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超高海拔条件下某艇主机启动控制系统

阅读：210发布：2022-07-04

专利汇可以提供超高海拔条件下某艇主机启动控制系统专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明公开了超高海拔条件下某艇主机启动控制系统，包括自动盘车装置、自动控制模块、气体释放装置与系统总控台，所述自动控制模块包括PLC 控制器、电源模块、信息感知模块、数据分析处理模块、电磁阀驱动模块、通讯显示模块与声光报警模块，所述气体释放装置包括高压空气瓶气体释放装置和氧气瓶气体释放装置，所述系统总控台包括系统总控台本体、多个控制按钮与开关，其实现了启动系统的智能化，能实时检测柴油机启动前后的状态，有效提高了某艇主机的启动性能，降低了故障率，延长了柴油机的使用寿命。，下面是超高海拔条件下某艇主机启动控制系统专利的具体信息内容。

权利要求

1.超高海拔条件下某艇主机启动控制系统，其特征在于，包括自动盘车装置、自动控制模块、气体释放装置与系统总控台，所述自动盘车装置、气体释放装置与自动控制模块相连接，所述自动控制模块包括PLC控制器、电源模块、信息感知模块、数据分析处理模块、电磁阀驱动模块、通讯显示模块与声光报警模块，所述信息感知模块输出端与数据分析处理模块相连接，所述数据分析处理模块输出端与PLC控制器相连接，所述电磁阀驱动模块与PLC控制器输出端连接，所述PLC控制器、信息感知模块、数据分析处理模块、声光报警模块均与通讯显示模块输入端连接，所述信息感知模块包括气体压力传感器、气体温度传感器、氧传感器、体积流量计、气瓶数显压力计、曲轴转速传感器、不透光烟度计、排气温度传感器、机油压力传感器、冷却水温传感器，所述数据分析处理模块主要由ECU单元构成，所述通讯显示模块为LDE显示屏，所述声光报警模块包括语音指示装置与 LED灯光指示装置，所述语音指示装置包括语音驱动电路与扬声器，所述LED灯光指示装置由LED红灯与LED绿灯组成，所述气体释放装置包括高压空气瓶气体释放装置和氧气瓶气体释放装置，所述氧气瓶气体释放装置上设有第一管路与第二管路，所述第一管路与所述第二管路上分别设有第一电磁阀与第二电磁阀，所述高压空气瓶气体释放装置上设有第三管路，所述第三管路上设有第三电磁阀，所述第一电磁阀包括壳体、阀座、阀芯、线圈、弹簧与拉杆，所述线圈、阀芯与弹簧在壳体内安装连接，所述线圈在阀芯与弹簧四周安装连接，所述阀芯在弹簧下端安装连接，所述拉杆的一端与所述阀芯的顶部固定连接，所述拉杆的另一端垂直固定连有压杆，所述压杆的一侧固定连有支杆，第一固定柱，所述支杆的底面与所述壳体垂直固定连接，所述壳体上固定设有第二固定柱，所述第二固定柱与所述第一固定柱相对称，所述第一固定柱与所述第二固定柱之间的距离为0.5-1CM，所述第一固定柱与所述第二固定柱上套有垂直弹簧，所述壳体上设有固定管，所述垂直弹簧位于所述固定管内，所述固定管的高度大于所述第二固定柱的高度，所述压杆压至最低时，所述阀芯为完全打开状态，所述弹簧为压缩状态，所述阀座在壳体下端安装连接，所述阀座左侧设有一进气口，所述阀座右侧设有一出气口，所述系统总控台包括系统总控台本体、多个控制按钮与开关，所述多个控制按钮与所述开关均在系统总控台本体上安装连接。
2.根据权利要求1所述超高海拔条件下某艇主机启动控制系统，其特征在于，所述自动盘车装置为用24V蓄电池作为动力源的电动盘车装置，所述自动盘车装置上设有一计圈器，可以测量盘车齿轮转动圈数。
3.根据权利要求1所述超高海拔条件下某艇主机启动控制系统，其特征在于，所述PLC控制器为PLC可编程控制器。
4.根据权利要求1所述超高海拔条件下某艇主机启动控制系统，其特征在于，所述电源模块利用24V 蓄电池经过调压转换后为整个系统供电。
5.根据权利要求1所述超高海拔条件下某艇主机启动控制系统，其特征在于，所述阀芯底端设有一密封圈，所密封圈为橡胶材质。
6.根据权利要求1所述超高海拔条件下某艇主机启动控制系统，其特征在于，所述第一电磁阀、第二电磁阀与第三电磁阀结构形状均相同。

