CN102582835B - 智能式飞机除冰喷洒系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种智能式飞机除冰喷洒系统，其技术特点是：包括移动式除冰机械臂和智能检测系统、指挥控制系统、除冰液储存及回收处理系统、除冰液加热供给系统，指挥控制系统分别与智能检测系统、除冰液储存及回收处理系统和除冰液加热供给系统相连接；除冰液加热供给系统与除冰液储存及回收处理系统相连接；除冰液加热供给系统与移动式除冰机械臂相连接。本发明在机场内建立专用除冰作业区并控制轨道上的除冰机械臂为飞机喷洒除冰液，能够根据不同机型自动调节除冰机械臂的位置和高度，自动调整喷洒压力和流量，使喷洒达到最佳效果，极大地提升除冰作业的效率，同时，对除冰液进行回收处理，循环多次使用，可大大降低除冰成本，有利于机场环保。

Description

智能式飞机除冰喷洒系统

技术领域

本发明属于航空设备领域，尤其是一种智能式飞机除冰喷洒系统。

背景技术

飞机除冰是保障民航正常运行的重要环节。停放在机场上的飞机，一旦遇到冰雪天气，飞机表面就会结冰积雪，飞机需在起飞前半小时内扫雪除冰。目前，对飞机除冰均使用除冰车方式进行，整个除冰过程由人驾驶除冰车及操纵喷枪进行，其存在的主要问题是：

(1)除冰不及时。需要除冰的飞机停放分散，除冰车需往返于各个飞机及储液库之间，加注除冰液、路上行驶时间等辅助时间过长，造成除冰不及时。

(2)除冰成本高。除冰液价格昂贵，每架飞机除冰所用除冰液较多，由于除冰液不能回收循环利用，只能使用一次，使飞机除冰成本很高，大量增加除冰车资金投入也很大。

(3)环境污染。除冰液无法回收处理，使用过的除冰液全部流淌到停机坪上并被排放到下水道中，对环境造成很大污染。

(4)不利于机场管理。除冰车在机场内往返穿梭，给机场管理增加难度，并存在安全隐患。

此外，大量增加价格昂贵的除冰车，资金投入很大，且需储备大量昂贵的配件，同时增加两倍于除冰车数量的操作人员，以及增加维护维修人员、除冰车库房等。由于飞机除冰作业季节性很强，一年之中只有几次除冰，除冰车绝大部分时间处于闲置状态，除冰车的数量必须适度，一味地增加除冰车数量将造成很大浪费。无论从经济效益还是运营管理上考虑，为达到及时除冰的目的仅靠增加除冰车的数量这一方式是不可取的。大流量机场每次除冰需使用很多除冰液，采用除冰车对分散停放在停机坪上的飞机进行除冰，无法实现除冰液回收处理循环使用，价格昂贵的除冰液消耗量很大，使飞机除冰成本很高，更为严重的是造成机场环境污染。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种除冰效率高、成本低廉、节能环保且自动化程度高的智能式飞机除冰喷洒系统。

本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：

一种智能式飞机除冰喷洒系统，包括移动式除冰机械臂和智能检测系统，指挥控制系统、除冰液储存及回收处理系统、除冰液加热供给系统，指挥控制系统分别与智能检测系统、除冰液储存及回收处理系统和除冰液加热供给系统相连接，用于接收智能检测系统传送的检测数据并对除冰液储存及回收处理系统、除冰液加热供给系统进行控制；除冰液加热供给系统与除冰液储存及回收处理系统相连接用于除冰液的加热处理；除冰液加热供给系统与移动式除冰机械臂相连接用于向移动式除冰机械臂供给加热的除冰液。

而且，所述的移动式除冰机械臂和智能检测系统、除冰液储存及回收处理系统、除冰液加热供给系统、设置在机坪内跑道附近的专用除冰作业区，在专用除冰作业区的两侧设有除冰设备库房和除冰液设备房，移动式除冰机械臂在不用时自动收回到除冰设备库房中，使用时展开；除冰液储存及回收处理系统、除冰液加热供给系统安装在除冰液设备房中，在除冰设备库房至专用除冰作业区中部均安装有用于机械臂移动的轨道。

而且，所述的移动式除冰机械臂包括悬臂除冰设备和伸缩臂除冰设备，所有机械臂均可根据不同机型在轨道上移动到最佳喷洒位置。

而且，所述的悬臂除冰设备由移动机构、支撑臂、摆动臂和喷枪连接构成，移动机构滑动安装在轨道上，支撑臂垂直固装在移动机构上，摆动臂活动安装在支撑臂上并沿支撑臂做俯仰、水平旋转，喷枪通过专用管路与除冰液相连接并固装在摆动臂的顶端，可自动调节喷射流量和压力及喷射角度，在摆动臂上安装有传感器组并与智能检测系统相连接。

而且，所述伸缩臂除冰设备由移动机构、支撑臂、伸缩臂和喷枪连接构成，移动机构滑动安装在轨道上，支撑臂垂直固装在移动机构上，伸缩臂安装在支撑臂上进行可上下伸缩和水平旋转，喷枪通过专用管路与除冰液相连接并固装在作业臂的顶端，可自动调节喷射流量和压力及喷射角度，在伸缩臂上安装有传感器组并与智能检测系统相连接。

