一种登机桥或登船桥的测高装置及其测高方法
【专利摘要】本发明公开一种登机桥或登船桥的测高装置，登机桥/登船桥包括转台和桥体，桥体包括连接端和接舱口端，连接端与转台在一铰接中心铰接连接，接舱口端与一舱口连接，测高装置包括：连接在转台上的支架、测高组件和控制模块，测高组件包括连接在支架上的转接件、拉绳和拉绳开关，拉绳的一端连接在转台上，中部通过转接件改变方向后，另一端连接在桥体的底部，控制模块通过拉绳开关计算出桥体绕铰接中心转动时拉绳长度的变化量，转接件包括转接点，拉绳在转接点改变方向，且拉绳与桥体的连接点至铰接中心的距离与转接点至铰接中心的距离相等。本发明的登机桥或登船桥的测高装置及其测高方法能够准确测量接舱口端至地面的距离，性能稳定且成本低。
【专利说明】一种登机桥或登船桥的测高装置及其测高方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及登机桥和登船桥，尤其涉及用于登机桥的接机口以及用于登船桥的接船口的高度测量装置及其测高方法。
【背景技术】
[0002]服务飞机的登机桥提供给机场用以连接飞机和候机楼的一种封闭式通道，是一款现代常用的机场设备，它们被用作登机的入口，可供乘客从航站楼进入客机内部。同样，月艮务轮船的登船桥用于侯船楼和邮轮之间的连接通道，使乘客方便进入轮船内部。
[0003]现有的登机桥和登船桥上通常采用的测量接机口或登机口距离地面的高度的方法为:在接机口或接船口底部安装测高用超声开关，当桥的高度发生变化时，其器件的模拟量信号发生变化，通过PLC计算和逻辑判断，计算出桥的高度。如图1所示，登机桥或登船桥包括转台10 ’和桥体20 ’，其中桥体20 ’包括依次连接的通道、接舱平台和接舱口，其中接舱平台为接机平台或接船平台，接舱口为接机口或接船口。通道一端连接在转台10’上，另一端连接在接机/接船平台的一端上，接机/接船平台的另一端与接机/接船口的一端连接，接机/接船口的另一端与飞机或轮船的舱门连接，在接机口 /接船口的底部具有测高用的超声波开关30’。
[0004]但是，这种测量方法存在以下的问题:对登机桥而言，在接机时桥下有机务人员在操作，会对超声波开关造成干扰，导致测量的高度不准确；而对登船桥而言，有时接船口伸到海里，检测不到桥与地面的高度，或有些码头为了安全起见，在接船口的下面安装防护网，防护网亦会干扰超声波开关的检测信号，使得高度测量值不准。另一方面，以登船桥来说，一般登船桥的接机高度变化变化较大，高度在1.5?13米范围内变化，需用测量范围超过10米的超声波开关，而测量范围超过10米的超声波价格非常昂贵，使得材料成本增高。
[0005]专利号为ZL201120371816.7，名称为“一种登机桥测高装置”的中国实用新型专利公开了另一种登机桥测高装置，利用位置传感器通过紧固件和第一通道后端上方的内侧装饰板相连；钢缆一端和旋转平台的侧柱连接固定，另一端和位置传感器连接在一起。其装置置于通道内部，外部的环境对该装置的影响较小，但是仍存在测量数据不够准确的问题。
【发明内容】
[0006]本发明的目的是解决现有登机桥及登船桥的测高装置测得的登机桥的接机口以及登船桥的接船口距离地面的高度距离不够准确、受外界环境影响较大的问题，提供一种登机桥和登船桥的高度测量装置，结构简单，安装方便且成本较低，本发明还提供了一种登机桥和登船桥的测高方法。
[0007]为了实现上述目的，本发明的登机桥或登船桥的测高装置，所述登机桥/登船桥包括转台和桥体，所述桥体包括连接端和接舱口端，所述连接端与所述转台在一铰接中心铰接连接，所述接舱口端与一舱口连接，所述测高装置包括:
[0008]支架，连接在所述转台上；
[0009]测高组件，包括连接在所述支架上的转接件、拉绳和拉绳开关，所述拉绳的一端连接在所述转台上，中部通过所述转接件改变方向后，另一端连接在所述桥体的底部，其中，所述拉绳开关连接在所述转台或所述桥体上；以及
