CN104766261A - 一种飞机客梯车智能管理系统 - Google Patents

Abstract

一种飞机客梯车智能管理系统。其包括车载数据采集终端、有线/无线传输网络、数据接收终端、监控中心；车载数据采集终端与数据接收终端之间通过有线/无线传输网络相连接；数据接收终端与监控中心通过有线或无线网络相连接。本发明效果：可实现飞机客梯车保障作业期间运行数据的自动采集，自动判断采集作业执行时间以及状态信息的远程传输及处理，且具备飞机客梯车的作业状态监测，现场作业调度，作业时间精确统计及服务费用的结算等功能，提高了飞机客梯车管理的自动化水平与机场设备运行效率。另外，其还具有可靠性较高、成本较低等优点。

Description

一种飞机客梯车智能管理系统

技术领域

本发明属于机场特种车辆管理调度技术领域，特别是涉及一种飞机客梯车智能管理系统。

背景技术

近年来，随着我国航空事业的快速发展，各个机场的年吞吐量逐年增加，而客机对于地面保障和服务的需求也愈来愈高。相应地，用于机场地面保障作业的飞机客梯车也逐步增多。针对机场的实际情况以及业务要求，主要对机场特种车辆中的飞机客梯车做出一些要求。

飞机客梯车作为民航机场特种车辆中重要的一种，主要为过站航班提供上下旅客保障作业服务。随着机场航班次数的增加，人工监测飞机客梯车作业状态的任务越来越重，随之对其管理调度的难度也越来越大。

现阶段，飞机客梯车作业时间信息仍需要手动签单获取，这种方法大大降低了机场运行管理的效率。而且目前机场还没有飞机客梯车作业状态数据采集设备，因而不能实时采集监控其作业状态数据并自动获取车辆作业时间，因此急需设计一款飞机客梯车智能管理装置。另外，由于机场机坪面积大，飞机客梯车数量多，机动性强，机坪干扰信号多，所以对监测飞机客梯车作业状态的传感装置与逻辑分析、判断的准确性与可靠性提出了严格的要求。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种能够对飞机客梯车的作业状态进行监测、现场作业进行调度、作业时间进行统计并根据作业时间进行收费的智能管理装置。

为了达到上述目的，本发明提供的飞机客梯车智能管理系统包括：车载数据采集终端、有线/无线传输网络、数据接收终端、监控中心；其中：车载数据采集终端与数据接收终端之间通过有线/无线传输网络2相连接；数据接收终端与监控中心通过有线或无线网络相连接；

所述的车载数据采集终端为安装在飞机客梯车上的数据采集器，其将采集到的数据通过有线/无线传输网络传输到数据接收终端3；

有线/无线传输网络是通过有线网络与无线网络组合并用而组成的一个混合网络；

数据接收终端为安装在空管中心的通信基站，其与监控中心相连接，并通过有线/无线传输网络与多个车载数据采集终端相连接；

监控中心为安装在空管中心的监控计算机系统。

所述的车载数据采集终端包括：微处理器、传感器模块、无线传输模块、定位模块、身份识别模块和OBD模块；其中：传感器模块、无线传输模块、定位模块、身份识别模块和OBD模块均与微处理器通过串口总线或CPU总线连接；

微处理器为车载数据采集终端的核心控制器，用于控制传感器模块、无线传输模块、定位模块、OBD模块工作，并实现数据采集、数据传输操作；

无线传输模块为无线数据收发电路，其上安装有无线传输天线，其通过无线传输天线16将数据传输到有线/无线传输网络；

定位模块上安装有定位天线，其使用全球卫星导航系统采集飞机客梯车的经度、纬度、海拔、移动速度信息；

身份识别模块包括指纹识别模块、读卡器模块及红外扫描模块，用于检测飞机客梯车操作员的身份，并将采集到的身份信息传送给微处理器，微处理器利用无线传输模块将身份信息通过有线/无线传输网络及数据接收终端传输到监控中心；

