飞机安全带状态确定系统的制作方法

本实用新型涉及航空电子技术领域，尤其涉及一种飞机安全带状态确定系统。

背景技术：

民航客机的安全带并不具备状态检测与提示功能，机组空乘服务人员在航班起飞前，需要通过旅客广播的方式提醒旅客系紧安全带，并通过目视巡查，依次检查每位旅客安全带是否系紧，对于没有系安全带的乘客进行提示，这种方式效率较低，尤其对于300座级的大型远程宽体客机，无法对旅客是否系紧安全带进行管控。

技术实现要素：

本实用新型提供一种飞机安全带状态确定系统，用于提高飞机安全带状态确定的效率。

本实用新型实施例提供一种飞机安全带状态确定系统，所述系统包括：

所述zigbee终端节点和安全带贴合传感器集成设置在安全带卡扣中，用于采集安全带卡扣中的安全带贴合传感器的电平信号，不同的zigbee终端节点对应不同的飞机座位；

所述zigbee终端节点与所述zigbee路由节点zigbee无线连接，所有的zigbee终端节点将其采集的所述电平信号发送给zigbee路由节点；

所述zigbee路由节点和所述zigbee协调器zigbee无线连接，所述zigbee路由节点将所述zigbee终端节点采集的所述电平信号发送给zigbee协调器；

所述zigbee协调器与所述乘务客舱管理终端wifi无线连接，所述zigbee协调器将各个zigbee路由节点发送的电平信号打包发送给乘务客舱管理终端；

所述乘务客舱管理终端，用于根据所述电平信号确定对应飞机座位的安全带状态。

具体的，所述zigbee终端节点，包括：

直流电源转换模块、cc2530芯片、信号放大与检测电路、安全带贴合传感器、pa芯片、pcb印刷天线；

所述直流电源转换模块与所述cc2530芯片、所述信号放大与检测电路、所述安全带贴合传感器和所述pa芯片连接；

所述pa芯片与所述pcb印刷天线和所述cc2530芯片连接。

具体的，所述zigbee路由节点，包括：

直流电源转换模块、cc2530芯片、pa芯片、pcb印刷天线；

所述直流电源转换模块与所述cc2530芯片和所述pa芯片连接；

所述pa芯片和所述pa芯片和所述pcb印刷天线连接。

具体的，所述zigbee路由节点，包括：

直流电源转换模块、ttl串口、cc2530芯片、pa芯片、pcb印刷天线；

所述直流电源转换模块与所述cc2530芯片和所述pa芯片连接；

所述cc2530芯片与所述ttl串口连接；

所述pa芯片与所述cc2530芯片和所述pcb印刷天线连接。

所述乘务客舱管理终端，具体用于若所述电平信号为高电平，则确定对应飞机座位的安全带为系上状态；若所述电平信号为低电平，则确定对应飞机座位的安全带为松开状态。

进一步的，所述系统还包括：重力传感器；

所述重力传感器设置在所述飞机座位上，用于获取所述安全带为松开状态的飞机座位的重力数据；或

所述乘务客舱管理终端，用于获取所述安全带为松开的飞机座位的购票数据；若所述重力数据超过预置数值或所述购票数据为座位已预订，则在所述乘务客舱管理终端的管理界面上输出对应飞机座位的安全带未系风险信息。

进一步的，所述系统还包括警示灯；

所述乘务客舱管理终端，具体用于在所述乘务客舱管理终端的管理界面上输出安全带状态图，所述安全带状态图中包括飞机座位顺序排列，以不同的颜色区分安全带的状态；

所述警示灯，用于通过所述飞机座位上的闪烁的警示灯提示未系安全带的飞机座位。

进一步的，所述系统还包括：

网络构建模块，用于所述zigbee协调器建立zigbee网络，各所述zigbee终端节点连接至所述zigbee路由节点；所述zigbee路由节点连接至所述zigbee协调器。

本实用新型提供的一种飞机安全带状态确定系统、所述zigbee终端节点和安全带贴合传感器集成设置在安全带卡扣中，用于采集安全带卡扣中的安全带贴合传感器的电平信号，不同的zigbee终端节点对应不同的飞机座位；所述zigbee终端节点与所述zigbee路由节点zigbee无线连接，所有的zigbee终端节点将其采集的所述电平信号发送给zigbee路由节点；所述zigbee路由节点和所述zigbee协调器zigbee无线连接，所述zigbee路由节点将所述zigbee终端节点采集的所述电平信号发送给zigbee协调器；所述zigbee协调器与所述乘务客舱管理终端wifi无线连接，所述zigbee协调器将各个zigbee路由节点发送的电平信号打包发送给乘务客舱管理终端；所述乘务客舱管理终端，用于根据所述电平信号确定对应飞机座位的安全带状态。即本实用新型基于无线自组织传感器网络，具有配置灵活的特点，增减飞机座位数量对安全带状态监控系统的改动较小；其次，本实用新型的数据传输更灵活，通过路由节点，数据可以有多种方式到达协调器节点；最后，根据安全带贴合传感器的电平信号知晓每一位乘客的安全带状态，从而提高了飞机安全带状态确定的效率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对本实用新型实施例的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实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型一实施例中飞机安全带状态确定系统的框图；

