CN116039779B - 一种民航车辆作业箱体精密平衡方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种民航车辆作业箱体精密平衡方法及系统包括：将水平检测传感器部署在目标作业车辆上，保持车辆平衡初始状态；所述水平检测传感器根据车辆胎压和重心偏差判断箱体是否偏斜；检测箱体处于非平衡状态，液压调节控制装置自动调节箱体平衡度。本发明提供的民航车辆作业箱体精密平衡方法，仅对箱体进行平衡判断，精确度更高；进行胎压和重心偏移结合判断，胎压变化更加灵敏，可以在倾斜初期进行平衡调整。本发明在平衡调整精度和倾斜感知灵敏度都取得更加良好的效果。

Description

一种民航车辆作业箱体精密平衡方法及系统

技术领域

本发明涉及作业车辆箱体平衡技术领域，具体为一种民航车辆作业箱体精密平衡方法。

背景技术

民航作业车辆是民用航空中陆的主要工作单位，囊括了对飞机的全部服务，包括飞机地面电源机组、飞机地面气源机组、飞机地面空调机组、飞机牵引设备、飞机清水车、飞机污水车、飞机除冰设备、飞机充氧设备、罐式加油设备、管线加油设备、客梯车、升降平台车等，存在重心抬升，超高负重、车辆配合等特种作业内容。

由于作业车辆普遍载重量大，容易发生重心偏移较难保持平衡，目前常用的民航车辆作业箱体平衡方法主要是对车辆整体进行重心偏移计算，但是车头部分载重通常不会有明显的变化，且车身的箱体部分和车头通常是软连接，相互不会产生明显的影响因此这样计算的平衡并不精确，且车辆重心发生偏移时，车辆普遍已将出现了倾斜现象，不易进行平衡调节，需要通过启发更加灵敏的变化来检测车辆倾斜。

因此，亟须一种民航车辆作业箱体精密平衡方法，平衡调节更加精确，且不仅仅通过重心偏移来判断车辆是否倾斜。

发明内容

本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。

鉴于上述存在的问题，提出了本发明。

因此，本发明解决的技术问题是：现有的民航车辆作业箱体平衡方法存在精度不足，灵敏度较低，以及仅依靠重心偏移判断倾斜，车身通常已经发生较大的倾斜地优化问题。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种民航车辆作业箱体精密平衡方法，包括：

将水平检测传感器部署在目标作业车辆上，保持车辆平衡初始状态；所述水平检测传感器根据车辆胎压和重心偏差判断箱体是否偏斜；检测箱体处于非平衡状态，液压调节控制装置自动调节箱体平衡度。

作为本发明所述的民航车辆作业箱体精密平衡方法的一种优选方案，其中：所述将水平检测传感器部署在目标作业车辆上包括，所述水平检测传感器连接车载电脑，实时检测胎压，重心感知装置安装在作业箱体底部四角，实时检测重心偏差。

作为本发明所述的民航车辆作业箱体精密平衡方法的一种优选方案，其中：所述将水平检测传感器部署在目标作业车辆上还包括所述作业车辆的胎压检测作业过程中车辆出现的下沉和倾斜现象，所述作业车辆的重心偏差检测作业过程中车辆出现的上升、下降和倾斜现象。

作为本发明所述的民航车辆作业箱体精密平衡方法的一种优选方案，其中：所述保持车辆平衡初始状态包括单次作业中，将所述液压调节装置的压力调节为初始状态，避免车辆初始平衡度受液压调节装置影响。

作为本发明所述的民航车辆作业箱体精密平衡方法的一种优选方案，其中：所述水平检测传感器根据车辆胎压判断箱体是否偏斜包括，若作业过程中，车辆胎压≥7.5mp，可能存在上升现象，保持作业状态；若作业过程中，全部轮胎出现7.5mp＞胎压≥6.5mp现象，则车辆整体载重过大，可能存在下沉现象，液压调节控制装置进行适应性平衡调节；若作业过程中，非全部轮胎出现7.5mp＞胎压≥6.5mp现象，则车辆出现载重不平衡现象，前后轮受力不同，可能存在倾斜，发出预警，告知驾驶员车辆载重不平衡，压调节控制装置进行适应性平衡调节；若作业过程中，车辆胎压小于6.5mp，视为车辆轮胎出现明显损坏，告警驾驶员，液压调节控制装置主动加压，维持车辆平衡。

