CN114609962B - 一种机场拦阻设备的全自动控制系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明适用于机场拦阻设备技术领域，提供了一种机场拦阻设备的全自动控制系统及方法，通过设置前端的现场控制部分用于对机场两端的两处拦阻网进行独立的人工手动控制，保留了原有的使用效果，同时在两处拦阻网处还增设有视频监控系统，用于对拦阻网周围的环境进行观测，同时设置后端的远程监控部分，该后端与前端之间通过通信传输设备数据传输，从而可实现远程监控部分对机场现场阻拦网设备的综合管控，能够一站式对多个现场拦阻设备进行远程集中的综合管控，能实现远程实时监控、远程控制、自动控制、综合管理、数据统计、报警预警、设备管理等功能。
Description
技术领域
本发明属于机场拦阻设备技术领域，尤其涉及一种机场拦阻设备的全自动控制系统及方法。
背景技术
机场拦阻装置也叫着陆拦阻装置，是指可固定在跑道上用来制动滑跑中飞机的整套装置。飞机拦阻装置现在应用非常普遍，再军事基地或民用机场都装有这种设备。一般机场装有多套拦阻设备，其中部分拦阻索式分别安置在跑道中间和距离跑道端头300米左右的位置上，还有部分拦阻网设置在机场的两端，均用以保证飞机起降安全。
现有的机场两端(南头和北头)拦阻网下降方式为设备旁的按钮控制，需要的应急时间长，存在飞机应急迫降需要改变起落方向时，会出现改变方向不及时的问题。
发明内容
本发明提供一种机场拦阻设备的全自动控制系统及方法，旨在解决上述背景技术中提出的问题。
本发明是这样实现的，一种机场拦阻设备的全自动控制系统，包括位于前端的现场控制部分和视频监控部分，以及位于后端的远程监控部分，且前端和后端之间通过通信传输设备相衔接用于相互之间数据的传输和控制，
其中现场控制部分用于对周围环境中的温度、风力进行检测以及对拦阻网进行收起、展开的控制，同时还对拦阻网的状态进行检测；
视频监控部分用于对拦阻网周围的环境进行拍摄和查看；
远程控制部分用于远程对现场控制部分和视频监控部分进行同样的操作控制。
优选的，所述现场控制部分包括用于对周围环境进行检测的风力/风向传感器以及温度传感器；
用于对拦阻网收起和展开进行控制的电气控制柜；
用于对拦阻网状态进行检测的位置/状态传感器和激光传感器；
用于对上述风力/风向传感器、温度传感器、位置/状态传感器、激光传感器以及电气控制柜进行综合控制的PLC。
优选的，所述视频监控部分包括用于对拦阻网周围环境进行拍摄的多个图像采集模组；
用于对多个所述图像采集模组拍摄的图像和视频进行存储的第一存储设备；
用于对多个所述图像采集模组拍摄的图像和视频进行处理和显示的第一显示设备；
用于将多个图像采集模组采集的数据传输给所述第一存储设备和第一显示设备的传输设备。
优选的，所述远程控制部分包括工控机、第二显示设备、第二存储设备以及输入/输出设备；用于实时监测现场各传感器数据和电气控制柜内各电机的运行状态，并存储记录；向现场各设备发出控制指令，实现电气控制柜内各电机正转、反转和停止；实时获取多个图像采集模组的图像，并存储记录；向视频监控部分发出控制指令，改变某个图像采集模组的拍摄视角、焦距参数。
优选的，所述通信传输设备采用RS485通信方式，通过光纤对前端的现场控制部分和视频监控部分以及位于后端的远程监控部分进行通信衔接，设置有光/电转换器用于进行信号的转化。
优选的，所述现场控制部分设置有两组，分别对应设置在机场相对的两端处，用于两端处进行独立控制。
一种机场拦阻设备的全自动控制方法，包括手动控制和远程自动控制两种状态，两种状态分别对应不同的步骤，
其中手动控制具体包括如下步骤：
步骤S11、手动按压立网/放网按钮；
步骤S12、电气控制柜对拦阻网进行展开或者收起的操作；
其中远程自动控制具体包括如下步骤：
步骤S21、确认HMI控制，并进行用户登录；
步骤S22、点击预警按钮，确认周围环境是否合适拦阻网操作；
步骤S23、点击立网/放网按钮，电气控制柜在PLC的控制下对拦阻网进行展开或者收起的操作；
