CN104994140A - 一种机场垃圾车作业智能管理装置 - Google Patents

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Abstract

一种机场垃圾车作业智能管理装置。其包括垃圾车信息采集器、第一无线网络、手持终端、第二无线网络、机场接收终端，其中：垃圾车信息采集器与手持终端通过第一无线网络相连接；手持终端与机场接收终端之间通过第二无线网络相连接。本发明提供的机场垃圾车作业智能管理装置的有益效果是：节省了人力物力，提高了机场垃圾车的工作效率，加强了机场对机场垃圾车的监控、管理的力度，从而显著提升了机场整体的运行效率。

Description

一种机场垃圾车作业智能管理装置
技术领域
本发明属于机场特种车辆管理技术领域，特别是涉及一种机场垃圾车作业智能管理装置。
背景技术
机场垃圾车是一种专为航空器提供地面服务的机场配套特种设备，其是盛放航空器上生活垃圾的专用车。目前，由于民用飞机在机场停泊时间通常较短，客观要求作业时间应该尽可能短，加之机场的年吞吐量所呈现出的快速增长趋势，因此对机场垃圾车提出了更高的要求。
目前，机场垃圾车的作业状态管理常常需要人的参与，而缺少专用的智能管理装置对现场作业状态进行有效地跟踪，这种现状大大降低了机场运行管理的效率，为了克服这一问题，部分机场与科研机构正着手设计机场垃圾车作业状态自动监测、数据接收与处理装置。但由于机场机坪面积大，机场垃圾车数量多，机动性强，干扰信号多，因此在机坪范围内设计一套稳定数据回传装置十分困难，并且对于监测机场垃圾车作业状态的传感装置、信号分析和逻辑推断的准确性与可靠性提出了非常严格的要求，这些要求都会提高整套装置运行的准确性与可靠性。
发明内容
为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种机场垃圾车作业智能管理装置。
为了达到上述目的，本发明提供的机场垃圾车作业智能管理装置包括：垃圾车信息采集器、第一无线网络、手持终端、第二无线网络、机场接收终端，其中：垃圾车信息采集器与手持终端通过第一无线网络相连接；手持终端与机场接收终端之间通过第二无线网络相连接。
所述的垃圾车信息采集器包括：传感器模块、微处理器、无线传输模块，其中：传感器模块、无线传输模块均与微处理器通过串口总线或CPU总线连接。
所述的传感器模块包括：第一传感器、第二传感器、第三传感器、第四传感器、水平末端压力传感器、箱盖内压力传感器、升降平台压力传感器、支撑脚压力传感器和信号采集器，其中：信号采集器与微处理器连接，并分别与第一传感器、第二传感器、第三传感器、第四传感器、水平末端压力传感器、箱盖内压力传感器、升降平台压力传感器和支撑脚压力传感器相连接。
第一传感器、第二传感器、第三传感器和第四传感器均为接触/非接触式传感器；其中第一传感器和第二传感器选用声波物位传感器、光电传感器、电量隔离传感器、电磁波传感器、超声波传感器，其安装在机场垃圾车箱体后部，用于采集机场垃圾车箱体后部垃圾的状况；第三传感器和第四传感器安装在机场垃圾车箱体前部，用于采集机场垃圾车箱体前部垃圾的状况；水平末端压力传感器选自电容式压力传感器、变磁阻式压力传感器、霍耳式压力传感器、光纤式压力传感器、谐振式压力传感器，安装在飞机舱门处，用于监测机场垃圾车工作平台与飞机舱门的接触情况；箱盖内压力传感器安装在机场垃圾车箱盖接口处，用于监测箱盖是否从作业状态回到原位；升降平台压力传感器安装在机场垃圾车工作平台的末端，用于监测水平工作台是否由作业状态回到原位；支撑脚压力传感器安装在机场垃圾车油缸支撑脚的末端，用于实时获取该处信号，以此来判断四个油缸支撑脚是否完全着地或者离开地面。
所述的机场接收终端包括：无线通信模块、微处理器、有线网络接口、服务器、数据库、显示设备、机场运行管理数据库；其中数据库、显示设备、机场运行管理数据库与服务器通过总线相连；服务器通过有线网络接口与微处理器进行通信，并将采集到的机场垃圾车作业状态以及作业时间存储至数据库，同时将采集到的数据通过显示设备显示出来；无线通信模块与有线网络接口通过串口总线或CPU总线与微处理器相连接；微处理器为机场接收终端的核心控制器，用于控制无线通信模块和有线网络接口实现数据交换。
本发明提供的机场垃圾车作业智能管理装置的有益效果是：节省了人力物力，提高了机场垃圾车的工作效率，加强了机场对机场垃圾车的监控、管理的力度，从而显著提升了机场整体的运行效率。