作为本发明所述的民航车辆作业箱体精密平衡方法的一种优选方案，其中：若全部轮胎出现7.5mp＞胎压≥6.5mp现象，重心偏差＞3mm，判断为箱体下沉现象，车辆载重，液压调节控制装置自动进行平衡调节，抬升箱体高度；重心偏差＜3mm，则视为胎压初始值不足，但可以完成作业；若非全部轮胎出现7.5mp＞胎压≥6.5mp现象，重心偏移＞3mm，判断为箱体出现倾斜，液压调节控制装置主动调节平衡，重心偏移＜3mm，判断为箱体初始为倾斜状态，需停止作业，更换车辆；若胎压≥7.5mp，重心偏移＞3mm，且设备为非升降装置，判断箱体出现上升和下降现象，液压调节控制装置自动进行下降和上升调节，防止车辆重心不稳出现倾斜；设备为升降装置，则判断车辆正常作业；重心偏移＜3mm视为车辆正常工作。

作为本发明所述的民航车辆作业箱体精密平衡方法的一种优选方案，其中：所述液压调节控制装置自动调节箱体平衡度包括作业过程中传感器检测到箱体倾斜、上升、下沉现象，发送信号给控制器，控制器经过计算发送指令给液压调节装置，控制比例阀控制油缸的升降，使平衡精度范围控制在1mm以内，并使箱体保持平衡，若单次作业中再次出现倾斜则不需要清空液压调节控制装置，在原平衡基础上进行调节。

本发明的另外一个目的是提供一种民航车辆作业箱体精密平衡系统，其能通过实时胎压变动对箱体平衡进行监测和预警，解决了现有的设备灵敏度较低、精确度不足以及仅能通过重心偏移判断的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种民航车辆作业箱体精密平衡系统，包括：胎压判断模块、重心判断模块、平衡调节模块，所述胎压判断模块是一种根据胎压判断车辆是否倾斜和下沉的装置，用于作业车辆胎压变化检测，根据胎压的变化判断车辆是否出现倾斜和下沉；所述重心判断模块是一种根据重心偏差判断车辆是否下沉、上升和倾斜的装置，用于作业车辆重心偏差变化检测，判断胎压后，重心偏差判断车辆是否出现下沉、上升和倾斜；所述平衡调节模块是一种自动调节平衡的装置，根据车辆的平衡状态自动控制比例阀调节油缸的升降，保持箱体平衡。

作为本发明所述的民航车辆作业箱体精密平衡方法的一种优选方案，其中：一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现一种民航车辆作业箱体精密平衡方法。

作为本发明所述的民航车辆作业箱体精密平衡方法的一种优选方案，其中：一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现一种民航车辆作业箱体精密平衡方法。

本发明的有益效果：本发明提供的民航车辆作业箱体精密平衡方法，仅对箱体进行平衡判断，精确度更高；进行胎压和重心偏移结合判断，胎压变化更加灵敏，可以在倾斜初期进行平衡调整。本发明在平衡调整精度和倾斜感知灵敏度都取得更加良好的效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。其中：

图1为本发明一个实施例提供的一种民航车辆作业箱体精密平衡方法的整体流程图。

图2为本发明第一个实施例提供的一种民航车辆作业箱体精密平衡系统中相的重心偏移与倾角的关系。

图3为本发明第二个实施例提供的一种民航车辆作业箱体精密平衡系统中相的整体流程图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书附图对本发明的具体实施方式做详细地说明，显然所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明的保护的范围。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性地与其他实施例互相排斥的实施例。

本发明结合示意图进行详细描述，在详述本发明实施例时，为便于说明，表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本发明保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。

同时在本发明的描述中，需要说明的是，术语中的“上、下、内和外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一、第二或第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

本发明中除非另有明确的规定和限定，术语“安装、相连、连接”应做广义理解，例如：可以是固定连接、可拆卸连接或一体式连接；同样可以是机械连接、电连接或直接连接，也可以通过中间媒介间接相连，也可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1

参照图1-2，为本发明的一个实施例，提供了一种民航车辆作业箱体精密平衡方法，包括：

S1：将水平检测传感器部署在目标作业车辆上，保持车辆平衡初始状态。

更进一步的，将水平检测传感器部署在目标作业车辆上包括，所述水平检测传感器连接车载电脑，实时检测胎压，重心感知装置安装在作业箱体底部四角，实时检测重心偏差。

应说明的是，将水平检测传感器部署在目标作业车辆上还包括所述作业车辆的胎压检测作业过程中车辆出现的下沉和倾斜现象，所述作业车辆的重心偏差检测作业过程中车辆出现的上升、下降和倾斜现象。

还应说明的是，将所述液压调节装置的压力调节为初始状态，避免车辆初始平衡度受液压调节装置影响。若未恢复初始设置，按照倾斜程度进行判断进行调节，会导致压力不足或过高。

