水箱中海水排出。
[0045]水套管路一端為海水入口，另一端分別為水面排氣口和水面排水口，柴油機(jī)置于水套管路中，向水套管路中的排水管路排水，向水套管路中的排氣管路排氣；在柴油機(jī)輸出端的水套管路上連有旁路，旁路的另一端為排水口，排水增壓泵設(shè)置于旁路中；海水入口電動(dòng)球閥設(shè)置于柴油機(jī)輸入端的水套管路，用于控制進(jìn)入水套管路的海水；排氣主回路電動(dòng)球閥設(shè)置于柴油機(jī)輸出端與旁路之間的水套管路上，用于控制釋放柴油機(jī)燃燒產(chǎn)生的尾氣；水面排氣口液壓閥設(shè)置于水面排氣口和旁路之間的水套管路上，用于控制在水面釋放柴油機(jī)燃燒產(chǎn)生的尾氣；排水總輸出電動(dòng)球閥設(shè)置于水面排水口和旁路之間的水套管路上，用于控制排出水套管路的海水；排氣口旁路電動(dòng)球閥設(shè)置于水套管路和排水泵之間的旁路上，用于控制排出排氣旁路管路的海水；流量開關(guān)設(shè)置于排氣口旁路電動(dòng)球閥和排水增壓泵之間的旁路上，用于檢測進(jìn)、排氣口旁路管路的海水流量；集水箱一端連接進(jìn)氣主回路電動(dòng)球閥輸入端的水套管路，另一端連接排氣口旁路電動(dòng)球閥和流量開關(guān)之間的旁路，用于采集倒流水，防止倒流水倒流回柴油機(jī)；水面進(jìn)氣口液壓閥設(shè)置于水面進(jìn)氣口和旁路之間的管路上，用于控制在水面進(jìn)入柴油機(jī)燃燒需要的空氣。
[0046]具體連接如下:
[0047]海水入口通過海水入口電動(dòng)球閥A鏈接柴油機(jī)的輸入端，柴油機(jī)的輸出端依次通過排氣主回路電動(dòng)球閥H和水面排氣口液壓閥B連接水面排氣口，形成水套管路的排氣管路；柴油機(jī)的輸出端還通過排水總輸出電動(dòng)球閥J連接柴油機(jī)排水口，形成水套管路的排水管路；柴油機(jī)的輸出端還連接排氣集水箱，排氣集水箱的輸出端通過排氣集水箱電動(dòng)球閥F和第一流量開關(guān)FTl連接第一排水泵，第一排水泵的輸出端連接排水口 ；所述第一流量開關(guān)FTl的輸入端還通過排氣口旁路電動(dòng)球閥D連接到水套管路的排氣管路；水面進(jìn)氣口依次通過水面進(jìn)氣口液壓閥C、進(jìn)氣口旁路電動(dòng)球閥E和第二流量開關(guān)FT2連接排水泵；水面進(jìn)氣口還依次通過水面進(jìn)氣口液壓閥C和進(jìn)氣主回路電動(dòng)球閥I連接柴油機(jī)艙；水面進(jìn)氣口還依次通過水面進(jìn)氣口液壓閥C和進(jìn)氣主回路電動(dòng)球閥I連接進(jìn)氣集水箱，進(jìn)氣集水箱的輸出端通過進(jìn)氣集水箱電動(dòng)球閥G和第二流量開關(guān)FT2連接第二排水泵，第二排水泵的輸出端連接排水口。
[0048]4、如附圖4所示，本發(fā)明是用于海洋機(jī)器人在柴油機(jī)作動(dòng)力時(shí)空氣的進(jìn)入與尾氣排放而設(shè)計(jì)的、由進(jìn)氣部分和排氣部分組成的裝置，海洋機(jī)器人在水面航行時(shí)，柴油機(jī)啟動(dòng)前，上層控制計(jì)算機(jī)給進(jìn)排氣控制器下達(dá)指令控制命令1，開啟進(jìn)、排氣主回路電動(dòng)球閥，然后開啟進(jìn)氣管和排氣管旁路的電動(dòng)球閥，進(jìn)排氣控制器輸出控制信號使兩臺排水增壓泵開始工作，同時(shí)流量開關(guān)檢測進(jìn)、排氣管路的流量狀態(tài)，當(dāng)檢測到兩個(gè)管路都沒有流量時(shí)，關(guān)閉排水增壓泵、進(jìn)氣管電動(dòng)球閥和排氣管電動(dòng)球閥。這時(shí)可以開啟柴油機(jī)海水入口的電動(dòng)球閥，上層控制器計(jì)算機(jī)出控制信號啟動(dòng)柴油機(jī)，同時(shí)檢測進(jìn)氣集水箱和排氣集水箱的液位開關(guān)LT1、LT2、LT3、LT4，在柴油機(jī)運(yùn)行過程中，當(dāng)進(jìn)氣集水箱和排氣集水箱的進(jìn)水水位達(dá)到高位液位開關(guān)LT1、LT3的位置時(shí)，觸發(fā)液位向主控計(jì)算機(jī)發(fā)送報(bào)警信息，進(jìn)氣集水箱和排氣集水箱的進(jìn)水水位達(dá)到高位液位開關(guān)LT2、LT4的位置時(shí)，開啟進(jìn)氣集水箱和排氣集水箱到排水增壓泵之間的電動(dòng)球閥，排水增壓泵開始排水，同時(shí)檢測液位開關(guān)LT2、LT4位置，當(dāng)進(jìn)氣集水箱和排氣集水箱的液位降到低位液位開關(guān)LT2、LT4位置以下時(shí)，電動(dòng)球閥和排水增壓泵關(guān)閉。