而且，所述的传感器组包括红外视觉传感器、激光测距传感器、压力和流量传感器。

本发明的优点和积极效果是：

本发明设计合理，在机场内建立专用除冰作业区控制轨道上的多自由度可伸缩的除冰机械臂为飞机喷洒除冰液，能够根据不同机型自动调节除冰机械臂的位置和高度，自动调整喷洒压力和流量，使喷洒达到最佳效果，并通过智能检测系统检测除冰效果，实现了除冰作业的高度智能化，大大减少每架飞机的除冰总时间(加热时间、除冰作业时间与辅助时间之和)，减少了除冰车、加液罐车等设备的使用，降低了人力物力成本且易于管理，极大地提升除冰作业的效率，对保证飞机正点率、降低运营成本、实现环保具有重要意义；同时，对除冰液进行回收处理，循环多次使用，可大大降低除冰成本，有利于机场环保。

附图说明

图1为本发明的系统连接示意图；

图2为本发明的专用除冰区布置图；

图3为本发明的悬臂除冰设备的原理图；

图4为本发明的伸缩臂除冰设备的原理图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明实施例做进一步详述：

一种智能式飞机除冰喷洒系统，如图1所示，包括移动式除冰机械臂和智能检测系统、指挥控制系统、除冰液储存及回收处理系统、除冰液加热供给系统。指挥控制系统分别与除冰液储存及回收处理系统、除冰液加热供给系统和智能检测系统相连接，用于接收智能检测系统传送的检测数据并控制除冰液储存及回收处理系统、除冰液加热供给系统向移动式除冰机械臂供给除冰液；除冰液加热供给系统与除冰液储存及回收处理系统相连接用于除冰液的加热处理，除冰液加热供给系统与移动式除冰机械臂相连接用于向移动式除冰机械臂供给加热的除冰液。

本系统需要在机坪内跑道附近建立专用除冰作业区，该专用除冰作业区的布局如图2所示，移动式除冰机械臂、除冰液储存及回收处理系统、除冰液加热供给系统均设置在专用除冰作业区，在专用除冰作业区的两侧设有除冰设备库房(A1～A6)和除冰液设备房(B1、B2)，移动式除冰机械臂安装在除冰设备库房中，除冰液储存及回收处理系统、除冰液加热供给系统安装在除冰液设备房中，在除冰设备库房至专用除冰作业区中部均安装有用于机械臂移动的轨道(D1～D6)，移动式除冰机械臂包括悬臂除冰设备(A1～A4)、伸缩臂除冰设备(A5～A6)，悬臂除冰设备主要为飞机大翼及中前部机身除冰，伸缩臂除冰设备主要为飞机尾翼及后部机身除冰。当待除冰的飞机进入作业区后，指挥控制室发出指令，悬臂除冰设备和伸缩臂除冰设备从除冰设备库房伸出，由中央控制室发出机型位置信号，机械臂根据不同机型沿各自的轨道移至最佳喷射位置，并向待除冰的飞机喷洒除冰液，除冰液储存及回收处理系统可将洒在地面上的除冰液回收处理，然后将处理后的除冰液可输送回除冰液加热供给系统进行再利用，在除冰结束后，悬臂除冰设备、伸缩臂除冰设备沿各自的轨道自动收回到除冰设备库房中。

如图2所示，悬臂除冰设备由移动机构、支撑臂、摆动臂和喷枪连接构成，移动机构滑动安装在轨道上，支撑臂垂直固装在移动机构上，摆动臂活动安装在支撑臂上，该摆动臂可沿支撑臂做俯仰、水平旋转，喷枪通过专用管道与除冰液相连接并固装在摆动臂的顶端，喷枪在摆动臂的带动下向飞机喷洒除冰液，该喷枪可上下、左右摆动喷洒除冰液，喷洒流量、压力可自动调节；该悬臂除冰设备可沿轨道自由移动，调整与飞机的距离。

如图3所示，伸缩臂除冰设备由移动机构、支撑臂、伸缩臂和喷枪连接构成，移动机构滑动安装在轨道上，支撑臂垂直固装在移动机构上，伸缩臂安装在支撑臂上，该伸缩臂可上下伸缩、水平旋转，喷枪通过专用管道与除冰液相连接并固装在作业臂的顶端，喷枪在伸缩臂的带动下向飞机喷洒除冰液，该喷枪可上下、左右摆动喷洒除冰液，喷洒流量、压力可自动调节；该伸缩臂除冰设备可沿轨道自由移动，调整与飞机的距离。

在悬臂除冰设备的摆动臂上以及伸缩臂除冰设备的伸缩臂上分别安装有高精度的传感器组，该传感器组包括红外视觉传感器、激光测距传感器、压力、流量传感器组成，具有机型检测定位、距离测算、除冰效果检测、冰雪程度检测、流量压力检测功能。上述传感器组作为信号采集前端设备与智能检测系统相连接并通过智能检测系统将检测状态传送给指挥控制系统。