S2：所述水平检测传感器根据车辆胎压和重心偏差判断箱体是否偏斜。

更进一步的，水平检测传感器根据车辆胎压判断箱体是否偏斜包括，若作业过程中，车辆胎压≥7.5mp，可能存在上升现象，保持作业状态；若作业过程中，全部轮胎出现7.5mp＞胎压≥6.5mp现象，则车辆整体载重过大，可能存在下沉现象，液压调节控制装置进行适应性平衡调节；若作业过程中，非全部轮胎出现7.5mp＞胎压≥6.5mp现象，则车辆出现载重不平衡现象，前后轮受力不同，可能存在倾斜，发出预警，告知驾驶员车辆载重不平衡，压调节控制装置进行适应性平衡调节；若作业过程中，车辆胎压小于6.5mp，视为车辆轮胎出现明显损坏，告警驾驶员，液压调节控制装置主动加压，维持车辆平衡。

应说明的是，若全部轮胎出现7.5mp＞胎压≥6.5mp现象且重心偏差＞3mm，判断为箱体下沉现象，车辆载重，液压调节控制装置自动进行平衡调节，抬升箱体高度；重心偏差＜3mm，则视为胎压初始值不足，但可以完成作业；若非全部轮胎出现7.5mp＞胎压≥6.5mp现象，重心偏移＞3mm，判断为箱体出现倾斜，液压调节控制装置主动调节平衡，重心偏移＜3mm，判断为箱体初始为倾斜状态，需停止作业，更换车辆；若胎压≥7.5mp，重心偏移＞3mm，且设备为非升降装置，判断箱体出现上升和下降现象，液压调节控制装置自动进行下降和上升调节，防止车辆重心不稳出现倾斜；设备为升降装置，则判断车辆正常作业；重心偏移＜3mm视为车辆正常工作。

还应说明的是，民航作业车辆普遍胎压为7.5mp，低于6.5mp存在漏气现象或轮胎被压扁出现损坏，胎压较低时，车辆轮胎容易被压，发生向下的形变，造成车辆倾斜或下沉，因此设定车辆胎压在6.5-7.5mp之间存在倾斜为最优选。

更进一步的，重心偏移超过3mm视为发生上升、下降或倾斜现象，重心偏移阈值越小，倾斜灵敏度越高，但是因为车辆在作业的过程中普遍存在微小的重心偏移，故设置为3mm，车辆产生的振动传导至作业箱体处小于3mm，因此3mm为最优选。

S3：检测箱体处于非平衡状态，液压调节控制装置自动调节箱体平衡度。

更进一步的，液压调节控制装置自动调节箱体平衡度包括作业过程中传感器检测到箱体倾斜、上升、下沉现象，发送信号给控制器，控制器经过计算发送指令给液压调节装置，控制比例阀控制油缸的升降，使平衡精度范围控制在1mm以内，并使箱体保持平衡，若单次作业中再次出现倾斜则不需要清空液压调节控制装置，在原平衡基础上进行调节。

应说明的是，平衡精度范围控制在1mm以内，可以有效地避免对周围车辆、设备、设施有剐蹭、操作不便或对人员造成危险现象。

实施例2

本发明的一个实施例，提供了一种民航车辆作业箱体精密平衡方法，为了验证本发明的有益效果，通过经济效益计算和仿真实验进行科学论证。

进行实地测试，测试场地为天一航空有限公司，测试线路为车辆实际使用路线，测试车辆为升降平台车，采集一个月的实际应用数据与传统技术方案进行对比试验。

如表所示为性能对比表，我方发明在开始平衡调节时的倾斜倾角明显更小，这是因为我方发明采取了胎压的判断，先对胎压进行判断，由于胎压的变化不受车辆振动的影响，所以对于箱体重心偏移更加灵敏，在倾斜发生的初期就可以进行箱体平衡调节。由于我方发明所采取的重心偏移阈值为最优选择，其精确度具有极大的提升。

	开始调节时的倾角	精确度
			我方发明技术方案	44′	98.60%
传统技术方案	1°34′	96.45%

如图2所示为进行模拟计算出的重心偏移与倾角的关系，根据曲线可知，随着重心偏移的增加倾角呈指数增加，实际上最终倾角应为90°，即已经发生倾倒。

实施例3

参照图3，为本发明的一个实施例，提供了一种民航车辆作业箱体精密平衡系统，包括：胎压判断模块、重心判断模块、平衡调节模块；胎压判断模块是一种根据胎压判断车辆是否倾斜和下沉的装置，用于作业车辆胎压变化检测，根据胎压的变化判断车辆是否出现倾斜和下沉；重心判断模块是一种根据重心偏差判断车辆是否下沉、上升和倾斜的装置，用于作业车辆重心偏差变化检测，判断胎压后，重心偏差判断车辆是否出现下沉、上升和倾斜；平衡调节模块是一种自动调节平衡的装置，根据车辆的平衡状态自动控制比例阀调节油缸的升降，保持箱体平衡。

