一種用于機(jī)場(chǎng)的飛機(jī)apu工作情況監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種用于機(jī)場(chǎng)的飛機(jī)APU工作情況監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。其包括紅外溫度傳感器、圖像傳感器、電動(dòng)云臺(tái)、主控制器和以太網(wǎng)通信模塊；紅外溫度傳感器與圖像傳感器安裝于電動(dòng)云臺(tái)上；紅外溫度傳感器與主控制器連接；圖像傳感器與主控制器連接；電動(dòng)云臺(tái)與主控制器連接；主控制器通過(guò)數(shù)據(jù)總線、RS-232或RS485接口與以太網(wǎng)通信模塊連接。本發(fā)明的用于機(jī)場(chǎng)的飛機(jī)APU工作情況監(jiān)測(cè)系統(tǒng)效果：首先，本系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)對(duì)飛機(jī)地面作業(yè)過(guò)程中APU工作情況的實(shí)時(shí)、自動(dòng)監(jiān)測(cè)，無(wú)需在飛機(jī)上安裝傳感器或通信設(shè)備。其次，本系統(tǒng)采用非接觸式檢測(cè)技術(shù)，不會(huì)對(duì)飛機(jī)及其地面作業(yè)造成任何影響。第三，本系統(tǒng)可自動(dòng)調(diào)整檢測(cè)方向，適應(yīng)不同機(jī)型APU排氣口的位置。
【專利說(shuō)明】—種用于機(jī)場(chǎng)的飛機(jī)APU工作情況監(jiān)測(cè)系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于紅外溫度檢測(cè)【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是涉及一種用于機(jī)場(chǎng)的飛機(jī)APU工作情況監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]近幾年，中國(guó)民航局正在民航業(yè)內(nèi)大力提倡節(jié)能減排，并實(shí)施了一系列的節(jié)能減排研究和建設(shè)項(xiàng)目，橋載設(shè)備替代APU項(xiàng)目便是其中之一。所謂APU是飛機(jī)輔助動(dòng)力裝置(Auxiliary Power Unit)的英文縮寫(xiě),該裝置是一種小型的噴氣發(fā)動(dòng)機(jī),其主要功能有兩個(gè):一是提供高壓氣體幫助飛機(jī)主發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)；二是在飛機(jī)地面作業(yè)或飛行過(guò)程中提供電力及新風(fēng)。以往，飛機(jī)在地面作業(yè)過(guò)程中僅能靠APU提供電力和新風(fēng)，其燃油消耗量、污染物排放量和工作噪聲都是非常大的。而橋載設(shè)備也稱為地面設(shè)備則是400Hz靜變電源和橋載空調(diào)(也稱為地面空調(diào))的統(tǒng)稱，是專門(mén)為飛機(jī)地面作業(yè)提供電力和新風(fēng)的裝置。橋載設(shè)備的能量來(lái)源是電能，與APU相比，無(wú)論從能源消耗、污染物排放、工作噪聲和運(yùn)行成本等方面均大幅降低。因此，使用橋載設(shè)備替代APU具有十分顯著的節(jié)能減排意義。
[0003]目前，我國(guó)已有多家機(jī)場(chǎng)安裝了橋載設(shè)備，并已投入使用。但是，由于使用習(xí)慣、公司政策和節(jié)能減排意識(shí)等多方面的原因，許多航空公司的機(jī)組人員在飛機(jī)降落在具備橋載設(shè)備使用條件的機(jī)場(chǎng)后仍然開(kāi)啟APU，增加了污染物排放。因此，為了加強(qiáng)對(duì)APU使用的監(jiān)管，需要在地面對(duì)APU的工作情況進(jìn)行監(jiān)測(cè)。但是，機(jī)載設(shè)備中的APU工作情況數(shù)據(jù)無(wú)法實(shí)時(shí)地傳送到地面，并且由于適航安全原因，也無(wú)法在飛機(jī)中加裝APU工作情況數(shù)據(jù)傳輸裝置。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于提供一種用于機(jī)場(chǎng)的飛機(jī)APU工作情況監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。
