CN114313290B - 一种机场特种车辆靠机安全辅助系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种机场特种车辆靠机安全辅助系统及方法，包括检测装置和升降防护装置；升降防护装置包括第一防护机构和第二防护机构；第一防护机构包括升降组件、第一防护组件和充气泵，第一防护组件固定在升降组件上端，充气泵设置在升降组件内部，升降组件用于带动第一防护组件在第一升降槽口内进行升降；第一防护组件包括基板、若干对摆动杆、驱动电机、一对防护板和若干充气气囊；若干充气气囊夹设在防护板与基板之间，基板内部嵌设有若干气管；第二防护机构包括支架、弧形挡块和若干减震器，支架与升降组件之间固定连接有联动件，联动件位于连通腔体内，若干减震器的两端分别连接支架和弧形挡块。本发明提升了特种车辆靠机的安全性。
Description
技术领域
本发明涉及机场特种车辆技术领域，尤其涉及一种机场特种车辆靠机安全辅助系统及方法。
背景技术
随着民用航空技术的高速发展，民航飞机的数量与日俱增，因此在各大机场上进行地面滑行、拖动和短停的飞机也越来越多。与此同时，机场配套的特种车辆也随之迅速增加，如机务维修车、牵引车、除冰车、管线加油车、食品车、摆渡车、行李车等。目前，各种类型的特种车辆在对飞机进行配套服务的同时，存在一定的安全隐患。因为特种车辆上很多情况下装载有危险物资，一旦特种车辆在靠机过程中与飞机发生碰撞，轻则撞坏飞机外壳，影响飞机飞行，重则发生爆炸，造成不可估量的损失。目前，在现有的技术方案中，特种车辆在靠机过程中一般依靠车辆自身的感应设备与驾驶员的操作进行安全防护，导致防护性能较低，无法有效避免特种车辆在靠机过程中与飞机发生碰撞。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种机场特种车辆靠机安全辅助系统及方法，用于提升特种车辆在靠机过程中的安全性。
为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种机场特种车辆靠机安全辅助系统，包括：检测装置和升降防护装置，所述检测装置和所述升降防护装置均设置在机场停机坪的侧边；
所述升降防护装置包括第一防护机构和第二防护机构，所述第一防护机构设置在距离所述机场停机坪第二预设距离处的第一升降槽口内部，所述第二防护机构设置在距离所述机场停机坪第三预设距离处的第二升降槽口内部，所述第一升降槽口与所述第二升降槽口之间连通有连通腔体；
所述第一防护机构包括升降组件、第一防护组件和充气泵，所述第一防护组件固定在所述升降组件上端，所述充气泵设置在所述升降组件内部，所述升降组件用于带动所述第一防护组件在所述第一升降槽口内进行升降；
所述第一防护组件包括基板、若干对摆动杆、驱动电机、一对防护板和若干充气气囊，所述基板固定设置在所述升降组件的上端，所述基板的两侧底端均可转动地连接有第一齿轮、第二齿轮和第一同步轮，所述第一齿轮和所述第二齿轮互相啮合传动，所述第一同步轮位于所述第二齿轮的下方；
所述基板的两侧壁沿竖直方向均匀设置有若干第二同步轮和若干第三同步轮，同一侧壁上的各所述第二同步轮之间传动连接，同一侧壁上的各所述第三同步轮之间传动连接，各所述摆动杆的一端固定连接所述第二同步轮或所述第三同步轮，所述第二同步轮和所述第三同步轮可转动地连接在所述基板的侧壁上，各所述摆动杆远离所述第二同步轮或所述第三同步轮的一端铰接所述防护板，所述防护板由柔性缓冲材料制成；
所述第一齿轮同轴连接有第四同步轮和所述第二同步轮，所述第二齿轮同轴连接所述第三同步轮，所述第一同步轮传动连接所述第四同步轮，所述驱动电机固定设置在所述基板底端的一侧壁上，所述第一齿轮套接在所述驱动电机的输出轴上；
