一种集体氧气系统的控制装置及方法与流程

本发明属于民用航空直升机供氧设备领域，尤其涉及一种集体氧气系统的控制装置及方法。

背景技术：

1、根据中国民航适航条例中对航空器运营氧气系统需求，海拔3000米以上需要安装氧气系统，同时参照固定翼飞机的适航要求，直升机也应具有判断氧气余量、标识系统运行状态和在氧气余量过低时关闭乘客端供氧的功能。但是目前机上多乘客使用的集体氧气系统控制装置，对系统氧气余量只能通过氧源压力表示系统整体工作状态，对使用人员情况的只能使用系统级的指示灯粗略反映系统整体工作状态。

2、对比检索现有相关专利

3、a.cn108888881a一种民用应急供氧控制方法

4、b.cn102506225a一种氧气瓶开关控制机构

5、目前现有的为多乘客使用的集体氧气系统的控制装置中，所能检索到的专利要么像a专利一样，侧重于氧气面罩单人的压力和流量控制，即从系统终端进行节约用氧的控制；要么像b专利一样，侧重于氧源端的打开关闭的方式方法(机械、电控)，即从氧源端进行准确单一关断控制。

6、现有技术在确定氧气不可用时间并关闭乘客用氧的时机选择时，通常由飞行员通过经验或查询手册，由控制装置显示出来的氧气压力粗略估算用氧时间得出结论；系统级的工作指示灯也仅表示整套系统是否正常运行，无法判断单独每名用氧人员的情况。

技术实现思路

1、本发明解决的技术问题：针对背景技术中的问题，本发明提供一种集体氧气系统的控制装置及方法，解决了现有技术中的无法精准监测并反馈控制的问题。

2、本发明的技术方案：

3、第一方面，本发明提供一种集体氧气系统的控制装置，所述装置包括：一台氧气控制箱13、分布在氧气系统各处的传感器和控制器以及一台供氧面罩性能数据机12；

4、其中，氧气控制箱13的面板上包括三部分：左侧的余氧时间表1、正常工作指示灯2、紧急处置灯3，中间为氧气系统开关4，右侧的飞行员供氧指示灯5、乘客供氧指示灯6；

5、氧气控制箱13的内部包括计算模块7和紧急处置模块8两部分；

6、氧气系统各处的传感器包括氧源传感器9a、飞行员传感器10a、乘客传感器11a，控制器包括氧源电磁活门9b、乘客氧电磁活门11b；

7、氧气控制箱13安装在驾驶舱中央操纵台上；氧源电磁活门9a和氧源传感器9b安装在氧气系统的氧源9上；飞行员传感器10a安装在飞行员氧气插孔组件10上；乘客传感器11a安装在乘客氧气插孔组件11上；乘客氧电磁活门11b安装乘客供氧的管路上。

8、进一步的，

9、余氧时间表1的功能是显示系统剩余氧气可用时间；

10、正常工作指示灯2和紧急处置灯3的功能是显示目前整套系统的工作状态；

11、氧源电磁活门9b和氧气系统开关4配合操作控制整套系统的打开和关闭；

12、供氧面罩性能数据机12功能是向计算模块7和紧急处置模块8输入飞行员和乘客的基础供氧参数；

13、飞行员供氧指示灯5、乘客供氧指示灯6功能是分别显示每个位置的飞行员或乘客是否在供氧状态；

14、氧源传感器9a、飞行员传感器10a、乘客传感器11a分别将对应位置的压力值和工作状态传递到计算模块7；

15、乘客氧电磁活门11b和紧急处置模块8配合控制乘客供氧的打开和关闭状态。

16、进一步的，

17、计算模块7的功能包含连接供氧面罩性能数据机12储存初始数据；接收来自氧源传感器9a、飞行员传感器10a、乘客传感器11a的实时压力信号，并依据基础供氧参数判断每名飞行员和乘客的供氧状态是否正常，将信号反馈到正常工作指示灯2、飞行员供氧指示灯5和乘客供氧指示灯6上。

