CN104678862A - 一种飞机场极近跑道防鸟击设备及网络控制系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种飞机场极近跑道防鸟击设备及网络控制系统及方法，包括防鸟击设备、远程遥控控制平台和通信网络，其中，防鸟击设备沿机场极近跑道两侧放置，远程遥控控制平台通过通信网络连接防鸟击设备；防鸟击设备包括地上部分和地下部分，地上部分包括设备底座、易折杆、托盘和喇叭，设备底座上固定有易折杆，易折杆上端固定有若干个托盘，托盘上固定有喇叭；地下部分包括埋地控制箱，本发明解决现有驱鸟设备所暴露出来的问题，提供飞机场极近跑道防鸟击设备及其网络控制方案；本发明中遵循易折原理，利用国际标准的易折杆将声驱设备有规则的分布于距离机场跑道极近的两侧，属于国内首创，根据鸟类活动规律进行声驱，可达到最好的驱鸟效果。

Description

一种飞机场极近跑道防鸟击设备及网络控制系统及方法

技术领域

本发明涉及一种飞机场极近跑道防鸟击设备及网络控制系统及方法。

背景技术

鸟撞指鸟与飞机在空中相撞造成的飞行事故,具有多发性和突发性,一旦发生会使飞机受损，造成重大人员伤亡，因为它可以使发动机失去动力,甚至飞机坠毁。飞机起飞和降落过程是最容易发生鸟击的阶段，超过90％的鸟击发生在机场和机场附近空域，50％发生在低于30米的空域发生，仅有1％发生在超过760米的高空。机场和机场附近空域是驱鸟的重点。目前机场采取了各种各样的驱鸟措施，如煤气炮、驱鸟稻草人、仿真人、自动激光驱鸟器、炮竹弹、爆音驱鸟、驱鸟剂、驱鸟枪、驱鸟猎鹰、驱鸟车等手段。

目前在机场驱鸟方面应用的各种驱鸟设备在驱鸟过程中暴露出许多不足之处：

现有的设备大多是独立运行的，驱鸟设备之间难以协同联动运行，从而导致无法及时有效地实现全方位多覆盖的驱鸟效果。

现有驱鸟设备是单点触发式，即在机场某处发现鸟情状况时，驱鸟设备仅针对该点进行驱鸟动作，当鸟类移动到其他位置或发现新的鸟情时，驱鸟设备再移动到指定位置进行动作。因为移动过程中有时间消耗问题，容易造成驱鸟工作的时效性不强。对于鸟情比较严重，例如出现多点鸟情时，这种单点触发设备就显得捉襟见肘。

现有驱鸟设备一般是手动控制的，在飞机起飞之前一般机场跑道两侧会进行人员清场，此时是驱鸟的最重要时间，对驱鸟设备进行远程控制就显得尤为重要。不用靠近驱鸟设备，通过远程控制达到驱鸟的方式可在满足节省人力的同时满足机场驱鸟的要求。

现有驱鸟设备一般安装位置远离跑道，驱鸟效果差，无法及时有效的驱离跑道附近的鸟类，对飞机仍有很大的安全隐患。

发明内容

本发明为了解决上述问题，提出了一种飞机场极近跑道防鸟击设备及网络控制系统，本发明在严格遵循飞机场跑道两侧不能安放坚硬设备原则的前提下，利用易折杆原理将防鸟击设备有规则的分布于机场极近跑道两侧，同时通过一种混合网络控制系统实现更好的驱鸟效果。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种飞机场极近跑道防鸟击设备，包括地上部分和地下部分，其中，地上部分包括设备底座、易折杆、托盘和喇叭，设备底座上固定有易折杆，易折杆上端固定有若干个托盘，托盘上固定有喇叭；地下部分包括埋地控制箱，所述埋地控制箱包括控制板和功率放大器，功率放大器连接喇叭，控制其播放声音；

所述控制板包括漏电保护器、开关电源、控制器和交流接触器，其中，漏电保护器连接开关电源，开关电源为控制器提供电源，交流接触器连接控制器，控制器与无线遥控设备连接，接收无线遥控设备发出的动作指令，控制功率放大器的开关。