说明书全文

超高海拔条件下某艇主机启动控制系统

技术领域

[0001] 本发明涉及柴油机技术领域，具体涉及超高海拔条件下某艇主机启动控制系统。

背景技术

[0002] 空气中的含氧量随着海拔的升高在不断下降，在海拔高度0米时大气压力为101.2KPa，空气含氧量下降0％，空气含氧量为20.95％，为0海拔含氧量的100％；在海拔高度4000米时大气压力仅为61.3KPa，空气含氧量比0海拔时下降了6.4％，空气中含氧量为
14.55％，仅为0海拔含氧量的69.5％，同时海拔高度与空气温度还具有一定关系：海拔每升高1000米，气温下降6.5度，某艇主机工作在4200以上的超高海拔条件下，由于海拔高的地区大气压力低、空气中氧含量比平原地区要低，加上超高海拔地区环境温度较低，温差较大，进入柴油机气缸内的空气质量差，压缩终点压力及温度达不到应有的标准，导致工作在超高海拔地区小艇上的主机启动困难。长时间启动困难，会减少柴油机的使用寿命。

发明内容

[0003] 本发明的目的在于提供超高海拔条件下某艇主机启动控制系统，以解决上述背景技术中提出的问题，其实现了启动系统的智能化，能实时检测柴油机启动前后的状态，有效提高了某艇主机的启动性能，降低了故障率，延长了柴油机的使用寿命。

[0004] 为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：超高海拔条件下某艇主机启动控制系统，包括自动盘车装置、自动控制模块、气体释放装置与系统总控台，所述自动盘车装置、气体释放装置与自动控制模块相连接，所述自动控制模块包括PLC控制器、电源模块、信息感知模块、数据分析处理模块、电磁阀驱动模块、通讯显示模块与声光报警模块，所述信息感知模块输出端与数据分析处理模块相连接，所述数据分析处理模块输出端与PLC控制器相连接，所述电磁阀驱动模块与PLC控制器输出端连接，所述PLC控制器、信息感知模块、数据分析处理模块、声光报警模块均与通讯显示模块输入端连接，所述信息感知模块包括气体压力传感器、气体温度传感器、氧传感器、体积流量计、气瓶数显压力计、曲轴转速传感器、不透光烟度计、排气温度传感器、机油压力传感器、冷却水温传感器，所述数据分析处理模块主要由ECU单元构成，所述通讯显示模块为LDE显示屏，所述声光报警模块包括语音指示装置与 LED灯光指示装置，所述语音指示装置包括语音驱动电路与扬声器，所述LED灯光指示装置由LED红灯与LED绿灯组成，所述气体释放装置包括高压空气瓶气体释放装置和氧气瓶气体释放装置，所述氧气瓶气体释放装置上设有第一管路与第二管路，所述第一管路与所述第二管路上分别设有第一电磁阀与第二电磁阀，所述高压空气瓶气体释放装置上设有第三管路，所述第三管路上设有第三电磁阀，所述第一电磁阀包括壳体、阀座、阀芯、线圈、弹簧与拉杆，所述线圈、阀芯与弹簧在壳体内安装连接，所述线圈在阀芯与弹簧四周安装连接，所述阀芯在弹簧下端安装连接，所述拉杆的一端与所述阀芯的顶部固定连接，所述拉杆的另一端垂直固定连有压杆，所述压杆的一侧固定连有支杆，第一固定柱，所述支杆的底面与所述壳体垂直固定连接，所述壳体上固定设有第二固定柱，所述第二固定柱与所述第一固定柱相对称，所述第一固定柱与所述第二固定柱之间的距离为0.5-1CM，所述第一固定柱与所述第二固定柱上套有垂直弹簧，所述壳体上设有固定管，所述垂直弹簧位于所述固定管内，所述固定管的高度大于所述第二固定柱的高度，所述压杆压至最低时，所述阀芯为完全打开状态，所述弹簧为压缩状态，所述阀座在壳体下端安装连接，所述阀座左侧设有一进气口，所述阀座右侧设有一出气口，所述系统总控台包括系统总控台本体、多个控制按钮与开关，所述多个控制按钮与所述开关均在系统总控台本体上安装连接。