[0005]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供的用于機(jī)場(chǎng)的飛機(jī)APU工作情況監(jiān)測(cè)系統(tǒng)包括:紅外溫度傳感器、圖像傳感器、電動(dòng)云臺(tái)、主控制器和以太網(wǎng)通信模塊；其中，紅外溫度傳感器與圖像傳感器安裝于電動(dòng)云臺(tái)之上；紅外溫度傳感器與主控制器通過(guò)RS-232、RS-485或以太網(wǎng)連接；圖像傳感器與主控制器通過(guò)以太網(wǎng)連接；電動(dòng)云臺(tái)與主控制器通過(guò)RS-232或RS-485連接，用于調(diào)整紅外溫度傳感器與圖像傳感器的朝向；主控制器為本系統(tǒng)的控制核心，通過(guò)數(shù)據(jù)總線、RS-232或RS485接口與以太網(wǎng)通信模塊連接。
[0006]所述的紅外溫度傳感器為單點(diǎn)式、掃描式或紅外熱像儀中的一種，用于檢測(cè)飛機(jī)APU排氣口溫度。
[0007]所述的圖像傳感器為CXD攝像頭或CMOS攝像頭，用于采集飛機(jī)APU排氣口圖像。
[0008]所述的主控制器采用微控制器、微處理器、FPGA、DSP或PLC作為核心控制器。
[0009]所述的紅外溫度傳感器和圖像傳感器在電動(dòng)云臺(tái)的活動(dòng)端并列安裝，且紅外溫度傳感器和圖像傳感器的檢測(cè)中心相差不超過(guò)20cm。
[0010]所述的用于機(jī)場(chǎng)的飛機(jī)APU工作情況監(jiān)測(cè)系統(tǒng)還設(shè)有用于放置上述部件的外殼。
[0011]本發(fā)明提供的用于機(jī)場(chǎng)的飛機(jī)APU工作情況監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的有益效果是:首先，本系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)對(duì)飛機(jī)地面作業(yè)過(guò)程中APU工作情況的實(shí)時(shí)、自動(dòng)監(jiān)測(cè)，無(wú)需在飛機(jī)上安裝傳感器或通信設(shè)備。其次，本系統(tǒng)采用非接觸式檢測(cè)技術(shù)，不會(huì)對(duì)飛機(jī)及其地面作業(yè)造成任何影響。第三，本系統(tǒng)可自動(dòng)調(diào)整檢測(cè)方向，適應(yīng)不同機(jī)型APU排氣口的位置。
【專利附圖】
【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1為本發(fā)明提供的用于機(jī)場(chǎng)的飛機(jī)APU工作情況監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的組成框圖。
[0013]圖2為本發(fā)明提供的用于機(jī)場(chǎng)的飛機(jī)APU工作情況監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在近機(jī)位的安裝和檢測(cè)示意圖。
[0014]圖3為本發(fā)明提供的用于機(jī)場(chǎng)的飛機(jī)APU工作情況監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在遠(yuǎn)機(jī)位的安裝和檢測(cè)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明提供的用于機(jī)場(chǎng)的飛機(jī)APU工作情況監(jiān)測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0016]如圖1所示，本發(fā)明提供的用于機(jī)場(chǎng)的飛機(jī)APU工作情況監(jiān)測(cè)系統(tǒng)包括:紅外溫度傳感器1、圖像傳感器2、電動(dòng)云臺(tái)3、主控制器4和以太網(wǎng)通信模塊5 ;其中，紅外溫度傳感器I與圖像傳感器2安裝于電動(dòng)云臺(tái)3之上；紅外溫度傳感器I與主控制器4通過(guò)RS-232、RS-485或以太網(wǎng)連接；圖像傳感器2與主控制器4通過(guò)以太網(wǎng)連接；電動(dòng)云臺(tái)3與主控制器4通過(guò)RS-232或RS-485連接，用于調(diào)整紅外溫度傳感器I與圖像傳感器2的朝向；主控制器4為本系統(tǒng)的控制核心，通過(guò)數(shù)據(jù)總線、RS-232或RS485接口與以太網(wǎng)通信模塊5連接。
