智能式飛機除冰噴灑系統的製作方法
2023-05-09 04:41:56
專利名稱：智能式飛機除冰噴灑系統的製作方法
技術領域：
本發明屬於航空設備領域，尤其是一種智能式飛機除冰噴灑系統。
背景技術：
飛機除冰是保障民航正常運行的重要環節。停放在機場上的飛機，一旦遇到冰雪天氣，飛機表面就會結冰積雪，飛機需在起飛前半小時內掃雪除冰。目前，對飛機除冰均使用除冰車方式進行，整個除冰過程由人駕駛除冰車及操縱噴槍進行，其存在的主要問題是(I)除冰不及時。需要除冰的飛機停放分散，除冰車需往返於各個飛機及儲液庫之間，加注除冰液、路上行駛時間等輔助時間過長，造成除冰不及時。(2)除冰成本高。除冰液價格昂貴，每架飛機除冰所用除冰液較多，由於除冰液不能回收循環利用，只能使用一次，使飛機除冰成本很高，大量增加除冰車資金投入也很大。(3)環境汙染。除冰液無法回收處理，使用過的除冰液全部流淌到停機坪上並被排放到下水道中，對環境造成很大汙染。(4)不利於機場管理。除冰車在機場內往返穿梭，給機場管理增加難度，並存在安全隱患。此外，大量增加價格昂貴的除冰車，資金投入很大，且需儲備大量昂貴的配件，同時增加兩倍於除冰車數量的操作人員，以及增加維護維修人員、除冰車庫房等。由於飛機除冰作業季節性很強，一年之中只有幾次除冰，除冰車絕大部分時間處於閒置狀態，除冰車的數量必須適度，一味地增加除冰車數量將造成很大浪費。無論從經濟效益還是運營管理上考慮，為達到及時除冰的目的僅靠增加除冰車的數量這一方式是不可取的。大流量機場每次除冰需使用很多除冰液，採用除冰車對分散停放在停機坪上的飛機進行除冰，無法實現除冰液回收處理循環使用，價格昂貴的除冰液消耗量很大，使飛機除冰成本很高，更為嚴重的是造成機場環境汙染。
發明內容
本發明的目的在於克服現有技術的不足，提供一種除冰效率高、成本低廉、節能環保且自動化程度高的智能式飛機除冰噴灑系統。本發明解決其技術問題是採取以下技術方案實現的一種智能式飛機除冰噴灑系統，包括移動式除冰機械臂和智能檢測系統，指揮控制系統、除冰液儲存及回收處理系統、除冰液加熱供給系統，指揮控制系統分別與智能檢測系統、除冰液儲存及回收處理系統和除冰液加熱供給系統相連接，用於接收智能檢測系統傳送的檢測數據並對除冰液儲存及回收處理系統、除冰液加熱供給系統進行控制；除冰液加熱供給系統與除冰液儲存及回收處理系統相連接用於除冰液的加熱處理；除冰液加熱供給系統與移動式除冰機械臂相連接用於向移動式除冰機械臂供給加熱的除冰液。而且，所述的移動式除冰機械臂和智能檢測系統、除冰液儲存及回收處理系統、除冰液加熱供給系統、設置在機坪內跑道附近的專用除冰作業區，在專用除冰作業區的兩側設有除冰設備庫房和除冰液設備房，移動式除冰機械臂在不用時自動收回到除冰設備庫房中，使用時展開；除冰液儲存及回收處理系統、除冰液加熱供給系統安裝在除冰液設備房中，在除冰設備庫房至專用除冰作業區中部均安裝有用於機械臂移動的軌道。而且，所述的移動式除冰機械臂包括懸臂除冰設備和伸縮臂除冰設備，所有機械臂均可根據不同機型在軌道上移動到最佳噴灑位置。