所述易折杆通过易折杆底座固定于设备底座上，易折杆受到碰撞时立即破碎、弯曲，具有易折性，可承受垂直压力，受到水平方向力时，分离成若干段结构。

所述托盘沿易折杆圆周均匀分布，且角度可调，实现多向驱鸟。

所述埋地控制箱通过接线口连接喇叭，且所述接线口为紧固防水接线口，通过封胶加紧。

所述设备底座上设有走线口，用于穿过电源线和信号线。

所述漏电保护器，用来在设备发生漏电故障时以及对有致命危险的人身触电保护，具有过载和短路保护电路，用以保护线路或电动机的过载和短路，或作为线路的不频繁转换启动。

所述控制器包括CPU控制核心模块、板载保护模块、电源模块和显示模块，CPU控制核心模块与数据存储模块、无线通信模块、外部设备控制模块连接；板载保护模块与数据存储模块、无线通信模块、外部设备控制模块和显示模块相连；电源模块分别与显示模块、板载保护模块连接。

一种飞机场极近跑道防鸟击网络控制系统，包括多个防鸟击设备、远程遥控控制平台和通信网络，其中，防鸟击设备沿机场极近跑道两侧放置，远程遥控控制平台通过通信网络连接防鸟击设备，防鸟击设备中至少有一台为主设备，其他为一般设备，主设备带有Zigbee模块天线，通过Zigbee无线网络接收远程遥控控制平台的指令信息；

所述通信网络为混合网络，包括RS-485有线网络和Zigbee无线网络，所述其它防鸟击设备通过RS-485有线网络与主设备连接，主设备通过Zigbee无线网络与远程遥控控制平台通信。

所述RS-485有线网络通过RS-485集线器构建星型结构，以控制一般设备，从而实现控制所有单体设备的效果，每个输出端口均采用独立驱动方式，进行光电隔离，防止共模电压干扰，端口之间不会产生信号反射问题，所以一旦一个总线上某个RS-485节点设备发生故障，集线器可将其单独隔离，从而将影响仅局限在该节点所控制的区域。

所述远程遥控控制平台，包括远程遥控控制平板、沙盘控制平台和遥控器，其中，遥控器与防鸟击设备连接，远程遥控控制平板用于系统指令下发和状态收集并分析，远程遥控控制平板的有效遥控距离根据需要调整，所述沙盘控制平台，用于显示场站情况，且其显示界面与真实场站情况吻合，每个控制按键位置分别对应场站中具体防鸟击设备位置。

一种基于上述控制系统的控制方法，包括三种运行方式，分别为主设备指令确认方式、设备控制方式和设备状态查询方式；

主设备指令确认方式的具体方法包括：

1)主设备通过Zigbee无线网络接收设备接收到远程遥控控制平台的指令；

2)主设备分析判断指令是否是系统正确指令；

3)若是系统正确指令，主设备给遥控平台返回正确信息，同时通过RS-485有线向外传播；不是则给遥控平台返回指令错误信息，并要求重传；

设备控制方式的具体方法为：

a)主设备通过Zigbee无线网络接收设备接收到远程遥控控制平台的控制指令；

b)主设备分析判断指令是否是单组动作指令，同时将指令通过RS-485有线向外传播；

c)判断是单组动作还是整体联动指令，防鸟击设备做相应动作；

设备状态查询方式的具体方法为：

I)主设备通过Zigbee无线网络接收设备接收到远程遥控控制平台的指令；

II)设备分析判断指令是否是单组状态查询指令，同时将指令通过RS-485有线向外传播；包括设备单组状态查询和设备整体状态查询；

III)判断是单组动作还是整体联动指令，防鸟击设备做相应动作。

所述步骤c)中，若是单组动作指令，各组的相应设备判断指令中群组编码是否是自身编码，是则控制打开自身扩音机，播放驱鸟声音；不是则不进行处理；其他分组等通过有线接收到主设备发送的指令后，做相似判断处理；

若是整体联动动作指令，各小组延迟时间一定时间后控制打开扩音机，播放驱鸟声音；若不是整体联动动作指令，不进行处理；其他分组通过有线接收到主设备发送的指令后进行分析判断，分别延时做出动作响应；各小组延迟时间可按公式T_n＝Δt*(n-1)计算，其中Δt为延时单位时间，n为群组编号。

所述步骤III)中，若是单组状态查询指令，该组相应设备判断指令中群组编码是否是自身编码，是则检查自身状态，将状态信息返回给主设备；不是则不进行处理；其他分组等通过有线接收到主设备发送的指令后，做相同判断处理；

