一种飞机场极近跑道防鸟击设备及网络控制系统及方法_3

文档序号:8360565阅读:来源:国知局
和东南区域。
[0093]第二层其中西北区域中,为便于管理,将防鸟击设备划分为五组(主设备除外):A组、B组、C组、D组和E组。西南区域分组类似。东北区域和东南区域由于设备稀少,划分为A、B两组。
[0094]第三层每一组中单体设备再分别进行编号,如A组中设备分为I号、2号,直到5号设备,其他组编号类同。
[0095]如图3所示,本发明的极近跑道单体防鸟击设备总体结构图,防鸟击设备包括:设备底座基础2、动作设备和埋地控制箱I。所述动作设备安装在设备底座基础2上,所述埋地控制箱埋设在设备底座基础2旁边的底下,埋设深度为设备箱顶层与地面相齐平。
[0096]所述设备底座基础2和动作设备的总高度设计与跑道两侧原有边灯的高度保持一致,距离地面28.5cm-29.0cm,该设计高度既可以良好发挥设备的驱鸟作用,又可以避免因机场风大而导致设备的折倒。
[0097]所述动作设备包括:所述动作设备包括:易折杆3、易折杆底座6、高音喇叭4和可调角度托盘5。其中易折杆底座6用于固定易折杆3及其上方设备,易折杆3由符合国标法兰盘及易折件构成,受到大力碰撞时立即破碎、弯曲,具有易折性。可承受垂直压力,但在受到较大水平方向力时,容易分离成几段结构,从而可以被飞机撞开,不对飞机造成安全威胁。两个高音喇叭4相背向安放在可调角度托盘5上,然后通过易折杆3和易折杆底座6固定在设备底座基础2上,专为适应机场空旷地带使用,声音洪亮、有穿透力,且可实现双向驱鸟。
[0098]所述埋地控制箱I上的紧固防水接线口 7遵循工业级防水性原则,采用封胶加紧,严格防水。
[0099]如图4所示,本发明的设备底座基础示意图,设备底座基础2为60*60cm水平水泥板,是仿照机场跑道导航灯的底座基础设计而成,在其相距侧边200mm的距离有一个走线口(分布于水泥板的水平中线上),用于穿过动作设备所需电源线和信号线。
[0100]如图5所示,本发明的埋地箱内部结构图,埋地设备箱内部包括控制板8和功率放大器9,其中控制板8包括漏电保护器10、开关电源11、控制器12和交流接触器13。
[0101]所述漏电保护器10主要是用来在设备发生漏电故障时以及对有致命危险的人身触电保护,具有过载和短路保护功能,可用来保护线路或电动机的过载和短路,亦可在正常情况下作为线路的不频繁转换启动之用。
[0102]所述开关电源11为控制器12供电。
[0103]所述控制器12为主要控制部分,可以接收无线遥控设备发出的各种动作指令,经分析处理后做出动作回应并实时反馈信息,控制扩音机的开关,从而控制设备驱鸟声音的播放,实现系统的联动控制。
[0104]所述交流接触器13是一种用来接通或断开带负载的交直流主电路或大容量控制电路的自动化切换器,主要控制对象是电力负载,不仅能接通和切断电路,而且还具有低电压释放保护作用。接触器控制容量大。适用于频繁操作和远距离控制。
[0105]所述功率放大器9为针对高音喇叭4所订做的功率放大器,可完全符合高音喇叭的大功率要求,保证声音洪亮。其内置存储芯片,存储三种驱鸟声音:模仿飞机起飞降落的声音、炮的轰鸣声和猛禽叫声。每组设备之间通过随机组合所要播放的声音,可以起到良好驱鸟效果,并降低鸟类的耐受性。
[0106]如图6所示,本发明的控制电路板结构框图,防鸟击设备控制器12包括CPU控制核心模块14、数据存储模块15、无线通信模块16、外部设备控制模块17、板载保护模块18、电源模块19、显示模块20 ;CPU控制核心模块14分别与数据存储模块15、无线通信模块16、外部设备控制模块17相连;板载保护模块18分别与数据存储模块15、无线通信模块16、夕卜部设备控制模块17、显示模块11相连;电源模块19分别与显示模块20、板载保护模块18连接;
[0107]如图7所示,本发明的系统总体网络拓扑图,为提高系统的反应速度及稳定性,本发明系统网络由无线网络和有线网络共同组成的混合网络,无线传输网络包括:远程遥控控制平台与防鸟击设备之间的无线网络、防鸟击设备不同分组中节点之间的无线网络(后者是有线的备用网络),为Zigbee无线网络,通过Zigbee模块进行无线传输。有线网络包括:防鸟击设备之间的有线网络,为RS-485有线网络,通过标准RS-485总线方式传输。