而且，所述的懸臂除冰設備由移動機構、支撐臂、擺動臂和噴槍連接構成，移動機構滑動安裝在軌道上，支撐臂垂直固裝在移動機構上，擺動臂活動安裝在支撐臂上並沿支撐臂做俯仰、水平旋轉，噴槍通過專用管路與除冰液相連接並固裝在擺動臂的頂端，可自動調節噴射流量和壓力及噴射角度，在擺動臂上安裝有傳感器組並與智能檢測系統相連接。而且，所述伸縮臂除冰設備由移動機構、支撐臂、伸縮臂和噴槍連接構成，移動機構滑動安裝在軌道上，支撐臂垂直固裝在移動機構上，伸縮臂安裝在支撐臂上進行可上下伸縮和水平旋轉，噴槍通過專用管路與除冰液相連接並固裝在作業臂的頂端，可自動調節噴射流量和壓力及噴射角度，在伸縮臂上安裝有傳感器組並與智能檢測系統相連接。而且，所述的傳感器組包括紅外視覺傳感器、雷射測距傳感器、壓力和流量傳感器。本發明的優點和積極效果是本發明設計合理，在機場內建立專用除冰作業區控制軌道上的多自由度可伸縮的除冰機械臂為飛機噴灑除冰液，能夠根據不同機型自動調節除冰機械臂的位置和高度，自動調整噴灑壓力和流量，使噴灑達到最佳效果，並通過智能檢測系統檢測除冰效果，實現了除冰作業的高度智能化，大大減少每架飛機的除冰總時間(加熱時間、除冰作業時間與輔助時間之和)，減少了除冰車、加液罐車等設備的使用，降低了人力物力成本且易於管理，極大地提升除冰作業的效率，對保證飛機正點率、降低運營成本、實現環保具有重要意義；同時，對除冰液進行回收處理，循環多次使用，可大大降低除冰成本，有利於機場環保。
圖I為本發明的系統連接示意圖；圖2為本發明的專用除冰區布置圖；圖3為本發明的懸臂除冰設備的原理圖；圖4為本發明的伸縮臂除冰設備的原理圖。
具體實施例方式以下結合附圖對本發明實施例做進一步詳述一種智能式飛機除冰噴灑系統，如圖I所示，包括移動式除冰機械臂和智能檢測系統、指揮控制系統、除冰液儲存及回收處理系統、除冰液加熱供給系統。指揮控制系統分別與除冰液儲存及回收處理系統、除冰液加熱供給系統和智能檢測系統相連接，用於接收智能檢測系統傳送的檢測數據並控制除冰液儲存及回收處理系統、除冰液加熱供給系統向移動式除冰機械臂供給除冰液；除冰液加熱供給系統與除冰液儲存及回收處理系統相連接用於除冰液的加熱處理，除冰液加熱供給系統與移動式除冰機械臂相連接用於向移動式除冰機械臂供給加熱的除冰液。本系統需要在機坪內跑道附近建立專用除冰作業區，該專用除冰作業區的布局如圖2所示，移動式除冰機械臂、除冰液儲存及回收處理系統、除冰液加熱供給系統均設置在專用除冰作業區，在專用除冰作業區的兩側設有除冰設備庫房(Al A6)和除冰液設備房 (BI、B2)，移動式除冰機械臂安裝在除冰設備庫房中，除冰液儲存及回收處理系統、除冰液加熱供給系統安裝在除冰液設備房中，在除冰設備庫房至專用除冰作業區中部均安裝有用於機械臂移動的軌道(Dl D6)，移動式除冰機械臂包括懸臂除冰設備(Al A4)、伸縮臂除冰設備(A5 A6)，懸臂除冰設備主要為飛機大翼及中前部機身除冰，伸縮臂除冰設備主要為飛機尾翼及後部機身除冰。當待除冰的飛機進入作業區後，指揮控制室發出指令，懸臂除冰設備和伸縮臂除冰設備從除冰設備庫房伸出，由中央控制室發出機型位置信號，機械臂根據不同機型沿各自的軌道移至最佳噴射位置，並向待除冰的飛機噴灑除冰液，除冰液儲存及回收處理系統可將灑在地面上的除冰液回收處理，然後將處理後的除冰液可輸送回除冰液加熱供給系統進行再利用，在除冰結束後，懸臂除冰設備、伸縮臂除冰設備沿各自的軌道自動收回到除冰設備庫房中。