一种基于物联网的旅客登机车泊停控制系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于物联网的旅客登机车泊停控制系统及方法，属于旅客登机车泊停控制技术领域。该系统包括：位置信息采集模块、物联网控制模块、数据库、控制故障预测模块以及警示模块。所述位置信息采集模块的输出端与所述物联网控制模块的输入端相连接；所述物联网控制模块的输出端与所述数据库的输入端相连接；所述数据库的输出端与所述控制故障预测模块的输入端相连接；所述控制故障预测模块的输出端与所述警示模块的输入端相连接。本发明专利技术能够在飞机到达后，控制旅客登机车自动泊停，并且通过监测泊停过程中的控制数据，拟合预测模型，提高旅客登机车车厢铰接件的检修预测精度，提高旅客登机车运营安全系数，保障人民的生命财产安全。生命财产安全。生命财产安全。

【技术实现步骤摘要】
一种基于物联网的旅客登机车泊停控制系统及方法


[0001]本专利技术涉及旅客登机车泊停控制
，具体为一种基于物联网的旅客登机车泊停控制系统及方法。

技术介绍

[0002]登机车是一种工作于机场的特种车辆，用于搭起一个连接地面与舱门的梯子，供旅客上下飞机使用。随着科技的发展和经济水平的提高，智慧机场的概念也呼之欲出，登机车作为机场必备的一种特种车辆，其智能化应当是无人操作的、可以全自动对接飞机舱门的。虽然近些年一些关于登机车自动控制的方法开始展露，但是在计算复杂度、对接精度、硬件成本、安全可靠性等方面均有很大的进步空间。
[0003]尤其是在一些控制的安全检修方面，在现有技术中，旅客登机车的检修通常是按照固定时间或者固定的使用次数，而旅客登机车由于特殊性，常常出现铰接件不堪重负，提前出现松动或者大面积磨损变形的情况，在这样的情况下，一旦出现检修时间过长，导致铰接件松动或者变形，出现车厢倾斜甚至于断裂，后果不堪设想。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种基于物联网的旅客登机车泊停控制系统及方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0005]为了解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：一种基于物联网的旅客登机车泊停控制方法，该方法包括以下步骤：S1、获取飞机机舱位置信息，实现旅客登机车自动泊停控制，所述自动泊停控制包括：车辆驾驶控制、车厢高度控制、车厢调节控制、踏板调节控制；S2、在旅客登机车车厢与飞机机舱接口处设置传感器，获取每一次自动泊停控制中泊停失败次数，存储至数据库，所述泊停失败指旅客登机车车厢高度超出飞机机舱接口；S3、构建时间周期，获取时间周期下的旅客登机车自动泊停控制的相邻两次的间隔时间，存储至数据库；S4、构建自动泊停控制故障预测模型，根据数据库数据，计算输出预测结果值，设置检修阈值，若预测结果值超出检修阈值，输出警示信息至管理员端口。
[0006]根据上述技术方案，所述车辆驾驶控制根据PLC控制系统控制旅客登机车前进、后退、左转和右转的方向，以及车轮的转动速度；所述车厢高度控制根据视觉摄像头、测距传感器，控制升降机构调整车厢厢尾高度；所述车厢调节控制根据压合反馈器进行控制，防止飞机发生上下移动而导致的登机车对接高度误差；所述踏板调节控制根据活动踏板水平角度反馈器数据，控制登机车接机口踏板的水平，保证登机车用于不同高度的飞机舱门；视觉摄像头是用于拍摄飞机舱门，通过计算识别检测舱门；测距传感器用于测量登机车接机口与飞机舱门之间的距离；压合反馈器是用于检测登机车是否已经压合在飞机舱门上；活动踏板水平角度反馈器是用于测量活动踏板的倾斜角度；
所述PLC控制系统包括PLC计算单元、存储单元、PLC控制单元、数据交互单元；所述PLC计算单元用于接收传感器的环境数据，计算输出控制策略；所述存储单元用于将PLC控制系统运行过程中的数据进行保存，形成工作日志，以用于调试和维护；所述PLC控制单元用于获取PLC计算单元的控制策略，传输至登机车控制端口，实现对登机车的控制；所述数据交互单元用于实现PLC控制单元与登机车控制指令的网络交互。
