CN212966252U - 一种机场不停航施工管控装置及系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种机场不停航施工管控装置，移动终端包括：输入输出模块、定位模块、通信组件、摄像头、存储模块、扩展接口、控制器以及用于给移动终端供电的电池模块；移动终端分别与管控服务器通信连接以及与其他移动终端通信连接；控制器通过定位模块对施工人员进行定位；控制器通过与摄像头连接，摄取视频图像信息；控制器通过与存储模块连接储存数据；控制器通过与扩展接口连接，连接外接设备。实现系统中的停工通知、应急响应及时通知到施工人员：对临时停工和突发事件可通过管控服务器即时下达停工通知和应急响应指令到施工人员。可通过施工人员实现施工人员之间的实时通话，提供施工通讯的便捷性。

Description

一种机场不停航施工管控装置及系统

技术领域

本实用新型涉及机场施工技术领域，尤其涉及一种机场不停航施工管控装置及系统。

背景技术

在机场的施工方式中，有时需要采用不停航的施工方式，也就是在机场不关闭或者部分时段关闭并按照航班计划接收和放行航空器的情况下，在飞行区内实施工程施工。不停航施工不包括在飞行区内进行的日常维护工作。在不影响机场安全、正常运行的情况下，在机场飞行区内进行施工作业和维护工作，一般情况在每日夜航结束后至次日首航前1小时进行的施工作业。

机场不停航施工工程主要包括：

(一)飞行区土质地带大面积沉陷的处理工程，围界、飞行区排水设施的改造工程等；

(二)跑道、滑行道、机坪的改扩建工程；

(三)扩建或更新改造助航灯光及电缆的工程；

(四)影响民用航空器活动的其他工程。

工程特点(1)施工安全要求高。施工区位于机场围界内，属于机场禁区不停航施工，施工中必须做到“空防安全、管线安全、施工安全、运行安全”。(2)距跑道中线75m内和跑道端外侧300m范围内的区域只能在夜间停航后至第二天复航前施工，有效施工时间短，夜间施工条件复杂。(3)地下管线分布复杂，权属、管理单位多。施工区域内管线众多，且分属机场不同部门，一旦损坏将影响到机场的正常运行。(4)适航要求高。每天复航前半小时需做好适航恢复，靠近跑道处有大量的接坡、道面清扫、降尘等工作。

目前这些机场不停航施工项目具有工程环节多、工期要求紧、作业窗口期小、实施复杂程度高、安全要求严等特点。特别是在施工过程中会有大量施工机械及人员进入飞行区，在此过程中存在着诸多不确定性及影响机场正常运行的风险。传统的施工管控模式完全依赖人工和临时围界进行管理，存在着信息交互低、管控滞后性大、管控覆盖面窄等问题。

