一种特种设备智能停止系统与方法与流程

[0001]
本发明涉及特种设备技术领域，具体的说，是涉及一种特种设备智能停止系统与方法。


背景技术：

[0002]
在民航业日常作业工作中，机场机坪设置飞机停机位，飞机落地在规定位置停放到位后，各地面服务保障单位根据不同的保障任务对飞机进行保障，包括加油车、平板车等作业机具在飞机周边有限的区域内穿插进行作业，在作业机具进、出机位的过程中，各作业机具之间，作业机具和航空器之间都有刮碰的风险，虽然行业标准规定了各作业机具进出机位的大致顺序和作业位置，且工程对防范刮碰风险提出了具体的管控措施及要求，但仍存在一些问题：
[0003]
(1)作业环境复杂多变。机位和机位之间的距离，机位类型，进出机位时周边的作业机具的位置及作业情况相对都是复杂的，而不是一成不变的。
[0004]
(2)风险管控效果长期稳定性有待考证。目前的管控措施是识别风险，制定制度，人员执行。落实风险的识别和制度的制定受人员的素质、责任心、精神状态等个人因素的影响较大，总体效果难以长期稳定的保证。
[0005]
以上缺陷，有待改善。


技术实现要素：

[0006]
为了克服现有的技术的不足，本发明提供一种特种设备智能停止系统与方法。
[0007]
本发明技术方案如下所述：
[0008]
一种特种设备智能停止系统，包括：接近开关，用于控制特种设备智能停止系统的停启；中央处理模块，所述中央处理模块电源输入端与特种设备电源输出端电连接；防撞监测模块，包括雷达测距模块与红外模块，所述防撞监测模块与所述中央处理模块电连接；显示及报警提示模块，包括显示器及报警器，所述显示及报警提示模块与所述防撞监测模块电连接；气动控制模块，用于根据所述中央处理模块反馈的信号执行强制刹车操作，所述气动控制模块与所述中央处理模块电连接。
[0009]
本发明基于中央处理模块进行控制，整套系统均从特种设备电源取电，利用防撞监测模块中的雷达测距模块、红外模块进行实时监控并反馈数据，防撞监测模块进行特种设备与障碍物距离的测量通过显示及报警提示模块的显示器在特种设备内进行显示以及通过报警器进行相应的语音报警提示。当特种设备启动并挂一档时，接近开关打开，即启动特种设备智能停止系统，当特种设备与障碍物的距离达到设定距离的时候，红外模块传递信号到中央处理模块，气动控制模块根据中央处理模块反馈的信号执行强制刹车操作。
[0010]
本发明的进一步改进在于：所述雷达测距模块包括雷达模块主机、雷达探头、发射机、接收机。
[0011]
本发明的进一步改进在于：所述雷达探头设有至少四个，位于特种设备前后两侧，
用于检测特种设备与前后两侧之间障碍物的距离，并实时将距离信息传送给所述雷达模块主机。
[0012]
本发明的进一步改进在于：所述显示器用于根据所述雷达探头传输到所述雷达模块主机的数据提供距离显示，所述报警器根据所述雷达模块主机输出信号用于针对不同情况对驾驶员进行报警，提醒驾驶员根据报警做出相应的解决措施。
[0013]
本发明的进一步改进在于：所述气动控制模块包括电控阀、气路以及刹车泵，所述电控阀根据所述中央处理模块信号控制所述气路输出进入所述刹车泵执行刹车动作。
[0014]
本发明的进一步改进在于：还包括：车载摄像头模块，作为图像采集传感器，获取本车前后环境图像，并将环境图像实时传输给显示器。
[0015]
一种特种设备智能停止方法，包括权利要求1-6任意一项所述的一种特种设备智能停止系统，包括步骤：
[0016]
s1系统启动，当工作人员实施挂一挡操作，接近开关接通，特种设备智能停止系统启动；
[0017]
s2利用雷达测距模块实时进行障碍物探测反馈数据至雷达模块主机，返回特种设备到障碍物之间的距离s，发射机发射信号到接收机接收到信号的时间t，通过公式s＝ct/2得到所测的距离，其中c为声速；
[0018]
s3采用红外模块，对障碍物距离进行探测，通过三角测距原理测定特种设备与障碍物之间的距离；
[0019]
s4设定第一距离，防撞监测模块实时监控特种设备四周障碍物信息，当特种设备与障碍物距离到达第一距离时车内显示器开始距离显示并报警器报警；
[0020]
s5设定最小安全距离，防撞监测模块实时判断，特种设备与障碍物距离达到预设的最小安全距离时，气压系统启动，开始制动刹车。
