发动机慢车总线信号采集到的信号为飞机处于慢车的情况下，对继电器上电，在上锁传感器采集到的位置信号中的信号没有处于接近位置，或轮载总线信号模块采集到的信号不为飞机位于地面，或发动机慢车总线信号采集到的信号不为飞机处于慢车的情况下，脱开继电器。
[0014]本发明的第八方面的控制方法是在本发明的第六方面的控制方法的基础上，其特征是，在轮载硬线信号模块采集到的信号为真，且舱门打开指令为真的情况下，舱门电动机动作，来将电动舱门打开，在轮载硬线信号模块采集到的信号为假，或舱门打开指令为假的情况下，不进行电动舱门的打开动作，同时，将系统错误信息反馈至舱门控制面板的内部错误显示区域。
[0015]本发明的第九方面的控制方法是在本发明的第六方面的控制方法的基础上，其特征是，在正常情况下，将关闭传感器、上R传感器及上锁传感器的位置情况显示在舱门控制面板的各位置显示区域。
[0016]根据本发明的飞机电动舱门安全控制系统及其方法，与现有技术相比，采用一个单独的控制面板，并提供开关元件、位置显示区域和内部错误显示区域来给操作者可靠安全的指示和警告，同时，在电动舱门控制器中加入轮载硬线信号作为舱门电动机起动的控制条件，因此，进一步提高了电动舱门的安全标准，能够将操作人员的误操作因素降低到可接受水平，并且能够完全可靠地切断飞行过程中电动舱门的供电，能够充分满足新适航条例要求和飞机设计安全标准。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]图1是表示本发明的飞机电动舱门安全控制系统的功能示意图。
[0018]图2是表示本发明的飞机电动舱门安全控制系统的控制逻辑图。
【具体实施方式】
[0019]以下，参照附图，对本发明的飞机电动舱门安全控制系统进行说明。图1是表示本发明的飞机电动舱门安全控制系统的功能示意图，图2是表示本发明的飞机电动舱门安全控制系统的控制逻辑图。
[0020]如图1所示，在本发明的飞机电动舱门安全控制系统中，包括外部信号模块、传感器模块、供电模块、传感器处理及控制模块11、舱门控制面板15、继电器14及电动舱门控制器26。
[0021]外部信号模块例如包括轮载总线信号模块1、发动机慢车信号模块2及轮载硬线信号模块13。
[0022]传感器模块例如包括三个接近传感器3、4、5，用于采集电动舱门的关闭、上闩和上锁三个位置的位置信号。
[0023]上述轮载总线信号模块1、发动机慢车信号模块2及三个接近传感器3、4、5采集到的位置信号被处理并集成在传感器处理及控制单元11中。通过上述轮载总线信号模块1，来判断飞机是否位于地面(或者是否处于飞行状态)，通过上述发动机慢车信号模块2，来判断飞机是否处于慢速状态(或是是否处于高速飞行或滑行状态)。通过用于采集电动舱门的上锁位置的位置信号的接近传感器(上锁传感器)5，来判断飞机的舱门是否上锁(解锁)。控制器根据这两个信号模块1、2及接近传感器(上锁传感器)5的逻辑来判断飞机状态，进而进行上电逻辑12的判断，来控制电动舱门控制器的继电器14供电。
[0024]供电模块例如具有地面电源7和应急供电6。通常情况下，利用地面电源7对处理器处理及控制单元11及继电器14进行供电。当例如地面电源7失常等紧急情况下，电动舱门的操作者可使用应急供电6，来对处理器处理及控制单元11供电。
[0025]舱门控制面板15具有显示位置和显示系统错误的功能。例如，关闭传感器，即用于采集电动舱门的关闭位置的位置信号的接近传感器3与位置显示区域16电连接；上闩传感器，即用于采集电动舱门的上闩位置的位置信号的接近传感器4与位置显示区域17电连接；上锁传感器，即用于采集电动舱门的上锁位置的位置信号的接近传感器5与位置显示区域18电连接。上述关闭传感器3、上闩传感器4及上锁传感器5通过位置显示区域16?18，告知电动舱门的操作者各传感器是否处于接近位置。
[0026]此外，在舱门控制面板15上设置有开关元件20，通过开关元件20来提供将飞机电动舱门打开或关闭的舱门开启命令22。
[0027]在继电器14上电后，电动舱门控制器26进行电源转换和逻辑控制，并根据轮载硬线信号13和舱门开启命令22来控制飞机电动舱门的打开和关闭。在电动舱门控制器26中，当出现不满足电动舱门打开逻辑的情况下，这种内部错误便会反馈至舱门控制面板15的内部错误显示区域19上。
[0028]以下，参照图2并结合图1，对本发明的飞机电动舱门安全控制系统的控制逻辑进行说明。
[0029]如图2所示，当根据上述轮载总线信号模块I判断为飞机位于地面，根据上述发动机慢车信号模块2判断为飞机处于慢速状态，并且上锁传感器5判断为飞机的舱门处于解锁位置时，对继电器14上电,进而对电动舱门控制器26供电。