实用新型内容

为了克服上述现有技术中的不足，本实用新型提供一种机场不停航施工管控装置，包括：用于配置给每位施工人员的移动终端；

移动终端包括：输入输出模块、定位模块、通信组件、摄像头、存储模块、扩展接口、控制器以及用于给移动终端供电的电池模块；

控制器通过与输入输出模块连接，获取用户输入的控制指令，并执行；还通过输入输出模块对移动终端的状态进行显示；

控制器通过与通信组件连接，使移动终端分别与管控服务器通信连接以及与其他移动终端通信连接；

控制器通过定位模块对施工人员进行定位；

控制器通过与摄像头连接，摄取视频图像信息；

控制器通过与存储模块连接储存数据；

控制器通过与扩展接口连接，连接外接设备。

进一步需要说明的是，通信组件包括：通信天线、4G/5G通信模块、WIFI天线、WIFI模块以及蓝牙模块；

控制器通过4G/5G通信模块连接通信天线；

控制器通过WIFI模块连接WIFI天线；

控制器与蓝牙模块连接，实现蓝牙通信。

进一步需要说明的是，定位模块包括：螺旋内置天线和惯导定位办卡；

控制器通过惯导定位办卡连接螺旋内置天线，定位施工人员的位置信息。

进一步需要说明的是，输入输出模块包括：对讲模块、触摸屏以及音频播放模块；

控制器采用STM32控制器；

移动终端还包括：身份识别装置以及Linux操作系统；

身份识别装置采用面部识别模块、或虹膜识别模块、或指纹识别模块、或掌纹识别模块。

本实用新型还提供一种机场不停航施工管控系统，包括：机场不停航施工管控装置以及管控服务器；

机场不停航施工管控装置与管控服务器通信连接；

管控服务器获取机场施工地理信息布局图，并提供给机场不停航施工管控装置的移动终端；使移动终端向施工人员显示机场施工地理信息布局图。

进一步需要说明的是，管控服务器与机场航站楼监控中心服务器通信连接，获取航班起降信息；

管控服务器将航班起降信息发送给移动终端，使移动终端向施工人员对航班起降进行预警。

进一步需要说明的是，管控服务器配置有身份信息储存及获取模块；

身份信息储存及获取模块通过移动终端注册施工人员的身份信息，并对施工作业人员进行身份核实。

进一步需要说明的是，机场施工区域的进出口设置有闸机；闸机与管控服务器通信连接；

闸机采用智能闸机实行车牌识别以及通过移动终端识别施工人员的身份信息。

进一步需要说明的是，管控服务器配置有电子围栏以及显示屏；

机场施工地理信息布局图、电子围栏以及施工人员位置信息分别在显示屏上显示。

从以上技术方案可以看出，本实用新型具有以下优点：

本实用新型提供的机场不停航施工管控装置及系统实现对施工人员进行管控，通过给每位工人佩戴移动终端，配合不停航总管控平台实现每位工人的定位、即时通话管控方式。

本实用新型可以采用厘米级精准定位：采用实时差分技术，将人员定位保证在厘米级精度，充分保障人员位置准确可靠；

本实用新型基于电子围栏，分时段分区域准入：设置电子围栏，采用预报警与实际越界报警相结合的多级报警机制；采用分时段分区域准入机制，杜绝非作业时段、非当前区域作业人员进入施工区域。

本实用新型可以通过航班起降自动预警及通知：将每天的航班时刻表进行平台化，有航班起降时按不停航施工管理规定的提前停工时间进行自动预警和通知。

基于机场不停航施工管控装置与管控服务器通信连接，实现系统中的停工通知、应急响应及时通知到施工人员：对临时停工和突发事件可通过管控服务器即时下达停工通知和应急响应指令到施工人员。可通过施工人员实现施工人员之间的实时通话，提供施工通讯的便捷性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型的技术方案，下面将对描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为机场不停航施工管控装置示意图；

图2为机场不停航施工管控系统示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术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，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型提供一种机场不停航施工管控装置，如图1所示，包括：用于配置给每位施工人员的移动终端；

移动终端包括：输入输出模块、定位模块、通信组件、摄像头2、存储模块3、扩展接口4、控制器1以及用于给移动终端供电的电池模块5；

控制器1通过与输入输出模块连接，获取用户输入的控制指令，并执行；还通过输入输出模块对移动终端的状态进行显示；控制器1通过与通信组件连接，使移动终端分别与管控服务器通信连接以及与其他移动终端通信连接；控制器1通过定位模块对施工人员进行定位；控制器1通过与摄像头2连接，摄取视频图像信息；控制器1通过与存储模块3连接储存数据；控制器1通过与扩展接口4连接，连接外接设备。

移动终端可以以各种形式来实施。例如，本实用新型实施例中描述的终端可以包括诸如移动电话、智能电话、笔记本电脑、数字广播接收器、个人数字助理(PDA，PersonalDigital Assistant)、平板电脑(PAD)、便携式多媒体播放器(PMP，Portable MediaPlayer)、导航装置等等的移动终端。

本实用新型涉及的移动终端的附图中所示的方框图仅仅是功能实体，不一定必须与物理上独立的实体相对应。即，可以采用软件形式来实现这些功能实体，或在一个或多个硬件模块或集成电路中实现这些功能实体，或在不同网络和/或处理器装置和/或微控制器1装置中实现这些功能实体。

施工人员可将移动终端佩戴到安全帽或者胸前、腰部。也可以安装到设备或者工程车辆上进行使用。

进一步的讲，通信组件包括：通信天线6、4G/5G通信模块7、WIFI天线8、WIFI模块9以及蓝牙模块13；控制器1通过4G/5G通信模块7连接通信天线6；控制器1通过WIFI模块9连接WIFI天线8；控制器1与蓝牙模块13连接，实现蓝牙通信。这样移动终端可以以多种方式进行通信，实现移动终端分别与管控服务器通信连接以及与其他移动终端通信连接，进行通话或者数据通信。

本实用新型中，定位模块包括：螺旋内置天线10和惯导定位办卡11；控制器1通过惯导定位办卡11连接螺旋内置天线10，定位施工人员的位置信息。

输入输出模块包括：对讲模块12、触摸屏14以及音频播放模块15；对讲模块12可以使施工人员之间沟通，或者与监控人员进行沟通。

控制器1采用STM32控制器1；当然也可以采用51系列单片机等等。

控制器1可以通过使用特定用途集成电路(ASIC，Application SpecificIntegrated Circuit)、数字信号处理器(DSP，Digital Signal Processing)、数字信号处理装置(DSPD，Digital Signal Processing Device)、可编程逻辑装置(PLD，ProgrammableLogic Device)、现场可编程门阵列(FPGA，Field Programmable Gate Array)、处理器、控制器1、微控制器1、微处理器、被设计为执行这里描述的功能的电子单元中的至少一种来实施，在一些情况下，这样的实施方式可以在控制器1中实施。