功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等）执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器（ROM，Read-Only Memory）、随机存取存储器（RAM，Random Access Memory）、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备（如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统）使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，“计算机可读介质”可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。

计算机可读介质的更具体的示例（非穷尽性列表）包括以下：具有一个或多个布线的电连接部（电子装置）、便携式计算机盘盒（磁装置）、随机存取存储器（RAM）、只读存储器（ROM）、可擦除可编辑只读存储器（EPROM或闪速存储器）、光纤装置以及便携式光盘只读存储器（CDROM）。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。

应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列（PGA），现场可编程门阵列（FPGA）等。应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (5)

1.一种民航车辆作业箱体精密平衡方法，其特征在于，包括：

将水平检测传感器部署在目标作业车辆上，保持车辆平衡初始状态；

所述水平检测传感器根据车辆胎压和重心偏差判断箱体是否偏斜；

检测箱体处于非平衡状态，液压调节控制装置自动调节箱体平衡度；

所述将水平检测传感器部署在目标作业车辆上包括，所述水平检测传感器连接车载电脑，实时检测胎压，重心感知装置安装在作业箱体底部四角，实时检测重心偏差；

所述将水平检测传感器部署在目标作业车辆上还包括所述作业车辆的胎压检测作业过程中车辆出现的下沉和倾斜现象，所述作业车辆的重心偏差检测作业过程中车辆出现的上升、下降和倾斜现象；

所述保持车辆平衡初始状态包括单次作业中，将所述液压调节控制装置的压力调节为初始状态，避免车辆初始平衡度受液压调节装置影响；

所述水平检测传感器根据车辆胎压判断箱体是否偏斜包括，

若作业过程中，车辆胎压≥7.5mp，可能存在上升现象，保持作业状态；

若作业过程中，全部轮胎出现7.5mp＞胎压≥6.5mp现象，则车辆整体载重过大，可能存在下沉现象，液压调节控制装置进行适应性平衡调节；

若作业过程中，非全部轮胎出现7.5mp＞胎压≥6.5mp现象，则车辆出现载重不平衡现象，前后轮受力不同，可能存在倾斜，发出预警，告知驾驶员车辆载重不平衡，压调节控制装置进行适应性平衡调节；

若作业过程中，车辆胎压小于6.5mp，视为车辆轮胎出现明显损坏，告警驾驶员，液压调节控制装置主动加压，维持车辆平衡；

结合重心进行判断包括，

若全部轮胎出现7.5mp＞胎压≥6.5mp现象且重心偏差＞3mm，判断为箱体下沉现象，车辆载重，液压调节控制装置自动进行平衡调节，抬升箱体高度；重心偏差＜3mm，则视为胎压初始值不足，但可以完成作业；

若非全部轮胎出现7.5mp＞胎压≥6.5mp现象，重心偏移＞3mm，判断为箱体出现倾斜，液压调节控制装置主动调节平衡，重心偏移＜3mm，判断为箱体初始为倾斜状态，需停止作业，更换车辆；

若胎压≥7.5mp，重心偏移＞3mm，且设备为非升降装置，判断箱体出现上升和下降现象，液压调节控制装置自动进行下降和上升调节，防止车辆重心不稳出现倾斜；设备为升降装置，则判断车辆正常作业；重心偏移＜3mm视为车辆正常工作。

2.如权利要求1所述的民航车辆作业箱体精密平衡方法，其特征在于：所述液压调节控制装置自动调节箱体平衡度包括作业过程中传感器检测到箱体倾斜、上升、下沉现象，发送信号给控制器，控制器经过计算发送指令给液压调节装置，控制比例阀控制油缸的升降，使平衡精度范围控制在1mm以内，并使箱体保持平衡，若单次作业中再次出现倾斜则不需要清空液压调节控制装置，在原平衡基础上进行调节。

3.一种采用如权利要求1和2任一所述的民航车辆作业箱体精密平衡方法的系统，其特征在于：包括，胎压判断模块、重心判断模块、平衡调节模块；

所述胎压判断模块是一种根据胎压判断车辆是否倾斜和下沉的装置，用于作业车辆胎压变化检测，根据胎压的变化判断车辆是否出现倾斜和下沉；

所述重心判断模块是一种根据重心偏差判断车辆是否下沉、上升和倾斜的装置，用于作业车辆重心偏差变化检测，判断胎压后，重心偏差判断车辆是否出现下沉、上升和倾斜；

所述平衡调节模块是一种自动调节平衡的装置，根据车辆的平衡状态自动控制比例阀调节油缸的升降，保持箱体平衡。

4.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于：所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至3中任一项所述的方法的步骤。

5.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于：所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至3中任一项所述的民航车辆作业箱体精密平衡方法。

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