若是整体状态查询指令，各小组设备检查自身状态，延迟时间一定时间后将状态信息返回给主设备；若不是整体联动动作指令，不进行处理；其他分组通过有线接收到主设备发送的指令后进行分析判断，分别延时做出动作响应；各小组延迟时间可按公式T_n＝Δt*(n-1)计算，其中Δt为延时单位时间，n为群组编号。

一种极近跑道防鸟击设备及网络控制系统，包括：安装在机场极近跑道两侧、距离跑道仅1.5m、彼此间隔一定距离、规则排列的若干个防鸟击设备、远程遥控控制平台和通信网络。

所述通信网络为混合网络，包括RS-485有线网络和Zigbee无线网络，所述防鸟击设备通过RS-485有线网络与系统的主设备通信，主设备通过Zigbee无线网络与智能远程控制平台通信。

所述防鸟击设备采用易折杆结构，可安装在极近跑道区域，不会对飞机造成安全隐患。

所述防鸟击设备在靠近机场极近跑道区域的两端布置密度紧密，靠近机场跑道中间区域的布置密度稀疏。

所述极近跑道防鸟击设备包括：设备底座基础、动作设备和埋地控制箱。所述动作设备通过易折杆固定在设备底座基础上，所述埋地控制箱埋设在设备底座基础旁边的底下，埋设深度为设备箱顶层与地面相齐平。

所述远程遥控控制平台包括：远程遥控控制平板、沙盘控制平台和简易标准遥控器。

所述设备底座基础，为约60*60cm的水平水泥板，是仿照机场跑道导航灯的底座基础设计而成，在水泥板相距左侧边约200mm的距离有一个走线口(分布于水泥板的水平中线上)，用于穿过设备所需的电源线和信号线。

所述动作设备包括：

易折杆：受到一定的水平方向力时，会分离成几段，不对飞机造成安全威胁。

易折杆底座：用于固定易折杆及其上方设备。

喇叭：用于播放驱鸟声音。

所述易折杆，由符合国标的法兰盘及易折件构成，受到大力碰撞时立即破碎、弯曲，具有易折性。场站中在飞行区域内的各种各样的设施，如灯光杆、气象设备、无线电导航设施等，都是对运行中可能碰撞飞机而可能产生危险的障碍物，所以这些设备及其支架在受到碰撞时必须立即破碎、弯曲或屈服，即应有易折性。易折杆设计时，可承受垂直压力，但在受到较大水平方向力时，容易分离成几段结构，从而可以被飞机撞开，不对飞机造成安全威胁。本发明中防鸟击设备所用易折杆即严格遵循以上原则，其内径为根据实际需要设定，一般为25mm-35mm。

所述喇叭，采用两个大功率的相背向方形小口喇叭，下有可调角度托盘。专为适应机场空旷地带使用，声音洪亮、有穿透力。

所述埋地控制箱包括：

防水箱：内部安放有控制电路及音响设备，密封性好，外壳可以防水，防止外部环境干扰设备运作。

控制电路板：用于对接收到的数据信息进行分析处理并发出相应的控制指令。

扩音机：用于控制驱鸟声音的播放。

所述防水箱，密封性好，遵循工业级防水性原则，出线口采用封胶加紧固防水接头，严格防水。其尺寸为：430*420*255mm，之所以埋在地下主要是为减少飞机场地面上的物体，在一定程度上保证飞机的安全飞行。其内部安放有控制电路板和扩音机设备，箱体所用材质最大限度不影响喇叭发音效果。

所述控制电路,为智能控制核心，可以接收远程遥控控制平台发出的各种动作指令，经分析处理后做出动作回应并实时反馈信息，控制扩音机的开关，从而控制设备驱鸟声音的播放，实现防鸟击。

所述扩音机，内置存储芯片，内部存储三种驱鸟声音：模仿飞机起飞降落的声音、炮的轰鸣声和猛禽叫声。每组设备之间通过随机组合所要播放的声音，可以起到良好驱鸟效果，并降低鸟类的耐受性。

所述远程遥控控制平台中的遥控平板，为高性能遥控平板，选择时下流行的Android系统平板，图形界面，带大容量电池，支持USB输出，支持无线遥控功能，用于系统指令下发和状态收集并分析，有效遥控距离可根据需要调整。