图2是本实用新型一实施例中飞机安全带状态确定系统的框图；

图3是本实用新型一实施例中zigbee终端节点的结构图；

图4是本实用新型一实施例中zigbee路由节点的结构图；

图5是本实用新型一实施例中zigbee协调器节点的结构图；

图6是本实用新型一实施例中安全带状态监控示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

如图1和图2所示，本实用新型实施例提供一种飞机安全带状态确定系统，包括多个zigbee终端节点10、多个zigbee路由节点20、一个zigbee协调器30、一个或多个乘务客舱管理终端40；

其中，zigbee终端节点10负责采集传感器数据，zigbee路由节点20兼顾数据采集和数据转发功能。zigbee协调器节点30是网络核心，负责发起建立zigbee网络，并汇聚zigbee路由节点20的传输数据。zigbee路由节点20具有无线自组织的特点，可根据网络情况自动选择多跳路由节点，将数据汇聚在zigbee协调器节点30。在zigbee网络中，各类节点之间数据的传输是灵活多变的。zigbee终端节点10可以直接与zigbee协调器30通信，也可以通过zigbee路由节点20转发数据。

具体的，所述zigbee终端节点10和安全带贴合传感器集成设置在安全带卡扣中，用于采集安全带卡扣中的安全带贴合传感器的电平信号，不同的zigbee终端节点10对应不同的飞机座位。

在本实施例中，首先系统上电、zigbee协调器30自动建立zigbee网络，各zigbee终端节点10自动连接至zigbee路由节点20，zigbee路由节点20自动连接至zigbee协调器30，开始采集并上传安全带贴合传感器的电平信号。当安全带数量出现变化时，zigbee网络自动重新配置，无需增加额外改装工作，解决了飞机乘务不能实时对安全带贴合状态监控的问题。

具体的，zigbee终端节点10结构图如图3所示，zigbee终端节点10包括：直流电源转换模块、cc2530芯片、信号放大与检测电路、安全带贴合传感器、pa芯片、pcb印刷天线，所述直流电源转换模块与所述cc2530芯片、所述信号放大与检测电路、所述安全带贴合传感器和所述pa芯片连接，所述pa芯片与所述pcb印刷天线和所述cc2530芯片连接。zigbee终端节点10采用ti(德州仪器)公司的cc2530为核心cpu(处理器)，其内部集成了zigbee协议栈、处理器单元、ram(随机存储器)、flash(闪存)等必备资源。安全带贴合传感器可采用多种形式，包括光电二极管传感器、霍尔传感器等，本实施例不做具体限定。

安全带贴合传感器的信号经过信号放大与检测电路后，将弱信号整理成ttl电平(逻辑电平)信号，进入cc2530的gpio(通用输入输出)接口，即zigbee终端节点10和安全带贴合传感器集成在安全带卡扣中，当安全带插入卡扣中，安全带贴合传感器输出高电平信号。cc2530将传感数据打包整理后经过射频端口发送出去，射频信号首先经过pa(功率放大)芯片后，然后通过pcb(印刷线路板)微带天线发射出去。

zigbee终端节点10供电为3.3v，因此需要直流电源转换模块将航空28v直流电源转换为3.3v。在本实施例中，每个安全全带均是一个zigbee终端节点10。每个zigbee网络理论上可以容纳最多65535个节点，考虑实际功耗以及链路阻塞，实际运营中500个以内的节点完全没有任何问题。

所述zigbee终端节点与所述zigbee路由节点zigbee无线连接，所有的zigbee终端节点将其采集的所述电平信号发送给zigbee路由节点。

具体的，zigbee路由节点20如图4所示，zigbee路由节点20不参与传感器信号的采集，其可以部署在客舱顶板、地板等区域，其主要作用是将zigbee终端节点10采集的数据发送至zigbee协调器节点30。因此，zigbee路由节点20由直流电源转换模块、c2530芯片、pa芯片、pcb印刷天线组成，所述直流电源转换模块与所述c2530芯片和所述pa芯片连接；所述pa芯片和所述pa芯片和所述pcb印刷天线连接。

zigbee网络中没有对zigbee路由节点20的数量进行限制，在飞机客舱实际应用的场景中，以每40-50个zigbee终端节点10配备一个zigbee路由节点20，这样可以保证通信链路的最佳使用效果。