步骤S24、拦阻网进行操作时，工作人员在塔楼进行远程观察，以保证可以及时停止。
优选的，在上述手动控制和远程自动控制两种状态中均还包括急停控制，通过现场按动急停按钮或者远程点击急停按钮，电气控制柜主动控制拦阻网停止动作或者电气控制柜在PLC的被动控下操作拦阻网停止。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明的一种机场拦阻设备的全自动控制系统及方法，通过设置前端的现场控制部分用于对机场两端的两处拦阻网进行独立的人工手动控制，保留了原有的使用效果，同时在两处拦阻网处还增设有视频监控系统，用于对拦阻网周围的环境进行观测，同时设置后端的远程监控部分，该后端与前端之间通过通信传输设备数据传输，从而可实现远程监控部分对机场现场阻拦网设备的综合管控，能够一站式对多个现场拦阻设备进行远程集中的综合管控，能实现远程实时监控、远程控制、自动控制、综合管理、数据统计、报警预警、设备管理等功能。
附图说明
图1为本发明的设备现场布置示意图；
图2为本发明中前端的现场控制部分和视频监控部分以及位于后端的远程监控部分连接示意图；
图3为本发明中现场控制部分组成示意图；
图4为本发明中通信传输设备连接示意图；
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
请参阅图1-3，本发明提供一种技术方案：一种机场拦阻设备的全自动控制系统，包括位于前端的现场控制部分和视频监控部分，以及位于后端的远程监控部分，且前端和后端之间通过通信传输设备相衔接用于相互之间数据的传输和控制，
其中现场控制部分用于对周围环境中的温度、风力进行检测以及对阻拦网进行收起、展开的控制，同时还对阻拦网的状态进行检测；且现场控制部分设置有两组，分别对应设置在机场相对的两端处，用于两端处进行独立控制。
视频监控部分用于对阻拦网周围的环境进行拍摄和查看；
远程控制部分用于远程对现场控制部分和视频监控部分进行同样的操作控制。
在本实施方式中，通过设置前端的现场控制部分用于对机场两端的两处拦阻网进行独立的人工手动控制，保留了原有的使用效果，同时在两处拦阻网处还增设有视频监控系统，用于对拦阻网周围的环境进行观测，同时设置后端的远程监控部分，该后端与前端之间通过通信传输设备数据传输，从而可实现远程监控部分对机场现场阻拦网设备的综合管控，能够一站式对多个现场拦阻设备进行远程集中的综合管控，能实现远程实时监控、远程控制、自动控制、综合管理、数据统计、报警预警、设备管理等功能。
现场控制部分包括用于对周围环境进行检测的风力/风向传感器以及温度传感器；
用于对阻拦网收起和展开进行控制的电气控制柜；
用于对阻拦网状态进行检测的位置/状态传感器和激光传感器；
用于对上述风力/风向传感器、温度传感器、位置/状态传感器、激光传感器以及电气控制柜进行综合控制的PLC。
在本实施方式中，机场跑道的两头采用相互独立的现场控制部分，独立运行的同时均受远程控制部分的控制，现场控制部分采用PLC作为核心控制器，接收位置/状态传感器、风力/风向传感器、激光传感器和温度传感器的信号，对电气控制柜内部的立杆电机、拉网电机、制动器和加热器等进行逻辑控制。通过光/电转换器将现场设备状态传送至远程控制部分，同时接收远程控制部分的控制指令。
视频监控部分包括用于对阻拦网周围环境进行拍摄的多个图像采集模组；
用于对多个图像采集模组拍摄的图像和视频进行存储的第一存储设备；
用于对多个图像采集模组拍摄的图像和视频进行处理和显示的第一显示设备；
用于将多个图像采集模组采集的数据传输给第一存储设备和第一显示设备的传输设备。
前端的视频监控部分在机场跑道的两头各设置2个点位，点位全部采用图像采集模组的高清网络摄像机。每台摄像机在光缆接入点处配备1台光/电转换器，以转换为光信号传输。第一存储设备对视频存储采用IP-SAN存储方式。在后端远程控制部分内部署SAN存储阵列和集中存储服务器对视频数据进行集中存储。第一显示设备采用LCD超窄边液晶拼接组成的显示大墙来实现其显示功能。第一显示设备还集成有信号控制系统，可对信号源进行完善的处理，包括转接、分配、切换、倍频、分割、多屏拼接等等，达到信号资源共享的目的，使显示系统能轻易地获取任意一个或多个所需的信号，满足各种不同功能的需要，各种视频信号和计算机信号通过AV或RGB两种矩阵进行共享连接，分别显示在LCD显示拼接墙及不同的显示终端上。