[0017]所述的紅外溫度傳感器I為單點(diǎn)式、掃描式或紅外熱像儀中的一種，用于檢測(cè)飛機(jī)APU排氣口溫度；
[0018]所述的圖像傳感器2為C⑶攝像頭或CMOS攝像頭，用于采集飛機(jī)APU排氣口圖像；
[0019]所述的電動(dòng)云臺(tái)3為全方位云臺(tái)，可在水平和垂直方向回轉(zhuǎn)，保證了本系統(tǒng)可自動(dòng)調(diào)整檢測(cè)方向，適應(yīng)不同機(jī)型的飛機(jī)APU排氣口位置；電動(dòng)云臺(tái)3具有RS-232或RS-485接口，并通過(guò)此接口接受王控制器4的控制命令以及向王控制器4反饋電動(dòng)z?臺(tái)3的狀態(tài)；電動(dòng)云臺(tái)3活動(dòng)端設(shè)有用于安裝紅外溫度傳感器I和圖像傳感器2的固定裝置；
[0020]所述的主控制器4屬控制系統(tǒng)，可以采用微控制器、微處理器、FPGA、DSP或PLC作為核心控制器；
[0021]所述的以太網(wǎng)通信模塊5具有有線或無(wú)線以太網(wǎng)接口，可通過(guò)有線或無(wú)線以太網(wǎng)向其他外部設(shè)備發(fā)送本系統(tǒng)的檢測(cè)數(shù)據(jù)(如飛機(jī)APU排氣口圖像、溫度等)和運(yùn)行狀態(tài)等信息；同時(shí)，外部設(shè)備向本系統(tǒng)下達(dá)的控制信號(hào)也通過(guò)以太網(wǎng)通信模塊5接收；
[0022]所述的紅外溫度傳感器I和圖像傳感器2在電動(dòng)云臺(tái)3的活動(dòng)端并列安裝，且保證紅外溫度傳感器I和圖像傳感器2的檢測(cè)中心相差不超過(guò)20cm。
[0023]本發(fā)明提供的用于機(jī)場(chǎng)的飛機(jī)APU工作情況監(jiān)測(cè)系統(tǒng)還設(shè)有用于放置上述部件的外殼，其具有防水和防塵功能，適于戶外工作條件。
[0024]如圖2所示，本系統(tǒng)6在近機(jī)位安裝時(shí)需在廊橋固定柱上方設(shè)立固定支架7，本系統(tǒng)6安裝于固定支架7之上，每個(gè)近機(jī)位安裝一套本系統(tǒng)6 ;近機(jī)位安裝須滿足以下要求:
(I)各種機(jī)型的APU排氣口 9在本系統(tǒng)6的檢測(cè)范圍之內(nèi)；(2)本系統(tǒng)6的檢測(cè)范圍只覆蓋本機(jī)位，而不覆蓋其他機(jī)位，以免誤檢測(cè)到其他機(jī)位APU工作情況；(3) APU排氣口 9與本系統(tǒng)之間不可有任何遮擋物；
[0025]如圖3所示，本系統(tǒng)6在遠(yuǎn)機(jī)位安裝于高桿燈柱10的合適高度(該高度以保證實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)檢測(cè)功能為準(zhǔn))，每個(gè)遠(yuǎn)機(jī)位安裝一套本系統(tǒng)6 ;遠(yuǎn)機(jī)位的安裝要求與近機(jī)位相同。
[0026]本發(fā)明提供的用于機(jī)場(chǎng)的飛機(jī)APU工作情況監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可自動(dòng)對(duì)地面作業(yè)的飛機(jī)APU的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，判斷APU是否開(kāi)啟，其工作過(guò)程為:當(dāng)停機(jī)位沒(méi)有飛機(jī)停靠時(shí)，本系統(tǒng)6處于休眠狀態(tài)；當(dāng)飛機(jī)進(jìn)入停機(jī)位后，由外部設(shè)備(機(jī)場(chǎng)的計(jì)算機(jī)、服務(wù)器等設(shè)備)向本系統(tǒng)6發(fā)送開(kāi)啟信號(hào)，本系統(tǒng)6進(jìn)入工作狀態(tài)；進(jìn)入工作狀態(tài)后，電動(dòng)云臺(tái)3在系統(tǒng)檢測(cè)范圍內(nèi)完成由左到右，由上到下的逐行掃描動(dòng)作；同時(shí)，紅外溫度傳感器I檢測(cè)溫度；由于飛機(jī)APU工作時(shí)APU排氣口 9的溫度可達(dá)到數(shù)百攝氏度，遠(yuǎn)高于環(huán)境溫度，且飛機(jī)主發(fā)動(dòng)機(jī)不工作，溫度要低于APU排氣口 