[發明專利]落塔實驗的裝置及方法

有效

• 申請號: 201110440333.2
• 申請日: 2011-12-26
• 公開（公告）號: CN102520699A
• 公開（公告）日: 2012-06-27
• 發明（設計）人: 林海;解京昌
• 申請（專利權）人: 中國科學院力學研究所
• 主分類號: G05B19/418
• 分類號: G05B19/418
• 代理公司: 北京和信華成知識產權代理事務所(普通合伙) 11390
• 代理人: 王藝

技術領域

本發明涉及微重力落塔的實驗控制技術，尤其涉及一種落塔實驗的裝置及方法。

背景技術

微重力落塔是提供微重力環境的設施，主體是一個約80米的中空的高塔，落艙是一個高約2米的錐柱型實驗艙，艙內放置各種實驗設備，通過落艙在高塔中的自由落體的下落過程實現微重力的實驗環境。所以說落艙內的實驗控制過程就顯得尤為重要。

以往的實驗控制都是通過PLC(Programmable?Logic?Controller，可編程邏輯控制器)來實現艙內實驗裝置的控制和實驗數據的采集。

由于PLC控制器自身的技術功能的限制，在落艙封艙后到下落前的階段和落艙下落期間對實驗工況的調整控制和數據/圖像的采集過程中存在一些局限性，包括：

1、PLC用于簡單的程序控制，在實驗過程中無法對突發事件做出有效的判斷；

2、屬于黑匣子操作，無法直觀的觀察到艙內工程參數；

3、封艙后無法實現對艙內實驗的觀測和調整。(用戶經常需要下落前對艙內實驗設備技術狀態調整，目前艙內PLC控制系統無法滿足要求。)

發明內容

本發明要解決的一個技術問題，就是克服現有技術無法實時獲得艙內實驗數據的缺陷，提出一種落塔實驗的裝置及方法，能夠實時獲取落塔實驗數據。

本發明要解決的另外一個技術問題，就是克服現有技術無法實時對實驗控制程序進行設置、修改的缺陷，提出一種落塔實驗的裝置及方法，能夠實時對實驗控制程序進行設置、修改。

為了解決上述現有技術無法實時獲得艙內實驗數據的問題，本發明提供一種落塔實驗的裝置，包括艙內計算機控制單元和艙外測控界面控制單元，其中，

所述艙內計算機控制單元，其位于微重力落塔的落艙內，用于按照設定的實驗控制程序進行落塔實驗，以及，進行落塔實驗數據的采集；

所述艙外測控界面控制單元，其位于微重力落塔的落艙外，用于通過無線通訊的方式獲取所述艙內計算機控制單元采集得到的落塔實驗數據。

為了解決上述現有技術無法實時對實驗控制程序進行設置、修改的問題，上述裝置具有以下特點：

所述艙外測控界面控制單元進一步用于，通過無線通訊的方式對所述艙內計算機控制單元的實驗控制程序進行設置和/或修改。

優選地，上述裝置具有以下特點：

所述艙外測控界面控制單元通過圖形界面的形式顯示所述落塔實驗數據。

優選地，上述裝置具有以下特點：

所述艙內計算機控制單元與所述艙外測控界面控制單元采用傳輸控制協議/因特網互聯協議(TCP/IP)相互通訊。

優選地，上述裝置具有以下特點：

所述裝置還包括服務器；所述艙外測控界面控制單元與所述服務器相連，或者位于所述服務器中；所述服務器通過因特網與一個或多個用戶端相連；

所述服務器用于，

根據接收到用戶端的請求，從所述艙外測控界面控制單元獲取所述艙內計算機控制單元采集得到的落塔實驗數據，發送給相應的用戶端；和/或

按照用戶端發送的實驗控制程序，通過所述艙外測控界面控制單元對所述艙內計算機控制單元的實驗控制程序進行設置和/或修改。

為了解決上述現有技術無法實時獲得艙內實驗數據的問題，本發明提供一種落塔實驗的方法，包括：

在進行落塔實驗過程中，位于微重力落塔的落艙內的艙內計算機控制單元進行落塔實驗數據的采集；

位于微重力落塔的落艙外的艙外測控界面控制單元通過無線通訊的方式獲取所述艙內計算機控制單元采集得到的落塔實驗數據。

為了解決上述現有技術無法實時對實驗控制程序進行設置的問題，上述方法還包括：

在進行落塔實驗之前，所述艙外測控界面控制單元通過無線通訊的方式對所述艙內計算機控制單元的實驗控制程序進行設置；

在進行落塔實驗過程中，所述艙內計算機控制單元按照所述艙外測控界面控制單元設置的實驗控制程序進行落塔實驗。

為了解決上述現有技術無法實時對實驗控制程序進行修改的問題，上述方法還包括：

在進行落塔實驗過程中，所述艙外測控界面控制單元通過無線通訊的方式對所述艙內計算機控制單元的實驗控制程序進行修改；

所述艙內計算機控制單元按照所述艙外測控界面控制單元修改后的實驗控制程序進行落塔實驗。

優選地，上述方法還包括：

服務器根據接收到用戶端的請求，從所述艙外測控界面控制單元獲取所述艙內計算機控制單元采集得到的落塔實驗數據，發送給相應的用戶端；