所述远程遥控控制平台中的沙盘控制平台，显示界面与真实场站情况完全吻合，每个控制按键位置分别对应场站中具体防鸟击设备位置，形象直观，操作简便。

所述远程遥控控制平台中的简易标准遥控器，选用4按钮远程遥控芯片，标准遥控器功能相比较平板而言比较简单，可根据需要定义该遥控器上的每个按钮，实现远程遥控控制每一组设备，作为系统的备用遥控设备。

所述RS-485有线网络包括：

标准RS-485总线：用于设备间进行有线网络通信。

RS-485集线器：可以中继延长RS-485总线网络的通信距离，增强RS-485总线网络设备的数目。

所述RS-485总线，理论通信距离可达1200米，最高可负载256台设备。实际中使用双绞线，可降低外界信号干扰。

所述RS-485集线器，是光隔离的RS-485的数据中继通信产品，可以中继延长RS-485总线网络的通信距离，增强RS-485总线网络设备的数目。可以将485总线进行光电隔离，防止共模电压干扰，是一点对多点RS-485网络最佳的扩展组网设备。同时也可作为RS-485一点对多点的RS-485中继器。

所述Zigbee无线网络包括：

Zigbee无线模块：一种短距离、低速率、低功耗、低成本、低复杂度的无线网络传输模块。

Zigbee天线：天线是无线通信系统与外界传播媒介的接口，关系到无线通信距离，Zigbee天线完全匹配上述工作在2.4G频段的Zigbee模块。

所述Zigbee无线模块，智能遥控平板可通过Zigbee无线网络向设备发送指令。Zigbee数据传输速率低；待机时间长；成本低。

本发明的有益效果为：

(1)系统远程遥控控制平台与声驱设备之间采用Zigbee无线网络，声驱设备之间在采用RS-485有线网络的基础上添加Zigbee无线节点网络作为备用网络；

(2)系统远程遥控控制平台与声驱设备之间采用Zigbee无线网络，可实现遥控平台全场自由移动，保证其灵活性和良好的覆盖效果；

(3)有线网络中采用RS-485集线器构建星型结构，以控制节点设备，从而实现控制所有单体设备的效果，同时如果总线上某个RS-485节点设备发生故障，集线器可将其单独隔离，从而将影响仅局限在该节点所控制的区域，其他设备组还可继续运行，不会导致整个系统的崩溃；

(4)Zigbee无线备用网络，在一旦RS-485节点设备或RS-485集线器输入、输出的线缆出现故障时，除确定故障点并排除外，可启动应急，也是将损失降至最低的有效措施。启动无线传输网络后，相邻分组间的无线网络采用Zigbee技术，该网络利用Zigbee的定向传播技术，可以有效保证信号的传输距离和强度；

(5)解决现有驱鸟设备所暴露出来的问题，提供飞机场极近跑道防鸟击设备及其网络控制方案；本发明中遵循易折原理，利用国际标准的易折杆将声驱设备有规则的分布于距离机场跑道极近的两侧，属于国内首创，根据鸟类活动规律进行声驱，可达到最好的驱鸟效果；

(6)本发明中采用平板电脑和沙盘作为远程控制端使得命令的下达与状态数据的检测变得可视化、便捷化，更有利于机场工作人员即时掌握机场系统状态；

(7)本发明系统网络控制采用有线、无线网络混合并用的信号传输方式，大大提高了网络的可靠性和对突发事故的处理能力。

附图说明

图1是本发明的机场安装平面实例分析图；

图2是本发明的场站设备分组实例分析图；

图3是本发明的极近跑道单体防鸟击设备总体结构图；

图4是本发明的设备底座基础示意图；

图5是本发明的埋地箱内部结构图；

图6是本发明的控制电路板结构框图；

图7是本发明的系统总体网络拓扑图；

图8是本发明的系统整体网络实例分析图；

图9是本发明的机场安装布线实例示意图；

其中，1.埋地控制箱，2.设备底座，3.易折杆，4.喇叭，5.托盘，6.易折杆底座，7.埋地设备箱防水接线口，8.控制板，9.功率放大器，10漏电保护器，11.开关电源，12.控制器，13.交流接触器，14.CPU控制核心模块，15.数据存储模块，16.无线通信模块，17.外部设备控制模块，18.板载保护模块，19.电源模块，20.显示模块，21.主设备，22.一般设备，23.485集线器。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。