OBD模块用于实时监控发动机的运行状况并通过CAN总线采集飞机客梯车发动机转速、水箱温度、燃油量等信息数据，并将采集到的车辆运行状态数据传送给微处理器；

传感器模块包括：信号采集器、发动机状态传感器、安全扶板锁销接触传感器、支撑脚液压缸状态传感器、上平台前端接触传感器；其中：发动机状态传感器、安全扶板锁销接触传感器、支撑脚液压缸状态传感器和上平台前端接触传感器通过信号线与信号采集器的模拟量采集接口或频率信号采集接口相连接，信号采集器通过串口总线或CPU总线与微处理器相连接；

信号采集器为信号采集控制器，用于通过发动机状态发动机状态传感器、安全扶板锁销接触安全扶板锁销接触传感器、支撑脚液压缸状态支撑脚液压缸状态传感器和上平台前端接触上平台前端接触传感器采集飞机客梯车的工作状态信息，并上传给微处理器；

发动机状态传感器安装在飞机客梯车发动机操作按钮上或发动机周围；安全扶板锁销接触传感器安装在飞机客梯车的上平台安全扶板锁销上；支撑脚液压缸状态传感器安装在支撑脚液压缸内侧；上平台前端接触传感器安装在飞机客梯车上平台前端。

所述的数据接收终端包括：微处理器、无线传输模块和有线网络接口；其中：无线传输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；微处理器为数据接收终端的核心控制器，用于控制无线传输模块和有线网络接口实现数据交换；

无线传输模块与天线相连，通过天线从有线/无线传输网络获取数据，然后将数据传输到微处理器，微处理器再将数据通过有线网络接口传输到监控中心。

所述的监控中心包括：服务器、数据库、显示设备、有线网络接口和机场运行管理数据库；服务器中安装有特种车辆作业时间管理系统，数据库、显示设备、有线网络接口、机场运行管理数据库与服务器通过总线相连接，服务器通过有线网络接口与数据接收终端进行通信，并将采集到的飞机客梯车作业状态的各种数据存储至数据库，并将上述数据通过显示设备进行显示；另外，服务器从机场运行管理数据库读取航班、机位信息，管理人员根据读取到的航班、机位信息对飞机客梯车进行调度。

本发明提供的飞机客梯车智能管理系统的效果是：可实现飞机客梯车保障作业期间运行数据的自动采集，自动判断采集作业执行时间以及状态信息的远程传输及处理，且具备飞机客梯车的作业状态监测，现场作业调度，作业时间精确统计及服务费用的结算等功能，提高了飞机客梯车管理的自动化水平与机场设备运行效率。另外，其还具有可靠性较高、成本较低等优点。

附图说明

图1为本发明提供的飞机客梯车智能管理系统结构示意图；

图2为图1示出的飞机客梯车智能管理系统中数据采集终端结构示意图；

图3为图1示出的飞机客梯车智能管理系统中数据接收终端结构示意图；

图4为本发明提供的飞机客梯车智能管理系统中传感器模块结构示意图；

图5为本发明提供的飞机客梯车智能管理系统中监控中心结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，本发明提供的飞机客梯车智能管理系统包括：车载数据采集终端1、有线/无线传输网络2、数据接收终端3、监控中心4；其中：车载数据采集终端1与数据接收终端3之间通过有线/无线传输网络2相连接；数据接收终端3与监控中心4通过有线(无线)网络相连接。

所述的车载数据采集终端1为安装在飞机客梯车上的数据采集器，其将采集到的数据通过有线/无线传输网络2传输到数据接收终端3。

有线/无线传输网络2是通过有线网络与无线网络组合并用而组成的一个混合网络，其中有线网络的种类有：局域网(LAN)、城域网(MAN)、现场总线网络、光纤环网、以太环网等；无线网络的种类有：无线局域网(WLAN)、无线传感网(WSN)、数字集群网、模拟集群网、全球移动通信系统(GSM)网络、第三代移动通信技术(3G)网络和第四代移动通信技术(4G)网络等。