[0007]根据上述技术方案，所述构建自动泊停控制故障预测模型包括：获取旅客登机车自动泊停控制故障下的自动泊停控制次数、每一次自动泊停控制的失败次数、相邻两次自动泊停控制的间隔时间；所述旅客登机车自动泊停控制故障指旅客登机车铰接件故障；旅客登机车铰接件是登机车上最为重要的连接零件之一，其控制者倾斜向上延伸的支撑架，调节登机梯的高度，适配多种飞机舱门位置，正是因此，其损耗也是最大，也是登机车检修中比较重要的部分；在不同的使用环境下，对于其的损耗程度也不相同，例如每一次控制失败，即在对准飞机舱门时出现一定误差，导致需要再次校准，重新对接，如此往复对铰接件的磨损消耗巨大；又例如旅客登机车使用频次频繁，在铰接件还没有复位缓冲时，就投入二次使用，这也会加剧它的磨损消耗，基于此，我们不能仅考虑使用次数或使用时间进行修订检修时间，而应具体分析情况，适当调整防止出现断裂或故障的现象。
[0008]构建初始故障预测模型：其中，代表初始故障预测概率值；代表当前自动泊停控制次数数量；代表当前自动泊停控制的失败次数数量；代表相邻两次自动泊停控制的间隔时间超出Y的数量，所述Y代表时间阈值，指旅客登机车铰接件的最小恢复缓冲时间；代表在相邻两次自动泊停控制的间隔时间超出Y时，该相邻两次自动泊停控制的失败次数均超出M次，所述M代表失败次数阈值；代表误差项；分别代表对应的回归系数权重；设置均方差函数作为损失函数，设置最大迭代次数T；构建参与训练的样本数量为N，对初始故障预测模型进行迭代分析：对参与训练的样本中每一个数据样本，分别计算其负梯度：其中，代表数据样本i的负梯度；代表损失函数；代表在数据样本i下的值；代表每一次计算中，使用的均是该次计算上一次的强学习器下的预测模型；t代表迭代次数；每一个负梯度拟合一棵回归树，其对应的叶子结点区域为；回归树总数为t；
计算最佳拟合值，所述最佳拟合值指其对应的叶子结点区域下最准确的输出值；其中，代表损失函数后面加的常数；将弱学习器加入到已经训练完成的模型中，得到新的强学习器：其中，I与组合，代表本轮的决策树拟合函数；代表本轮叶子节点区域；代表第t轮迭代得出的强学习器，即迭代完成后的最终结果；将替换掉初始故障预测模型，作为自动泊停控制故障预测模型。
[0009]根据上述技术方案，所述输出警示信息包括：获取每一次自动泊停控制后的数据库数据，选取其中自动泊停控制次数、每一次自动泊停控制的失败次数、相邻两次自动泊停控制的间隔时间的存储数据，输入至自动泊停控制故障预测模型；计算输出预测结果值，设置检修阈值，若预测结果值超出检修阈值，输出警示信息至管理员端口。
[0010]一种基于物联网的旅客登机车泊停控制系统，该系统包括：位置信息采集模块、物联网控制模块、数据库、控制故障预测模块以及警示模块；所述位置信息采集模块用于采集航班信息数据，获取航班停靠站台信息数据，获取飞机机舱位置信息；所述物联网控制模块用于实现旅客登机车自动泊停控制，所述自动泊停控制包括：车辆驾驶控制、车厢高度控制、车厢调节控制、踏板调节控制； 所述数据库用于存储数据，所述存储数据包括每一次自动泊停控制中泊停失败次数，所述泊停失败指旅客登机车车厢高度超出飞机机舱接口；构建时间周期，存储每一个时间周期下的旅客登机车自动泊停控制的相邻两次的间隔时间；所述控制故障预测模块用于构建自动泊停控制故障预测模型，根据数据库数据，计算输出预测结果值；所述警示模块用于设置检修阈值，若预测结果值超出检修阈值，输出警示信息至管理员端口；所述位置信息采集模块的输出端与所述物联网控制模块的输入端相连接；所述物联网控制模块的输出端与所述数据库的输入端相连接；所述数据库的输出端与所述控制故障预测模块的输入端相连接；所述控制故障预测模块的输出端与所述警示模块的输入端相连接。