[0010]控制模块，与所述拉绳开关通讯连接，所述控制模块通过所述拉绳开关计算出所述桥体绕所述铰接中心转动时所述拉绳长度的变化量，并计算所述接舱口端距离地面的高度；
[0011]其中，所述转接件包括转接点，所述拉绳在所述转接点改变方向，且所述拉绳与所述桥体的连接点至所述铰接中心的距离与所述转接点至所述铰接中心的距离相等。
[0012]上述的登机桥或登船桥的测高装置，其中，所述支架设置于所述铰接中心的下方，且所述支架设置于所述桥体的侧下方。
[0013]上述的登机桥或登船桥的测高装置，其中，所述桥体包括依次连接的通道、接舱平台和接舱口，所述通道与所述转台在所述铰接中心铰接，所述接舱口一端与所述接舱平台连接，另一端是所述接舱口端，所述拉绳与所述桥体的连接点在所述通道上。
[0014]上述的登机桥或登船桥的测高装置，其中，所述拉绳开关连接在所述支架上，所述拉绳的一端从所述拉绳开关中伸出，中部通过所述转接件改变方向后，另一端固定连接在所述拉绳与所述桥体的连接点。
[0015]上述的登机桥或登船桥的测高装置，其中，所述拉绳开关连接在所述通道上，所述拉绳的一端从所述拉绳开关中伸出后通过所述拉绳与所述桥体的连接点，中部通过所述转接件改变方向后，另一端固定连接在所述转台上。
[0016]上述的登机桥或登船桥的测高装置，其中，所述转接件包括转接支座和连接在所述转接支座上的转接滚轮，所述拉绳通过所述转接滚轮改变方向。
[0017]上述的登机桥或登船桥的测高装置，其中，所述支架呈L型。
[0018]本发明还提供一种登机桥或登船桥的测高方法，登机桥或登船桥包括转台和桥体，桥体包括连接端和接舱口端，连接端与转台在一铰接中心O铰接连接，接舱口端与一舱口连接，其中，包含以下步骤:
[0019]S10:设置一测高装置，测高装置包括测高组件、控制模块以及连接在转台上的支架，测高组件包括转接件、拉绳和与控制模块通讯连接的拉绳开关，拉绳的一端连接在转台上，中部通过转接件改变方向后，另一端连接在桥体的底部，其中拉绳一端通过拉绳开关连接在转台或桥体上，转接件包括转接点，拉绳在转接点改变方向，且拉绳与桥体的连接点F至铰接中心O的距离与转接点E至铰接中心O的距离均为R，其中，桥体的长度是D，转台的高度是H;
[0020]S20:将桥体调至水平位置，并设置为初始位置，此时，转接点E至铰接中心O的连线和连接点F至铰接中心O的连线之间的夹角是A ;
[0021]S30:控制模块根据夹角A计算转接点E和连接点F之间拉绳的长度Ltl ；
[0022]S40:在进行上升或下降运动时，桥体绕铰接中心O转动，拉绳与桥体的连接点移动至G ；
[0023]S50:控制模块通过对拉绳开关模拟量数据的读取，计算出拉绳相对于初始位置的拉绳长度变化量AL，并根据AL计算出桥体高度变化所对应的角度α ；
[0024]S60:控制模块根据桥体的长度D、转台的高度H和角度α计算接舱口端至地面的高度。
[0025]上述的登机桥或登船桥的测高方法，其中，所述步骤S30中Ltl = 2Rsin(A/2)。
[0026]上述的登机桥或登船桥的测高方法，其中，所述步骤S50中，α =2arcsin(ΔL/2R+sin(A/2))-A。
[0027]上述的登机桥或登船桥的测高方法，其中，所述步骤S50还包括如下步骤:桥体处于初始位置时，α = 0° ;桥体由水平位置向上旋转时,拉绳伸长，AL为正，α为正；桥体由水平位置向下旋转时，拉绳缩短，AL为负，α为负。
[0028]上述的登机桥或登船桥的测高方法，其中，所述步骤S50与所述步骤S60之间还包括验证计算出的桥体高度变化所对应的角度α的合理性的步骤，包括:
[0029]若AL和α同时为正，表示桥体向上运动，拉绳伸长，计算出的桥体高度变化所对应的角度α合理；
[0030]若AL和α同时为负，表示桥体向下运动，拉绳缩短，计算出的桥体高度变化所对应的角度α合理；