后端远程控制部分集中管理前端网络摄像机远程控制、图像调用、云台控制、高清解码器控制、录像设置、资料查询回放等。
远程控制部分包括工控机、第二显示设备、第二存储设备以及输入/输出设备；用于实时监测现场各传感器数据和电气控制柜内各电机的运行状态，并存储记录；向现场各设备发出控制指令，实现电气控制柜内各电机正转、反转和停止；实时获取多个图像采集模组的图像，并存储记录；向视频监控部分发出控制指令，改变某个图像采集模组的拍摄视角、焦距参数。
通信传输设备采用RS485通信方式，通过光纤对前端的现场控制部分和视频监控部分以及位于后端的远程监控部分进行通信衔接，设置有光/电转换器用于进行信号的转化。
如图4所示，PLC采用RS485通信方式，到达光纤接入点后由光/电转换器将电信号转换成光信号，利用现有光缆传输，远程控制部分同样采用光/电转换器将光信号转换回电信号，并利用RS485与工控机通信。
一种机场拦阻设备的全自动控制方法，包括手动控制和远程自动控制两种状态，两种状态分别对应不同的步骤，
其中手动控制具体包括如下步骤：
步骤S11、手动按压立网/放网按钮；
步骤S12、电气控制柜对阻拦网进行展开或者收起的操作；
在上述手动控制和远程自动控制两种状态中均还包括急停控制，通过现场按动急停按钮或者远程点击急停按钮，电气控制柜主动控制阻拦网停止动作或者电气控制柜在PLC的被动控下操作阻拦网停止。
具体的：在手动情况下PLC不进入运行状态。
1)立网控制：手动按下立网控制按钮1S后，左、右立网接触器开始动作，同时观察现场左右立网电机是否处于动作状态，动作一段时间后，收到立网行程开关到90°位置信号后，立网动作结束。左立网、右立网就地单控参考同上。
2)放网控制：手动按下放网控制按钮1S后，左、右放网接触器开始动作，同时现场观察左右放网电机是否处于动作状态，动作一段时间后，收到放网行程开关到6°位置信号，此时放网电机暂停动作，当时间继电器延时结束后接点闭合，左右放网电机开始继续动作，当收到放网行程开关到0°位置信号后，放网动作结束。
3)急停控制：若立网、放网动作过程中，出现紧急情况，可通过面板上拍下急停按钮进行急停控制，此时所有操作电源消失。
其中远程自动控制具体包括如下步骤：
步骤S21、确认HMI控制，并进行用户登录；
步骤S22、点击预警按钮，确认周围环境是否合适拦阻网操作；
步骤S23、点击立网/放网按钮，电气控制柜在PLC的控制下对阻拦网进行展开或者收起的操作；
步骤S24、拦阻网进行操作时，工作人员在塔楼进行远程观察，以保证可以及时停止。
在上述手动控制和远程自动控制两种状态中均还包括急停控制，通过现场按动急停按钮或者远程点击急停按钮，电气控制柜主动控制阻拦网停止动作或者电气控制柜在PLC的被动控下操作阻拦网停止。
具体的：远程自动控制的情况下PLC参与工作，
远程HMI控制(塔楼远程控制，需要将电气控制柜转换打到远方状态)
1)立网控制：首先查看HMI触摸屏上的控制模式是否为HMI控制，确认无误后，点击用户登录，输入登录密码。登录完成后，首先点击预告警按钮(保持3S钟)，通过视频监控部分和人工远程观察，确认现场条件允许进行立网操作后，点击立网控制按钮，延时3S后，PLC控制电气控制柜进行操作，电气控制柜中的左右立网电机动作(电机正转)，触摸屏上会监视到左右拦阻网立网运行指示(绿灯亮)，塔楼运维人员开始观察现场拦阻网动作状态，当收到立网90°位置信号后，立网电机停止动作，触摸屏收到位置/状态传感器和激光传感器发送的左右立网到位指示，此时触摸屏控制流程结束；左立网单独控制、右立网单独控制控制流程同上。