18、进一步的，

19、所述计算模块7向余氧时间表1反馈实时可用氧气时间的信号，所述实时可用氧气时间的信号包含实时可用氧时间信号和最大耗氧状态的可用氧时间信号；当计算出供氧时间小于30分钟时，点亮紧急处置灯3并向紧急处置模块8反馈机上实际用氧人员组成，使紧急处置模块8可以判断出供氧时间小于15分钟的紧急处置状态。

20、进一步的，

21、紧急处置模块8的功能是连接供氧面罩性能数据机12储存初始数据并得出该配套状态下的最小可用氧时间，在接收到计算模块7的可用供氧状态信号，当计算出低于最小可用氧时间时，向乘客氧电磁活门11b给出关闭信号，关闭乘客供氧指示灯6。

22、第二方面，本发明还提供一种集体氧气系统的控制方法，所述方法为应急工作状态，包括：

23、当直升机在氧气系统工作一段时间消耗大量氧气后，计算模块7计算出的机上所有人可用氧时间小于30分钟后，氧气控制箱13上的紧急处置灯3将点亮，提醒飞行员下降高度至无需用氧的海拔3000以下高度或降落；

24、如果直升机继续飞行，当氧气控制箱13中的紧急处置模块8计算出的机上所有人可用氧时间小于15分钟后，除紧急处置灯3持续点亮外，紧急处置模块8将对所有乘客氧电磁活门11b给出关闭信号，关闭舱内所有乘客的乘客氧气插孔组件11供氧，优先保证飞行员用氧至高度降至安全高度或降落，此时乘客供氧指示灯6将全部熄灭。

25、进一步的，

26、在所述应急工作装置之前，所述方法还包括正常工作状态：

27、直升机达到氧气系统工作高度开始工作后，氧气系统开关4调至打开位置，飞行员和乘客开始正常呼吸氧气，此时由飞行员传感器10a和乘客传感器11a采集机上此时飞行员面罩和乘客面罩的使用情况，并点亮对应位置的飞行员供氧指示灯5和乘客供氧指示灯6，同时正常工作指示灯2为点亮状态，此时余氧时间表1显示值为飞行前初始设定时的用氧时间；

28、氧气系统开始工作后每间隔3分钟，飞行员传感器10a、乘客传感器11a和氧源传感器9a开始循环采集各处工作压力，确认实际机上工作的氧气面罩数量类型、数量和氧源9中的氧气压力，计算模块7开始更新给出余氧时间表1的实时数值，帮助飞行员掌握氧气系统实际状态；

29、用氧工作过程中飞行员可以通过飞行员供氧指示灯5、乘客供氧指示灯6确认每位机上乘客是否在用氧，并提醒相关乘客在高海拔高度及时呼吸航空氧气。

30、进一步的，

31、在所述正常工作状态之前，所述方法还包括飞行前状态：

32、直升机通电，打开氧气系统开关4至工作位置，将供氧面罩性能数据机12连接到氧气控制箱13上，将本次飞行中将使用的飞行员和乘客氧气面罩的各项参数输入到氧气控制箱13内的计算模块7和紧急处置模块8中，此时计算模块7会依据机上最大飞行员和乘客数量、最大耗氧状态给出目前氧源的可用氧时间，并在余氧时间表1上显示；

33、关闭氧气系统开关4至关闭位置，断开连接完成飞行前工作；在未发生应急工作状态时或未更换不同型号的氧气面罩时无需重复进行该飞行前工作。

34、本发明技术方案提出一种集体氧气系统的控制装置及方法，通过对系统中氧源9部分、供氧(飞行员氧气插孔组件10、乘客氧气插孔组件11)部分进行压力采集识别，给出氧源压力信号和供氧工作状态信号；通过装置内的计算模块7将氧源压力信号值与初始设定的耗氧值、供氧工作采集的信号值进行分析计算，直观的给出用氧时间并持续更新该时间；通过计算模块7判断实时的耗氧值与氧源实时压力关系得出的供氧剩余时间是否低于30分钟，点亮紧急处置灯3给出紧急处置提醒；通过紧急处置模块8计算用氧时间小于15分钟时自动关闭乘客氧气插孔组件11的动作，保证驾驶员紧急处置时间；同时整个系统工作时可以实时观察每一名用氧乘客指示灯和系统警示灯，做出确认乘客状态或紧急状态的下降高度或降落动作。解决了现有技术中的无法精准监测并反馈控制的问题。