[0031]若AL和α其中一个为正，另一个为负，表示计算出桥体高度变化所对应的角度α不合理，所述控制模块报警提示。
[0032]本发明的有益功效在于，本发明的测高装置测量登机桥的登机口端至地面的距离，以及登船桥的登船口至地面的距离，结构设置简单，性能稳定，测量精度高且成本低。
[0033]以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。
【专利附图】
【附图说明】
[0034]图1为现有技术的登机桥或登船桥的测高装置的结构图；
[0035]图2为本发明的登机桥或登船桥的测高装置的一实施例的结构图；
[0036]图3为登船桥的通道位于初始位置时的主视图；
[0037]图4为登船桥的通道位于初始位置时的仰视图；
[0038]图5为本发明的测高装置中的登机桥或登船桥的桥体高度变化所对应的角度的计算原理图；
[0039]图6为本发明的一种登机桥或登船桥的测高方法的流程图；
[0040]图7为本发明的登机桥或登船桥的测高装置的另一实施例的结构图。
[0041]其中，附图标记
[0042]10转台
[0043]20桥体
[0044]21连接端
[0045]22接舱口端
[0046]231通道
[0047]232接舱平台
[0048]233接舱口
[0049]30、30’测高装置
[0050]31、31’支架
[0051]32、32’测高组件
[0052]321、321’拉绳开关
[0053]322、322’转接件
[0054]3221转接支座
[0055]3222转接滚轮
[0056]323、323’拉绳
[0057]33、33’控制模块
【具体实施方式】
[0058]下面结合附图和具体实施例对本发明技术方案进行详细的描述，以更进一步了解本发明的目的、方案及功效，但并非作为本发明所附权利要求保护范围的限制。
[0059]本发明的用于登机桥或登船桥的测高装置，登机桥/登船桥包括转台和桥体，桥体包括连接端和接舱口端，连接端与转台在一铰接中心铰接连接，接舱口端与一舱口连接，其中，测高装置包括:连接在转台上的支架、测高组件和控制模块。测高组件包括连接在支架上的转接件、拉绳和拉绳开关，拉绳的一端连接在转台上，中部通过转接件改变方向后，另一端连接在桥体的底部，控制模块与拉绳开关通讯连接，控制模块通过拉绳开关计算出桥体绕铰接中心转动时拉绳长度的变化量。其中，转接件包括转接点，拉绳在转接点改变方向，且拉绳与桥体的连接点至铰接中心的距离与转接点至铰接中心的距离相等。
[0060]桥体在进行上升或下降运动时，桥体绕铰接中心转动，拉绳开关能够输出桥体绕铰接中心转动时拉绳长度的变化量，以下参阅附图以具体实施例进行详细说明。
[0061]参阅图2，图2为本发明的登机桥或登船桥的测高装置的一实施例的结构图，本发明的登机桥或登船桥包括转台10、桥体20和测高装置30。其中，桥体20具有连接端21和接舱口端22，连接端21与转台10在一铰接中心铰接连接，接舱口端22与飞机舱口或轮船舱口相连接。测高装置30连接在远离接舱口端22的连接端21 —侧。
[0062]其中，桥体20包括依次连接的通道231、接舱平台232和接舱口 233。接舱平台232为接机平台或接船平台，接舱口 233为接机口或接船口。通道231 —端铰接连接在转台10上，另一端与接舱平台232的一端连接，接舱平台232的另一端与接舱口 233的一端相连，接舱口 233的另一端为接舱口端22。
[0063]将测高装置30连接在桥体20的连接端21 —侧，对登机桥而言，在接机时即使桥下有机务人员在操作；而对登船桥而言，接船口伸到海里，或是在接船口的下面安装防护网，均不会对本发明的测高装置造成影响，本发明的测高装置能够准确测量出接舱口端至地面的距离，且结构简单，成本低。
[0064]由于登机桥和登船桥与本测高装置连接的部分相同，以下以用于登船桥为例，对测高装置进行介绍。