所述zigbee路由节点和所述zigbee协调器zigbee无线连接，所述zigbee路由节点将所述zigbee终端节点采集的所述电平信号发送给zigbee协调器。

zigbee协调器如图5所示，其内部结构与zigbee路由节点类似，包括直流电源转换模块、ttl串口、cc2530芯片、pa芯片、pcb印刷天线；其中，所述直流电源转换模块与所述cc2530芯片和所述pa芯片连接；所述cc2530芯片与所述ttl串口连接；所述pa芯片与所述cc2530芯片和所述pcb印刷天线连接。不同之处在于其将cc2530的串口引出，用于连接wi-fi转串口模块。zigbee协调器负责建立和维护整个zigbee网络，每架飞机设置一个zigbee协调器。

所述zigbee协调器与所述乘务客舱管理终端wifi无线连接，所述zigbee协调器将各个zigbee路由节点发送的电平信号打包发送给乘务客舱管理终端。

zigbee协调器将数据打包通过串口转wi-fi模块发送至客舱乘务管理终端，串口转wi-fi模块主要功能是将串口信号转换成wi-fi信号发射出去，该模块可采用市面上成熟的货架产品。将zigbee协调器配置为主设备模式，并将其ip和端口号与乘务客舱管理终端的ip和端口号绑定，该wi-fi模块将串口接收到的数据周期性的写入乘务客舱管理终端指定的ip和端口号。

所述乘务客舱管理终端，用于根据所述电平信号确定对应飞机座位的安全带状态。

乘务客舱管理终端可采用市面上成熟的货架平板产品，如华为m5平板、微软公司的surface等。在该终端上建立web服务器，并将ip地址、端口号与串口转换模块绑定，将接收到的数据写入文件。乘务客舱管理终端的界面采用网页开发，其周期性从制定文件中读取数据，并将安全带状态用不同颜色加以区分，如用红色表示未系安全带，绿色表示已系安全带。

本实用新型提供的一种飞机安全带状态确定系统，所述zigbee终端节点和安全带贴合传感器集成设置在安全带卡扣中，用于采集安全带卡扣中的安全带贴合传感器的电平信号，不同的zigbee终端节点对应不同的飞机座位；所述zigbee终端节点与所述zigbee路由节点zigbee无线连接，所有的zigbee终端节点将其采集的所述电平信号发送给zigbee路由节点；所述zigbee路由节点和所述zigbee协调器zigbee无线连接，所述zigbee路由节点将所述zigbee终端节点采集的所述电平信号发送给zigbee协调器；所述zigbee协调器与所述乘务客舱管理终端wifi无线连接，所述zigbee协调器将各个zigbee路由节点发送的电平信号打包发送给乘务客舱管理终端；所述乘务客舱管理终端，用于根据所述电平信号确定对应飞机座位的安全带状态。即本实用新型基于无线自组织传感器网络，具有配置灵活的特点，增减飞机座位数量对安全带状态监控系统的改动较小；其次，本实用新型的数据传输更灵活，通过路由节点，数据可以有多种方式到达协调器节点；最后，根据安全带贴合传感器的电平信号知晓每一位乘客的安全带状态，从而提高了飞机安全带状态确定的效率。

所述乘务客舱管理终端，具体用于若所述电平信号为高电平，则确定对应飞机座位的安全带为系上状态；若所述电平信号为低电平，则确定对应飞机座位的安全带为松开状态。zigbee终端节点和安全带贴合传感器集成在安全带卡扣中，当安全带插入卡扣中，安全带贴合传感器输出高电平信号。zigbee终端节点和安全带贴合传感器集成在安全带卡扣中，若安全带未插入卡扣中，安全带贴合传感器的电平信号为低电平。

在本实用新型提供的另一个实施例中，为了进一步确定未系安全带的座位是否有旅客乘坐，以便于乘务人员确认是否出现未系安全带的乘客，所述系统还包括：重力传感器；

所述重力传感器设置在所述飞机座位上，用于获取所述安全带为松开状态的飞机座位的重力数据；或

所述乘务客舱管理终端，用于获取所述安全带为松开的飞机座位的购票数据；若所述重力数据超过预置数值或所述购票数据为座位已预订，则在所述乘务客舱管理终端的管理界面上输出对应飞机座位的安全带未系风险信息。

例如，通过重力传感器确定座位33l有重力数据，或是座位33l已售出，则在确定座位33l的安全带为松开状态时，发出未系安全带风险信息，以提示旅客或是机务人员存在的未系安全带风险。具体的，发出的未系安全带风险信息具体可以为：

进一步的，所述系统还包括警示灯；

所述乘务客舱管理终端，具体用于在所述乘务客舱管理终端的管理界面上输出安全带状态图，所述安全带状态图中包括飞机座位顺序排列，以不同的颜色区分安全带的状态；

所述警示灯，用于通过所述飞机座位上的闪烁的警示灯提示未系安全带的飞机座位。

如图6所示，在所述乘务客舱管理终端的管理界面上输出安全带状态图，所述安全带状态图中包括飞机座位顺序排列，以不同的颜色区分安全带的状态；和/或通过所述飞机座位上的闪烁的警示灯提示未系安全带的飞机座位。

以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本实用新型的保护范围之内。