飛機(jī)加油車電控聯(lián)鎖系統(tǒng)設(shè)計(jì)

劉寧榮

摘 要：根據(jù)飛機(jī)加油車安全需求特點(diǎn)，作者以設(shè)計(jì)飛機(jī)加油車電控聯(lián)鎖系統(tǒng)為實(shí)際案例，詳細(xì)介紹了飛機(jī)加油車電控聯(lián)鎖系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路、系統(tǒng)功能和技術(shù)參數(shù)，并以系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用效果對(duì)系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)和運(yùn)行注意要點(diǎn)進(jìn)行了分析總結(jié)。

關(guān)鍵詞：飛機(jī)加油車 電控聯(lián)鎖 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

中圖分類號(hào)：U469 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2012）10（c）-0078-01

飛機(jī)加油車在加油過(guò)程中，加油車多個(gè)設(shè)施必須與飛機(jī)或供油管網(wǎng)連接，這些連接到飛機(jī)或供油管網(wǎng)的設(shè)施在加油結(jié)束后，必須全部復(fù)位到指定位置才允許加油車駛離，否則將會(huì)導(dǎo)致?lián)p壞飛機(jī)或油料泄漏，嚴(yán)重的還可能導(dǎo)致飛行事故。

為此，為防止因操作失誤導(dǎo)致事故，在飛機(jī)加油車上普遍采用了聯(lián)鎖控制系統(tǒng)，即：只要飛機(jī)加油車的設(shè)施沒(méi)有完全復(fù)位，系統(tǒng)將強(qiáng)制制動(dòng)車輛。

但國(guó)內(nèi)早期飛機(jī)加油車聯(lián)鎖系統(tǒng)采用的是氣控技術(shù)，存在冬季氣路凝結(jié)水結(jié)冰、氣體壓縮動(dòng)作遲緩、氣控元件磨損等諸多缺陷，不僅降低了飛機(jī)加油車的使用效率，因氣控聯(lián)鎖系統(tǒng)缺陷未能防止操作失誤導(dǎo)致的事故也時(shí)有發(fā)生。

深圳承遠(yuǎn)航空油料有限公司為消除氣控聯(lián)鎖系統(tǒng)存在的缺陷，自主研發(fā)了飛機(jī)加油車數(shù)字式電控聯(lián)鎖系統(tǒng)。系統(tǒng)經(jīng)論證、設(shè)計(jì)、試驗(yàn)和產(chǎn)品轉(zhuǎn)化過(guò)程，目前已成為飛機(jī)加油車必備安全裝置在飛機(jī)加油車普遍使用。

1 同類技術(shù)現(xiàn)狀

電控聯(lián)鎖系統(tǒng)開(kāi)發(fā)之前，國(guó)產(chǎn)飛機(jī)加油車均采用氣控聯(lián)鎖系統(tǒng)，由于電控聯(lián)鎖系統(tǒng)安全性和可靠性高，現(xiàn)已成為國(guó)產(chǎn)飛機(jī)加油車安全聯(lián)鎖、高度限制、速度管理和GPS定位等綜合車輛安全管理系統(tǒng)的執(zhí)行平臺(tái)，國(guó)內(nèi)主要的管線飛機(jī)加油車已將其轉(zhuǎn)化為定型為飛機(jī)加油車的必備安全設(shè)備。

在國(guó)際上，雖然使用飛機(jī)加油車電控聯(lián)鎖技術(shù)早于國(guó)內(nèi)，但其功能仍局限在單一的安全聯(lián)鎖，未能擴(kuò)展應(yīng)用到其它安全技術(shù)領(lǐng)域。

2 系統(tǒng)功能及技術(shù)指標(biāo)

（1）聯(lián)鎖控制輸入：系統(tǒng)有14個(gè)聯(lián)鎖控制輸入接口，最多可分別采集14個(gè)復(fù)位狀態(tài)信號(hào)或其它控制源信號(hào)。

（2）聯(lián)鎖制動(dòng)：任一聯(lián)鎖點(diǎn)未復(fù)位，系統(tǒng)將強(qiáng)制制動(dòng)車輛，制動(dòng)時(shí)間不大于0.5 s。

（3）聯(lián)鎖狀態(tài)顯示：14個(gè)聯(lián)鎖點(diǎn)檢測(cè)點(diǎn)復(fù)位狀態(tài)均在駕駛室聯(lián)鎖顯示板LED燈顯示。

（4）聯(lián)鎖報(bào)警：系統(tǒng)聯(lián)鎖點(diǎn)未完全復(fù)位，除鎖顯示板顯示外，還同時(shí)發(fā)出聲光警告。

（5）聯(lián)鎖制動(dòng)超越：系統(tǒng)故障等情況需在聯(lián)鎖狀態(tài)移動(dòng)車輛時(shí)，可超越聯(lián)鎖制動(dòng)。

（6）非聯(lián)鎖點(diǎn)確認(rèn)：核查不能與系統(tǒng)直接作用的重要部位復(fù)位狀態(tài)，必須按下確認(rèn)按鈕才能解除聯(lián)鎖。

（7）行車高度限制：車輛接近低于允許的行車高度障礙時(shí)，系統(tǒng)強(qiáng)制制動(dòng)車輛。5 km行駛速度有效制動(dòng)距離不大于0.7 m。

（8）行車聯(lián)鎖制動(dòng)超越：當(dāng)車輛行駛速度大于6 km/h，系統(tǒng)自動(dòng)解除聯(lián)鎖制動(dòng)功能。

