[发明专利]一种海洋机器人用进排气装置和方法

权利要求书

1.一种海洋机器人用进排气装置，其特征在于：

上层控制计算机通过CAN总线连接进排气控制器，用于接收进排气控制器反馈的实时信号，对进排气控制器发出控制命令；

进排气控制器通过I/O接口连接进排气管路系统,与进排气管路系统实时通信，实现自动控制。

2.根据权利要求1所述的一种海洋机器人用进排气装置，其特征在于：

所述排气控制器包括电源板、模拟资源版、模拟隔离板、数字资源板和数字驱动板；

所述电源板连接模拟资源板，用于对模拟资源板提供5VDC、12VDC和24VDC；

所述模拟资源板一端连接模拟隔离板，用于向模拟隔离板提供所需24VDC，并且接收通过模拟隔离板隔离后的模拟信号；另一端连接数字资源板，用于向数字资源板提供所需的5VDC和12VDC，并且与数字资源板进行串口通信；

所述模拟隔离板连接液位传感器，用于接收液位传感器的电流信号，并电流信号隔离后传入模拟资源板；

所述数字资源板连接数字驱动板，用于向数字驱动板输出5VDC电压信号，并且接收数字驱动板的反馈电压信号；

所述数字驱动板连接电动球阀和排水泵，用于输出24VDC电压信号，驱动电动球阀和排水泵，以及接收电动球阀反馈5VDC电压信号。

3.根据权利要求1所述的一种海洋机器人用进排气装置，其特征在于：所述管路系统按照如下方式进行连接：

海水入口通过海水入口电动球阀链接柴油机的输入端，柴油机的输出端依次通过排气主回路电动球阀和水面排气口液压阀连接水面排气口，形成水套管路的排气管路；柴油机的输出端还通过排水总输出电动球阀连接柴油机排水口，形成水套管路的排水管路；柴油机的输出端还连接排气集水箱，排气集水箱的输出端通过排气集水箱电动球阀和第一流量开关连接第一排水泵，第一排水泵的输出端连接排水口；所述第一流量开关的输入端还通过排气口旁路电动球阀连接到水套管路的排气管路；水面进气口依次通过水面进气口液压阀、进气口旁路电动球阀和第二流量开关连接排水泵；水面进气口还依次通过水面进气口液压阀和进气主回路电动球阀连接柴油机舱；水面进气口还依次通过水面进气口液压阀和进气主回路电动球阀连接进气集水箱，进气集水箱的输出端通过进气集水箱电动球阀和第二流量开关连接第二排水泵，第二排水泵的输出端连接排水口。

4.根据权利要求3所述的一种海洋机器人用进排气装置，其特征在于：所述集水箱还设置有液位传感器，所述液位传感器通过I/O接口连接到进排气控制器，采集集水箱的液位位置信息，监控液位状态。

5.根据权利要求3所述的一种海洋机器人用进排气装置，其特征在于：

所述电动球阀还通过I/O接口连接到进排气控制器，用于控制主进排气管路、旁路进排气管路、排水管路的通断；

所述流量开关还通过I/O接口连接到进排气控制器，用于检测进、排气口旁路管路的海水流量；

所述排水泵还通过I/O接口连接到进排气控制器，用于控制排水泵的启停；

所述液压阀还通过I/O接口连接到进排气控制器，用于控制水面进、排气口管路的通断。

6.一种海洋机器人用进排气方法，其特征在于：

柴油机启动前，上层控制计算机给进排气控制器下达指令，开启进气主回路电动球阀和排气主回路电动球阀，然后开启进气管旁路电动球阀和排气管旁路电动球阀，进排气控制器输出控制信号使两台排水泵开始工作；

流量开关检测进气管路和排气管路的流量状态，当检测到两个管路都没有流量时，关闭排水泵、进气管电动球阀和排气管电动球阀；

开启柴油机海水入口电动球阀，上层控制器输出控制信号启动柴油机，液位传感器检测进气集水箱和排气集水箱的液位状态，实时检测液面位置；

当需要关闭柴油机时，上层控制计算机给进排气控制器下达控制命令，关闭柴油机，排气控制器接受控制命令，并关闭海水入口电动球阀，同时向上层控制计算机上报完成信息，柴油机进排气过程结束。

7.根据权利要求6所述的一种海洋机器人用进排气方法，其特征在于：所述液位传感器检测进气集水箱和排气集水箱的液位状态包括以下过程：

当进气集水箱和排气集水箱的进水水位达到高位液位传感器的位置时，高位液位传感器向上层控制计算机发送报警信息，上层控制计算机通过排气控制器发送控制命令，开启排气集水箱电动球阀和进气集水箱电动球阀，控制排水泵排水，同时检测低位液位传感器位置；

当进气集水箱和排气集水箱的液位降到低位液位传感器位置以下时，关闭排气集水箱电动球阀和进气集水箱电动球阀，同时关闭排水泵。