附图说明
图1为本发明提供的机场垃圾车作业智能管理装置结构示意图；
图2为图1示出的数据采集终端结构示意图；
图3为本发明提供的机场垃圾车作业智能管理装置中传感器模块结构示意图；
图4为图1示出的机场接收终端结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明提供的机场垃圾车作业智能管理装置进行详细说明。
如图1所示，本发明提供的机场垃圾车作业智能管理装置包括：垃圾车信息采集器1、第一无线网络2、手持终端3、第二无线网络4、机场接收终端5，其中：垃圾车信息采集器1与手持终端3通过第一无线网络2相连接；手持终端3与机场接收终端5之间通过第二无线网络4相连接。
第一无线网络2和第二无线网络4的种类有：无线局域网(WLAN)、无线传感网(WSN)、数字集群网、模拟集群网、全球移动通信***(GSM)网络、第三代移动通信技术(3G)网络和***移动通信技术(4G)网络等。
如图2所示，所述的垃圾车信息采集器1包括：传感器模块11、微处理器12、无线传输模块13，其中：传感器模块11、无线传输模块13均与微处理器12通过串口总线或CPU总线15(包括RS-232总线、RS-485总线、I2C总线、SPI总线、USB总线等)连接。
微处理器12为垃圾车信息采集器1的核心控制器，用于控制传感器模块11和无线传输模块13实现数据采集、数据传输等操作。传感器模块11把采集到的数据整理后传送给微处理器12，然后微处理器12再把数据通过串口或CPU接口传输到无线传输模块13。
无线传输模块13包括：无线局域网(WLAN)模块、无线传感网(WSN)模块、数字集群网模块、模拟集群网模块、全球移动通信***(GSM)网络模块、第三代移动通信技术(3G)网络模块和***移动通信技术(4G)网络模块等。
如图3所示，所述的传感器模块11用于监测机场垃圾车的工作状态，并根据其上各传感器采集到的信号来判断机场垃圾车的运行状态，其包括：第一传感器111、第二传感器112、第三传感器113、第四传感器114、水平末端压力传感器115、箱盖内压力传感器116、升降平台压力传感器117、支撑脚压力传感器118和信号采集器119，其中：信号采集器119与微处理器12连接，并分别与第一传感器111、第二传感器112、第三传感器113、第四传感器114、水平末端压力传感器115、箱盖内压力传感器116、升降平台压力传感器117和支撑脚压力传感器118相连接。
上述各传感器通过信号线与信号采集器119的模拟量采集接口或频率信号采集接口相连接。信号采集器119为信号采集控制器，用于通过第一传感器111、第二传感器112、第三传感器113、第四传感器114、水平末端压力传感器115、箱盖内压力传感器116、升降平台压力传感器117和支撑脚压力传感器118采集机场垃圾车的工作状态信息，并上传给微处理器12。
第一传感器111、第二传感器112、第三传感器113和第四传感器114均为接触/非接触式传感器；其中第一传感器111和第二传感器112选用声波物位传感器、光电传感器、电量隔离传感器、电磁波传感器、超声波传感器等，其安装在机场垃圾车箱体后部，用于采集机场垃圾车箱体后部垃圾的状况。
第三传感器113和第四传感器114安装在机场垃圾车箱体前部，用于采集机场垃圾车箱体前部垃圾的状况。
水平末端压力传感器115选自电容式压力传感器、变磁阻式压力传感器(变磁阻式传感器、金属元素分析仪差动变压器式压力传感器)、霍耳式压力传感器、光纤式压力传感器(见光纤传感器)、谐振式压力传感器等，安装在飞机舱门处，用于监测机场垃圾车工作平台与飞机舱门的接触情况。
箱盖内压力传感器116安装在机场垃圾车箱盖接口处，用于监测箱盖是否从作业状态回到原位。
升降平台压力传感器117安装在机场垃圾车工作平台的末端，用于监测水平工作台是否由作业状态回到原位。
支撑脚压力传感器118安装在机场垃圾车油缸支撑脚的末端，用于实时获取该处信号，以此来判断四个油缸支撑脚是否完全着地或者离开地面。
