直升机火警探测关键技术研究

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1、中图分类号：TP212.14论文编号：102870515-S019学科分类号：080201硕士学位论文直升机火警探测关键技术研究研究生姓名曾鹏飞学科、专业机械制造及其自动化研究方向机电控制一体化指导教师高长水副教授南京航空航天大学研究生院机电学院二О一五年一月NanjingUniversityofAeronauticsandAstronauticsTheGraduateSchoolCollegeofMechanicalandElectricalEngineeringResearchonkeytechnologyofhelicopterfiredetectionAThesisinMechanic

2、alManufactureandAutomationbyZengPengfeiAdvisedbyAssociateProf.GaoChangshuiSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringJanuary,2015承诺书本人声明所呈交的硕士学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得南京航空航天大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。本人授权南京航空航天大学可以将学

3、位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。(保密的学位论文在解密后适用本承诺书)作者签名：日期：摘要传统的直升机发动机舱火警探测系统呈现误报率高、漏报率高的特点，机上人员的安全无法得到保障。本课题提出基于PIC30F5011单片机的紫外火警探测方法，旨在实现对直升机发动机舱火警的准确、可靠监控。火警探测系统能准确监控火警、探测器故障及线路故障，并将监控结果实时可靠的传给上位机，驾驶员可以针对监控结果进行相对应的操作，保证系统处于正常工作状态。本课题着重于系统功能性设计以及系统稳定性和可靠性设计的研究，主要研究内容如下：（1）对比分析了各

4、类火警探测器的原理、优缺点和适用场合，鉴于直升机发动机恶劣的工作环境，选取了信噪比高、探测范围广、耐高温的GD-2J型紫外火警探测器。（2）对直升机发动机舱火警系统的性能要求和功能要求进行了分析，结合实际情况确定了系统整体探测方案。探测系统能实现可靠探测和实时通信的功能。（3）在系统硬件设计上，本课题采用了双电源冗余设计、双看门狗冗余设计，提出了通过CAN通信原理实现双CPU冗余设计的方案。同时设计了光耦隔离等硬件抗干扰模块。（4）在系统软件设计上，本课题采用了持续时间分析法进行火警识别，设计了上电自检和周期自检程序，采用可靠的RS422实现单片机和上位机的通信。关键词：PIC30F5011、

5、火警探测，稳定性和可靠性，紫外探测器，冗余设计IABSTRACTThetraditionalfirealarmsystemofhelicopterenginecompartmenthasthefeaturesofhighrateoffalsepositivesandfalsenegative.Thus,thesafetyofpersonnelonhelicopterwouldbethreatened.Inthisthesis,themethodofultravioletfiredetectionbasedonPIC30F5011isproposedtorealizethereliablemon

6、itoringofthefireinthehelicopterenginecompartment.Thedetectionsystemcanaccuratelymonitorthefire,detectorfaults,linefaults,andtransmittheresultstothehost-computerintime.Thenthepilotcancarryoutcorrespondingoperationsaccordingtothemonitoringresultstoensurethatthesystemisinnormalcondition.Inordertoimprov

7、ethestabilityandreliabilityofthissystem,redundancydesignisadoptedinthehardwaredesign.Meanwhile,self-testandwatchdogdesignareadoptedinthesoftwaredesign.Thefollowingresearchesarecarriedoutinthisthesis:(