移动终端还包括：身份识别装置以及Linux操作系统；身份识别装置采用面部识别模块、或虹膜识别模块、或指纹识别模块、或掌纹识别模块。移动终端还可以采用JAVA系统等等。

在本实用新型所提供的装置及系统中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另外，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口、装置或单元的间接耦合或通信连接，也可以是电的，机械的或其它的形式连接。

此外，所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本实用新型的实施例的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本实用新型的技术方案而没有特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的方法、组元、装置、步骤等。在其它情况下，不详细示出或描述公知方法、装置、实现或者操作以避免模糊本实用新型的各方面。

基于上述机场不停航施工管控装置，本实用新型还提供一种机场不停航施工管控系统，如图2所示，包括：机场不停航施工管控装置2以及管控服务器1；管控服务器1获取机场施工地理信息布局图，并提供给机场不停航施工管控装置的移动终端；使移动终端向施工人员显示机场施工地理信息布局图。

机场施工地理信息布局图可以采用GIS地理信息系统。也就是地理信息系统Geographic Information System或Geo－Information system。

这样，将施工图纸及所有管控数据进行GIS化,为管理及施工人员提供管理和施工的基础；其次所有的数据及管控手段均实现了平台与终端同步化,做到了管控服务器展示、现场管理一体化。再结合人员和设备的定位，使机场影像数据与GIS结合，实时反映人员现场位置，并可选择时间段与人员对历史轨迹进行回放。

作为本实用新型的一种实施例，管控服务器1与机场航站楼监控中心服务器通信连接，获取航班起降信息；管控服务器将航班起降信息发送给移动终端，使移动终端向施工人员对航班起降进行预警。

作为本实用新型的一种实施例，还可以在施工区域设置摄像头2，摄取现场视频信息，对施工区域内人员行为采用视频自动识别与人工干预相结合的管控机制，发现违规行为平台管理人员可通过平台对终端下达语音指令或其他方式进行干预。如未穿反光衣预警；明火预警；人员密集预警。

作为本实用新型的一种实施例，管控服务器配置有身份信息储存及获取模块；身份信息储存及获取模块通过移动终端注册施工人员的身份信息，并对施工作业人员进行身份核实。

本实用新型基于人员实名制及智能准入，人员实名制及信息平台化。施工人员快速录入，确保人证合一，人员资质及相关信息快速平台化。将所有施工人员进行平台实名制，录入时刷脸比对身份证确保人证合一。信息包括：人员姓名、性别、头像、联系方式、所属公司、所属班组、岗位/工种、身份证号等；

再结合机场施工区域的进出口设置闸机；闸机与管控服务器通信连接；闸机采用智能闸机实行车牌识别以及通过移动终端识别施工人员的身份信息。闸机可以采用本领域常用的型号和形式，比如在一些公共场所使用的，机场使用的，车站使用的，人员上下班考勤用的闸机等等。

闸机保证人员实名制及智能准入，人脸及佩戴安全帽快速智能识别，人脸不匹配或未佩戴安全帽禁入。采用智能闸机实行车牌及系统二维码双重识别准入机制。

作为本实用新型的一种实施例，管控服务器配置有电子围栏以及显示屏；机场施工地理信息布局图、电子围栏以及施工人员位置信息分别在显示屏上显示。

其中，电子围栏的生成是由地图的导入：1、将施工区域地理位置信息用无人机采集，生成原始影像；2、软件处理生成数字正射影像DOM和数字表面模型DSM；3、进行坐标转换，影像的84坐标转为工地所用PH坐标；4、进行影像和地形的切片；5、将地图切片导入平台。根据实际施工区域将规划的坐标找到并连接起来，形成闭合图层；实时采集工人或机械的位置坐标信息，进行比较，超出边界的进行报警。

作为本实用新型的一种实施例，系统中的轨迹回放用的czml语言，是cesium里面一个带时间戳的格式。CZML是一种用来描述动态场景的JSON架构的语言，主要用于Cesium在浏览器中的展示。它可以用来描述点、线、布告板、模型以及其他的图元，同时定义他们是怎样随时间变化的。Cesium拥有一套富客户端API，通过CZML采用数据驱动的方式，不用写代码就可以使用通用的Cesium viewer构建出丰富的场景。

这里的实现原理:基于模型的availability属性和postion属性，其中availability可以设置时间轴,position中定义了模型的位置和时间信息。时间轴类似于一个触发器,当在某个时间,模型就移动到某个地方,因为是一个序列,模型不会跳跃,而是会计算一个均速移动过去。