如圖2所示，懸臂除冰設備由移動機構、支撐臂、擺動臂和噴槍連接構成，移動機構滑動安裝在軌道上，支撐臂垂直固裝在移動機構上，擺動臂活動安裝在支撐臂上，該擺動臂可沿支撐臂做俯仰、水平旋轉，噴槍通過專用管道與除冰液相連接並固裝在擺動臂的頂端，噴槍在擺動臂的帶動下向飛機噴灑除冰液，該噴槍可上下、左右擺動噴灑除冰液，噴灑流量、壓力可自動調節；該懸臂除冰設備可沿軌道自由移動，調整與飛機的距離。如圖3所示，伸縮臂除冰設備由移動機構、支撐臂、伸縮臂和噴槍連接構成，移動機構滑動安裝在軌道上，支撐臂垂直固裝在移動機構上，伸縮臂安裝在支撐臂上，該伸縮臂可上下伸縮、水平旋轉，噴槍通過專用管道與除冰液相連接並固裝在作業臂的頂端，噴槍在伸縮臂的帶動下向飛機噴灑除冰液，該噴槍可上下、左右擺動噴灑除冰液，噴灑流量、壓力可自動調節；該伸縮臂除冰設備可沿軌道自由移動，調整與飛機的距離。在懸臂除冰設備的擺動臂上以及伸縮臂除冰設備的伸縮臂上分別安裝有高精度的傳感器組，該傳感器組包括紅外視覺傳感器、雷射測距傳感器、壓力、流量傳感器組成，具有機型檢測定位、距離測算、除冰效果檢測、冰雪程度檢測、流量壓力檢測功能。上述傳感器組作為信號採集前端設備與智能檢測系統相連接並通過智能檢測系統將檢測狀態傳送給指揮控制系統。指揮監控系統可根據天氣情況及塔臺指令控制除冰液儲存及回收處理系統、除冰液加熱供給系統進行除冰液加熱處理、除冰處理、除冰液回收循環處理，同時實時檢測智能檢測系統傳送來的傳感器信息進行信息融合後實現冰雪測算、區域測算、目標定位以及壓力流量控制的功能。本發明的處理過程為當需要除冰的飛機滑行到機場除冰區後，傳感器組中的圖像傳感器讀取飛機機型數據，傳輸到指揮控制系統，指揮控制系統根據傳來的機型數據發出除冰作業信號，移動式除冰機械臂按照指揮系統發來的該機型數據信號自動滑動和伸展到該機型的最佳噴灑位置；指揮控制系統同時根據天氣情況將除冰液配比數據和噴灑液量數據傳輸給快速加熱供給系統。除冰作業開始後，加熱供給系統將混合好的除冰液經管路輸送給移動式除冰機械臂，移動式除冰機械臂頂端的噴槍開始除冰噴灑作業。安裝在移動除冰機械臂頂端的傳感器組實時向指揮控制系統發回現場採集的信號，指揮控制系統根據信號調整噴灑壓力和流量，以達到最佳的除冰效果。除冰作業結束後，指揮控制系統根據傳感器組傳來的信號判斷除冰效果，發送相關數據，飛機滑入跑道起飛。採用本智能式飛機除冰噴灑系統，相比於傳統的機位除冰方式，可以大幅度提升除冰作業效率，相比於目前較先進以除冰車加液罐車為主體的集中除冰作業模式，省去了除冰車和加液罐車等諸多設備，減少了大量設備投入，降低了維護維修成本，節約了人力資源，也避免了車輛設備眾多現場指揮管理複雜的缺點，降低了指揮風險。移動式除冰機械臂在不用時可自動收回，減少佔用空間，飛機可在除冰坪上經移動式除冰機械臂自動噴灑後立即進入跑道起飛，從而最大程度的避免了航班延誤，是一種值得推廣的智能高效的除冰作業系統。需要強調的是，本發明所述的實施例是說明性的，而不是限定性的，因此本發明並不限於具體實施方式
中所述的實施例，凡是由本領域技術人員根據本發明的技術方案及其他相似的此原理得出的其他實施方式，同樣屬於本發明保護的範圍。
權利要求