[0065]如图3和图4所示，图3为登船桥的通道位于初始位置时的主视图，图4为登船桥的通道位于初始位置时的仰视图。通道231—端铰接连接在转台10上，另一端与接船平台连接。
[0066]测高装置30包括:连接在转台10上的支架31、测高组件32和控制模块33。测高组件32包括连接在支架31上的拉绳开关321转接件322和拉绳323，转接件322连接在支架31上，拉绳323的一端连接在拉绳开关321上，拉绳323的中部通过转接件322改变方向后，另一端连接在通道231的底部F点；控制模块33与拉绳开关321通讯连接。其中，转接件322包括转接点E，拉绳323与通道231的底部的连接点F至铰接中心O的距离与转接件322的转接点E至铰接中心O的距离相等，均为R。
[0067]支架31连接在转台10上，且连接在铰接中心O的下方，桥体20的通道231的侧下方。支架31与通道231在水平及垂直方向上侧开设置，以免在通道231升降过程中，通道231与测高装置30发生干涉。其中，支架31可呈L型。
[0068]转接件322包括转接支座3221和转接滚轮3222，转接滚轮3222连接在转接支座3221上，转接支座3221连接在支架31上。拉绳开关321连接在支架31靠近转台10的一端，转接支座3221连接在支架31上远离转台10的一端，拉绳323从拉绳开关321中引出，通过转接滚轮3222改变方向后，固定连接在通道231的底部的连接点F。
[0069]在桥体20进行上升和下降的运动时，桥体20沿着铰接中心O进行转动，拉绳323的长度随之变化，控制模块33通过对拉绳开关321模拟量数据的读取，计算出拉绳323长度的变化值至控制模块33。
[0070]本发明所采用的测量接机口或接船口距离地面高度的原理为:以桥体20处于接近水平或水平的位置为基准，并设为初始位置，处于运动位置的状态时与该基准位置进行对比，可得出接机口或接船口距离地面高度。具体为，当桥体20处于水平初始位置时，拉绳323拉出一定长度；桥体20由水平位置向上旋转时，拉绳323的长度相对于其初始位置时伸长，并且随着向上旋转的角度的增加，拉绳323逐渐变长；桥体20由水平位置向下旋转时，拉绳323的长度相对水平位置时缩短，并且随着向下旋转的角度的增加，拉绳323逐渐缩短。以桥体20处于接近水平的状态时接机口的位置为初始位置，桥体20旋转过程中接舱口端22至地面的高度通过相对于这一基准位置的变化计算得到。
[0071 ] 参阅图5至图6，图5为本发明的测高装置中的登机桥或登船桥的桥体高度变化所对应的角度的计算原理图，图6为本发明的一种登机桥或登船桥的测高方法的流程图，对本发明的登机桥或登船桥的测高方法进行介绍。
[0072]本发明的登机桥或登船桥的测高方法，包括以下步骤:
[0073]SlO:设置一测高装置30，其中，拉绳323与桥体20的底部的连接点F至铰接中心O的距离与转接件322的转接点E至铰接中心O的距离均为R，桥体20的长度是D，转台10的高度是H;
[0074]S20:将桥体20调至水平位置，并设置为初始位置，此时，转接点E至铰接中心O的连线和连接点F至铰接中心O的连线之间的夹角是A ；
[0075]S30:控制模块33根据夹角A计算转接点E和连接点F之间拉绳的长度Ltl ；
[0076]S40:在进行上升或下降运动时，桥体20绕铰接中心O转动，拉绳323与桥体20的连接点移动至G ；
[0077]S50:控制模块通过对拉绳开关模拟量数据的读取，可计算出拉绳相对于初始位置的拉绳长度变化量AL，并根据AL计算出桥体高度变化所对应的角度α ；
[0078]S60:控制模块33根据桥体20的长度D、转台10的高度H和角度α计算接舱口端22至地面的高度。
[0079]桥体20处于初始位置时，α = 0°。可进行如下设定:桥体20由初始位置向上旋转时，拉绳323伸长，拉绳323长度的变化量△ L为正，桥体高度变化所对应的角度值α为正；桥体20由水平位置向下旋转时，拉绳323缩短，拉绳323长度的变化量AL为负，桥体20高度变化所对应的角度值α为负。