数据接收终端3为安装在空管中心的通信基站，其与监控中心4相连接，并通过有线/无线传输网络2与多个车载数据采集终端1相连接；

监控中心4为安装在空管中心的监控计算机系统。

如图2所示，所述的车载数据采集终端1包括：微处理器11、传感器模块12、无线传输模块13、定位模块14、身份识别模块17和OBD模块18；其中：传感器模块12、无线传输模块13、定位模块14、身份识别模块17和OBD模块18均与微处理器11通过串口总线或CPU总线(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11为车载数据采集终端1的核心控制器，用于控制传感器模块12、无线传输模块13、定位模块14、OBD模块18工作，并实现数据采集、数据传输等操作；传感器模块12将采集到的数据经整理后传送给微处理器11，然后微处理器11再将上述数据通过串口或CPU接口传输到无线传输模块13；定位模块14将飞机客梯车的位置信息传送到微处理器11，微处理器11再将上述信息通过串口或CPU接口传输到无线传输模块13；身份识别模块17将操作员身份信息传送到微处理器11，微处理器11再将上述信息通过串口或CPU接口传输到无线传输模块13；OBD模块18将车辆运行状态信息(发动机转速、水箱温度、燃油量信息等)传送到微处理器11，微处理器11再将上述信息通过串口或CPU接口传输到无线传输模块13。

无线传输模块13为无线数据收发电路，其上安装有无线传输天线16，其通过无线传输天线16将数据传输到有线/无线传输网络2。其包括：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、全球移动通信系统(GSM)网络模块、第三代移动通信技术(3G)网络模块和第四代移动通信技术(4G)网络模块等。

定位模块14上安装有定位天线15，其使用全球卫星导航系统(GPS卫星导航系统、北斗卫星导航系统、GLONASS卫星导航系统、GALILEO卫星导航系统等)采集飞机客梯车的经度、纬度、海拔、移动速度等信息。微处理器11每隔一定时间(例如1秒至5秒)主动向定位模块14采集飞机客梯车的位置信息；

身份识别模块17包括指纹识别模块、读卡器模块及红外扫描模块，用于检测飞机客梯车操作员的身份，并将采集到的身份信息传送给微处理器11，微处理器11利用无线传输模块13将身份信息通过有线/无线传输网络2及数据接收终端3传输到监控中心4；另外，操作员只有先通过身份识别模块17进行身份识别，才能发动飞机客梯车进行作业。一台飞机客梯车对应若干名操作员；

OBD模块18又称车载诊断系统模块，其用于实时监控发动机的运行状况并通过CAN总线采集飞机客梯车发动机转速、水箱温度、燃油量等信息数据，并将采集到的车辆运行状态数据传送给微处理器11，微处理器11利用无线传输模块13将车辆运行状态数据通过有线/无线传输网络2及数据接收终端3传送给监控中心4；监控中心4通过这些数据来判断飞机客梯车的运行是否正常，同时，还可对该车辆的生命周期(如车辆的维保及维修时间)进行跟踪统计，以此判断此车辆是否适合完成本航班作业任务。

如图4所示，所述的传感器模块12包括：信号采集器121、发动机状态传感器122、安全扶板锁销接触传感器123、支撑脚液压缸状态传感器124、上平台前端接触传感器125；其中：发动机状态传感器122、安全扶板锁销接触传感器123、支撑脚液压缸状态传感器124和上平台前端接触传感器125通过信号线与信号采集器121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121通过串口总线或CPU总线与微处理器11相连接。

信号采集器121为信号采集控制器，用于通过发动机状态发动机状态传感器122、安全扶板锁销接触安全扶板锁销接触传感器123、支撑脚液压缸状态支撑脚液压缸状态传感器124和上平台前端接触上平台前端接触传感器125采集飞机客梯车的工作状态信息，并上传给微处理器11；