若干所述充气气囊夹设在所述防护板与所述基板之间，所述基板内部嵌设有若干气管，若干所述气管分别连通所述充气泵和若干所述充气气囊；
所述驱动电机用于驱动所述第一齿轮转动，以通过所述第二同步轮和所述第三同步轮带动各所述摆动杆摆动，同时所述充气泵向各所述充气气囊内充入或抽取惰性气体，当各所述摆动杆摆动至与所述基板垂直时，所述充气气囊内的气体体积最大；
所述第二防护机构包括支架、弧形挡块和若干减震器，所述支架与所述升降组件之间固定连接有联动件，所述联动件位于所述连通腔体内，若干所述减震器的两端分别连接所述支架和所述弧形挡块，所述弧形挡块具有弧形开口，所述弧形开口朝向所述特种车辆的车轮。
进一步地，所述升降组件包括一对液压推动件和支撑板，一对所述液压推动件相对设置在所述第一升降槽口的底端内壁上端，一对所述液压推动件的推动端均竖直朝上且同步连接所述支撑板的下端。
进一步地，所述充气泵设置在所述第一升降槽口的底端内壁上，所述充气泵位于所述支撑板的下端，所述气管包括主气管和若干支气管，若干所述支气管一端连通所述充气气囊，另一端连通所述主气管，所述主气管远离若干所述支气管一端贯穿所述支撑板并连通所述充气泵。
进一步地，所述摆动杆包括套筒、弹性拉伸件和一对活塞连接杆，所述套筒的中部设有缓冲腔体，所述弹性拉伸件位于所述缓冲腔体内，所述活塞连接杆的活塞头部滑动套接所述套筒的内壁，所述活塞连接杆的杆部可转动地连接所述防护板或所述基板。
进一步地，所述缓冲腔体内预先填充有惰性气体。
进一步地，所述套筒由弹性塑料材料制作而成。
进一步地，一对所述防护板的上端盖设有防水布，所述防水布由柔性可拉伸材料制作而成。
进一步地，所述基板为蜂窝芯材，所述蜂窝芯材由钨钢材料制作而成。
一种机场特种车辆靠机安全辅助方法，应用于上述的机场特种车辆靠机安全辅助系统，所述机场特种车辆靠机安全辅助方法包括：
步骤S1，检测装置检测距离所述机场停机坪第一预设距离处的特种车辆的实时车速；
步骤S2，检测装置将所述实时车速和所述第一预设距离代入预设的运算公式中，得到一危险指数，并根据所述危险指数生成一辅助防护指令；
步骤S3，升降防护装置根据所述辅助防护指令驱动升降组件，带动第一防护结构和第二防护机构升起，进而驱动所述驱动电机运行，使得各所述摆动杆摆动至与基板垂直，同时驱动充气泵向各所述充气气囊内充满惰性气体。
进一步地，所述运算公式配置为：
S＝v/d；其中，S用于表示所述危险指数，v用于表示所述实时车速，d用于表示所述第一预设距离。
本发明的有益效果：
本发明通过在机场停机坪的侧边的第一升降槽口内和第二升降槽内分别设置第一防护机构和第二防护机构，分别通过第一防护机构和第二防护机构实现了对特种车辆的车轮和车身的有效防护与缓冲，避免特种车辆发生撞机的事故，有效提升了特种车辆在靠机过程中的安全性。
附图说明
图1是本发明中升降防护装置的结构示意图；
图2是本发明中第一同步轮至第四同步轮之间的结构示意图；
图3是本发明中机场特种车辆靠机安全辅助系统的总体结构示意图；
图4是本发明中摆动件的内部剖视图；
图5是本发明中机场特种车辆靠机安全辅助方法的步骤原理图。
附图标记：1、检测装置；2、升降防护装置；21、第一防护机构；211、基板；212、摆动杆；213、驱动电机；214、防护板；215、充气气囊；216、第一齿轮；217、第二齿轮；218、第一同步轮；219、第二同步轮；201、第三同步轮；203、联动；202、第四同步轮；204、充气泵；205、液压推动件；206、支撑板；207、套筒；208、弹性拉伸件；209、活塞连接杆；22、第一升降槽口；23、第二防护机构；231、支架；232、弧形挡块；233、减震器；24、第二升降槽口；3、防水布。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明进一步详细说明。其中相同的零部件用相同的附图标记表示。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“底面”和“顶面”、“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。-