9的溫度，因此當(dāng)紅外溫度傳感器I檢測(cè)到300°C以上的溫度時(shí)，則相應(yīng)位置可能存在工作中的APU ;此時(shí)，電動(dòng)云臺(tái)3將調(diào)整方向使紅外溫度傳感器I的檢測(cè)中心對(duì)準(zhǔn)溫度最高的位置，若持續(xù)一定時(shí)間該位置的溫度不發(fā)生下降，則判斷該位置存在工作中的APU ;為防止判斷錯(cuò)誤，圖像傳感器2拍攝該區(qū)域的照片作為參照；隨后，溫度和圖像信息通過(guò)以太網(wǎng)通信模塊5上傳到外部設(shè)備。
【權(quán)利要求】
1.一種用于機(jī)場(chǎng)的飛機(jī)APU工作情況監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:其包括:紅外溫度傳感器⑴、圖像傳感器⑵、電動(dòng)云臺(tái)⑶、主控制器⑷和以太網(wǎng)通信模塊(5);其中，紅外溫度傳感器(I)與圖像傳感器(2)安裝于電動(dòng)云臺(tái)(3)之上；紅外溫度傳感器(I)與主控制器⑷通過(guò)RS-232、RS-485或以太網(wǎng)連接；圖像傳感器(2)與主控制器⑷通過(guò)以太網(wǎng)連接；電動(dòng)云臺(tái)(3)與主控制器(4)通過(guò)RS-232或RS-485連接，用于調(diào)整紅外溫度傳感器(I)與圖像傳感器(2)的朝向；主控制器(4)為本系統(tǒng)的控制核心，通過(guò)數(shù)據(jù)總線、RS-232或RS485接口與以太網(wǎng)通信模塊(5)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于機(jī)場(chǎng)的飛機(jī)APU工作情況監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:所述的紅外溫度傳感器(I)為單點(diǎn)式、掃描式或紅外熱像儀中的一種，用于檢測(cè)飛機(jī)APU排氣口溫度。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于機(jī)場(chǎng)的飛機(jī)APU工作情況監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:所述的圖像傳感器(2)為CCD攝像頭或CMOS攝像頭，用于采集飛機(jī)APU排氣口圖像。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于機(jī)場(chǎng)的飛機(jī)APU工作情況監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:所述的主控制器⑷采用微控制器、微處理器、FPGA, DSP或PLC作為核心控制器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于機(jī)場(chǎng)的飛機(jī)APU工作情況監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:所述的紅外溫度傳感器⑴和圖像傳感器⑵在電動(dòng)云臺(tái)⑶的活動(dòng)端并列安裝，且紅外溫度傳感器(I)和圖像傳感器(2)的檢測(cè)中心相差不超過(guò)20cm。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于機(jī)場(chǎng)的飛機(jī)APU工作情況監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:所述的用于機(jī)場(chǎng)的飛機(jī)APU工作情況監(jiān)測(cè)系統(tǒng)還設(shè)有用于放置上述部件的外殼。
【文檔編號(hào)】G01J5/00GK104280126SQ201410475417
【公開(kāi)日】2015年1月14日 申請(qǐng)日期:2014年9月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月18日
【發(fā)明者】張積洪, 王陽(yáng), 費(fèi)春國(guó), 陳維興, 姬雨初, 李龍順, 侯啟真, 孫毅剛, 李宗帥, 黃哲理 申請(qǐng)人:中國(guó)民航大學(xué)
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