[0021]
本发明的进一步改进在于：还设有最小减速距离，在步骤s4将防撞监测模块测算的障碍物和特种设备之间的距离与最小减速距离进行对比，根据对比结果判断是否执行减速操作。
[0022]
本发明的进一步改进在于：中央处理模块根据防撞监测模块反馈数据进行判断，控制气动控制模块执行减速、快排气急刹车或慢排气缓刹车。
[0023]
本发明的进一步改进在于：车头所述最小安全距离为0.7m，车身两侧所述最小安全距离为0.6m。
[0024]
本发明的有益效果包括：本技术方案通过防撞监测模块的雷达和红外探头进行双重监测，提高了测量数据的准确性；通过中央处理模块实现实时控制，在符合行业标准且与原车系统兼容的模式下，通过与原车联锁气控刹车系统兼容实现防撞自动刹车控制功能，减少了刮碰设备等一系列安全隐患所造成的问题。
附图说明
[0025]
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0026]
图1为本发明实施例的智能停止系统示意图；
[0027]
图2为本发明实施例的雷达测距模块工作原理图；
[0028]
图3为本发明实施例的红外模块工作原理图；
[0029]
图4为本发明实施例的气动控制模块工作原理图；
[0030]
图5为本发明实施例的控制逻辑示意图。
[0031]
在图中，
[0032]
1、接近开关；
[0033]
2、plc控制器；
[0034]
3、雷达模块主机；
[0035]
4、雷达探头；
[0036]
5、发射机；
[0037]
6、接收机；
[0038]
7、红外模块；
[0039]
8、投光led；
[0040]
9、光电二极管；
[0041]
10、气动控制模块；
[0042]
11、障碍物；
[0043]
12、显示器；
[0044]
13、报警器。
具体实施方式
[0045]
为了更好的解释本发明，以便于理解，下面结合附图，通过具体实施方式，对本发明作详细描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0046]
一种特种设备智能停止系统，包括：接近开关1，用于控制特种设备智能停止系统的停启；中央处理模块，所述中央处理模块电源输入端与特种设备电源输出端电连接，本实施例中，中央处理模块为plc控制器2；防撞监测模块，包括雷达测距模块与红外模块7，所述防撞监测模块与所述中央处理模块电连接；显示及报警提示模块，包括显示器12及报警器13，所述显示及报警提示模块与所述防撞监测模块电连接；气动控制模块10，用于根据所述中央处理模块反馈的信号执行强制刹车操作，所述气动控制模块10与所述中央处理模块电连接。
[0047]
具体实施时，整个特种设备智能停止系统均从特种设备电源取电，接近开关1为整个特种设备智能停止系统的开关。挂一档行驶时，接近开关1接通，中央处理器分别给红外模块7和雷达模块主机3电信号，整套系统开始工作。
[0048]
如图2所示，雷达测距模块的发射机5产生的超声波通过收发转换开关进行障碍物11 的探测，探测到的信号再通过收发转换开关送到接收机6，形成雷达的超声波回波信号，接收机6经放大器把距离数据传输给雷达测距模块，再通过显示器12显示特种设备与前方障碍物11的距离。雷达测距模块中从发射机5发出的超声波，经过障碍物11再到接收机6 接
收到的回波信号所用的时间，根据公式s＝ct/2即可得到所测的距离，其中s为油车到障碍物11之间的距离，t为发射机5发射信号到接收机6接收到信号所花的时间，c为声速。
[0049]
如图3所示，本实施例中红外模块7采用红外传感器eq-34，对障碍物11距离进行探测，内部的投光led8作为发射器，两段光电二极管9作为接收器，根据发射器发出经障碍物11的光所形成的入射角a，发射器和接收器的中心距离l，通过三角测距原理来测定特种设备距离障碍物11的距离d。在测量过程中，通过光电元件能够把光信号转换成电信号反馈给plc控制器2。
[0050]