指挥监控系统可根据天气情况及塔台指令控制除冰液储存及回收处理系统、除冰液加热供给系统进行除冰液加热处理、除冰处理、除冰液回收循环处理，同时实时检测智能检测系统传送来的传感器信息进行信息融合后实现冰雪测算、区域测算、目标定位以及压力流量控制的功能。

本发明的处理过程为：当需要除冰的飞机滑行到机场除冰区后，传感器组中的图像传感器读取飞机机型数据，传输到指挥控制系统，指挥控制系统根据传来的机型数据发出除冰作业信号，移动式除冰机械臂按照指挥系统发来的该机型数据信号自动滑动和伸展到该机型的最佳喷洒位置；指挥控制系统同时根据天气情况将除冰液配比数据和喷洒液量数据传输给快速加热供给系统。除冰作业开始后，加热供给系统将混合好的除冰液经管路输送给移动式除冰机械臂，移动式除冰机械臂顶端的喷枪开始除冰喷洒作业。安装在移动除冰机械臂顶端的传感器组实时向指挥控制系统发回现场采集的信号，指挥控制系统根据信号调整喷洒压力和流量，以达到最佳的除冰效果。除冰作业结束后，指挥控制系统根据传感器组传来的信号判断除冰效果，发送相关数据，飞机滑入跑道起飞。

采用本智能式飞机除冰喷洒系统，相比于传统的机位除冰方式，可以大幅度提升除冰作业效率，相比于目前较先进以除冰车加液罐车为主体的集中除冰作业模式，省去了除冰车和加液罐车等诸多设备，减少了大量设备投入，降低了维护维修成本，节约了人力资源，也避免了车辆设备众多现场指挥管理复杂的缺点，降低了指挥风险。移动式除冰机械臂在不用时可自动收回，减少占用空间，飞机可在除冰坪上经移动式除冰机械臂自动喷洒后立即进入跑道起飞，从而最大程度的避免了航班延误，是一种值得推广的智能高效的除冰作业系统。

需要强调的是，本发明所述的实施例是说明性的，而不是限定性的，因此本发明并不限于具体实施方式中所述的实施例，凡是由本领域技术人员根据本发明的技术方案及其他相似的此原理得出的其他实施方式，同样属于本发明保护的范围。

Claims (2)

1.一种智能式飞机除冰喷洒系统，其特征在于：包括移动式除冰机械臂、智能检测系统、指挥控制系统、除冰液储存及回收处理系统、除冰液加热供给系统，指挥控制系统分别与智能检测系统、除冰液储存及回收处理系统和除冰液加热供给系统相连接，用于接收智能检测系统传送的检测数据并对除冰液储存及回收处理系统、除冰液加热供给系统进行控制；除冰液加热供给系统与除冰液储存及回收处理系统相连接用于除冰液的加热处理；除冰液加热供给系统与移动式除冰机械臂相连接用于向移动式除冰机械臂供给加热的除冰液；

所述的移动式除冰机械臂包括悬臂除冰设备和伸缩臂除冰设备，所有机械臂均可根据不同机型在轨道上移动到最佳喷洒位置；

所述的悬臂除冰设备由移动机构、支撑臂、摆动臂和喷枪连接构成，移动机构滑动安装在轨道上，支撑臂垂直固装在移动机构上，摆动臂活动安装在支撑臂上并可沿支撑臂做俯仰、水平旋转，喷枪通过专用管路与除冰液相连接并固装在摆动臂的顶端，可自动调节喷射流量和压力及喷射角度，在摆动臂上安装有传感器组并与智能检测系统相连接；

所述伸缩臂除冰设备由移动机构、支撑臂、伸缩臂和喷枪连接构成，移动机构滑动安装在轨道上，支撑臂垂直固装在移动机构上，伸缩臂安装在支撑臂上并可进行上下伸缩和水平旋转，喷枪通过专用管路与除冰液相连接并固装在伸缩臂的顶端，可自动调节喷射流量和压力及喷射角度，在伸缩臂上安装有传感器组并与智能检测系统相连接；

所述的传感器组包括红外视觉传感器、激光测距传感器、压力和流量传感器，视觉传感器检测飞机机型、除冰效果及冰雪程度，激光测距传感器检测飞机与移动式除冰机械臂间的距离，压力传感器检测除冰液压力，流量传感器检测除冰液流量，并将上述检测信号传送给指挥控制系统。

2.根据权利要求1所述的智能式飞机除冰喷洒系统，其特征在于：所述的移动式除冰机械臂和智能检测系统、除冰液储存及回收处理系统、除冰液加热供给系统设置在机坪内跑道附近的专用除冰作业区，在专用除冰作业区的两侧设有除冰设备库房和除冰液设备房，移动式除冰机械臂在不用时自动收回到除冰设备库房中，使用时展开；除冰液储存及回收处理系统、除冰液加热供给系统安装在除冰液设备房中，在除冰设备库房至专用除冰作业区中部均安装有用于机械臂移动的轨道。