如图1至图3所示，本实施例的一种机场特种车辆靠机安全辅助系统，包括检测装置1和升降防护装置2，检测装置1和升降防护装置2均设置在机场停机坪的侧边；
升降防护装置2包括第一防护机构21和第二防护机构23，第一防护机构21设置在距离机场停机坪第二预设距离处的第一升降槽口22内部，第二防护机构23设置在距离机场停机坪第三预设距离处的第二升降槽口24内部，第一升降槽口22与第二升降槽口24之间连通有连通腔体；
第一防护机构21包括升降组件、第一防护组件和充气泵204，第一防护组件固定在升降组件上端，充气泵204设置在升降组件内部，升降组件用于带动第一防护组件在第一升降槽口22内进行升降；
第一防护组件包括基板211、若干对摆动杆212、驱动电机213、一对防护板214和若干充气气囊215，基板211固定设置在升降组件的上端，基板211的两侧底端均可转动地连接有第一齿轮216、第二齿轮217和第一同步轮218，第一齿轮216和第二齿轮217互相啮合传动，第一同步轮218位于第二齿轮217的下方；
基板211的两侧壁沿竖直方向均匀设置有若干第二同步轮219和若干第三同步轮201，同一侧壁上的各第二同步轮219之间传动连接，同一侧壁上的各第三同步轮201之间传动连接，各摆动杆212的一端固定连接第二同步轮219或第三同步轮201，第二同步轮219和第三同步轮201可转动地连接在基板211的侧壁上，各摆动杆212远离第二同步轮219或第三同步轮201的一端铰接防护板214，防护板214由柔性缓冲材料制成；
第一齿轮216同轴连接第二同步轮219和第四同步轮202，第二齿轮217同轴连接第三同步轮201，第一同步轮218传动连接第四同步轮202，驱动电机213固定设置在基板211底端的一侧壁上，第二齿轮217套接在驱动电机213的输出轴上；
若干充气气囊215夹设在防护板214与基板211之间，基板211内部嵌设有若干气管，若干气管分别连通充气泵204和若干充气气囊215；
驱动电机213用于驱动第一齿轮216转动，以通过第二同步轮219和第三同步轮201带动各摆动杆212摆动，同时充气泵204向各充气气囊215内充入或抽取惰性气体，当各摆动杆212摆动至与基板211垂直时，充气气囊215内的气体体积最大；
第二防护机构23包括支架231、弧形挡块232和若干减震器233，支架231与升降组件之间固定连接有联动件203，联动件203位于连通腔体内，若干减震器233的两端分别连接支架231和弧形挡块232，弧形挡块232具有弧形开口，弧形开口朝向特种车辆的车轮。
本发明通过在机场停机坪的侧边的第一升降槽口22内和第二升降槽内分别设置第一防护机构21和第二防护机构23，分别通过第一防护机构21和第二防护机构23实现了对特种车辆的车轮和车身的有效防护与缓冲，避免特种车辆发生撞机的事故，有效提升了特种车辆在靠机过程中的安全性。
优选的，升降组件包括一对液压推动件205和支撑板206，一对液压推动件205相对设置在第一升降槽口22的底端内壁上端，一对液压推动件205的推动端均竖直朝上且同步连接支撑板206的下端。
具体地，本实施例中，液压推动件205可以为液压缸，一对液压缸相对设置在第一升降槽口22的底端内壁上端。一对液压缸的形状大小完全一致，且推动支撑板206时同步推动，保证支撑板206在被一对液压缸推动的过程中始终与第一升降槽口22的底端内壁保持平行。
