登机桥接机状态检测监控系统及接机口保护系统的制作方法

登机桥接机状态检测监控系统及接机口保护系统
[技术领域]
[0001]
本发明涉及登机桥接机安全及保护技术领域，尤其涉及登机桥接机状态检测监控系统和接机口保护系统。
[

背景技术：
]
[0002]
现有登机桥中，在接机口前沿的缓冲管内，布置了以接近开关或行程开关为组合的检测装置，以控制登机桥与飞机接驳的接触程度，目的是确保接机口紧密接触飞机舱门附近的机身，但不至使飞机受到外力产生损伤，以及人员意外受伤。这种以接近开关或行程开关为组合的位移量检测装置，存在一个较大的问题，就是只能控制最终的结果，而不能实时反应接机口与飞机的接触过程，使得接机过程处于非受控状态。
[0003]
因为现有技术普遍做不到接机状态的实时检测与监控，同时当接机口旋转或伸缩移动的位移量及速度，因其意外不在plc控制器输出指令范围的情形下，这种装置就不能及时反应和制止意外动作，有可能碰坏飞机并造成损失。
[

技术实现要素：
]
[0004]
本发明克服了上述技术的不足，提供了登机桥接机状态检测监控系统及接机口保护系统，以满足民航安全靠机要求。
[0005]
为实现上述目的，本发明采用了下列技术方案：
[0006]
登机桥接机状态检测监控系统，其特征在于：包括有登机桥，登机桥前端设有接机口，接机口外侧设有用于与飞机机身接触的柔性缓冲管，接机口地板面上设有至少一个用于检测缓冲管挤压数据的检测装置，检测装置连接有plc控制器，plc控制器连接有用于显示缓冲管挤压数据和显示登机桥接驳过程动态模拟图像的显示器。
[0007]
如上所述的登机桥接机状态检测监控系统，其特征在于：缓冲管的长度不小于接机口地板宽度。
[0008]
如上所述的登机桥接机状态检测监控系统，其特征在于：检测装置包括有设置于接机口地板面上的弹性顶杆以及向plc控制器输出检测数据的直线位移编码器，弹性顶杆的活动顶杆端伸入缓冲管内与缓冲管的前端内侧壁接触，弹性顶杆的活动顶杆端连接有联动杆，联动杆另一端与直线位移编码器的活动检测端连接。
[0009]
如上所述的登机桥接机状态检测监控系统，其特征在于：直线位移编码器为磁感应式直线位移编码器、电位计式直线位移编码器或光栅尺式直线位移编码器。
[0010]
采用上述登机桥接机状态检测监控系统的接机口保护系统，其特征在于：登机桥上设有分别与plc控制器连接用于带动登机桥移动的登机桥移动子系统、用于带动接机口转动的接机口转动子系统，接机口地板面上设有与plc控制器连接用于检测接机口与飞机之间距离的测距装置，plc控制器根据测距装置测距数据控制登机桥移动子系统移动速度、根据检测装置的检测挤压数据控制登机桥移动子系统和接机口转动子系统动作。
[0011]
如上所述的接机口保护系统，其特征在于：检测装置包括有设置于接机口地板面
上的弹性顶杆以及向plc控制器输出检测数据的直线位移编码器，弹性顶杆的活动顶杆端伸入缓冲管内与缓冲管的前端内侧壁接触，弹性顶杆的活动顶杆端连接有联动杆，联动杆另一端与直线位移编码器的活动检测端连接。
[0012]
如上所述的接机口保护系统，其特征在于：接机口地板面上设有用于向plc控制器输出制动信号使登机桥移动子系统和接机口转动子系统制动的极限安全开关，联动杆上设有在缓冲管被挤压到超过其径向外形尺寸的30％限值时触发极限安全开关的极限开关撞块。
[0013]
如上所述的接机口保护系统，其特征在于：检测装置为三个且分别设置于接机口地板面左中右三个位置上，plc控制器内置或者外接多个与检测装置连接的数模转化模组，plc控制器包括有分别与数模转化模组、测距装置、显示器连接的数据处理模块，数据处理模块连接有用于比较左右两侧缓冲管的挤压数据的数据比较模块、用于控制登机桥移动子系统左右两侧移动动力的登机桥移动变频器、用于控制接机口转动子系统左右两侧转动动力的接机口转动继电器。
[0014]
如上所述的接机口保护系统，其特征在于：测距装置包括有测距装置安装板，测距装置安装板上安装有红外测距装置和/或超声波测距装置，用于测量登机桥接机时行驶运动靠近飞机的距离，并给出减速的指令。
[0015]
如上所述的接机口保护系统，其特征在于：plc控制器还连接有用于设定参数和输入控制指令的输入设备。
[0016]
