CN210375413U - 一种机场嵌入式灯具光强自动巡检装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种机场嵌入式灯具光强自动巡检装置，所述光强度检测模块包括沿全方位移动轮式机器人纵向轴线布设在全方位移动轮式机器人的前端面板上的纵向电动丝杆导轨，与纵向电动丝杆导轨滑动匹配、且沿全方位移动轮式机器人纵向轴线移动的滑块，固定在滑块上、且沿水平方向布设的连接横杆，布设在连接横杆的前端的数个照度传感器，以及安装在连接横杆的底部的激光位移传感器；所述照度传感器以中心点的照度传感器为原点，相邻照度传感器的间距按…3N、3N、2N、2N、N、N、0、N、N、2N、2N、3N、3N…规律布设。通过上述方案，本实用新型具有结构简单、检测便捷、检测效率高等优点。

Description

一种机场嵌入式灯具光强自动巡检装置

技术领域

本实用新型涉及机场道面灯具光照强度检测技术领域，尤其是一种机场嵌入式灯具光强自动巡检装置。

背景技术

机场跑道、滑行道、停机坪根据飞行器运行要求埋设有大量的嵌入式灯具，根据ICAO(国际民航组织)对机场助航灯光强度的要求，机场须定期对嵌入式灯具光强实施检测，评价灯光光强是否满足技术要求。根据照度传感器高度和与灯具中心的水平距离可以计算照度传感器与灯具的距离，根据照度值和照度传感器与灯具的距离可以计算光强值。通过水平布置多个照度传感器以一定高度通过灯具可以采集一系列不同角度的照度值，从而可以绘制成等光强图。通过检测的等光强图与标准等光强图对比可以分析出灯丝松弛、灯具老化、灯具安装不当等异常。

目前，现有技术主要通过人工或车载方式测量，其检测效率低、且精度不高，难以满足机场对灯光光强技术状态的动态评估和预警。

因此，急需提出一种结构简单、检测准确、工作效率高的机场嵌入式灯具光强自动巡检装置。

实用新型内容

针对上述问题，本实用新型的目的在于提供一种机场嵌入式灯具光强自动巡检装置，本实用新型采用的技术方案如下：

一种机场嵌入式灯具光强自动巡检装置，用于检测机场跑道嵌入式灯具的光照强度，所述机场嵌入式灯具光强自动巡检装置包括全方位移动轮式机器人，分别设置在全方位移动轮式机器人上的陀螺仪和卫星信号接收器，设置在全方位移动轮式机器人的行进车轮上、且与行进车轮同角速度的编码器，沿全方位移动轮式机器人纵向轴线布设在全方位移动轮式机器人的前端面板上、用于检测嵌入式灯具的光照强度的光强度检测模块；

所述光强度检测模块包括沿全方位移动轮式机器人纵向轴线布设在全方位移动轮式机器人的前端面板上的纵向电动丝杆导轨，与纵向电动丝杆导轨滑动匹配、且沿全方位移动轮式机器人纵向轴线移动的滑块，固定在滑块上、且沿水平方向布设的连接横杆，布设在连接横杆的前端的数个照度传感器，以及安装在连接横杆的底部的激光位移传感器；

所述照度传感器以中心点的照度传感器为原点，相邻照度传感器的间距按…3N、3N、2N、2N、N、N、0、N、N、2N、2N、3N、3N…规律布设；所述N为大于零的自然数。

优选地，所述N为40～60毫米。

优选地，所述连接横杆涂制有一层黑色的塑粉。

优选地，所述照度传感器设置13个。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型巧妙地利用全方位移动轮式机器人、陀螺仪、卫星信号接收器、编码器导航带动光强度检测模块沿嵌入式灯具布设方向行进；本实用新型通过规律间距布设的各照度传感器的位置与灯具位置计算各角度光强值，按国际民航组织规定的方法绘制等光强图，通过等光强图与标准光强图比对评估灯具发光状态。综上所述，本实用新型具有结构简单、检测便捷、检测效率高等优点，在机场灯光检测技术领域具有很高的实用价值和推广价值。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需使用的附图作简单介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对保护范围的限定，对于本领域技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型的光强度检测模块的结构示意图。

上述附图中，附图标记对应的部件名称如下：

1-嵌入式灯具，2-全方位移动轮式机器人，3-陀螺仪，4-卫星信号接收器，5-编码器，7-光强度检测模块，73-连接横杆，74-照度传感器，75-激光位移传感器，76-纵向电动丝杆导轨，77-滑块。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更为清楚，下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明，本实用新型的实施方式包括但不限于下列实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

实施例

如图1至图2所示，本实施例提供了一种机场嵌入式灯具光强自动巡检装置，用于检测机场跑道嵌入式灯具1的光照强度。需要说明的是，本实施例中所述“底部”、“顶部”、“四周边缘”、“中央”等方位性用语是基于附图来说明的。另外，本实施例是基于结构的改进，全方位移动轮式机器人的导航方法为现有技术，在此就不予赘述。