如图1所示，本发明的机场安装平面实例分析图，机场跑道两侧安装有地灯，假如每两个地灯之间间距60m距离，本发明的单体防鸟击设备分布在飞机场极近跑道两侧相应地灯正后方7.5m处(距机场跑道边界1.5m)，其中安装区域可根据鸟情具体情况分别在两端布置紧密，中间布置稀疏，例如安装地点可包括：主跑道西侧全部距离、主跑道东侧南北各一段距离和南北保险道两侧。

如图2所示，本发明的场站设备分组实例分析图，系统中防鸟击设备之间通过有限RS-485网络传输信息，考虑到RS-485总线的极限传输距离为1200米(仅负载一个设备时)，为提高系统稳定性，我们将5-6个设备定义为一组。每组内采用总线拓扑连接方式，且每组设备中指定一个通信节点，额外安装Zigbee无线通信模块，用于当有线传输网络出现故障时的应急控制。其中防鸟击设备的分组编码规则如下，分为三层：

第一层将整个场站划分为四个区域：西北区域、东北区域、西南区域和东南区域。

第二层其中西北区域中，为便于管理，将防鸟击设备划分为五组(主设备除外)：A组、B组、C组、D组和E组。西南区域分组类似。东北区域和东南区域由于设备稀少，划分为A、B两组。

第三层每一组中单体设备再分别进行编号，如A组中设备分为1号、2号，直到5号设备，其他组编号类同。

如图3所示，本发明的极近跑道单体防鸟击设备总体结构图，防鸟击设备包括：设备底座基础2、动作设备和埋地控制箱1。所述动作设备安装在设备底座基础2上，所述埋地控制箱埋设在设备底座基础2旁边的底下，埋设深度为设备箱顶层与地面相齐平。

所述设备底座基础2和动作设备的总高度设计与跑道两侧原有边灯的高度保持一致，距离地面28.5cm-29.0cm，该设计高度既可以良好发挥设备的驱鸟作用，又可以避免因机场风大而导致设备的折倒。

所述动作设备包括：所述动作设备包括：易折杆3、易折杆底座6、高音喇叭4和可调角度托盘5。其中易折杆底座6用于固定易折杆3及其上方设备，易折杆3由符合国标法兰盘及易折件构成，受到大力碰撞时立即破碎、弯曲，具有易折性。可承受垂直压力，但在受到较大水平方向力时，容易分离成几段结构，从而可以被飞机撞开，不对飞机造成安全威胁。两个高音喇叭4相背向安放在可调角度托盘5上，然后通过易折杆3和易折杆底座6固定在设备底座基础2上，专为适应机场空旷地带使用，声音洪亮、有穿透力，且可实现双向驱鸟。

所述埋地控制箱1上的紧固防水接线口7遵循工业级防水性原则，采用封胶加紧，严格防水。

如图4所示，本发明的设备底座基础示意图，设备底座基础2为60*60cm水平水泥板，是仿照机场跑道导航灯的底座基础设计而成，在其相距侧边200mm的距离有一个走线口(分布于水泥板的水平中线上)，用于穿过动作设备所需电源线和信号线。

如图5所示，本发明的埋地箱内部结构图，埋地设备箱内部包括控制板8和功率放大器9，其中控制板8包括漏电保护器10、开关电源11、控制器12和交流接触器13。

所述漏电保护器10主要是用来在设备发生漏电故障时以及对有致命危险的人身触电保护，具有过载和短路保护功能，可用来保护线路或电动机的过载和短路，亦可在正常情况下作为线路的不频繁转换启动之用。

所述开关电源11为控制器12供电。

所述控制器12为主要控制部分，可以接收无线遥控设备发出的各种动作指令，经分析处理后做出动作回应并实时反馈信息，控制扩音机的开关，从而控制设备驱鸟声音的播放，实现系统的联动控制。

所述交流接触器13是一种用来接通或断开带负载的交直流主电路或大容量控制电路的自动化切换器，主要控制对象是电力负载，不仅能接通和切断电路，而且还具有低电压释放保护作用。接触器控制容量大。适用于频繁操作和远距离控制。

所述功率放大器9为针对高音喇叭4所订做的功率放大器，可完全符合高音喇叭的大功率要求，保证声音洪亮。其内置存储芯片，存储三种驱鸟声音：模仿飞机起飞降落的声音、炮的轰鸣声和猛禽叫声。每组设备之间通过随机组合所要播放的声音，可以起到良好驱鸟效果，并降低鸟类的耐受性。

