机场道面异物远程控制清理系统的制作方法_2

文档序号:9929208阅读:来源:国知局
r>【具体实施方式】
[0021]【具体实施方式】一、结合图1至图7说明本实施方式,机场道面异物远程控制智能清理系统,包括智能车库9、智能清理车和远程监控服务器10,所述远程监控服务器10通过光纤连接室外的智能车库9,智能清理车与智能车库9通过无线网络进行收发数据与控制命令;所述远程监控服务器10通过对机场道面按块划分,并获得每块道面的中心GPS信息,同时通过获取智能清理车的实时GPS信息,采用对比算法对所述智能清理车在机场道面上进行定位;所述远程监控服务器10向智能清理车发送控制命令,智能清理车根据接收的控制命令进行机场道面清理,在清理结束后,所述远程监控服务器10控制智能清理车返回智能车库9;
[0022]所述智能车库9实现对智能清理车进行清理和充电,并通过有线网络与远程监控服务器连接,通过无线网络与智能清理车进行数据交互。
[0023]本实施方式所述的智能清理车包括主控制器1、WIFI收发器2、GPS接收器3、视频监控模块4、道面清理模块5、车体底层控制板7、电机驱动板6和供电模块8;所述主控制器I分别与智能车库9、WIFI收发器2、GPS接收器3、视频监控模块4、道面清理模块5、车体底层控制板7、电机驱动板6和供电模块8连接;所述主控制器I控制电机驱动板6驱动电机实现智能清理车的行进,主控制器I控制车体底层控制板7实现视频监控模块4和道面清理模块5对机场道面的监控和清理,所述主控制器I通过WIFI收发器2与智能车库9连接并通过光纤与远程监控服务器10进行数据传输;所述GPS接收器3用于接收卫星定位信息,并将接收的卫星定位信息通过主控制器I传送至远程监控服务器10,所述远程监控服务器10实现清理车的区域定位;所述视频监控模块4用于实施观测跑道异物,并辅助控制智能清理车的行驶方向与位置,通过WIFI收发器2与远程监控服务器10进行无线视频传输,视频流可通过监控室的远程监控服务器10进行实时观测,也可进行视频截流进行保存作为值班日志的一部分。
[0024]本实施方式所述的智能清理车还包括USB扩展模块、传感器模块、灭火模块和环境监测模块,所述USB扩展模块、传感器模块、灭火模块和环境监测模块分别与主控制器连接。
[0025]所述的USB扩展模块主要包括USB-HUB、摄像头、GPS模块以及串口转USB模块。智能清理车主控器通过一个USB-HUB实现USB接口的扩展。摄像头与智能清理车主控器之间直接通过原生USB接口进行连接,从而实现视频的采集任务。而智能清理车主控器对GPS信息的采集和与Arduino主控制器之间的通信则通过USB-HUB来连接。并且支持扩展更多的USB模块,由于GPS模块的输出接口为RS232串口,因此GPS接收模块与USB-HUB之间还需增加串口转USB模块;
[0026]本实施方式所述的智能清理车的道面清理模块5包括吸尘器5-2与机械臂抓手5-1;主控制器I根据接收的远程监控服务器10的指令,控制吸尘器5-2和机械臂抓手5-1对机场跑道进行清理。所述的主控制器I即Arduino控制板控制清理模块的开启与关闭以及功率大小,以用于小电流控制大电流设备,通过Arduino控制板控制连接底层控制板引脚的P丽来控制舵机的转动,进而控制机械臂以及视频监控模块转动,通过控制连接电机驱动板引脚的PffM来控制电机从而控制清理车的电机驱动清理车进行精密行走,通过Arduino控制板来接收GPS数据,然后通过连接的WIFI收发器进行无线数据传输;所有控制命令由监控室控制软件下达通过智能车库WIFI收发器传出由清理车WIFI收发器接收并传给Arduino控制板来执行;所述车体底层控制板用于将Arduino控制板提供的各种接口扩展出来,方便与外设的连接。