本发明的有益效果是：
[0017]
1、本发明通过检测装置检测登机桥接机口与飞机接触时缓冲管挤压量数据，发送到plc控制器实时运算处理后，通过显示器实时显示缓冲管挤压量数据以及显示登机桥接驳过程动态模拟图像，实现了登机桥与飞机接驳过程的可视化以及实时监控功能。
[0018]
2、本发明plc控制器根据设置于接机口地板面的左侧检测装置、中部检测装置以及右侧检测装置所检测的缓冲管挤压量数据，分别调整登机桥移动子系统、接机口转动子系统的动作，实现了登机桥与飞机接驳过程中的偏差纠正和及时制停功能。
[0019]
3、本发明plc控制器可对左中右三个检测装置采集的缓冲管挤压量数据进行对比分析，并通过登机桥移动变频器调节登机桥移动子系统左右两侧的移动速度，以及通过接机口转动继电器启动接机口转动子系统左右两侧的转动，实现在接驳过程中接机口缓冲管左右两侧的动态平衡，提高登机桥一次接驳的成功率。
[0020]
4、本发明检测装置中通过直线位移编码器，检测活动顶杆直线位移量，将直线位移量转换为模拟信号发送到plc控制器上实时运算处理，实现接驳过程中准确的实时反馈，可及时排除和制止意外事故，使得接机过程处于受控状态。
[0021]
5、本发明检测装置中还设有机械式极限安全开关，在缓冲管被挤压到超过30％限值时，检测装置中的机械式极限安全开关被触发并向plc控制器发送制动信号，使登机桥上的登机桥移动子系统和接机口转动子系统停止动作，从而保护飞机。
[附图说明]
[0022]
图1为本发明登机桥结构示意图；
[0023]
图2为本发明接机口结构示意图之一；
[0024]
图3为本发明接机口结构示意图之二；
[0025]
图4为本发明缓冲管与检测装置连接示意图；
[0026]
图5为本发明检测装置示意图之一；
[0027]
图6为本发明检测装置示意图之二；
[0028]
图7为本发明测距装置结构示意图；
[0029]
图8为本发明plc控制器结构示意图。
[具体实施方式]
[0030]
下面将结合附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
[0031]
需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
…
)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。另外，在本发明中涉及“优选”、“次优选”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“优选”、“次优选”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。
[0032]
如图1-8所示，登机桥接机状态检测监控系统，如图1所示包括有登机桥1，登机桥1前端设有接机口2，如图2所示接机口2外侧设有用于与飞机机身接触的柔性缓冲管3，其中缓冲管3的长度不小于接机口2地板宽度，为全宽型缓冲管，同时缓冲管3材料为柔软且可压缩的柔性无痕橡胶，使得接触时不会损坏飞机，起到保护作用；如图3所示接机口2地板面上设有至少一个用于检测缓冲管3挤压数据的检测装置4，实际使用中检测装置4一般设置有三个，分别设置于接机口2地板面左侧、中部以及右侧位置上，对缓冲管3的左中右三个位置挤压量进行检测，从而提高接驳过程的检测准确性；检测装置4连接有plc控制器，plc控制器连接有用于显示缓冲管3挤压数据和显示登机桥接驳过程动态模拟图像的显示器6。
[0033]
使用时，登机桥1靠近飞机，使接机口2上的缓冲管3与飞机接触，此时缓冲管3被挤压产生形变，检测装置4检测缓冲管3的实时挤压数据并发送到plc控制器上进行实时运算处理，最后通过显示器6显示缓冲管3挤压数据和显示登机桥接驳过程动态模拟图像，实现了登机桥与飞机接驳过程的可视化以及实时监控功能，解决了现有以接近开关或行程开关为组合的位移量检测装置只能控制接机口与飞机的接驳结果，而不能实时监控接机口与飞机接触过程的非受控问题。
[0034]