如图6所示，本发明的控制电路板结构框图，防鸟击设备控制器12包括CPU控制核心模块14、数据存储模块15、无线通信模块16、外部设备控制模块17、板载保护模块18、电源模块19、显示模块20；CPU控制核心模块14分别与数据存储模块15、无线通信模块16、外部设备控制模块17相连；板载保护模块18分别与数据存储模块15、无线通信模块16、外部设备控制模块17、显示模块11相连；电源模块19分别与显示模块20、板载保护模块18连接；

如图7所示，本发明的系统总体网络拓扑图，为提高系统的反应速度及稳定性，本发明系统网络由无线网络和有线网络共同组成的混合网络，无线传输网络包括：远程遥控控制平台与防鸟击设备之间的无线网络、防鸟击设备不同分组中节点之间的无线网络(后者是有线的备用网络)，为Zigbee无线网络，通过Zigbee模块进行无线传输。有线网络包括：防鸟击设备之间的有线网络，为RS-485有线网络，通过标准RS-485总线方式传输。

防鸟击设备分为主设备21和一般设备22。

所述主设备21为网络中的总主机，带有Zigbee模块天线，通过Zigbee无线网络接收远程遥控控制平台的指令信息，并进行分析处理，将指令通过RS-485有线网络转发给一般设备22。

考虑到RS-485总线的极限传输距离为1200米(仅负载一个设备时)，为提高系统稳定性，本发明的系统中采用RS-485集线器中继延长RS-485总线网络的通信距离，增强RS-485总线网络设备的数目。

此外，还可以利用RS-485集线器构建星型结构，以控制节点设备，从而实现控制所有单体设备的效果。每个输出端口均采用独立驱动方式，进行了光电隔离，可以防止共模电压干扰，端口之间不会产生信号反射问题，所以一旦一个总线上某个RS-485节点设备发生故障，集线器可将其单独隔离，从而将影响仅局限在该节点所控制的区域，其他设备组还可继续运行，不会导致整个系统的崩溃。

如图8所示，本发明的系统整体网络实例分析图，由于整个机场跑道两侧的对称性特点，我们可将本实例系统分为两个完全对称的子系统进行设计，各自独立运行。基于此图，讨论该系统的运行方式，其中运行方式分为3类：主设备指令确认方式、设备控制方式和设备状态查询方式。

该网络中主设备指令确认方式：

处理过程为：

1)主设备通过Zigbee无线网络接收设备接收到远程遥控控制平台的指令；

2)主设备分析判断指令是否是系统正确指令；

3)若是系统正确指令，主设备给遥控平台返回正确信息，同时通过RS-485有线向外传播；不是则给遥控平台返回指令错误信息，并要求重传。

该网络的设备控制方式有以下两种：

方式一：设备单组动作

该方式处理过程为：

1)主设备通过Zigbee无线网络接收设备接收到远程遥控控制平台的控制指令；

2)主设备分析判断指令是否是单组动作指令，同时将指令通过RS-485有线向外传播；

3)若是单组动作指令，A组相应设备判断指令中群组编码是否是自身编码，是则控制打开自身扩音机，播放驱鸟声音；不是则不进行处理；其他分组等通过有线接收到主设备发送的指令后，做相似判断处理。

方式二：整体联动动作(又称清场动作)

该方式处理过程为：

1)主设备通过Zigbee无线网络接收设备接收到远程遥控控制平台的控制指令；

2)设备分析判断指令是否是整体联动动作指令，同时将指令通过RS-485有线向外传播；

3)若是整体联动动作指令，各小组延迟时间一定时间后控制打开扩音机，播放驱鸟声音；若不是整体联动动作指令，不进行处理。同理，其他分组等通过有线接收到主设备发送的指令后进行分析判断，分别延时做出动作响应。各小组延迟时间可按公式T_n＝Δt*(n-1)计算，其中Δt为延时单位时间，n为群组编号，n＝1,2,3,4,5。

该网络中设备状态的查询方式有以下两种：

方式一：设备单组状态查询

该方式处理过程为：

1)主设备通过Zigbee无线网络接收设备接收到远程遥控控制平台的指令；

2)设备分析判断指令是否是单组状态查询指令，同时将指令通过RS-485有线向外传播；

3)若是单组状态查询指令，A组相应设备判断指令中群组编码是否是自身编码，是则检查自身状态，将状态信息返回给主设备；不是则不进行处理；其他分组等通过有线接收到主设备发送的指令后，做相似判断处理。