[0005] 进一步的，所述自动盘车装置为用24V蓄电池作为动力源的电动盘车装置，所述自动盘车装置上设有一计圈器，可以测量盘车齿轮转动圈数。

[0006] 进一步的，所述PLC控制器为PLC可编程控制器。

[0007] 进一步的，所述电源模块利用24V 蓄电池经过调压转换后为整个系统供电。

[0008] 进一步的，所述阀芯底端设有一密封圈，所述密封圈为橡胶材质。

[0009] 进一步的，所述第一电磁阀、第二电磁阀与第三电磁阀结构形状均相同。

[0010] 有益效果

[0011] 本发明超高海拔条件下某艇主机启动控制系统，包括自动盘车装置、自动控制模块、气体释放装置与系统总控台，该系统利用信息感知模块与数据分析处理模块感知超高海拔船用柴油机增压器压气机前后进气管道内的氧气含量、压气机后进气管道内的气体压力、温度，排气管道中的排气烟度，高压空气瓶和氧气瓶的状态等信息，计算高海拔船用柴油机启动时所需氧气量，通过PLC控制器控制高压空气瓶的吹车用气和氧气瓶的启动用气，主要用来提高船艇上柴油机在超高海拔条件下的启动性能，实现柴油机在超高海拔条件下的快速启动，尤其保证了紧急情况下启动柴油机的成功率。同时可实时监测柴油机启动的状态，出现故障时实时提供声光报警信息，提醒操作人员及时停止启动操作，防止重大事故的发生。附图说明

[0012] 图1为本发明结构示意图。

[0013] 图2为气体释放装置结构示意图。

[0014] 图3为第一电磁阀结构示意图。具体实施例

[0015] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

[0016] 超高海拔条件下某艇主机启动控制系统，包括自动盘车装置1、自动控制模块2、气体释放装置3与系统总控台4，所述自动盘车装置1、气体释放装置3与自动控制模块2相连接，所述自动盘车装置1为用24V蓄电池作为动力源的电动盘车装置，所述自动盘车装置1上设有一计圈器5，可以测量盘车齿轮转动圈数，所述自动控制模块2包括PLC控制器6、电源模块7、信息感知模块8、数据分析处理模块9、电磁阀驱动模块10、通讯显示模块11与声光报警模块12，所述信息感知模块8输出端与数据分析处理模块9相连接，所述数据分析处理模块9输出端与PLC控制器6相连接，所述电磁阀驱动模块10与PLC控制器6输出端连接，所述PLC控制器6、信息感知模块8、数据分析处理模块9、声光报警模块12均与通讯显示模块11输入端连接，所述PLC控制器6为PLC可编程控制器，所述电源模块7利用24V蓄电池经过调压转换后为整个系统供电，所述信息感知模块8包括气体压力传感器13、气体温度传感器14、氧传感器15、体积流量计16、气瓶数显压力计17、曲轴转速传感器18、不透光烟度计19、排气温度传感器20、机油压力传感器21、冷却水温传感器22，其中气体压力传感器13用来测量柴油机启动时增压以后进气道中的气体压力数值，气体温度传感器14用来测量柴油机启动时增压以后进气道中的气体温度数值，氧传感器15用来测量柴油机启动时增压器压气机前后进气管道内空气中的氧含量，体积流量计16用来测量进入进气管道内的空气和氧气的体积流量，气瓶数显压力计17用来测量高压空气瓶和氧气瓶内的气体压力状态，曲轴转速传感器18用来测量柴油机曲轴的转速，不透光烟度计19用来测量柴油机排气管中的排气烟度，排气温度传感器20、机油压力传感器21、冷却水温传感器22分别测量柴油机启动后的排气温度、机油压力和冷却水温度，所述数据分析处理模块9主要由ECU单元构成，用于分析处理气体压力传感器13、气体温度传感器14、氧传感器15、体积流量计16、气瓶数显压力计17、曲轴转速传感器18、不透光烟度计19、排气温度传感器20、机油压力传感器21、冷却水温传感器22测量到的各种参数信息，所述通讯显示模块11为LED显示屏，所述声光报警模块12包括语音指示装置与LED灯光指示装置，所述语音指示装置包括语音驱动电路与扬声器，用于发出声音指示或者报警信号，所述LED灯光指示装置由LED红灯与LED绿灯组成，所述气体释放装置3包括高压空气瓶气体释放装置23和氧气瓶气体释放装置24，所述氧气瓶气体释放装置24上设有第一管路25与第二管路26，所述第一管路25与所述第二管路26上分别设有第一电磁阀27与第二电磁阀28，所述高压空气瓶气体释放装置23上设有第三管路29，所述第三管路上设有第三电磁阀30，所述第一电磁阀27包括壳体31、阀座32、阀芯33、线圈34、弹簧35与拉杆
42，所述线圈34、阀芯33与弹簧35在壳体31内安装连接，所述线圈34在阀芯33与弹簧35四周安装连接，所述阀芯33在弹簧35下端安装连接，所述拉杆42的一端与所述阀芯33的顶部固定连接，所述拉杆42的另一端垂直固定连有压杆43，所述压杆43的一侧固定连有支杆44、第一固定柱45，所述支杆44的底面与所述壳体31垂直固定连接，所述壳体31上固定设有第二固定柱46，所述第二固定柱46与所述第一固定柱45相对称，所述第一固定柱45与所述第二固定柱46之间的距离为0.5-1CM，所述第一固定柱45与所述第二固定柱46上套有垂直弹簧
47，所述壳体31上设有固定管48，所述垂直弹簧47位于所述固定管48内，所述固定管48的高度大于所述第二固定柱46的高度，所述压杆43压至最低时，所述阀芯33为完全打开状态，所述弹簧35为压缩状态，所述阀座32在壳体31下端安装连接，所述阀座32左侧设有一进气口
36，所述阀座32右侧设有一出气口37，所述阀芯33底端设有一密封圈38，所密封圈38为橡胶材质，所述第一电磁阀27、第二电磁阀28与第三电磁阀30结构形状均相同，所述系统总控台
4包括系统总控台本体39、多个控制按钮40与开关41，所述多个控制按钮40与所述开关41均在系统总控台本体39上安装连接。