如图4所示，所述的机场接收终端5包括：无线通信模块51、微处理器52、有线网络接口53、服务器54、数据库55、显示设备56、机场运行管理数据库57；其中数据库55、显示设备56、机场运行管理数据库57与服务器54通过总线相连；服务器54通过有线网络接口53与微处理器52进行通信，并将采集到的机场垃圾车作业状态以及作业时间存储至数据库55，同时将采集到的数据通过显示设备56显示出来；服务器54从机场运行管理数据库57读取航班、机位信息，工作人员根据读取到的航班、机位信息对机场垃圾车进行调度；无线通信模块51与有线网络接口53通过串口总线或CPU总线与微处理器52相连接；微处理器52为机场接收终端5的核心控制器，用于控制无线通信模块51和有线网络接口53实现数据交换；垃圾车信息采集器1中的无线模块13通过第一无线网络2与手持终端3相连，将垃圾车信息采集器1获取的数据传输到手持终端3。
服务器54首先从机场运行管理数据库57中得到即时航班的信息(包括航班号、飞机号、机型、机位、目的地、到港时间、离港时间等)，然后将这些信息通过第二无线网络4发送到指定的机场垃圾车工作人员的手持终端3上，当机场垃圾车到达指定位置后，开始作业。机场垃圾车作业开始时，当工作平台水平末端压力传感器115、箱盖内压力传感器116和升降平台压力传感器117同时发送信号给信号采集器119时，该时刻即为作业开始的时间；机场垃圾车作业结束时，工作平台水平末端压力传感器115、箱盖内压力传感器116和升降平台压力传感器117同时发送信号给信号采集器119时，该时刻即为作业结束的时间；机场垃圾车从作业开始到结束，垃圾的盛放量通过箱体内的传感器检测得到。得到上述数据后，垃圾车信息采集器1将这些数据通过第一无线网络2传送给机场垃圾车工作人员的手持终端3中，然后通过第二无线网络4传送给机场接收终端5，并存储到机场接收终端5的数据库55中，以便日后分析数据之用。
机场垃圾车整个工作流程中各个传感器分别在不同阶段采集信号，具体流程如下：机场垃圾车在接近航空器时保持规定的速度，并对准航空器舱门位置，于平台前沿距离航空器舱门安全距离处制动，变速器置于空档，拉好手制动；发动机处于怠速，踩下离合器踏板，操作取力按钮，将发动机转速稳定在一定的速度；打开电气开关操纵箱盖，拨动电源开关，打开电源，按下支撑脚“放”的按钮，使四个油缸支撑脚撑地，通过安装于驾驶位下方油缸支撑脚处的支撑脚压力传感器118实时采集信号，并将采集的信号通过模拟量采集接口或频率信号采集接口传输到微处理器2(包括PLC、FPGA、单片机等)中。然后按下箱体“升”的按钮和水平工作台“升”或“降”的按钮，使平台与航空器舱门门槛对齐，此时通过升降平台压力传感器117实时获取水平工作台的垂直高度。操纵前后伸缩平台“伸”的按钮，使前后伸缩平台前沿胶管柔缓紧靠航空器，此时通过安装于机场垃圾车上操作平台的前后伸缩平台前沿胶管上的水平末端压力传感器115实时获取前后伸缩平台前沿胶管柔缓紧靠航空器的信号，待将要完全接触时，把采集到信号通过模拟量采集接口或频率信号采集接口传输到微处理器2。
当水平末端压力传感器115、箱盖内压力传感器116、升降平台压力传感器117和支撑脚压力传感器118同时发送信号给信号采集器119时，该时刻即为作业开始的时间；当水平末端压力传感器115、箱盖内压力传感器116、升降平台压力传感器117和支撑脚压力传感器118同时发送原位信号给信号采集器119时，该时刻即为作业结束的时间；机场垃圾车从作业开始到结束，垃圾的盛放量通过箱体内的第一传感器111、第二传感器112、第三传感器113、第四传感器114检测得到，将上述作业状态信号通过总线接口传给微处理器12，微处理器12做出判断，记录此时时间节点，并以此时间节点作为机场垃圾车作业时间，并通过第一无线网络2把数据传输到手持终端3，手持终端3通过第二无线网络4把数据发送给到机场接收终端5上，并将上述数据存储到机场接收终端5的数据库57中，以便日后分析数据之用。
当机场垃圾车作业完成之后，机场垃圾车工作人员启动发动机，操纵前后伸缩平台“收”的按钮和工作平台升降按钮，使平台复至原位，按箱体“降”的按钮，使箱体降至最低，再将支撑脚“收”回，此时通过安装于机场垃圾车驾驶位下方油缸支撑脚上的压力传感器118实时采集信号，并把采集的非工作状态信号通过模拟量采集接口或频率信号采集接口传输到微处理器12。关闭电源开关，合上箱盖，机场垃圾车撤离工作现场。
最后应当说明的是，以上实施例用以说明本发明的技术方案而非限制，应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围。