2)放网控制：首先查看HMI触摸屏上的控制模式是否为HMI控制，确认无误后，点击用户登录，输入登录密码。登录完成后，首先点击预告警按钮(保持3S钟)，通过视频监控部分和人工远程观察，确认现场条件允许进行放网操作后，点击放网控制按钮，延时3S后，PLC控制电气控制柜进行操作，电气控制柜中的左右放网电机动作(电机反转)，触摸屏上会监视到左右拦阻网放网运行指示(绿灯亮)，塔楼运维人员观察现场拦阻网放网动作状态，当收到立网6°位置信号后，左右放网电机暂时停止动作，当时间继电器延时结束后节点闭合，这时左右放网电机继续开始动作，当收到放网0°位置信号后，左右放网电机停止动作，触摸屏收到位置/状态传感器和激光传感器发送的左右放网到位指示，此时触摸屏控制流程结束。
3)急停控制：首先查看HMI触摸屏上的控制模式是否为HMI控制，确认无误后，点击用户登录，输入登录密码。若立网、放网触摸屏控制动作过程中，出现紧急情况，可通过触摸屏上按下急停按钮进行急停控制，此时所有操作复位。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种机场拦阻设备的全自动控制系统，其特征在于：包括位于前端的现场控制部分和视频监控部分，以及位于后端的远程监控部分，且前端和后端之间通过通信传输设备相衔接用于相互之间数据的传输和控制，
其中现场控制部分用于对周围环境中的温度、风力进行检测以及对拦阻网进行收起、展开的控制，同时还对拦阻网的状态进行检测；
视频监控部分用于对拦阻网周围的环境进行拍摄和查看；
远程控制部分用于远程对现场控制部分和视频监控部分进行同样的操作控制；所述现场控制部分包括用于对周围环境进行检测的风力/风向传感器以及温度传感器；
用于对拦阻网收起和展开进行控制的电气控制柜；
用于对拦阻网状态进行检测的位置/状态传感器和激光传感器；
用于对上述风力/风向传感器、温度传感器、位置/状态传感器、激光传感器以及电气控制柜进行综合控制的PLC；所述视频监控部分包括用于对拦阻网周围环境进行拍摄的多个图像采集模组；
用于对多个所述图像采集模组拍摄的图像和视频进行存储的第一存储设备；
用于对多个所述图像采集模组拍摄的图像和视频进行处理和显示的第一显示设备；
用于将多个图像采集模组采集的数据传输给所述第一存储设备和第一显示设备的传输设备。
2.如权利要求1所述的一种机场拦阻设备的全自动控制系统，其特征在于：所述远程控制部分包括工控机、第二显示设备、第二存储设备以及输入/输出设备；用于实时监测现场各传感器数据和电气控制柜内各电机的运行状态，并存储记录；向现场各设备发出控制指令，实现电气控制柜内各电机正转、反转和停止；实时获取多个图像采集模组的图像，并存储记录；向视频监控部分发出控制指令，改变某个图像采集模组的拍摄视角、焦距参数。
3.如权利要求2所述的一种机场拦阻设备的全自动控制系统，其特征在于：所述通信传输设备采用RS485通信方式，通过光纤对前端的现场控制部分和视频监控部分以及位于后端的远程监控部分进行通信衔接，设置有光/电转换器用于进行信号的转化。
4.如权利要求3所述的一种机场拦阻设备的全自动控制系统，其特征在于：所述现场控制部分设置有两组，分别对应设置在机场相对的两端处，用于两端处进行独立控制。
5.一种机场拦阻设备的全自动控制方法，其特征在于：包括手动控制和远程自动控制两种状态，两种状态分别对应不同的步骤，
其中手动控制具体包括如下步骤：
步骤S11、手动按压立网/放网按钮；
步骤S12、电气控制柜对拦阻网进行展开或者收起的操作；
其中远程自动控制具体包括如下步骤：
步骤S21、确认HMI控制，并进行用户登录；
步骤S22、点击预警按钮，确认周围环境是否合适拦阻网操作；
步骤S23、点击立网/放网按钮，电气控制柜在PLC的控制下对拦阻网进行展开或者收起的操作；
步骤S24、拦阻网进行操作时，工作人员在塔楼进行远程观察，以保证可以及时停止。
6.如权利要求5所述的一种机场拦阻设备的全自动控制方法，其特征在于：在上述手动控制和远程自动控制两种状态中均还包括急停控制，通过现场按动急停按钮或者远程点击急停按钮，电气控制柜主动控制拦阻网停止动作或者电气控制柜在PLC的被动控下操作拦阻网停止。
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