发动机状态传感器122安装在飞机客梯车发动机操作按钮上或发动机周围，微处理器11可通过发动机状态传感器122实时获取的信号来判断发动机打开关闭工作状态；安全扶板锁销接触传感器123安装在飞机客梯车的上平台安全扶板锁销上，微处理器11可通过安全扶板锁销接触传感器123实时获取的信号来判断工作上平台安全扶板锁销的锁紧打开状态；支撑脚液压缸状态传感器124安装在支撑脚液压缸内侧，微处理器11可通过支撑脚液压缸状态传感器124实时获取的信号来判断支撑脚液压缸放下收起工作状态；上平台前端接触传感器125安装在飞机客梯车上平台前端，微处理器11可通过上平台前端接触传感器125实时获取的信号来判断飞机客梯车上平前端同飞机舱门的对接接触状态。

如图3所示，所述的数据接收终端3包括：微处理器31、无线传输模块32和有线网络接口33；其中：无线传输模块32与有线网络接口33通过串口总线或CPU总线与微处理器31相连接；微处理器31为数据接收终端3的核心控制器，用于控制无线传输模块32和有线网络接口33实现数据交换。

无线传输模块32与天线34相连，通过天线34从有线/无线传输网络2获取数据，然后将数据传输到微处理器31，微处理器31再将数据通过有线网络接口33传输到监控中心4。根据系统需求，有线网络接口33通常包含LAN接口，工业现场总线接口、光纤环网接口、以太环网接口、现场总线接口等。

如图5所示，所述的监控中心4包括：服务器41、数据库42、显示设备43、有线网络接口44和机场运行管理数据库45；服务器41中安装有特种车辆作业时间管理系统，数据库42、显示设备43、有线网络接口44、机场运行管理数据库45与服务器41通过总线相连接，服务器41通过有线网络接口44与数据接收终端3进行通信，并将采集到的飞机客梯车作业状态的各种数据存储至数据库42，并将上述数据通过显示设备43进行显示；另外，服务器41从机场运行管理数据库45读取航班、机位信息，管理人员根据读取到的航班、机位信息对飞机客梯车进行调度。

现将本发明提供的飞机客梯车智能管理系统工作原理阐述如下：管理人员通过服务器41从机场运行管理数据库45读取航班号、机型、机位等信息，制定出保障作业任务方案，以此对飞机客梯车和操作员进行调度；首先，接到任务的飞机客梯车操作员通过身份识别模块17进行身份识别，身份识别无误之后启动飞机客梯车待命，然后监控中心4通过OBD模块18实时获取飞机客梯车的运行状态信息，以判断其是否适合完成此次作业任务，如果确认此飞机客梯车能完成此次作业任务，监控中心通过有线/无线网络2向此飞机客梯车操作员发送开始进行作业任务的信息，如果确认此飞机客梯车不能完成此次工作，及时调度其他飞机客梯车进行机场保障作业任务。之后操作员驾驶飞机客梯车驶向指定机位，在飞机客梯车向指定停机位行驶过程中，车载数据采集终端1每隔一定时间将采集到的位置信息(用于确定服务机坪与服务航班)回传至监控中心4。到达指定位置后，准备开始执行作业任务，数据采集终端3对作业开始时间进行自动识别确认，并将此时间节点的时间信息传输到监控中心4，最终储存并显示在监控中心4上。

当飞机安全停泊后，飞机客梯车按机坪行车规定路线行驶至距机头指定位置处，并将上平台前端对准舱门，液压系统带动活动旋梯和上平台升降到指定高度，上平台前端同飞机舱门下沿轻触对接，对接过程上平台前端同飞机舱门对接接触状态通过上平台前端接触传感器125进行跟踪检测；对接完成后放下液压支撑脚，液压支撑脚的收放状态通过支撑脚液压缸状态传感器124进行跟踪检测；随后关闭发动机，发动机开关状态通过发动机状态传感器122进行跟踪检测；随后拉出上平台安全扶板并锁紧锁销，上平台安全扶板锁销的锁紧打开状态通过安全扶板锁销接触传感器123进行跟踪检测；随后打开飞机舱门，安排旅客上下飞机。