在本系统中，如图4所示，当特种设备挂一档时，接近开关1接通，即启动特种设备智能停止系统。当任何传感器与雷达接收到障碍物114小于预设的最小安全距离(本实施例为车头0.7m，车身两侧为0.6m)时，红外模块7传递信号到plc控制器2，再驱动控制气阀进行紧急制动刹车。通过对气路的改造，电控阀将气路输出，进入刹车泵，同时刹车泵通过两位五通阀直接排气，从而进行快排气急刹车，第一时间将特种设备自动刹停，避免刮碰特种设备的风险。
[0051]
本发明通过通过防撞监测模块的雷达和红外探头进行双重监测，提高了测量数据的准确性；通过中央处理模块实现实时控制，在符合行业标准且与原特种设备系统兼容的模式下，通过与原车联锁气控刹车系统兼容实现防撞自动刹车控制功能，减少了刮碰设备等一系列安全隐患所造成的问题。
[0052]
本发明的进一步改进在于：所述雷达测距模块包括雷达模块主机3、雷达探头4、发射机5、接收机6。
[0053]
本发明的进一步改进在于：所述雷达探头4设有至少四个，位于特种设备前后两侧，用于检测特种设备与前后两侧之间障碍物11的距离，并实时将距离信息传送给所述雷达模块主机3。本实施例中，雷达探头4设有六个，车头及车头左右两侧位置共设有四个，车尾两侧分别设有一个。
[0054]
本发明的进一步改进在于：所述显示器12用于根据所述雷达探头4传输到所述雷达模块主机3的数据提供距离显示，所述报警器13根据所述雷达模块主机3输出信号用于针对不同情况对驾驶员进行报警，提醒驾驶员根据报警做出相应的解决措施。
[0055]
具体实施时，雷达模块主机3接收到中央处理器的信号后给雷达探头4信号，雷达探头4工作并反馈信号给雷达模块主机3，雷达模块主机3处理信号后，输出信号到显示器 12进行距离显示和报警器13报警提示。同时红外模块7接收到中央处理器的信号后测距并传输信号到中央处理器，到达距离预设值时，中央处理器输出信号控制气阀刹车。
[0056]
本发明的进一步改进在于：所述气动控制模块10包括电控阀、气路以及刹车泵，所述电控阀根据所述中央处理模块信号控制所述气路输出进入所述刹车泵执行刹车动作。
[0057]
本发明的进一步改进在于：还包括：车载摄像头模块，作为图像采集传感器，获取本车前后环境图像，并将环境图像实时传输给车载摄像头模块显示器。
[0058]
一种特种设备智能停止方法，包括权利要求1-6任意一项所述的一种特种设备智能停止系统，包括步骤：
[0059]
s1系统启动，当工作人员实施挂一挡操作，接近开关1接通，特种设备智能停止系统启动；
[0060]
s2利用雷达测距模块实时进行障碍物11探测反馈数据至雷达模块主机3，返回特
种设备到障碍物11之间的距离s，发射机5发射信号到接收机6接收到信号的时间t，通过公式s＝ct/2得到所测的距离，其中c为声速；
[0061]
s3采用红外模块7，对障碍物11距离进行探测，通过三角测距原理测定特种设备与障碍物11之间的距离；
[0062]
s4设定第一距离，防撞监测模块实时监控特种设备四周障碍物11信息，当特种设备与障碍物11距离到达第一距离时车内显示器12开始距离显示并报警器13报警；
[0063]
s5设定最小安全距离，防撞监测模块实时判断，特种设备与障碍物11距离达到预设的最小安全距离时，气压系统启动，开始制动刹车。
[0064]
本发明的进一步改进在于：还设有最小减速距离，在步骤s4将防撞监测模块测算的障碍物11和特种设备之间的距离与最小减速距离进行对比，根据对比结果判断是否执行减速操作。
[0065]
本发明的进一步改进在于：中央处理模块根据防撞监测模块反馈数据进行判断，控制气动控制模块10执行快排气急刹车或慢排气缓刹车。
[0066]
本发明的进一步改进在于：车头所述最小安全距离为0.7m，车身两侧所述最小安全距离为0.6m。
[0067]
应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
[0068]
上面结合附图对本发明专利进行了示例性的描述，显然本发明专利的实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明专利的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进将本发明专利的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围内。