[0011]根据上述技术方案，所述位置信息采集模块包括航班信息采集单元、位置信息采集单元；所述航班信息采集单元用本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于物联网的旅客登机车泊停控制方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：S1、获取飞机机舱位置信息，实现旅客登机车自动泊停控制，所述自动泊停控制包括：车辆驾驶控制、车厢高度控制、车厢调节控制、踏板调节控制；S2、在旅客登机车车厢与飞机机舱接口处设置传感器，获取每一次自动泊停控制中泊停失败次数，存储至数据库，所述泊停失败指旅客登机车车厢高度超出飞机机舱接口；S3、构建时间周期，获取时间周期下的旅客登机车自动泊停控制的相邻两次的间隔时间，存储至数据库；S4、构建自动泊停控制故障预测模型，根据数据库数据，计算输出预测结果值，设置检修阈值，若预测结果值超出检修阈值，输出警示信息至管理员端口。2.根据权利要求1所述的一种基于物联网的旅客登机车泊停控制方法，其特征在于：所述车辆驾驶控制根据PLC控制系统控制旅客登机车前进、后退、左转和右转的方向，以及车轮的转动速度；所述车厢高度控制根据视觉摄像头、测距传感器，控制升降机构调整车厢厢尾高度；所述车厢调节控制根据压合反馈器进行控制，防止飞机发生上下移动而导致的登机车对接高度误差；所述踏板调节控制根据活动踏板水平角度反馈器数据，控制登机车接机口踏板的水平，保证登机车用于不同高度的飞机舱门；视觉摄像头是用于拍摄飞机舱门，通过计算识别检测舱门；测距传感器用于测量登机车接机口与飞机舱门之间的距离；压合反馈器是用于检测登机车是否已经压合在飞机舱门上；活动踏板水平角度反馈器是用于测量活动踏板的倾斜角度；所述PLC控制系统包括PLC计算单元、存储单元、PLC控制单元、数据交互单元；所述PLC计算单元用于接收传感器的环境数据，计算输出控制策略；所述存储单元用于将PLC控制系统运行过程中的数据进行保存，形成工作日志，以用于调试和维护；所述PLC控制单元用于获取PLC计算单元的控制策略，传输至登机车控制端口，实现对登机车的控制；所述数据交互单元用于实现PLC控制单元与登机车控制指令的网络交互。3.根据权利要求2所述的一种基于物联网的旅客登机车泊停控制方法，其特征在于：所述构建自动泊停控制故障预测模型包括：获取旅客登机车自动泊停控制故障下的自动泊停控制次数、每一次自动泊停控制的失败次数、相邻两次自动泊停控制的间隔时间；所述旅客登机车自动泊停控制故障指旅客登机车铰接件故障；构建初始故障预测模型：其中，代表初始故障预测概率值；代表当前自动泊停控制次数数量；代表当前自动泊停控制的失败次数数量；代表相邻两次自动泊停控制的间隔时间超出Y的数量，所述Y代表时间阈值，指旅客登机车铰接件的最小恢复缓冲时间；代表在相邻两次自动泊停控制的间隔时间超出Y时，该相邻两次自动泊停控制的失败次数均超出M次，所述M代表失败次数阈值；代表误差项；分别代表对应的回归系数权重；设置均方差函数作为损失函数，设置最大迭代次数T；构建参与训练的样本数量为N，对初始故障预测模型进行
迭代分析：对参与训练的样本中每一个数据样本，分别计算其负梯度：其中，代表数据样本i的负梯度；代表损失函数；代表在数据样本i下的值；代表每一次计算中，使用的均是该次计算上一次的强学习器下的预测模型；t代表迭代次数；每一个负梯度拟合一棵回归树，其对应的叶子结点区域为；回归树总数为t；计算最佳拟合值，所述最佳拟合值指其对应的叶子结点区域下最准确的输出值；其中，代表损失函数后面加的常数；将弱学习器加入到已经训练完成的模型中，得到新的强学习器：其中，I与组合，代表本轮的决策树拟合函数；代表本轮叶子节点区域；代表第t轮迭代得出的强学习器，即迭代完成后的最终结果；将替换掉初始故障预测模型，作为自动泊停控制故障预测模型。4.根据权利要求3所述的一种基于物联网的旅客登机车泊停控制方法，其特征在于：所述输出警示信息包括：获取每一次自动泊停控制后的数据库数据，选取其中自动泊停控制次数、每一次自动泊停控制的失败次数、相邻两次自动泊停控制的间隔时间的存储数据，输入至自动泊停控制故障预测模型；计算输出预测结果值，设置检修阈值，若预测结果值超出检修阈值，输出警示信息至管理员端口。5.一种基...

【专利技术属性】
技术研发人员：单萍，沈亮，马琼，马敏，
申请(专利权)人：江苏天一航空工业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：