方式二：设备整体状态查询

该方式处理过程为：

1)主设备通过Zigbee无线网络接收设备接收到远程遥控控制平台的指令；

2)主设备分析判断指令是否是整体状态查询指令，同时将指令通过RS-485有线向外传播；

3)若是整体状态查询指令，各小组设备检查自身状态，延迟时间一定时间后将状态信息返回给主设备；若不是整体联动动作指令，不进行处理。同理，其他分组等通过有线接收到主设备发送的指令后进行分析判断，分别延时做出相似处理。各小组延迟时间计算同上。

说明：1)为保证协议传输的安全性，以上协议均采用了加密措施；2)为保证协议传输的准确性，以上协议均采用校验措施和容错机制。

如图9所示，本发明的机场安装布线实例示意图，跑道南北保险道东侧各有一个配电室，内安装电控柜，各接入交流220V电源，单路电源输出要求>4000W；敷设电缆时，应将屏蔽层两端可靠接地，并不使屏蔽层断裂或松散，否则会降低屏蔽效果；敷设线缆弯曲半径不应小于电缆外径的15-20倍，在电缆敷设前后，以1000V兆欧表测量电缆各导体之间的绝缘电阻是否正常，并根据情况对进行修正，在电缆敷设后，必须进行线缆通断测量。电缆如采用直埋敷设方式，应做好防潮排水处理，埋设深度不应小于0.7M,敷设线缆进入配电室和室内走线都应采用桥架内置布设，释放线缆前，应检查线缆外观及封头是否完好，释放时应注意线缆盘的释放方向，不要压扁或刮伤电缆外护套，切勿以摔打方式来校直电缆，以免造成绝缘护套开裂，管路连接口和弯曲处，应采取保护电缆措施，保证电缆不会受损；电缆应具有较强的抗电磁干扰、抗雷击及均匀电场，该项目电缆敷设在地下，电缆应即能承受机械外力作用，也能承受较大的拉力。额定电压(Uo/U)：0.6/1KV，长期工作允许温度：<70℃，短路最高温度：<160℃，阻抗要求：具有较低且均匀的正(逆)序和零序工作阻抗，有利于提高载波通讯与供电品质；电抗：采用同心导体在零序工作状态下减低阻抗，有利于短路自动保护装置及时可靠动作，从而保证相关设备与机场供电网络的可靠安全运行；能经受GB12666.5(IEC332-3)规定的成束燃烧试验，适当考虑防白蚁和鼠害影响；导体电阻：符合GB3956；耐压要求：经受5min的3.5kV工频电压试验，护套厚度：2.8mm；线缆使用年限：7—15年。

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (10)

1.一种飞机场极近跑道防鸟击设备，其特征是：包括地上部分和地下部分，其中，地上部分包括设备底座、易折杆、托盘和喇叭，设备底座上固定有易折杆，易折杆上端固定有若干个托盘，托盘上固定有喇叭；地下部分包括埋地控制箱，所述埋地控制箱包括控制板和功率放大器，功率放大器连接喇叭，控制其播放声音；

所述控制板包括漏电保护器、开关电源、控制器和交流接触器，其中，漏电保护器连接开关电源，开关电源为控制器提供电源，交流接触器连接控制器，控制器与无线遥控设备连接，接收无线遥控设备发出的动作指令，控制功率放大器的开关。

2.如权利要求1所述的一种飞机场极近跑道防鸟击设备，其特征是：所述易折杆通过易折杆底座固定于设备底座上，易折杆受到碰撞时立即破碎、弯曲，具有易折性，可承受垂直压力，受到水平方向力时，分离成若干段结构，易折杆上方托盘沿易折杆圆周均匀分布，且角度可调，实现多向驱鸟。

3.如权利要求1所述的一种飞机场极近跑道防鸟击设备，其特征是：所述埋地控制箱通过设备底座上的接线口连接喇叭，且所述接线口为紧固防水接线口，通过封胶加紧。

4.如权利要求1所述的一种飞机场极近跑道防鸟击设备，其特征是：所述控制器包括CPU控制核心模块、板载保护模块、电源模块和显示模块，CPU控制核心模块与数据存储模块、无线通信模块、外部设备控制模块连接；板载保护模块与数据存储模块、无线通信模块、外部设备控制模块和显示模块相连；电源模块分别与显示模块、板载保护模块连接。

