技術(shù)特點
高原模擬艙為有人進(jìn)入型。艙內(nèi)壓力、溫度、濕度、紫外線強(qiáng)度均為自動控制等。本模擬艙可以用于高原環(huán)境下人員訓(xùn)練、野生動物保育和其它科學(xué)實驗。設(shè)備為一體化設(shè)計。僅需提供氧氣、自來水及供電即可維持使用。艙體的大小及功能可以根據(jù)需求進(jìn)行設(shè)計。
（1） 減壓增壓的速度由系統(tǒng)控制
為避免人員進(jìn)入后快速減、增壓給試驗人員帶來生理傷害。系統(tǒng)采集艙內(nèi)壓力控制抽氣及泄壓裝置動作。
（2） 壓力自動控制技術(shù)
氣壓低是高原地區(qū)的特有的氣象環(huán)境。試驗艙通過設(shè)定目標(biāo)環(huán)境壓力。通過設(shè)置的壓力變送器采取艙內(nèi)的壓力值反饋給控制系統(tǒng)。系統(tǒng)自動控制真空系統(tǒng)及閥門開關(guān)。使得艙內(nèi)壓維持穩(wěn)定，避免較大的壓力波動。
（3） 溫度自動控制技術(shù)
高原地區(qū)各城市晝夜溫差變化大，為準(zhǔn)確進(jìn)行試驗需要控制環(huán)境溫度及變化趨勢。系統(tǒng)自動控制加熱及制冷系統(tǒng)運行。在試驗艙內(nèi)設(shè)置有溫度傳感器，由系統(tǒng)采集試驗艙內(nèi)溫度控制加熱元件加熱或是制冷系統(tǒng)制冷，從而控制試驗艙內(nèi)溫度波動。
（4）濕度自動控制技術(shù)
系統(tǒng)實時檢測艙內(nèi)的濕度數(shù)據(jù)，根據(jù)設(shè)定值實時增加或降低濕度。
（5）紫外線強(qiáng)度自動控制技術(shù)
微生物在不同紫外線強(qiáng)度下的活力不同。不同的紫外線強(qiáng)度調(diào)節(jié)也是環(huán)境模擬不可或缺的一項功能。因此需要試驗艙內(nèi)的紫外線強(qiáng)度可調(diào)。
通過合理的設(shè)計巧妙地布置。實現(xiàn)環(huán)境模擬試驗艙的小型化一體化。只需要通入水及電即可模擬各海拔高度氣象環(huán)境。讓試驗人員可以模擬各個海拔高度的環(huán)境，開展各類試驗。
本環(huán)境模擬艙電氣設(shè)備安裝標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范嚴(yán)格按照 國家電氣裝置安裝規(guī)程（GB50169-2006）所規(guī)范內(nèi)容安裝。
技術(shù)參數(shù)
基于西門子SMART 200 PLC控制系統(tǒng)構(gòu)成及網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，運用STEP 7 MicroWIN和WinCC flexible軟件對西門子PLC和人機(jī)界面進(jìn)行編程并進(jìn)行實時監(jiān)控，采用CAN總線+實時操作系統(tǒng)并行控制方式，配合變頻器，氧含量探頭，壓力變送器，控溫模塊，濕度傳感器，溫度傳感器等元件對模擬艙的各個部件進(jìn)行實時監(jiān)控。
1， 通過Modbus RTU協(xié)議，采用Maser/Slave數(shù)據(jù)通訊方式，通過西門子SB CN01模塊對環(huán)境模擬艙內(nèi)溫度進(jìn)行實時采集，配合專業(yè)開發(fā)的壓縮機(jī)系統(tǒng)和變頻器對環(huán)境模擬艙內(nèi)的溫度，壓力，降溫速率，風(fēng)速等進(jìn)行精確控制并進(jìn)行預(yù)估性計算。
2， 為了能保證環(huán)境模擬艙長期持久穩(wěn)定不間斷的運行，環(huán)境模擬艙配備了兩臺高效水循環(huán)真空泵，均分別由西門子PLC通過Modbus RTU協(xié)議，采用Maser/Slave數(shù)據(jù)通訊方式通訊變頻器，對兩臺真空泵運行，停止以及工況進(jìn)行實時控制和監(jiān)控，并定期對兩臺真空泵進(jìn)行維護(hù)性運行和診斷，再由通過西門子人機(jī)界面和聲光提示為用戶實時提供診斷結(jié)果。
3， 采用CAN總線協(xié)議，把環(huán)境模擬艙內(nèi)包含氧氣含量，溫度數(shù)據(jù)，濕度，氣壓強(qiáng)度等數(shù)據(jù)實時傳送至西門子PLC，再由由PLC對數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，運算，并與預(yù)留的安全值進(jìn)行比較，并由西門子PLC對單位時間內(nèi)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析得出預(yù)測，及時對環(huán)境模擬艙內(nèi)各項環(huán)境指標(biāo)進(jìn)行提前干預(yù)，有效確保各項指標(biāo)穩(wěn)定，保證實驗人員處于絕對安全的環(huán)境。
4， 運用緩沖艙單獨配備的人機(jī)界面，通過交換機(jī)和總控室的PLC以及人機(jī)界面連接，可實時看到緩沖艙的溫度，壓力，濕度，氧氣含量，預(yù)計降壓時間，對應(yīng)海拔高度等數(shù)據(jù)，并且可調(diào)節(jié)降壓速率，緩沖艙配有急停按鈕，確保實驗人員在身體出現(xiàn)不適的情況下及時停止降壓程序并通過聲光提示及時給總控室操作員做出報警。
5， 環(huán)境模擬艙配備符合國際標(biāo)準(zhǔn)的UPS不間斷應(yīng)急電源，以防止出現(xiàn)不可抗拒斷電情況時，設(shè)備能及時切換電源，確保實驗人員能及時撤出，保證實驗資料的完整備份，并保證在斷電后設(shè)備能在較長的一段時間內(nèi)繼續(xù)運行。
6， 設(shè)備每個獨立的部位均配備實時對講系統(tǒng)，確保人員能夠?qū)崟r通話，能及時溝通出現(xiàn)的異常狀態(tài)，便于操作員及時調(diào)整各個部位的運行狀態(tài)。