1.一種智能式飛機除冰噴灑系統，其特徵在於包括移動式除冰機械臂和智能檢測系統，指揮控制系統、除冰液儲存及回收處理系統、除冰液加熱供給系統，指揮控制系統分別與智能檢測系統、除冰液儲存及回收處理系統和除冰液加熱供給系統相連接，用於接收智能檢測系統傳送的檢測數據並對除冰液儲存及回收處理系統、除冰液加熱供給系統進行控制；除冰液加熱供給系統與除冰液儲存及回收處理系統相連接用於除冰液的加熱處理；除冰液加熱供給系統與移動式除冰機械臂相連接用於向移動式除冰機械臂供給加熱的除冰液。
2.根據權利要求I所述的智能式飛機除冰噴灑系統，其特徵在於所述的移動式除冰機械臂和智能檢測系統、除冰液儲存及回收處理系統、除冰液加熱供給系統、設置在機坪內跑道附近的專用除冰作業區，在專用除冰作業區的兩側設有除冰設備庫房和除冰液設備房，移動式除冰機械臂在不用時自動收回到除冰設備庫房中，使用時展開；除冰液儲存及回收處理系統、除冰液加熱供給系統安裝在除冰液設備房中，在除冰設備庫房至專用除冰作業區中部均安裝有用於機械臂移動的軌道。
3.根據權利要求I或2所述的智能式飛機除冰噴灑系統，其特徵在於所述的移動式除冰機械臂包括懸臂除冰設備和伸縮臂除冰設備，所有機械臂均可根據不同機型在軌道上移動到最佳噴灑位置。
4.根據權利要求3所述的智能式飛機除冰噴灑系統，其特徵在於所述的懸臂除冰設備由移動機構、支撐臂、擺動臂和噴槍連接構成，移動機構滑動安裝在軌道上，支撐臂垂直固裝在移動機構上，擺動臂活動安裝在支撐臂上並沿支撐臂做俯仰、水平旋轉，噴槍通過專用管路與除冰液相連接並固裝在擺動臂的頂端，可自動調節噴射流量和壓力及噴射角度， 在擺動臂上安裝有傳感器組並與智能檢測系統相連接。
5.根據權利要求3所述的智能式飛機除冰噴灑系統，其特徵在於所述伸縮臂除冰設備由移動機構、支撐臂、伸縮臂和噴槍連接構成，移動機構滑動安裝在軌道上，支撐臂垂直固裝在移動機構上，伸縮臂安裝在支撐臂上進行可上下伸縮和水平旋轉，噴槍通過專用管路與除冰液相連接並固裝在作業臂的頂端，可自動調節噴射流量和壓力及噴射角度，在伸縮臂上安裝有傳感器組並與智能檢測系統相連接。
6.根據權利要求4或5所述的智能式飛機除冰噴灑系統，其特徵在於所述的傳感器組包括紅外視覺傳感器、雷射測距傳感器、壓力和流量傳感器。
全文摘要
本發明涉及一種智能式飛機除冰噴灑系統，其技術特點是包括移動式除冰機械臂和智能檢測系統、指揮控制系統、除冰液儲存及回收處理系統、除冰液加熱供給系統，指揮控制系統分別與智能檢測系統、除冰液儲存及回收處理系統和除冰液加熱供給系統相連接；除冰液加熱供給系統與除冰液儲存及回收處理系統相連接；除冰液加熱供給系統與移動式除冰機械臂相連接。本發明在機場內建立專用除冰作業區並控制軌道上的除冰機械臂為飛機噴灑除冰液，能夠根據不同機型自動調節除冰機械臂的位置和高度，自動調整噴灑壓力和流量，使噴灑達到最佳效果，極大地提升除冰作業的效率，同時，對除冰液進行回收處理，循環多次使用，可大大降低除冰成本，有利於機場環保。
文檔編號B64D15/10GK102582835SQ20121006629
公開日2012年7月18日 申請日期2012年3月15日 優先權日2012年3月15日
發明者王立文, 邢志偉, 龔淼 申請人:中國民航大學