其中plc控制器设定中缓冲管最大挤压量不超过其径向外形尺寸的30％，在缓冲管挤压量超过其径向外形尺寸30％时则判断为实际接触，存在损坏飞机的可能，同时系统记录其因为缓冲管装置挤压量超过30％限值时登机桥自动停止的情况。在实际使用中为了方便地通过显示器查看接驳情况，在显示登机桥接驳过程动态模拟图像时，通过显示100％中的占比来表示缓冲管径向外形尺寸30％的挤压量，即缓冲管实际挤压量为其径向外形尺寸的10％时，则显示器中显示占比为33.33％，同理缓冲管实际挤压量为其径向外形尺寸的15％时，则显示器中显示占比为50％，此便于在显示器显示接近100％时进行快速反应制动，更好地预防发生实际接触的情况发生。
[0035]
如图3-6所示，检测装置4包括有设置于接机口2地板面上的安装支撑板46，安装支撑板46上固定有弹性顶杆41以及向plc控制器输出检测数据的直线位移编码器42，弹性顶
杆41的活动顶杆端伸入缓冲管3内与缓冲管3的前端内侧壁接触，弹性顶杆41的活动顶杆端连接有联动杆43，联动杆43另一端与直线位移编码器42的活动检测端连接。
[0036]
具体地，在登机桥与飞机接驳过程中，缓冲管3被挤压产生形变，弹性顶杆41的活动顶杆被向后推动，带动联动杆43同步向后运动，从而带动直线位移编码器42的活动检测端做向后的直线位移运动，直线位移编码器42将活动检测端的直线位移转换为模拟信号发送到plc控制器上实时运算处理，采用将缓冲管的压缩量转换为直线位移，再将直线位移转换为模拟信号，实现了接驳过程的可视化和实时监控；在登机桥与飞机分离后，即缓冲管3不被挤压时，弹性顶杆41内的压缩弹性复位，带动活动顶杆向前复位运动，从而带动联动杆43、直线位移编码器42的活动检测端向前运动复位。
[0037]
其中，弹性顶杆41的活动顶杆的顶部设有滚轮，实现活动顶杆顶部与缓冲管3的柔性滑动接触，可防止缓冲管3被戳穿而使活动顶杆顶部直接与飞机接触。
[0038]
实际使用中，直线位移编码器42为磁感应式直线位移编码器、电位计式直线位移编码器或光栅尺式直线位移编码器。其中磁感应式直线位移编码器可向plc控制器输出电压模拟信号，电位计式直线位移编码器可向plc控制器输出电流模拟信号，光栅尺式直线位移编码器可向plc控制器输出脉冲模拟信号，可实现与不同的型号的plc控制器配对使用。
[0039]
本案中采用非接触磁滞伸缩原理的直线位移传感器，具有如下优点：其采集信号输入来自磁块机械移动，即磁块可悬浮沿导轨移动，安装更加简单和灵活，只需通过夹钳固定或调节；此传感器的核心感应元件封装在铝制外壳中，节省了安装空间，还能抗击诸如灰尘、潮湿或油污等物质的腐蚀；此传感器采用先进的asic电子技术，提供标准的绝对值输出信号；采用先进的测量技术和坚固的机械机构相结合，其量程范围宽广；且分辨率与量程无关；工作温度范围大，适应高低温环境；抗冲击、抗振动，符合iec标准要求；输出接口多样化，可输出模拟量、ssi、脉冲、增量、canopen、io-link等。
[0040]
如图1-8所示，采用上述登机桥接机状态检测监控系统的接机口保护系统，登机桥1上设有分别与plc控制器连接用于带动登机桥1移动的登机桥移动子系统11、用于带动接机口2转动的接机口转动子系统12，接机口2地板面上设有与plc控制器连接用于检测接机口2与飞机之间距离的测距装置13，plc控制器根据测距装置13测距数据控制登机桥移动子系统11移动速度、根据检测装置4的检测挤压数据控制登机桥移动子系统11和接机口转动子系统12动作，其中如图7所示，测距装置13包括有测距装置安装板131，测距装置安装板131上安装有红外测距装置132和/或超声波测距装置133，本案中同时使用了红外测距装置132和超声波测距装置133，实现准确测距功能。
[0041]
飞机停稳后，plc控制器控制登机桥移动子系统11以慢速登机桥移动与飞机对接；在测距装置13检测距离飞机到一定距离时，plc控制器将移动速度降低至低速移动，缓慢靠接飞机以确保安全；在登机桥1上接机口2的缓冲管3与飞机机身接触时，登机桥接机状态检测监控系统中的检测装置4将检测信号发送到plc控制器上，此时plc控制器停止继续驱动登机桥移动子系统11运动，采用低速或通过惯性使登机桥1与飞机接驳，接驳完成后缓冲管被挤压到正常接驳的设定值。在低速或惯性接驳过程中，检测装置4实时检测缓冲管3的挤压量，并通过plc控制器实时运算处理，在显示器中显示以缓冲管压缩程度占比设计的一个接机过程动态画面，其中显示器中显示过程为缓冲管与飞机接触、缓冲管接触压缩程度的占比显示、缓冲管被压缩到设定值。当接机失败或中途产生异常时，显示器界面还可搜索异