优选的，充气泵204设置在第一升降槽口22的底端内壁上，充气泵204位于支撑板206的下端，气管包括主气管和若干支气管，若干支气管一端连通充气气囊215，另一端连通主气管，主气管远离若干支气管一端贯穿支撑板206并连通充气泵204。
具体地，本实施例中，各支气管分散在基板211的内部，并各自连通充气气囊215，最终汇总至主气管，通过主气管连通充气泵204。当充气泵204需要向各充气气囊215中充气时，充气泵204通过主气管向各支气管内泵入惰性气体，主气管将惰性气体分散充入各支气管，最终充入各充气气囊215中；当充气泵204需要从各充气气囊215中抽气时，充气泵204通过主气管向各支气管抽气，各支气管从相应的充气气囊215中抽取惰性气体。
优选的，如图4所示，摆动杆212包括套筒207、弹性拉伸件208和一对活塞连接杆209，套筒207的中部设有缓冲腔体，弹性拉伸件208位于缓冲腔体内，活塞连接杆209的活塞头部滑动套接套筒207的内壁，活塞连接杆209的杆部可转动地连接防护板214或基板211。
具体地，本实施例中，弹性拉伸件208可以为缓冲弹簧，缓冲弹簧的两端分别连接活塞连接杆209的活塞头部。当防护板214受到冲击时，防护板214上的冲击被传递至摆动杆212内的活塞连接杆209上，活塞连接杆209压迫缓冲弹簧，缓冲弹簧对冲击进行有效缓冲，提升了摆动杆212的缓冲防撞性能。
优选的，缓冲腔体内预先填充有惰性气体。
具体地，本实施例中，通过在缓冲腔体内预先填充惰性气体，使得摆动杆212收到冲击时，缓冲腔体内的惰性气体能够对冲击进一步缓冲，进一步提升了摆动杆212的缓冲防撞性能。
优选的，套筒207由弹性塑料材料制作而成。
具体地，本实施例中，通过使用弹性塑料材料制作套筒207，使得套筒207具有弹性缓冲性能，当摆动杆212受到冲击时能够更进一步缓冲，更进一步提升了摆动杆212的缓冲防撞性能。
优选的，一对防护板214的上端盖设有防水布3，防水布3由柔性可拉伸材料制作而成。
具体地，本实施例中，通过在一对防护板214的上端盖设防水布3，使得当第一防护机构21在第一升降槽口22内时，防水布3对第一防护机构21进行有效防水；当第一防护机构21伸出第一升降槽口22，同时各摆动杆212摆动至与基板211垂直时，防水布3还能被拉伸，以对第一防护机构21进行有效防水，提升了本技术方案的耐用性。
优选的，基板211为蜂窝芯材，蜂窝芯材由钨钢材料制作而成。
具体地，本实施例中，通过使用钨钢材料的蜂窝芯材作为基板211，保证了基板211的结构稳固性。
一种机场特种车辆靠机安全辅助方法，应用于上述的机场特种车辆靠机安全辅助系统，机场特种车辆靠机安全辅助方法包括：
步骤S1，检测装置1检测距离机场停机坪第一预设距离处的特种车辆的实时车速；
步骤S2，检测装置1将实时车速和第一预设距离代入预设的运算公式中，得到一危险指数，并根据危险指数生成一辅助防护指令；
步骤S3，升降防护装置2根据辅助防护指令驱动升降组件，带动第一防护结构和第二防护机构23升起，进而驱动驱动电机213运行，使得各摆动杆212摆动至与基板211垂直，同时驱动充气泵204向各充气气囊215内充满惰性气体。
具体地，本实施例中，第一预设距离可以为2米。检测装置1包括检测单元和分析单元，检测单元检测距离机场停机坪的侧边2米处的特种车辆的实时车速，该检测单元可以为毫米波雷达。检测单元检测到实时车速后发送至分析单元，分析单元将实时车速和第一预设距离代入运算公式中，得到危险指数，并将危险指数与预设的危险阈值进行比较，该危险阈值可以为20，当危险指数大于20的时候，表明特种车辆的靠机风险很高，因此生成辅助防护指令，并发送至升降防护装置2。升降防护装置2根据辅助防护指令驱动升降组件，使得一对液压缸同时推动支撑板206，支撑板206通过联动杆带动第二防护机构23升起，支撑板206升起至与第一升降槽口22的开口齐平。