当车载数据采集终端1通过总线接口采集到上平台接触传感器125、支撑脚液压缸状态传感器124、发动机状态传感器122输出信号发生变化后，其将对变化的信号进行处理、识别，以得到飞机客梯车的动作信息，并记录相应的动作发生时间；当车载数据采集终端1上的微处理器11通过上述传感器信息识别出飞机客梯车执行上平台同飞机舱门轻触对接动作、液压支撑脚均放下动作、发动机关闭动作、上平台安全扶板锁销锁死动作且符合先后次序时，微处理器11则以此次作业任务中上平台锁销锁死时间节点作为飞机客梯车此次作业任务开始时间，并通过有线/无线传输网络2将数据传输到数据接收终端3，数据接收终端3再通过有线或无线网络将数据上传到监控中心4上。

当撤离飞机时，飞机客梯车收回上平台安全扶板，收起液压支撑脚，打开发动机，缓慢倒车，上平台脱离飞机，之后飞机客梯车驶离作业区，作业完成。此动作执行过程中上平台安全扶板收放状态、液压支撑脚的收放状态、发动机开关状态、上平台前端同飞机舱门对接接触状态仍由上述传感器进行跟踪检测。

当微处理器11通过传感器信息识别出飞机客梯车执行上平台安全扶板锁销打开动作、液压支撑脚均收起动作、发动机打开动作、上平台同飞机舱门脱离动作且符合先后次序时，微处理器11则以此次作业任务中上平台同飞机舱门节点作为飞机客梯车此次作业任务结束时间；并通过有线/无线传输网络2将数据传输到数据接收终端3，数据接收终端3通过有线(无线)网络将数据上传到监控中心4上。

当客梯作业结束时，数据采集终端3对作业结束时间进行自动识别确认，将此时间节点的时间信息传输到监控中心4，最终储存并显示在监控中心4上。可依据这些飞机客梯车作业时间信息按照一定的标准进行收费，从而实现对飞机客梯车监测、调度、时间统计、收费的综合性管理。

本飞机客梯车智能管理系统的主要功能：管理人员通过服务器将机场运行数据库中的航班号、机型、机位等信息读取出来，然后制定出任务方案，以此对飞机客梯车进行调度，并实时监控飞机客梯车工作状态并记录飞机客梯车作业时间，并将数据通过有线/无线传输网络2传至上位机，实现在监控中心4上存储与显示，最终实现智能化的管理与调度。

Claims (4)

1.一种飞机客梯车智能管理系统，其特征在于：其包括：车载数据采集终端(1)、有线/无线传输网络(2)、数据接收终端(3)、监控中心(4)；其中：车载数据采集终端(1)与数据接收终端(3)之间通过有线/无线传输网络(2)相连接；数据接收终端(3)与监控中心(4)通过有线或无线网络相连接；

所述的车载数据采集终端(1)为安装在飞机客梯车上的数据采集器，其将采集到的数据通过有线/无线传输网络(2)传输到数据接收终端(3)；

有线/无线传输网络(2)是通过有线网络与无线网络组合并用而组成的一个混合网络；

数据接收终端(3)为安装在空管中心的通信基站，其与监控中心(4)相连接，并通过有线/无线传输网络(2)与多个车载数据采集终端(1)相连接；

监控中心(4)为安装在空管中心的监控计算机系统。

2.根据权利要求1所述的飞机客梯车智能管理系统，其特征在于：所述的车载数据采集终端(1)包括：微处理器(11)、传感器模块(12)、无线传输模块(13)、定位模块(14)、身份识别模块(17)和OBD模块(18)；其中：传感器模块(12)、无线传输模块(13)、定位模块(14)、身份识别模块(17)和OBD模块(18)均与微处理器(11)通过串口总线或CPU总线连接；