常产生的可能性原因，同时系统记录其因为缓冲管装置挤压超过30％限值时登机桥自动停止的情况。
[0042]
在实际使用中，登机桥慢速速度不大于1.39m/s，低速速度不大于0.22m/s，登机桥速度从慢速转换为低速时登机桥与飞机之间的相距距离在0.5m-1.0m的范围内。
[0043]
在实际使用中，当缓冲管被压缩程度超过正常接驳的设定值时，plc控制器控制登机桥移动子系统11制动，具体结构及操作如下：
[0044]
如图3-6所示，检测装置4包括有设置于接机口2地板面上的弹性顶杆41以及向plc控制器输出检测数据的直线位移编码器42，弹性顶杆41的活动顶杆端伸入缓冲管3内与缓冲管3的前端内侧壁接触，弹性顶杆41的活动顶杆端连接有联动杆43，联动杆43另一端与直线位移编码器42的活动检测端连接；接机口2地板面上设有用于向plc控制器输出制动信号使登机桥移动子系统11和接机口转动子系统12制动的极限安全开关44，联动杆43上设有在缓冲管3挤压到超过30％限值时时触发极限安全开关44的极限开关撞块45。
[0045]
在登机桥与飞机接驳过程中，缓冲管3被挤压产生形变，弹性顶杆41的活动顶杆被向后推动，带动联动杆43同步向后运动，从而带动直线位移编码器42的活动检测端做直线位移运动，检测装置4实时检测缓冲管3的挤压量，并通过plc控制器实时运算处理，当缓冲管被压缩到设定值时，plc给出登机桥停止运动的指令，避免登机桥与飞机的实际接触从而保护飞机。
[0046]
同时设置于联动杆43上的极限开关撞块45也随联动杆43同步向后运动，当缓冲管3被挤压达到或超过径向外形尺寸的30％限值时，极限开关撞块45触碰到极限安全开关44的触发端，极限安全开关44向plc控制器发出制动信号，此时plc控制器控制登机桥移动子系统11制动，避免登机桥与飞机机身进一步接触从而保护飞机。同时系统记录其因为缓冲管装置挤压超过30％限值时登机桥自动停止的情况。
[0047]
其中极限安全开关44的触发端设有滚轮，与设置于极限开关撞块45的推压斜面配合，提高极限安全开关44被触发的准确性。
[0048]
在实际使用中检测装置4为三个，其中一个设置于接机口2地板面中部，另外两个分别设置于接机口2地板面左右两侧；实际使用时，在登机桥与飞机接驳过程中，plc控制器还可根据各检测装置4的检测数据，实时控制登机桥移动子系统11左右两侧移动动力以及实时控制接机口转动子系统12左右两侧转动动力，具体连接结构及操作如下：
[0049]
如图8所示，plc控制器内置或者外接多个与检测装置4连接的数模转化模组51，plc控制器包括有分别与数模转化模组51、测距装置13、显示器6连接的数据处理模块52，数据处理模块52连接有用于比较左中右三个缓冲管3的挤压数据的数据比较模块53、用于控制登机桥移动子系统11左右两侧移动动力的登机桥移动变频器54、用于控制接机口转动子系统12左右两侧转动动力的接机口转动继电器55。
[0050]
在登机桥与飞机接驳过程中，检测装置4对缓冲管检测的模拟信号通过数模转化模组51转换为数字信号后发送到plc控制器上，数据比较模块53对缓冲管左中右挤压数据进行比较分析，并根据数据分析通过登机桥移动变频器54调节控制登机桥移动子系统11左右两侧移动动力、通过接机口转动继电器55调节控制接机口转动子系统12左右两侧转动动力，从而实现在接驳过程中缓冲管左右两侧的动态平衡，提高一次性接驳的准确性。
[0051]
如图8所示，plc控制器还连接有用于设定参数和输入控制指令的输入设备7；可通
过输入设备7设定登机桥慢速速度、低速速度、慢速转换为低速的登机桥与飞机相距距离值、缓冲管正常接驳时的压缩量设定值等；在接驳过程中可通过输入设备7手动微调登机桥移动子系统11、接机口转动子系统12，提高接驳准确性；在紧急情况下还可通过输入设备7手动紧急制动登机桥移动子系统11、接机口转动子系统12，防止与飞机实际接触造成损坏。
[0052]
以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。