具有撞机风险的特种车辆的车轮首先与弧形挡块232接触，连接弧形挡块232的减震器233对冲击进行有效缓冲减震。然后驱动电机213运行，通过第一齿轮216带动第二齿轮217旋转，驱动基板211侧边的第一同步轮218，第二同步轮219同时转动，使得摆动杆212同时摆动，直至各摆动杆212摆动至均与基板211垂直。同时充气泵204向充气气囊215内充入惰性气体，当各摆动杆212摆动至均与基板211垂直时，各充气气囊215内的气体刚好充满，且充气气囊215的两侧分别与基板211和防护板214贴合相抵。在本实施例中，充气气囊215的形状为圆柱形。当检测装置1运算得到的危险指数小于20时，生成复位指令，并发送至升降防护装置2。升降防护装置2根据复位指令控制驱动电机213反向运行，使得各摆动杆212摆动至与基板211呈15°，实现缩小第一防护机构21的体积，然后一对液压缸同时向下拉动支撑板206，使得第一防护机构21收入第一升降槽口22内，同时第二防护机构23缩入第二升降槽口24内。
优选的，运算公式配置为：
S＝v/d；其中，S用于表示危险指数，v用于表示实时车速，d用于表示第一预设距离。
以上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种机场特种车辆靠机安全辅助系统，其特征在于，包括检测装置(1)和升降防护装置(2)，所述检测装置(1)和所述升降防护装置(2)均设置在机场停机坪的侧边；
所述升降防护装置(2)包括第一防护机构(21)和第二防护机构(23)，所述第一防护机构(21)设置在距离所述机场停机坪第二预设距离处的第一升降槽口(22)内部，所述第二防护机构(23)设置在距离所述机场停机坪第三预设距离处的第二升降槽口(24)内部，所述第一升降槽口(22)与所述第二升降槽口(24)之间连通有连通腔体；
所述第一防护机构(21)包括升降组件、第一防护组件和充气泵(204)，所述第一防护组件固定在所述升降组件上端，所述充气泵(204)设置在所述升降组件内部，所述升降组件用于带动所述第一防护组件在所述第一升降槽口(22)内进行升降；
所述第一防护组件包括基板(211)、若干对摆动杆(212)、驱动电机(213)、一对防护板(214)和若干充气气囊(215)，所述基板(211)固定设置在所述升降组件的上端，所述基板(211)的两侧底端均可转动地连接有第一齿轮(216)、第二齿轮(217)和第一同步轮(218)，所述第一齿轮(216)和所述第二齿轮(217)互相啮合传动，所述第一同步轮(218)位于所述第二齿轮(217)的下方；
所述基板(211)的两侧壁沿竖直方向均匀设置有若干第二同步轮(219)和若干第三同步轮(201)，同一侧壁上的各所述第二同步轮(219)之间传动连接，同一侧壁上的各所述第三同步轮(201)之间传动连接，各所述摆动杆(212)的一端固定连接所述第二同步轮(219)或所述第三同步轮(201)，所述第二同步轮(219)和所述第三同步轮(201)可转动地连接在所述基板(211)的侧壁上，各所述摆动杆(212)远离所述第二同步轮(219)或所述第三同步轮(201)的一端铰接所述防护板(214)，所述防护板(214)由柔性缓冲材料制成；
所述第一齿轮(216)同轴连接所述第二同步轮(219)和第四同步轮(202)，所述第二齿轮(217)同轴连接所述第三同步轮(201)，所述第一同步轮(218)传动连接所述第四同步轮(202)，所述驱动电机(213)固定设置在所述基板(211)底端的一侧壁上，所述第一齿轮(216)套接在所述驱动电机(213)的输出轴上；
若干所述充气气囊(215)夹设在所述防护板(214)与所述基板(211)之间，所述基板(211)内部嵌设有若干气管，若干所述气管分别连通所述充气泵(204)和若干所述充气气囊(215)；