模型的实例化包括四部分：

第一部分就是关联时间轴，cesium时间是一个儒略时，根据API进行声明即可。

第二部分是位置信息，根据API，进行设置即可。修改此处即可修改路线，修改此信息即可更改模型的速度，飞行方向等；

第三部分就是速度和方向信息；

第四部分为模型。

这样，本实用新型将机场施工图纸及所有管控人员及设备数据进行GIS化,为管理施工过程提供数据基础。各移动终端通过4G或wifi通讯方式将位置信息实时发送到管控服务器，便于监控人员对全局进行监控。同时遍布施工区域的视频监控也接入管控服务器。通过云计算大数据统计，得出高效管理措施，实时管控施工人员和机械，保证机场不停航施工顺利进行。

本实用新型基于进入施工区域人员佩戴移动终端，可对通过闸机人员与开启定位人员进行不停航管控智能过滤，识别不一致人员名单，并进行平台报警，管理人员对未开启人员进行干预，充分保障不停航管控效果。

移动终端刷脸登录，杜绝人员与设备不匹配情况：进入施工区域人员登录终端时采用智能人脸识别技术，严格确保使用人员为设备绑定人员，杜绝人员与设备不匹配的情况发生。

本实用新型将机场净空面实现GIS三维立体化，对施工机械进行超高和越界同步管理。

实现航班起降自动预警及通知、停工检测：将每天的航班时刻表进行平台化，有航班起降时按不停航施工管理规定的提前停工时间进行自动预警和通知；并检测设备是否处于停工状态。

可以对施工历史回放：可对机械作业轨迹进行全过程回放。

能够配合视频监控实时掌握场内机械状态。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (9)

1.一种机场不停航施工管控装置，其特征在于，包括：用于配置给每位施工人员的移动终端；

移动终端包括：输入输出模块、定位模块、通信组件、摄像头、存储模块、扩展接口、控制器以及用于给移动终端供电的电池模块；

控制器通过与输入输出模块连接，获取用户输入的控制指令，并执行；还通过输入输出模块对移动终端的状态进行显示；

控制器通过与通信组件连接，使移动终端分别与管控服务器通信连接以及与其他移动终端通信连接；

控制器通过定位模块对施工人员进行定位；

控制器通过与摄像头连接，摄取视频图像信息；

控制器通过与存储模块连接储存数据；

控制器通过与扩展接口连接，连接外接设备。

2.根据权利要求1所述的机场不停航施工管控装置，其特征在于，

通信组件包括：通信天线、4G/5G通信模块、WIFI天线、WIFI模块以及蓝牙模块；

控制器通过4G/5G通信模块连接通信天线；

控制器通过WIFI模块连接WIFI天线；

控制器与蓝牙模块连接，实现蓝牙通信。

3.根据权利要求1所述的机场不停航施工管控装置，其特征在于，

定位模块包括：螺旋内置天线和惯导定位办卡；

控制器通过惯导定位办卡连接螺旋内置天线，定位施工人员的位置信息。

4.根据权利要求1所述的机场不停航施工管控装置，其特征在于，

输入输出模块包括：对讲模块、触摸屏以及音频播放模块；

控制器采用STM32控制器；

移动终端还包括：身份识别装置以及Linux操作系统；

身份识别装置采用面部识别模块、或虹膜识别模块、或指纹识别模块、或掌纹识别模块。

5.一种机场不停航施工管控系统，其特征在于，包括：如权利要求1至4所述的机场不停航施工管控装置以及管控服务器；

机场不停航施工管控装置与管控服务器通信连接；

管控服务器获取机场施工地理信息布局图，并提供给机场不停航施工管控装置的移动终端；使移动终端向施工人员显示机场施工地理信息布局图。

6.根据权利要求5所述的机场不停航施工管控系统，其特征在于，

管控服务器与机场航站楼监控中心服务器通信连接，获取航班起降信息；

管控服务器将航班起降信息发送给移动终端，使移动终端向施工人员对航班起降进行预警。

7.根据权利要求5所述的机场不停航施工管控系统，其特征在于，

管控服务器配置有身份信息储存及获取模块；

身份信息储存及获取模块通过移动终端注册施工人员的身份信息，并对施工作业人员进行身份核实。

8.根据权利要求5所述的机场不停航施工管控系统，其特征在于，

机场施工区域的进出口设置有闸机；闸机与管控服务器通信连接；

闸机采用智能闸机实行车牌识别以及通过移动终端识别施工人员的身份信息。

9.根据权利要求5所述的机场不停航施工管控系统，其特征在于，

管控服务器配置有电子围栏以及显示屏；

机场施工地理信息布局图、电子围栏以及施工人员位置信息分别在显示屏上显示。

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