[0030]反之，在上述轮载总线信号模块1、发动机慢车信号模块2及上锁传感器5中的任一判断为否的情况下，则脱开继电器14，从而不对电动舱门控制器26供电，并且将错误信息反馈至舱门控制面板15的相应的位置显示区域，以提供操作者可靠安全的指示和警告。[0031]另外，在正常情况下，将关闭传感器3、上闩传感器4及上锁传感器5的位置情况显示在各位置显示区域16、17、18，有利于机组人员按步骤进行操作。
[0032]在电动舱门控制器26上电后，进行内部电源转换24。
[0033]在电动舱门控制器26的判断逻辑中，当判断为具有舱门打开指令22，且轮载硬线信号模块13判断为真的情况下，舱门电动机动作，来将电动舱门打开。
[0034]反之，若不具有舱门打开指令22，或是轮载硬线信号13判断为假时，不进行电动舱门的打开动作，同时，将系统错误信息反馈至舱门控制面板15的内部错误显示区域19上。
[0035]熟悉本领域的技术人员易于想到其它的优点和修改。因此，在其更宽泛的上来说，本发明并不局限于这里所示和所描述的具体细节和代表性实施例。因此，可以在不脱离如所附权利要求书及其等价物所限定的总体发明概念的精神或范围的前提下做出修改。
[0036]在上述实施方式中，传感器模块中的多个传感器(关闭传感器、上闩传感器、上锁传感器)3、4、5为接近传感器，但本发明不局限于此，只要能够用于采集电动舱门的不同位置的位置信号的传感器，则传感器的类型不受限制。
【权利要求】
1.一种飞机电动舱门安全控制系统，其特征在于，包括: 外部信号模块，该外部信号模块具有轮载总线信号模块、发动机慢车信号模块及轮载硬线信号模块； 传感器模块，该传感器模块具有上锁传感器，用于对飞机电动舱门的上锁位置的位置信号进行采集； 传感器处理及控制模块，该传感器处理及控制模炔基于利用轮载总线信号模块、发动机慢车信号模块及传感器模块中的上锁传感器采集到的信号，来控制是否对继电器供电； 电动舱门控制器，该电动舱门控制器基于利用轮载硬线模块采集到的信号及舱门打开指令，来控制电动舱门的打开及关闭。
2.如权利要求1所述的飞机电动舱门安全控制系统，其特征在于， 所述传感器模块还具有关闭传感器、上闩传感器， 所述飞机电动舱门安全控制系统还包括舱门控制面板，该舱门控制面板具有与所述关闭传感器、上闩传感器及上锁传感器相对应的位置显示区域。
3.如权利要求2所述的飞机电动舱门安全控制系统，其特征在于， 所述舱门控制面板还具有错误显示区域，该错误显示区域用于显示系统错误信息。
4.如权利要求2所述的飞机电动舱门安全控制系统，其特征在于， 所述舱门控制面板还具有用于控制舱门打开、关闭的开关元件。
5.如权利要求1所述的飞机电动舱门安全控制系统，其特征在于， 所述传感器模块中的传感器为接近传感器。
6.—种如权利要求1至5中任一项所述的飞机电动舱门安全控制系统的控制方法,其特征在于， 基于利用传感器模块中的上锁传感器采集到的飞机电动舱门的上锁位置的位置信号以及利用轮载总线信号模块和发动机慢车信号模块采集到的信号，来控制是否对继电器上电， 在继电器上电的情况下，使控制器上电，并基于利用轮载硬线信号模块采集到的信号及舱门打开指令，来控制电动舱门的打开及关闭。
7.如权利要求6所述的飞机电动舱门安全控制系统的控制方法，其特征在于， 在上锁传感器采集到的位置信号为处于解锁位置，且轮载总线信号模块采集到的信号为飞机位于地面，且发动机慢车总线信号采集到的信号为飞机处于慢车的情况下，对继电器上电， 在上锁传感器采集到的位置信号中的信号没有处于解锁位置，或轮载总线信号模块采集到的信号不为飞机位于地面，或发动机慢车总线信号采集到的信号不为飞机处于慢车的情况下，脱开继电器。
8.如权利要求6所述的飞机电动舱门安全控制系统的控制方法，其特征在于， 在轮载硬线信号模块采集到的信号为真，且舱门打开指令为真的情况下，舱门电动机动作，来将电动舱门打开， 在轮载硬线信号模块采集到的信号为假，或舱门打开指令为假的情况下，不进行电动舱门的打开动作，同时，将系统错误信息反馈至舱门控制面板的内部错误显示区域。
9.如权利要求6所述的飞机电动舱门安全控制系统的控制方法，其特征在于，在正常情况下，将关闭传感器、上R传感器及上锁传感器的位置情况显示在舱门控制面板的各位置显示区域 。
【文档编号】E05F15/10GK103967373SQ201410186672
【公开日】2014年8月6日 申请日期:2014年5月5日 优先权日:2014年5月5日
【发明者】孙欢庆, 赵健, 程海龙, 汪洋 申请人:中国商用飞机有限责任公司, 中国商用飞机有限责任公司上海飞机设计研究院