[0080]如图5所示，桥体20处于水平位置时，已知半径R和Z EOF = Α,可以得出:初始位置时，EF之间的拉绳的长度L0 = 2Rsin(A/2) (I)。
[0081]桥体20绕铰接中心O转动后，桥体20与拉绳323的连接点移动至G，此时，桥体20高度变化所对应的角度为α，可以得出EG之间拉绳的长度L = 2Rsin(A/2+a/2) (2)。
[0082]转动后拉绳开关的伸长量AL=L-Ltl (3)，其中，Λ L可由控制模块33通过对拉绳开关模拟量数据的读取，计算出来，综合式(1)、(2)和式(3)，可以得出:桥体20转动至桥体20与拉绳323的连接点移动至G时，桥体20高度变化所对应的角度a =2arcsin(ΔL/2R+sin(A/2))-A。
[0083]进一步地,在步骤S50与步骤S60之间还包括验证计算出的桥体高度变化所对应的角度α的合理和正确性的步骤，包括:
[0084]若AL和α同时为正，表示桥体20向上运动，拉绳323伸长，计算出的桥体高度变化所对应的角度α合理；
[0085]若Λ L和α同时为负，表示桥体20向下运动，拉绳323缩短，计算出的桥体高度变化所对应的角度α合理；
[0086]若AL和α其中一个为正，另一个为负，表示计算出桥体高度变化所对应的角度α不正确，控制模块报警提示。
[0087]通过控制模块的PLC计算和逻辑判断，正确计算桥的高度。这种测量方法由于拉绳开关安装在转台处，接机或接船时不受操作人员和防护网等的干扰，可准确获取接机口或接船口距离地面高度；而且所用拉绳开关的价格较行程超过10米的超声波开关便宜较多，且不用另外增加其它器件，降低了成本。
[0088]参阅图7，图7为本发明的登机桥或登船桥的测高装置的另一实施例的结构图。测高装置30’包括连接在转台10上的支架31’、测高组件32’和控制模块33’。测高组件32’包括拉绳开关321’、转接件322’和拉绳323’，拉绳开关321’连接在通道231上，转接件322’连接在支架31’上，拉绳323’的一端连接在拉绳开关321’上，然后依次通过拉绳323’与通道231的连接点F’和转接件322’后，另一端固定连接在转台10上，控制模块33’与拉绳开关321’通讯连接。其中，转接件322’包括转接点Ε’，连接点F’至铰接中心O的距离与转接点Ε’至铰接中心O的距离相等。
[0089]本实施例中，拉绳开关321’连接在通道231上，拉绳323’的一端从拉绳开关321’中伸出后通过连接点F’，中部通过转接件322’改变方向后，另一端固定连接在转台10上。其测量接机口或接船口距离地面高度的方法与上一实施例相同，此处不再详细描述。
[0090]当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。
【权利要求】
1.一种登机桥或登船桥的测高装置，所述登机桥/登船桥包括转台和桥体，所述桥体包括连接端和接舱口端，所述连接端与所述转台在一铰接中心铰接连接，所述接舱口端与一舱口连接，其特征在于，所述测高装置包括: 支架，连接在所述转台上； 测高组件，包括连接在所述支架上的转接件、拉绳和拉绳开关，所述拉绳的一端连接在所述转台上，中部通过所述转接件改变方向后，另一端连接在所述桥体的底部，其中，所述拉绳开关连接在所述转台或所述桥体上；以及 控制模块，与所述拉绳开关通讯连接，所述控制模块通过所述拉绳开关计算出所述桥体绕所述铰接中心转动时所述拉绳长度的变化量，并计算所述接舱口端距离地面的高度； 其中，所述转接件包括转接点，所述拉绳在所述转接点改变方向，且所述拉绳与所述桥体的连接点至所述铰接中心的距离与所述转接点至所述铰接中心的距离相等。
2.根据权利要求1所述的登机桥或登船桥的测高装置，其特征在于，所述支架设置于所述铰接中心的下方，且所述支架设置于所述桥体的侧下方。