[0017] 工作原理：当控制系统启动后，系统自检正常，信息感知模块启动，通过气体压力传感器、气体温度传感器、氧传感器、体积流量计、气瓶数显压力计、曲轴转速传感器、不透光烟度计、排气温度传感器、机油压力传感器、冷却水温传感器监测感知超高海拔船用柴油机增压器压气机前后进气管道内的氧气含量、压气机后进气管道内的气体压力、温度，排气管道中的排气烟度，高压空气瓶和氧气瓶的状态，柴油机启动状态，计算高海拔船用柴油机启动时所需氧气量，通过PLC控制器启动电磁阀驱动模块，电磁阀驱动模块通过打开第一电磁阀、第二电磁阀与第三电磁阀，控制高压空气瓶的吹车用气和氧气瓶的启动用气，提高柴油机的启动性能。

[0018] 上述实施例中所述密封圈为橡胶材质，所述密封圈由以下配方按照下列重量份配制而成：橡胶基材90份，阻燃剂8份、抗老化剂3份、活化剂1份，所述助燃剂助燃剂为甲醇、乙醇、肼、辛烷混合搅拌而成，所述甲醇、乙醇、肼、辛烷的重量比为5:1:0.7:0.3，搅拌时间8分钟，搅拌速率85r/min,所述抗老化剂为聚丙烯树脂，所述活化剂由磷酸乙二胺、硫酸铵、氯化铵、硫酸亚铁混合搅拌而成，所述磷酸乙二胺、硫酸铵、氯化铵、硫酸亚铁的重量比为1.12:0.5:1.25:1，搅拌时间35分钟，搅拌速率90r/min,运用上述原材料制成的密封圈化学性能稳定。

[0019] 上述实施例中所述气体压力传感器购于江苏宏仪自动化仪表有限公司，所述气体温度传感器、氧传感器购于深圳市新世联科技有限公司，所述体积流量计购于南京赛亚特福精密仪器有限公司，所述气瓶数显压力计购于宁波市北仑减压器厂，所述曲轴转速传感器购于无锡市兴洲仪器仪表有限公司，所述不透光烟度计购于苏州奇乐电子科技有限公司，所述排气温度传感器购于上海辰心仪表有限公司，所述机油压力传感器、冷却水温传感器购于江苏联能电子技术有限公司。

[0020] 尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

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