所述驱动电机(213)用于驱动所述第一齿轮(216)转动，以通过所述第二同步轮(219)和所述第三同步轮(201)带动各所述摆动杆(212)摆动，同时所述充气泵(204)向各所述充气气囊(215)内充入或抽取惰性气体，当各所述摆动杆(212)摆动至与所述基板(211)垂直时，所述充气气囊(215)内的气体体积最大；
所述第二防护机构(23)包括支架(231)、弧形挡块(232)和若干减震器(233)，所述支架(231)与所述升降组件之间固定连接有联动件(203)，所述联动件(203)位于所述连通腔体内，若干所述减震器(233)的两端分别连接所述支架(231)和所述弧形挡块(232)，所述弧形挡块(232)具有弧形开口，所述弧形开口朝向所述特种车辆的车轮。
2.根据权利要求1所述的机场特种车辆靠机安全辅助系统，其特征在于：所述升降组件包括一对液压推动件(205)和支撑板(206)，一对所述液压推动件(205)相对设置在所述第一升降槽口(22)的底端内壁上端，一对所述液压推动件(205)的推动端均竖直朝上且同步连接所述支撑板(206)的下端。
3.根据权利要求2所述的机场特种车辆靠机安全辅助系统，其特征在于，所述充气泵(204)设置在所述第一升降槽口(22)的底端内壁上，所述充气泵(204)位于所述支撑板(206)的下端，所述气管包括主气管和若干支气管，若干所述支气管一端连通所述充气气囊(215)，另一端连通所述主气管，所述主气管远离若干所述支气管一端贯穿所述支撑板(206)并连通所述充气泵(204)。
4.根据权利要求1所述的机场特种车辆靠机安全辅助系统，其特征在于：所述摆动杆(212)包括套筒(207)、弹性拉伸件(208)和一对活塞连接杆(209)，所述套筒(207)的中部设有缓冲腔体，所述弹性拉伸件(208)位于所述缓冲腔体内，所述活塞连接杆(209)的活塞头部滑动套接所述套筒(207)的内壁，所述活塞连接杆(209)的杆部可转动地连接所述防护板(214)或所述基板(211)。
5.根据权利要求4所述的机场特种车辆靠机安全辅助系统，其特征在于：所述缓冲腔体内预先填充有惰性气体。
6.根据权利要求4所述的机场特种车辆靠机安全辅助系统，其特征在于：所述套筒(207)由弹性塑料材料制作而成。
7.根据权利要求1所述的机场特种车辆靠机安全辅助系统，其特征在于：一对所述防护板(214)的上端盖设有防水布(3)，所述防水布(3)由柔性可拉伸材料制作而成。
8.根据权利要求1所述的机场特种车辆靠机安全辅助系统，其特征在于：所述基板(211)为蜂窝芯材，所述蜂窝芯材由钨钢材料制作而成。
9.一种机场特种车辆靠机安全辅助方法，其特征在于，应用于权利要求1-8中任意一项所述的机场特种车辆靠机安全辅助系统，所述机场特种车辆靠机安全辅助方法包括：
步骤S1，检测装置(1)检测距离所述机场停机坪第一预设距离处的特种车辆的实时车速；
步骤S2，检测装置(1)将所述实时车速和所述第一预设距离代入预设的运算公式中，得到一危险指数，并根据所述危险指数生成一辅助防护指令；
步骤S3，升降防护装置(2)根据所述辅助防护指令驱动升降组件，带动第一防护结构和第二防护机构(23)升起，进而驱动所述驱动电机(213)运行，使得各所述摆动杆(212)摆动至与基板(211)垂直，同时驱动充气泵(204)向各所述充气气囊(215)内充满惰性气体。
10.根据权利要求9所述的机场特种车辆靠机安全辅助方法，其特征在于：所述运算公式配置为：
S＝v/d；其中，S用于表示所述危险指数，v用于表示所述实时车速，d用于表示所述第一预设距离。
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