5.一种飞机场极近跑道防鸟击网络控制系统，其特征是：包括多个如权利要求1-4中任一项所述的防鸟击设备、远程遥控控制平台和通信网络，其中，防鸟击设备沿机场极近跑道两侧放置，通信网络为混合网络，包括RS-485有线网络和Zigbee无线网络，远程遥控控制平台通过通信网络连接防鸟击设备，防鸟击设备中至少有一台为主设备，其他为一般设备，主设备带有Zigbee模块天线，通过Zigbee无线网络与远程遥控控制平台通信，通过RS-485有线网络与一般设备连接；

所述通信网络为混合网络，包括RS-485有线网络和Zigbee无线网络，所述其它防鸟击设备通过RS-485有线网络与主设备连接，主设备通过Zigbee无线网络与远程遥控控制平台通信。

6.如权利要求5所述的一种飞机场极近跑道防鸟击网络控制系统，其特征是：所述RS-485有线网络通过RS-485集线器构建星型结构，以控制一般设备，从而实现控制所有单体设备的效果，每个输出端口均采用独立驱动方式，进行光电隔离，防止共模电压干扰，端口之间不会产生信号反射问题，所以一旦一个总线上某个RS-485节点设备发生故障，集线器可将其单独隔离，从而将影响仅局限在该节点所控制的区域。

7.如权利要求5所述的一种飞机场极近跑道防鸟击网络控制系统，其特征是：所述远程遥控控制平台，包括远程遥控控制平板、沙盘控制平台和遥控器，其中，遥控器与防鸟击设备连接，远程遥控控制平板用于系统指令下发和状态收集并分析，远程遥控控制平板的有效遥控距离根据需要调整，所述沙盘控制平台，用于显示场站情况，且其显示界面与真实场站情况吻合，每个控制按键位置分别对应场站中具体防鸟击设备位置。

8.一种基于如权利要求5-7中任一项所述的控制系统的控制方法，其特征是：包括三种运行方式，分别为主设备指令确认方式、设备控制方式和设备状态查询方式；

主设备指令确认方式的具体方法包括：

1)主设备通过Zigbee无线网络接收设备接收到远程遥控控制平台的指令；

2)主设备分析判断指令是否是系统正确指令；

3)若是系统正确指令，主设备给遥控平台返回正确信息，同时通过RS-485有线向外传播；不是则给遥控平台返回指令错误信息，并要求重传；

设备控制方式的具体方法为：

a)主设备通过Zigbee无线网络接收设备接收到远程遥控控制平台的控制指令；

b)主设备分析判断指令是否是单组动作指令，同时将指令通过RS-485有线向外传播；

c)判断是单组动作还是整体联动指令，防鸟击设备做相应动作；

设备状态查询方式的具体方法为：

I)主设备通过Zigbee无线网络接收设备接收到远程遥控控制平台的指令；

II)设备分析判断指令是否是单组状态查询指令，同时将指令通过RS-485有线向外传播；包括设备单组状态查询和设备整体状态查询；

III)判断是单组动作还是整体联动指令，防鸟击设备做相应动作。

9.如权利要求8所述的控制方法，其特征是：所述步骤c)中，若是单组动作指令，各组的相应设备判断指令中群组编码是否是自身编码，是则控制打开自身扩音机，播放驱鸟声音；不是则不进行处理；其他分组等通过有线接收到主设备发送的指令后，做相似判断处理；

若是整体联动动作指令，各小组延迟时间一定时间后控制打开扩音机，播放驱鸟声音；若不是整体联动动作指令，不进行处理；其他分组通过有线接收到主设备发送的指令后进行分析判断，分别延时做出动作响应；各小组延迟时间可按公式T_n＝Δt*(n-1)计算，其中Δt为延时单位时间，n为群组编号。

10.如权利要求8所述的控制方法，其特征是：所述步骤III)中，若是单组状态查询指令，该组相应设备判断指令中群组编码是否是自身编码，是则检查自身状态，将状态信息返回给主设备；不是则不进行处理；其他分组等通过有线接收到主设备发送的指令后，做相同判断处理；

若是整体状态查询指令，各小组设备检查自身状态，延迟时间一定时间后将状态信息返回给主设备；若不是整体联动动作指令，不进行处理；其他分组通过有线接收到主设备发送的指令后进行分析判断，分别延时做出动作响应；各小组延迟时间可按公式T_n＝Δt*(n-1)计算，其中Δt为延时单位时间，n为群组编号。