[0049]5、如附圖5所示，本發(fā)明是用于海洋機(jī)器人在柴油機(jī)作動(dòng)力時(shí)空氣的進(jìn)入與尾氣排放而設(shè)計(jì)的、由進(jìn)氣部分和排氣部分組成的裝置，海洋機(jī)器人在水面航行時(shí)，上層控制計(jì)算機(jī)給進(jìn)排氣控制器下達(dá)指令控制命令2，關(guān)閉柴油機(jī)，排氣控制器接受指令控制命令2，并關(guān)閉海水入口電動(dòng)球閥，同時(shí)向主控計(jì)算機(jī)上報(bào)完成信息，柴油機(jī)進(jìn)排氣過程結(jié)束。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種海洋機(jī)器人用進(jìn)排氣裝置，其特征在于: 上層控制計(jì)算機(jī)通過CAN總線連接進(jìn)排氣控制器，用于接收進(jìn)排氣控制器反饋的實(shí)時(shí)信號，對進(jìn)排氣控制器發(fā)出控制命令； 進(jìn)排氣控制器通過I/O接口連接進(jìn)排氣管路系統(tǒng)，與進(jìn)排氣管路系統(tǒng)實(shí)時(shí)通信，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種海洋機(jī)器人用進(jìn)排氣裝置，其特征在于: 所述排氣控制器包括電源板、模擬資源版、模擬隔離板、數(shù)字資源板和數(shù)字驅(qū)動(dòng)板； 所述電源板連接模擬資源板，用于對模擬資源板提供5VDCU2VDC和24VDC ； 所述模擬資源板一端連接模擬隔離板，用于向模擬隔離板提供所需24VDC，并且接收通過模擬隔離板隔離后的模擬信號；另一端連接數(shù)字資源板，用于向數(shù)字資源板提供所需的5VDC和12VDC，并且與數(shù)字資源板進(jìn)行串口通信； 所述模擬隔離板連接液位傳感器，用于接收液位傳感器的電流信號，并電流信號隔離后傳入模擬資源板； 所述數(shù)字資源板連接數(shù)字驅(qū)動(dòng)板，用于向數(shù)字驅(qū)動(dòng)板輸出5VDC電壓信號，并且接收數(shù)字驅(qū)動(dòng)板的反饋電壓信號； 所述數(shù)字驅(qū)動(dòng)板連接電動(dòng)球閥和排水泵，用于輸出24VDC電壓信號，驅(qū)動(dòng)電動(dòng)球閥和排水泵，以及接收電動(dòng)球閥反饋5VDC電壓信號。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種海洋機(jī)器人用進(jìn)排氣裝置，其特征在于:所述管路系統(tǒng)按照如下方式進(jìn)行連接: 海水入口通過海水入口電動(dòng)球閥鏈接柴油機(jī)的輸入端，柴油機(jī)的輸出端依次通過排氣主回路電動(dòng)球閥和水面排氣口液壓閥連接水面排氣口，形成水套管路的排氣管路；柴油機(jī)的輸出端還通過排水總輸出電動(dòng)球閥連接柴油機(jī)排水口，形成水套管路的排水管路；柴油機(jī)的輸出端還連接排氣集水箱，排氣集水箱的輸出端通過排氣集水箱電動(dòng)球閥和第一流量開關(guān)連接第一排水泵，第一排水泵的輸出端連接排水口 ；所述第一流量開關(guān)的輸入端還通過排氣口旁路電動(dòng)球閥連接到水套管路的排氣管路；水面進(jìn)氣口依次通過水面進(jìn)氣口液壓閥、進(jìn)氣口旁路電動(dòng)球閥和第二流量開關(guān)連接排水泵；水面進(jìn)氣口還依次通過水面進(jìn)氣口液壓閥和進(jìn)氣主回路電動(dòng)球閥連接柴油機(jī)艙；水面進(jìn)氣口還依次通過水面進(jìn)氣口液壓閥和進(jìn)氣主回路電動(dòng)球閥連接進(jìn)氣集水箱，進(jìn)氣集水箱的輸出端通過進(jìn)氣集水箱電動(dòng)球閥和第二流量開關(guān)連接第二排水泵，第二排水泵的輸出端連接排水口。