[發明專利]對空間站科學實驗柜的模擬數據進行控制的系統及方法

在審

• 申請號: 201710997665.8
• 申請日: 2017-10-23
• 公開（公告）號: CN109696835A
• 公開（公告）日: 2019-04-30
• 發明（設計）人: 張璐;郭林;王亦風;薛晶;康博奇;呂宏宇;趙楠;張文娟
• 申請（專利權）人: 中國科學院空間應用工程與技術中心;北京國科環宇科技股份有限公司
• 主分類號: G05B17/02
• 分類號: G05B17/02
• 代理公司: 上海音科專利商標代理有限公司 31267
• 代理人: 劉香蘭

1.一種用于對空間站科學實驗柜的模擬數據進行控制的系統，所述空間站科學實驗柜用于容納在空間站內進行科學實驗的多個科學實驗設備，所述系統包括模擬控制設備和載荷模擬設備；

其中，所述模擬控制設備包括：

接口模擬單元，用于提供供電接口，所述供電接口用于所述模擬控制設備的供電輸入，通過所述模擬控制設備輸出的控制指令控制所述載荷模擬設備的多個加熱片的連通和斷開，模擬所述載荷模擬設備的供電負載狀態；

所述接口模擬單元，用于提供測控接口，用于將多個冷板的溫度的采集點的溫度發送至指令接口；

所述接口模擬單元，用于提供所述指令接口，用于根據接收到的所述測控接口發送的溫度，通過集電極開路OC接口控制繼電器的斷開或連接狀態，控制輸出的總功率；

測試單元，所述測試單元用于發送數據注入指令至數據接口；

所述接口模擬單元，用于提供所述數據接口，通過數據接口接收所述測試單元的數據注入指令并反饋注入指令接收狀態，通過所述數據接口發送數字量遙測模擬數據、工程參數模擬數據以及科學數據模擬數據至所述載荷模擬設備；功率輸出單元，所述功率輸出單元用于對所述供電接口進行控制，根據所述載荷模擬設備的供電負載狀態輸出載荷至所述載荷模擬設備的多個加熱片；

采集控制單元，用于與所述接口模擬單元進行通訊，控制功率輸出單元進行功率輸出以及對所述載荷模擬設備的多個冷板的溫度的采集點的溫度進行采集；

所述載荷模擬設備包括：

多個加熱片和至少一塊冷板，用于根據所述模擬控制設備的所述功率輸出單元的控制，使用多個加熱片中至少一個加熱片來模擬所述科學實驗柜中多個科學實驗設備中的每個科學實驗設備的功率消耗，按照每個加熱片的功率將所述多個加熱片分為至少一組并且將每組加熱片放置在獨立的冷板上，在每塊冷板的一側和另一側均附著至少一路溫度傳感器；并將所述采集到的溫度發送至所述采集控制單元；所述每塊冷板均通過獨立的水冷支路進行散熱，以實現對所述每個科學實驗設備進行發熱模擬后的所述冷板的溫度進行控制。

2.根據權利要求1所述的系統，所述供電接口包括：至少4路100V供電接口，所述每路100V供電接口用于模擬100V負載；和至少4路28V供電接口，所述每路28V供電接口用于模擬28V負載。

3.根據權利要求1所述的系統，所述指令接口至少為16路。

4.根據權利要求1所述的系統，所述數據接口包括RS422數據接口和千兆以太網數據接口。

5.根據權利要求1所述的系統，所述采集控制單元包括：多路集電極開路接口OC，所述集電極開路接口OC用于控制所述繼電器的斷開或連通狀態。

6.根據權利要求5所述的系統，所述集電極開路接口OC路數擴展到64路。

7.根據權利要求3所述的系統，還包括繼電器板，所述繼電器板與所述采集控制單元配合作用，通過采用OC信號控制繼電器通斷的方式進行所述供電接口電源輸出功率的控制。

8.根據權利要求1所述的系統，所述載荷模擬設備利用機柜熱控抽屜提供兩路冷卻流體回路。

9.根據權利要求1所述的系統，包括漏熱生成單元，用于根據所述系統的漏熱指標，根據所述漏熱指標，生成對應的漏熱功耗。

10.一種用于對空間站科學實驗柜的模擬數據進行控制的方法，所述空間站科學實驗柜用于容納在空間站內進行科學實驗的多個科學實驗設備，所述方法包括：

通過供電接口模擬控制設備的供電輸入，通過所述模擬控制設備輸出的控制指令控制所述載荷模擬設備的多個加熱片的連通和斷開，模擬所述載荷模擬設備的供電負載狀態；

通過測控接口將多個冷板的溫度的采集點的溫度發送至指令接口；

通過所述指令接口根據接收到的所述測控接口發送的溫度，通過集電極開路OC接口控制繼電器的斷開或連接狀態，控制輸出的總功率；

通過測試單元將發送數據注入指令至數據接口；

通過所述數據接口接收所述測試單元的數據注入指令并反饋注入指令接收狀態，通過所述數據接口發送數字量遙測模擬數據、工程參數模擬數據以及科學數據模擬數據至所述載荷模擬設備；功率輸出單元，所述功率輸出單元用于對所述供電接口進行控制，根據所述載荷模擬設備的供電負載狀態輸出載荷至所述載荷模擬設備的多個加熱片；

通過采集控制單元與所述接口模擬單元進行通訊，控制功率輸出單元進行功率輸出以及對所述載荷模擬設備的多個冷板的溫度的采集點的溫度進行采集；

用于根據所述模擬控制設備的所述功率輸出單元的控制，使用多個加熱片中至少一個加熱片來模擬所述科學實驗柜中多個科學實驗設備中的每個科學實驗設備的功率消耗，按照每個加熱片的功率將所述多個加熱片分為至少一組并且將每組加熱片放置在獨立的冷板上，在每塊冷板的一側和另一側均附著至少一路溫度傳感器；并將所述采集到的溫度發送至所述采集控制單元；所述每塊冷板均通過獨立的水冷支路進行散熱，以實現對所述每個科學實驗設備進行發熱模擬后的所述冷板的溫度進行控制。