[0108]防鸟击设备分为主设备21和一般设备22。
[0109]所述主设备21为网络中的总主机,带有Zigbee模块天线,通过Zigbee无线网络接收远程遥控控制平台的指令信息,并进行分析处理,将指令通过RS-485有线网络转发给一般设备22。
[0110]考虑到RS-485总线的极限传输距离为1200米(仅负载一个设备时),为提高系统稳定性,本发明的系统中采用RS-485集线器中继延长RS-485总线网络的通信距离,增强RS-485总线网络设备的数目。
[0111]此外,还可以利用RS-485集线器构建星型结构,以控制节点设备,从而实现控制所有单体设备的效果。每个输出端口均采用独立驱动方式,进行了光电隔离,可以防止共模电压干扰,端口之间不会产生信号反射问题,所以一旦一个总线上某个RS-485节点设备发生故障,集线器可将其单独隔离,从而将影响仅局限在该节点所控制的区域,其他设备组还可继续运行,不会导致整个系统的崩溃。
[0112]如图8所示,本发明的系统整体网络实例分析图,由于整个机场跑道两侧的对称性特点,我们可将本实例系统分为两个完全对称的子系统进行设计,各自独立运行。基于此图,讨论该系统的运行方式,其中运行方式分为3类:主设备指令确认方式、设备控制方式和设备状态查询方式。
[0113]该网络中主设备指令确认方式:
[0114]处理过程为:
[0115]I)主设备通过Zigbee无线网络接收设备接收到远程遥控控制平台的指令;
[0116]2)主设备分析判断指令是否是系统正确指令;
[0117]3)若是系统正确指令,主设备给遥控平台返回正确信息,同时通过RS-485有线向外传播;不是则给遥控平台返回指令错误信息,并要求重传。
[0118]该网络的设备控制方式有以下两种:
[0119]方式一:设备单组动作
[0120]该方式处理过程为:
[0121]I)主设备通过Zigbee无线网络接收设备接收到远程遥控控制平台的控制指令;
[0122]2)主设备分析判断指令是否是单组动作指令,同时将指令通过RS-485有线向外传播;
[0123]3)若是单组动作指令,A组相应设备判断指令中群组编码是否是自身编码,是则控制打开自身扩音机,播放驱鸟声音;不是则不进行处理;其他分组等通过有线接收到主设备发送的指令后,做相似判断处理。
[0124]方式二:整体联动动作(又称清场动作)
[0125]该方式处理过程为:
[0126]I)主设备通过Zigbee无线网络接收设备接收到远程遥控控制平台的控制指令;
[0127]2)设备分析判断指令是否是整体联动动作指令,同时将指令通过RS-485有线向外传播;
[0128]3)若是整体联动动作指令,各小组延迟时间一定时间后控制打开扩音机,播放驱鸟声音;若不是整体联动动作指令,不进行处理。同理,其他分组等通过有线接收到主设备发送的指令后进行分析判断,分别延时做出动作响应。各小组延迟时间可按公式Tn=Δ t*(n-l)计算,其中At为延时单位时间,η为群组编号,η = I, 2, 3,4,5。
[0129]该网络中设备状态的查询方式有以下两种:
[0130]方式一:设备单组状态查询
[0131]该方式处理过程为:
[0132]I)主设备通过Zigbee无线网络接收设备接收到远程遥控控制平台的指令;
[0133]2)设备分析判断指令是否是单组状态查询指令,同时将指令通过RS-485有线向外传播;
[0134]3)若是单组状态查询指令,A组相应设备判断指令中群组编码是否是自身编码,是则检查自身状态,将状态信息返回给主设备;不是则不进行处理;其他分组等通过有线接收到主设备发送的指令后,做相似判断处理。
[0135]方式二:设备整体状态查询
[0136]该方式处理过程为:
[0137]I)主设备通过Zigbee无线网络接收设备接收到远程遥控控制平台的指令;
[0138]2)主设备分析判断指令是否是整体状态查询指令,同时将指令通过RS-485有线向外传播;
[0139]3)若是整体状态查询指令,各小组设备检查自身状态,延迟时间一定时间后将状态信息返回给主设备;若不是整体联动动作指令,不进行处理。同理,其他分组等通过有线接收到主设备发送的指令后进行分析判断,分别延时做出相似处理。各小组延迟时间计算同上。<
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