Claims (5)

1.一种机场垃圾车作业智能管理装置，其特征在于：其包括：垃圾车信息采集器(1)、第一无线网络(2)、手持终端(3)、第二无线网络(4)、机场接收终端(5)，其中：垃圾车信息采集器(1)与手持终端(3)通过第一无线网络(2)相连接；手持终端(3)与机场接收终端(5)之间通过第二无线网络(4)相连接。
2.根据权利要求1所述的机场垃圾车作业智能管理装置，其特征在于：所述的垃圾车信息采集器(1)包括：传感器模块(11)、微处理器(12)、无线传输模块(13)，其中：传感器模块(11)、无线传输模块(13)均与微处理器(12)通过串口总线或CPU总线(15)连接。
3.根据权利要求2所述的机场垃圾车作业智能管理装置，其特征在于：所述的传感器模块(11)包括：第一传感器(111)、第二传感器(112)、第三传感器(113)、第四传感器(114)、水平末端压力传感器(115)、箱盖内压力传感器(116)、升降平台压力传感器(117)、支撑脚压力传感器(118)和信号采集器(119)，其中：信号采集器(119)与微处理器(12)连接，并分别与第一传感器(111)、第二传感器(112)、第三传感器(113)、第四传感器(114)、水平末端压力传感器(115)、箱盖内压力传感器(116)、升降平台压力传感器(117)和支撑脚压力传感器(118)相连接。
4.根据权利要求3所述的机场垃圾车作业智能管理装置，其特征在于：第一传感器(111)、第二传感器(112)、第三传感器(113)和第四传感器(114)均为接触/非接触式传感器；其中第一传感器(111)和第二传感器(112)选用声波物位传感器、光电传感器、电量隔离传感器、电磁波传感器、超声波传感器，其安装在机场垃圾车箱体后部，用于采集机场垃圾车箱体后部垃圾的状况；第三传感器(113)和第四传感器(114)安装在机场垃圾车箱体前部，用于采集机场垃圾车箱体前部垃圾的状况；水平末端压力传感器(115)选自电容式压力传感器、变磁阻式压力传感器、霍耳式压力传感器、光纤式压力传感器、谐振式压力传感器，安装在飞机舱门处，用于监测机场垃圾车工作平台与飞机舱门的接触情况；箱盖内压力传感器(116)安装在机场垃圾车箱盖接口处，用于监测箱盖是否从作业状态回到原位；升降平台压力传感器(117)安装在机场垃圾车工作平台的末端，用于监测水平工作台是否由作业状态回到原位；支撑脚压力传感器(118)安装在机场垃圾车油缸支撑脚的末端，用于实时获取该处信号，以此来判断四个油缸支撑脚是否完全着地或者离开地面。
5.根据权利要求1所述的机场垃圾车作业智能管理装置，其特征在于：所述的机场接收终端(5)包括：无线通信模块(51)、微处理器(52)、有线网络接口(53)、服务器(54)、数据库(55)、显示设备(56)、机场运行管理数据库(57)；其中数据库(55)、显示设备(56)、机场运行管理数据库(57)与服务器(54)通过总线相连；服务器(54)通过有线网络接口(53)与微处理器(52)进行通信，并将采集到的机场垃圾车作业状态以及作业时间存储至数据库(55)，同时将采集到的数据通过显示设备(56)显示出来；无线通信模块(51)与有线网络接口(53)通过串口总线或CPU总线与微处理器(52)相连接；微处理器(52)为机场接收终端(5)的核心控制器，用于控制无线通信模块(51)和有线网络接口(53)实现数据交换。
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Application publication date: 20151021

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