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種海洋機(jī)器人用進(jìn)排氣裝置，其特征在于:所述集水箱還設(shè)置有液位傳感器，所述液位傳感器通過I/O接口連接到進(jìn)排氣控制器，采集集水箱的液位位置信息，監(jiān)控液位狀態(tài)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種海洋機(jī)器人用進(jìn)排氣裝置，其特征在于: 所述電動(dòng)球閥還通過I/O接口連接到進(jìn)排氣控制器，用于控制主進(jìn)排氣管路、旁路進(jìn)排氣管路、排水管路的通斷； 所述流量開關(guān)還通過I/o接口連接到進(jìn)排氣控制器，用于檢測進(jìn)、排氣口旁路管路的海水流量； 所述排水泵還通過I/o接口連接到進(jìn)排氣控制器，用于控制排水泵的啟停； 所述液壓閥還通過I/o接口連接到進(jìn)排氣控制器，用于控制水面進(jìn)、排氣口管路的通斷。
6.—種海洋機(jī)器人用進(jìn)排氣方法,其特征在于: 柴油機(jī)啟動(dòng)前，上層控制計(jì)算機(jī)給進(jìn)排氣控制器下達(dá)指令，開啟進(jìn)氣主回路電動(dòng)球閥和排氣主回路電動(dòng)球閥，然后開啟進(jìn)氣管旁路電動(dòng)球閥和排氣管旁路電動(dòng)球閥，進(jìn)排氣控制器輸出控制信號使兩臺排水泵開始工作； 流量開關(guān)檢測進(jìn)氣管路和排氣管路的流量狀態(tài)，當(dāng)檢測到兩個(gè)管路都沒有流量時(shí)，關(guān)閉排水泵、進(jìn)氣管電動(dòng)球閥和排氣管電動(dòng)球閥； 開啟柴油機(jī)海水入口電動(dòng)球閥，上層控制器輸出控制信號啟動(dòng)柴油機(jī)，液位傳感器檢測進(jìn)氣集水箱和排氣集水箱的液位狀態(tài)，實(shí)時(shí)檢測液面位置； 當(dāng)需要關(guān)閉柴油機(jī)時(shí)，上層控制計(jì)算機(jī)給進(jìn)排氣控制器下達(dá)控制命令，關(guān)閉柴油機(jī)，排氣控制器接受控制命令，并關(guān)閉海水入口電動(dòng)球閥，同時(shí)向上層控制計(jì)算機(jī)上報(bào)完成信息，柴油機(jī)進(jìn)排氣過程結(jié)束。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種海洋機(jī)器人用進(jìn)排氣方法，其特征在于:所述液位傳感器檢測進(jìn)氣集水箱和排氣集水箱的液位狀態(tài)包括以下過程: 當(dāng)進(jìn)氣集水箱和排氣集水箱的進(jìn)水水位達(dá)到高位液位傳感器的位置時(shí)，高位液位傳感器向上層控制計(jì)算機(jī)發(fā)送報(bào)警信息，上層控制計(jì)算機(jī)通過排氣控制器發(fā)送控制命令，開啟排氣集水箱電動(dòng)球閥和進(jìn)氣集水箱電動(dòng)球閥，控制排水泵排水，同時(shí)檢測低位液位傳感器位置； 當(dāng)進(jìn)氣集水箱和排氣集水箱的液位降到低位液位傳感器位置以下時(shí)，關(guān)閉排氣集水箱電動(dòng)球閥和進(jìn)氣集水箱電動(dòng)球閥，同時(shí)關(guān)閉排水泵。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種海洋機(jī)器人領(lǐng)域，具體地說是一種海洋機(jī)器人用進(jìn)排氣裝置和方法，上層控制計(jì)算機(jī)通過CAN總線連接進(jìn)排氣控制器，用于接收進(jìn)排氣控制器反饋的實(shí)時(shí)信號，對進(jìn)排氣控制器發(fā)出控制命令；進(jìn)排氣控制器通過I/O接口連接進(jìn)排氣管路系統(tǒng),與進(jìn)排氣管路系統(tǒng)實(shí)時(shí)通信，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制其工作在海上使用封閉的環(huán)境中，與陸上柴油機(jī)進(jìn)排氣系統(tǒng)相比，其降溫、降噪、防水性能設(shè)計(jì)更加合理。
【IPC分類】F02D9-00, F01L1-26
【公開號】CN104675468
【申請?zhí)枴緾N201310626714
【發(fā)明人】于延凱, 胡志強(qiáng), 劉大勇, 孫原, 郭建華
【申請人】中國科學(xué)院沈陽自動(dòng)化研究所
【公開日】2015年6月3日
【申請日】2013年11月28日