微处理器(11)为车载数据采集终端(1)的核心控制器，用于控制传感器模块(12)、无线传输模块(13)、定位模块(14)、OBD模块(18)工作，并实现数据采集、数据传输操作；

无线传输模块(13)为无线数据收发电路，其上安装有无线传输天线(16)，其通过无线传输天线(16)将数据传输到有线/无线传输网络(2)；

定位模块(14)上安装有定位天线(15)，其使用全球卫星导航系统采集飞机客梯车的经度、纬度、海拔、移动速度信息；

身份识别模块(17)包括指纹识别模块、读卡器模块及红外扫描模块，用于检测飞机客梯车操作员的身份，并将采集到的身份信息传送给微处理器(11)，微处理器(11)利用无线传输模块(13)将身份信息通过有线/无线传输网络(2)及数据接收终端(3)传输到监控中心(4)；

OBD模块(18)用于实时监控发动机的运行状况并通过CAN总线采集飞机客梯车发动机转速、水箱温度、燃油量信息数据，并将采集到的车辆运行状态数据传送给微处理器(11)；

传感器模块(12)包括：信号采集器(121)、发动机状态传感器(122)、安全扶板锁销接触传感器(123)、支撑脚液压缸状态传感器(124)、上平台前端接触传感器(125)；其中：发动机状态传感器(122)、安全扶板锁销接触传感器(123)、支撑脚液压缸状态传感器(124)和上平台前端接触传感器(125)通过信号线与信号采集器(121)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(121)通过串口总线或CPU总线与微处理器(11)相连接；

信号采集器(121)为信号采集控制器，用于通过发动机状态发动机状态传感器(122)、安全扶板锁销接触安全扶板锁销接触传感器(123)、支撑脚液压缸状态支撑脚液压缸状态传感器(124)和上平台前端接触上平台前端接触传感器(125)采集飞机客梯车的工作状态信息，并上传给微处理器(11)；

发动机状态传感器(122)安装在飞机客梯车发动机操作按钮上或发动机周围；安全扶板锁销接触传感器(123)安装在飞机客梯车的上平台安全扶板锁销上；支撑脚液压缸状态传感器(124)安装在支撑脚液压缸内侧；上平台前端接触传感器(125)安装在飞机客梯车上平台前端。

3.根据权利要求1所述的飞机客梯车智能管理系统，其特征在于：所述的数据接收终端(3)包括：微处理器(31)、无线传输模块(32)和有线网络接口(33)；其中：无线传输模块(32)与有线网络接口(33)通过串口总线或CPU总线与微处理器(31)相连接；微处理器(31)为数据接收终端(3)的核心控制器，用于控制无线传输模块(32)和有线网络接口(33)实现数据交换；

无线传输模块(32)与天线(34)相连，通过天线(34)从有线/无线传输网络(2)获取数据，然后将数据传输到微处理器(31)，微处理器(31)再将数据通过有线网络接口(33)传输到监控中心(4)。

4.根据权利要求1所述的飞机客梯车智能管理系统，其特征在于：所述的监控中心(4)包括：服务器(41)、数据库(42)、显示设备(43)、有线网络接口(44)和机场运行管理数据库(45)；服务器(41)中安装有特种车辆作业时间管理系统，数据库(42)、显示设备(43)、有线网络接口(44)、机场运行管理数据库(45)与服务器(41)通过总线相连接，服务器(41)通过有线网络接口(44)与数据接收终端(3)进行通信，并将采集到的飞机客梯车作业状态的各种数据存储至数据库(42)，并将上述数据通过显示设备(43)进行显示；另外，服务器(41)从机场运行管理数据库(45)读取航班、机位信息，管理人员根据读取到的航班、机位信息对飞机客梯车进行调度。