3.根据权利要求1所述的登机桥或登船桥的测高装置，其特征在于，所述桥体包括依次连接的通道、接舱平台和接舱口，所述通道与所述转台在所述铰接中心铰接，所述接舱口一端与所述接舱平台连接，另一端是所述接舱口端，所述拉绳与所述桥体的连接点在所述通道上。
4.根据权利要求3所述的登机桥或登船桥的测高装置，其特征在于，所述拉绳开关连接在所述支架上，所述拉绳的一端从所述拉绳开关中伸出，中部通过所述转接件改变方向后，另一端固定连接在所述拉绳与所述桥体的连接点。
5.根据权利要求3所述的登机桥或登船桥的测高装置，其特征在于，所述拉绳开关连接在所述通道上，所述拉绳的一端从所述拉绳开关中伸出后通过所述拉绳与所述桥体的连接点，中部通过所述转接件改变方向后，另一端固定连接在所述转台上。
6.根据权利要求1至5任一项所述的登机桥或登船桥的测高装置，其特征在于，所述转接件包括转接支座和连接在所述转接支座上的转接滚轮，所述拉绳通过所述转接滚轮改变方向。
7.根据权利要求1至5任一项所述的登机桥或登船桥的测高装置，其特征在于，所述支架呈L型。
8.一种登机桥或登船桥的测高方法，登机桥或登船桥包括转台和桥体，桥体包括连接端和接舱口端，连接端与转台在一铰接中心O铰接连接，接舱口端与一舱口连接，其特征在于，包含以下步骤: SlO:设置一测高装置，测高装置包括测高组件、控制模块以及连接在转台上的支架，测高组件包括转接件、拉绳和与控制模块通讯连接的拉绳开关，拉绳的一端连接在转台上，中部通过转接件改变方向后，另一端连接在桥体的底部，其中拉绳一端通过拉绳开关连接在转台或桥体上，转接件包括转接点，拉绳在转接点改变方向，且拉绳与桥体的连接点F至铰接中心O的距离与转接点E至铰接中心O的距离均为R，其中，桥体的长度是D，转台的高度是H ； S20:将桥体调至水平位置，并设置为初始位置，此时，转接点E至铰接中心O的连线和连接点F至铰接中心O的连线之间的夹角是A ； S30:控制模块根据夹角A计算转接点E和连接点F之间拉绳的长度Ltl ； S40:在进行上升或下降运动时，桥体绕铰接中心O转动，拉绳与桥体的连接点移动至G ； S50:控制模块通过对拉绳开关模拟量数据的读取，计算出拉绳相对于初始位置的拉绳长度变化量AL，并根据AL计算出桥体高度变化所对应的角度α ； S60:控制模块根据桥体的长度D、转台的高度H和角度α计算接舱口端至地面的高度。
9.根据权利要求8所述的登机桥或登船桥的测高方法，其特征在于，所述步骤S30中Ltl=2Rsin(A/2)。
10.根据权利要求9所述的登机桥或登船桥的测高方法，其特征在于，所述步骤S50中，a = 2arcsin(ΔL/2R+sin(A/2))-A。
11.根据权利要求8所述的登机桥或登船桥的测高方法，其特征在于，所述步骤S50还包括如下步骤:桥体处于初始位置时，α =0° ;桥体由水平位置向上旋转时，拉绳伸长，AL为正，α为正；桥体由水平位置向下旋转时,拉绳缩短，AL为负，α为负。
12.根据权利要求11所述的登机桥或登船桥的测高方法，其特征在于，所述步骤S50与所述步骤S60之间还包括验证计算出的桥体高度变化所对应的角度α的合理性的步骤，包括: 若AL和α同时为正，表示桥体向上运动，拉绳伸长，计算出的桥体高度变化所对应的角度α合理； 若AL和α同时为负，表示桥体向下运动，拉绳缩短，计算出的桥体高度变化所对应的角度α合理； 若AL和α其中一个为正，另一个为负，表示计算出桥体高度变化所对应的角度α不合理，所述控制模块报警提示。
【文档编号】G01B21/02GK104279992SQ201310274684
【公开日】2015年1月14日 申请日期:2013年7月2日 优先权日:2013年7月2日
【发明者】徐汉萍, 杨月峰, 柯文宇, 陈于武 申请人:深圳中集天达空港设备有限公司, 中国国际海运集装箱(集团)股份有限公司