（9）聯(lián)鎖觸發(fā)電流：聯(lián)鎖觸發(fā)電流不大于100μA。

（10）系統(tǒng)工作環(huán)境溫度：-30 ℃～+65 ℃。

（11）系統(tǒng)電源：工作電壓12 V或24 V，工作電流不大于70 mA。

3 系統(tǒng)設(shè)計(jì)介紹

（1）飛機(jī)加油車電控聯(lián)鎖系統(tǒng)以CMOS集成電路為核心控制元件設(shè)計(jì)成一體化電控聯(lián)鎖控制主板，并配置必要的聯(lián)鎖檢測(cè)開(kāi)關(guān)和制動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)組成飛機(jī)加油車安全聯(lián)鎖系統(tǒng)。

（2）系統(tǒng)根據(jù)需求設(shè)計(jì)了14個(gè)聯(lián)鎖輸入端，可分別采集14個(gè)聯(lián)鎖狀態(tài)信號(hào)。現(xiàn)行方案實(shí)現(xiàn)的功能有：取力器、地井接頭、地井膠管托架、升降平臺(tái)、平臺(tái)加油接頭、卷盤(pán)加油接頭、飛機(jī)油箱蓋、靜電接地線夾、飛機(jī)油箱蓋板確認(rèn)等。

（3）聯(lián)鎖制動(dòng)采用氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，制動(dòng)反應(yīng)速度快，制動(dòng)力量等效駕駛員剎車，消除了其它聯(lián)鎖制動(dòng)方式存在大油門(mén)失效的缺陷。

（4）駕駛室設(shè)計(jì)了聯(lián)鎖點(diǎn)顯示功能，采用LED作為發(fā)光元件，操作人員可根據(jù)LED顯示燈準(zhǔn)確判斷未復(fù)位聯(lián)鎖點(diǎn)位置，維修人員也可根據(jù)LED顯示燈快速查找故障點(diǎn)。

（5）聯(lián)鎖點(diǎn)未復(fù)位時(shí)，除聯(lián)鎖顯示板顯示相應(yīng)未復(fù)位點(diǎn)和制動(dòng)車輛外，同時(shí)以聲光報(bào)警，提醒操作人員有未復(fù)位的設(shè)施，以便及時(shí)采取處置措施。

（6）系統(tǒng)設(shè)計(jì)了聯(lián)鎖制動(dòng)超越功能，因特殊情況需要緊急移動(dòng)車輛時(shí)，可超越聯(lián)鎖制動(dòng)功能，但此時(shí)聯(lián)鎖顯示和聯(lián)鎖聲光警告仍不會(huì)解除，以提醒操作人員車輛處于不正常狀態(tài)。

（7）系統(tǒng)設(shè)計(jì)了非聯(lián)鎖點(diǎn)確認(rèn)功能，該功能在任何一個(gè)聯(lián)鎖點(diǎn)觸發(fā)后自鎖，此后即便所有聯(lián)鎖點(diǎn)復(fù)位，系統(tǒng)仍不會(huì)解除聯(lián)鎖制動(dòng)，而必須按下警示確認(rèn)按鈕后才能解除聯(lián)鎖制動(dòng)，該功能是用于排除不能與系統(tǒng)直接作用的其它重要部位風(fēng)險(xiǎn)。

（8）為防止飛機(jī)加油車駛?cè)氩粷M足行車高度的場(chǎng)所（如部分飛機(jī)翼下）導(dǎo)致事故，系統(tǒng)結(jié)合超聲波測(cè)距技術(shù)，在車輛接近行車允許高度一下障礙時(shí)，強(qiáng)制制動(dòng)車輛。

（9）系統(tǒng)在行駛速度超過(guò)6 km/h時(shí)，通過(guò)速度傳感器解除聯(lián)鎖制動(dòng)，是為避免加油車在高速行駛狀態(tài)因顛簸跳動(dòng)觸發(fā)聯(lián)鎖制動(dòng)，造成人員傷害。

4 系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)

（1）完全自主研發(fā)，其擴(kuò)展功能強(qiáng)大，除容易實(shí)現(xiàn)聯(lián)鎖控制點(diǎn)擴(kuò)展外，其輸入信號(hào)源的靈活性也便于其它功能擴(kuò)展。

（2）系統(tǒng)采用CMOS集成電路為核心控制元件，外部電器元件少，主板架構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，便于安裝和維修。

（3）系統(tǒng)的內(nèi)外聯(lián)鎖顯示功能，使操作人員有效性檢查可以一次性完全脫離聯(lián)鎖設(shè)施，使日常檢查更為簡(jiǎn)單，降低了工作強(qiáng)度。

（4）靜電接地聯(lián)鎖點(diǎn)實(shí)現(xiàn)了導(dǎo)電性能自檢，不需再進(jìn)行接地線導(dǎo)電檢測(cè)。

5 結(jié)論

飛機(jī)加油車電控聯(lián)鎖系統(tǒng)通過(guò)在國(guó)內(nèi)多個(gè)機(jī)場(chǎng)實(shí)際使用，其聯(lián)鎖邏輯控制動(dòng)作準(zhǔn)確，未出現(xiàn)過(guò)聯(lián)鎖控制誤動(dòng)作，不僅為飛機(jī)加油車提供了可靠的安全聯(lián)鎖手段，顯著提高了飛機(jī)加油車的運(yùn)行效率，而且為其它安全技術(shù)在飛機(jī)加油車上的應(yīng)用提供了一個(gè)很好的執(zhí)行平臺(tái)。

參考文獻(xiàn)

[1] 閻石.數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)[M].北京：高等教育出版社，2008.

[2] 楊坤，張國(guó)臣.中國(guó)航空油料專業(yè)培訓(xùn)教材《民航飛機(jī)加油》[M].北京：中國(guó)法制出版社，2000.