在本实施例中，机场嵌入式灯具光强自动巡检装置包括全方位移动轮式机器人2，分别设置在全方位移动轮式机器人2上的陀螺仪3和卫星信号接收器4，设置在全方位移动轮式机器人2的行进车轮上、且与行进车轮同角速度的编码器5，沿全方位移动轮式机器人2纵向轴线布设在全方位移动轮式机器人2的前端面板上、用于检测嵌入式灯具的光照强度的光强度检测模块7。本实施例的照度传感器和激光位移传感器均由编码器的脉冲信号驱动数据采集。其中，光强度检测模块7包括沿全方位移动轮式机器人2纵向轴线布设在全方位移动轮式机器人2的前端面板上的纵向电动丝杆导轨76，与纵向电动丝杆导轨76滑动匹配、且沿全方位移动轮式机器人2纵向轴线移动的滑块77，固定在滑块77上、沿水平方向布设、且表面涂制黑色塑粉的连接横杆73，布设在连接横杆73的前端的13个照度传感器74，以及安装在连接横杆73的底部的激光位移传感器75。在本实施例中，照度传感器74以中心点的照度传感器74为原点，相邻照度传感器74的间距按…3N、3N、2N、2N、N、N、0、N、N、2N、2N、3N、3N…规律布设，N为40～60毫米。

下面简要说明本装置的检测原理：

将机场各嵌入式灯具测绘坐标(x_j，y_j)用直线相连生成巡检路径，纵向电动丝杆导轨根据激光位移传感器测量距离带动滑块纵向运动，使照度传感器离地高度为初始值H₀，机器人自主导航使中央照度传感器对准灯具依次通过各灯具，照度传感序列按连续脉冲信号连续采集照度序列值E_ti，t为采集时刻，激光位移传感器连续采集光强检测模块离地高度H_t并与对应采集时刻的照度值配准，当|H_t-H₀|大于阈值时，纵向电动丝杆导轨根据激光位移传感器测量距离带动滑块纵向运动，使|H_t-H₀|小于阈值，机器人连续输出位置(X_rt，Y_rt)和航向角α_t并与对应时刻的照度值配准。

根据机器人位置(X_rt，Y_rt)和航向角α_t计算第i个照度传感器位置为：

(X_it，Y_it)＝(X_rt+L*cos α_t+D_i*sin α_t，Y_rt+L*sin α_t-D_i*cos α_t)

其中，D_i表示相邻照度传感器的距离。

第i个照度传感器捕获(x_j，y_j)位置灯具的光强为：

I_i＝[(X_it-x_j)²+(Y_it-y_j)²+H_t ²]*E_ti ²

第i个照度传感器所处(x_j，y_j)位置灯具的方位角为：

其中，(X_0t，Y_0t)为中央照度传感器的坐标，ω_i为水平方位角，

为垂直方位角。

选取

区间内的各点光强通过灰度转换绘制等光强图。其中，ω_min、ω_max、

为ICAO规定的灯具等光强图绘制方位角边界。如此便能检测到任一嵌入式灯具的光照强度。综上所述，与现有技术相比，本实用新型具有实质性的特点和进步，在机场灯光检测技术领域具有很高的实用价值和推广价值。

上述实施例仅为本实用新型的优选实施例，并非对本实用新型保护范围的限制，但凡采用本实用新型的设计原理，以及在此基础上进行非创造性劳动而作出的变化，均应属于本实用新型的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种机场嵌入式灯具光强自动巡检装置，用于检测机场跑道嵌入式灯具的光照强度，所述机场嵌入式灯具光强自动巡检装置包括全方位移动轮式机器人(2)，分别设置在全方位移动轮式机器人(2)上的陀螺仪(3)和卫星信号接收器(4)，设置在全方位移动轮式机器人(2)的行进车轮上、且与行进车轮同角速度的编码器(5)，其特征在于，还包括沿全方位移动轮式机器人(2)纵向轴线布设在全方位移动轮式机器人(2)的前端面板上、用于检测嵌入式灯具的光照强度的光强度检测模块(7)；

所述光强度检测模块(7)包括沿全方位移动轮式机器人(2)纵向轴线布设在全方位移动轮式机器人(2)的前端面板上的纵向电动丝杆导轨(76)，与纵向电动丝杆导轨(76)滑动匹配、且沿全方位移动轮式机器人(2)纵向轴线移动的滑块(77)，固定在滑块(77)上、且沿水平方向布设的连接横杆(73)，布设在连接横杆(73)的前端的数个照度传感器(74)，以及安装在连接横杆(73)的底部的激光位移传感器(75)；

所述照度传感器(74)以中心点的照度传感器为原点，相邻照度传感器的间距按…3N、3N、2N、2N、N、N、0、N、N、2N、2N、3N、3N…规律布设；所述N为大于零的自然数。

2.根据权利要求1所述的一种机场嵌入式灯具光强自动巡检装置，其特征在于，所述N为40～60毫米。

3.根据权利要求2所述的一种机场嵌入式灯具光强自动巡检装置，其特征在于，所述连接横杆(73)涂制有一层黑色的塑粉。

4.根据权利要求1～3任一项所述的一种机场嵌入式灯具光强自动巡检装置，其特征在于，所述照度传感器(74)设置13个。

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