徐登福 马敬伟 徐庆波
摘 要：为了给固体推进剂提供良好的贮存环境，必须时刻了解推进剂的贮存环境以及贮存状态，以便及时开启保障设施，调节推进剂的贮存环境，使推进剂时刻处于良好的贮存环境中，使推进剂的贮存寿命达到最大。该文集成开发设计多种环境监测传感器，通过多源数据融合分析，得出固体推进剂的健康度，并及时控制空调、除湿机、排气机等环境保障设备，实现了固体推进剂贮存环境和贮存状态的实时监控。
关键词：固体推进剂 贮存 环境监控 系统设计
中图分类号：V512 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2020）08（b）-0022-03
Design of Solid Propellant Storage Environment Monitoring System
XU Dengfu1 MA Jingwei2 XU Qingbo3
（1.91049 Troops， Qingdao， Shandong Province， 266102 China; 2.Sea Cucumber Safety Assessment and Support Office， Beijing， 100036 China; 3.91515 Troops， Sanya， hainan Province， 572016 China）
Abstract： In order to provide a good storage environment for solid propellants， it is necessary to know the storage environment and storage state of propellants at all times， so as to open the support facilities in time， adjust the storage environment of propellants， keep propellants in a good storage environment at all times， and maximize the storage life of propellants. In this paper， a variety of environmental monitoring sensors are developed and designed. Through the multi-source data fusion analysis， the health degree of solid propellant is obtained， and the environmental protection equipment such as air conditioning， dehumidifier and exhaust machine are controlled in time. The real-time monitoring of storage environment and storage state of solid propellant is realized.
Key Words： Solid propellant; Storage; Environmental monitoring; System design
固體推进剂在不同的环境条件下贮存寿命相差很远，因此，为固体推进剂提供一个良好的贮存环境，对固体推进剂寿命的延长起着至关重要的作用[1，2]。如果不重视贮存环境，尤其是大型火箭发动机装药的更换将要付出很大的代价，造成巨大浪费。如果不了解推进剂的贮存状态，当推进剂在贮存期间，若分解严重，就会自燃或爆炸，会给国家的的财产造成巨大的损失[3，4]。贮存环境条件和推进剂的贮存状况息息相关。
1 总体设计方案
对推进剂监控方案的主体思路就是利用安装的数字式温度传感器、湿度传感器、压力传感器，通过传感器采集推进剂贮存状态的数据，把采集到的数据传入中心控制工控机，中心控制工控机通过分析计算、数据处理等操作来分析推进剂的健康度，如果推进剂处于非健康状态，中心控制工控机就会发出启动保障设施（如空调、除湿机、排气机等）的命令，来调节贮存环境条件，直至采集器采集到的数据正常为止[5-7]。之后，把对每个推进剂的监控系统用并联的方式联成一个网络，形成一个网络监控体系，网络控制中心可设在值班室，以便值班人员时时掌握推进剂的贮存状态，当推进剂贮存状态不健康时，能及时启动保障设施，调整贮存环境条件，使推进剂尽快恢复到健康状态[8]。
该监控方案对固体推进剂监控的监控项目有温度、湿度和压力，所用到的传感器有温度传感器、湿度传感器和压力传感器，对采集数据处理的工作主要是工控机。根据处理结果，工控机会启动控制系统，通过对空调、除湿机、排气机等设备的操作对温度、湿度以及弹内气压进行调节，直至推进剂处于最佳的贮存状态。总体设计方案如图1所示。
2 详细设计
采集器采集到的数据通过A/D转换与预设值进行比较判断，把判断结果传送到中心工控机的调节系统，中心工控机经过比较判断会对保障设施发出指令，进而调节推进剂的贮存环境，保证推进剂时刻处在良好的贮存环境下[4，5]。
在图2中，当温度采集器采集到的数据经过A/D转换后，和温度预设值（20℃～30℃）相比较，如果说采集到的数据不在预设值范围内，中心工控机就会启动温度调节电路去控制空调，直至采集器采集到的温度值在温度预设值范围内。如果采集到的温度数据在温度预设值内，中心工控机就不采取任何操作。
在图3中，当湿度采集器采集到的数据经过A/D转换后，和湿度预设值（相对湿度不大于40%）相比较，如果说采集到的数据大于40%，中心工控机就会启动湿度调节电路通过除湿机除湿，然后通过双向气阀进行充放干燥的氮气，直至采集器采集到的相對湿度值不大于40%。如果采集到的相对湿度不大于40%，中心工控机就不采取任何操作。
在图4中，当压力采集器采集到的数据经过A/D转换后，和压力预设值（0.13～0.17MPa）相比较，如果说采集到的数据不在预设值范围内，中心工控机就会启动压力调节电路去控制排气机，直至采集器采集到的压力值在压力预设值范围内。如果采集到的压力值在压力预设值内，中心工控机就不采取任何操作。
参考文献
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