[0027]本实施方式所述WIFI收发器2用于整个无线连接的连接源,即智能清理车便是无线连接源,通过每一段的智能车库9的无线接收装置来连接智能清理车的无线连接源,做到更大的扩展无线区域,让清理车可远程控制的区域变得更大;各个功能的执行命令,以及视频数据都是通过这个无线连接源进行传递的;
[0028]所述的道面清理模块5用于清理道面异物,因异物情况不同启动相应的清理方式,吸尘方式或是机械臂抓取方式来清理异物,独立供电,锂电池可充电,道面清理模块5可通过插拔USB方式进行更换其他模块;所述车体底层控制板用于将Arduino控制板提供的各种接口扩展出来,方便与外设的连接;所述的电机驱动板6用于通过H型桥式电路构成PffM电路来控制清理车的直流电机进行正反转,加减速,启停功能来控制清理车的精确行走;
[0029]本实施方式所述的供电模块8为上述各模块供电,采用双锂电池供电,电源及稳压部分采用两块8V5A的锂电池并分为逻辑部分与模拟部分进行供电。逻辑部分供电锂电池电容量为3500mAh,模拟部分供电锂电池电容量为6800mAh。逻辑部分电源电压为8V可以满足车体底层控制板7?12V的供电范围,并且能够通过稳压模块降压至5V来满足GPS模块等低电压模块的供电。因为8V最为接近电机额定电压所以模拟部分电源电压为8V,并通过搭载同步整流的开关电源控制芯片的稳压模块使其电源转换率最高可达95%。电源部分采用双锂电池为逻辑部分与数字部分分开供电设计的原因是防止直流电机电流突然增大时对其他模块供电造成影响,并且防止直流电机线圈突然停止时产生的反向电动势烧毁其他模块。
[0030]本实施方式所述的智能车库9包括WIFI模块9-1、轮胎清理模块9-2、控制模块9-3和充电模块9-4;所述控制模块9-3分别与WIFI模块9-1、轮胎清理模块9-2和充电模块9-4连接;所述控制模块9-3和WIFI模块9-1通过光纤连接远程监控服务器10。所述的智能车库9内还设置有走线槽9-5和水道槽9-6,所述轮胎清理模块9-2由传动机构与喷水装置组成,对所述智能清理车的轮胎进行清理后由传动机构传送至水道槽9-6。
[0031]所述的智能车库用于对智能清理车的充电,清理等日常维护保养,具备防尘防水防震功能有效的保护清理车;集成无线接收器接收清理车的无线信号,通过埋地光纤线连接到远程监控服务器10,对整个无线系统的收发连接点的作用;通过触电式充电模块实现接触式充电;通过轮胎清理模块9-2即传动机构与小型喷水机构实现清理车胎功能,并确保充电口与清理机构完全隔离,所有功能由远程监控服务器控制下达智能车库控制模块9-3接收并执行,由于所述智能车库9的位置位于跑道两侧外的特定位置所以不会对飞机造成破坏风险。
[0032]本实施方式所述的智能车库主要完成的任务是集成无线接收器,通过无线接收器来连接清理车与上位机监控器之间的视频,命令等的传输,并由一定的防水防潮防冻功能满足智能清理车的环境保障功能,并且可以具有清理智能清理车的功能,让清理车不成为机场跑道二次污染的污染源,具有智能充电系统,让清理车可以在车库里充电充满断电。
[0033]本实施方式主要应用于机场道面异物清理工作,并且经过功能模块的更改可以实现其他如火势探测与扑灭,侦查预警等危险工作来最大程度的保护人员的安全。
[0034]本实施方式所述的远程监控服务器用于监控室的操作人员进行清理车的远程操作控制,可进行所有清理车执行功能的操作,可实时显示清理车所在跑道的精确位置,实时观测视频流,以及保存需要保存的时间节点视频;
[0035]结合图2和图3说明本实施方式,智能清理车主控器部分、底层控制及1模块扩
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