專利名稱：機(jī)場(chǎng)激光驅(qū)鳥護(hù)航裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及防止鳥類導(dǎo)致航空事故的一種激光驅(qū)鳥護(hù)航裝置。
背景技術(shù)：
鳥類造成的空難及航空事故是世界航空界長(zhǎng)期以來(lái)難以解決的一大難題，就中國(guó)今年公布的數(shù)字，航空事故中，因鳥類造成的事故占25％。一些機(jī)場(chǎng)，從美國(guó)等國(guó)家重金購(gòu)進(jìn)如驅(qū)鳥車、驅(qū)鳥王等高科技設(shè)備，再輔以人工敲鑼打鼓放鞭炮進(jìn)行配合來(lái)驅(qū)趕機(jī)場(chǎng)范圍的鳥群。但實(shí)踐證明，鳥群對(duì)這些聲響會(huì)很快產(chǎn)生適應(yīng)性，因此效果有限。尤其在能見度差和夜間時(shí)，這些措施更難以實(shí)施。但如今在全世界范圍，夜間起降的航班越來(lái)越多，而夜間活動(dòng)的鳥群種類及數(shù)量卻不斷增加。因此，目前使用的這些驅(qū)鳥措施，實(shí)際上存在著相當(dāng)大的危險(xiǎn)隱患。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是提供了一種防止鳥類導(dǎo)致航空事故的機(jī)場(chǎng)激光驅(qū)鳥護(hù)航裝置，具有有效地驅(qū)使小鳥及野生小動(dòng)物，防止航空事故的優(yōu)點(diǎn)。
本實(shí)用新型的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的一種激光驅(qū)鳥護(hù)航裝置，其特征是該裝置包括由機(jī)器人控制的激光發(fā)射掃描裝置，該掃描裝置包括單片機(jī)雙工控制單元、該裝置上固定有與單片機(jī)雙工控制單元電連接并由其控制的綠色激光發(fā)射管；該掃描裝置還包括與單片機(jī)雙工控制單元電連接并由其控制的故障報(bào)警溫度控制器和掃描裝置機(jī)內(nèi)溫度控制器；該裝置面板上還設(shè)有的四種聲及光報(bào)警器；該裝置所述機(jī)器人指通過(guò)驅(qū)動(dòng)該裝置在導(dǎo)軌上往復(fù)運(yùn)動(dòng)的已知的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)；該裝置還包括與單片機(jī)雙工控制單元電連接并由其控制的制冷及加熱器、內(nèi)置或外置電源。
該激光驅(qū)鳥護(hù)航裝置為兩套由機(jī)器人控制的激光發(fā)射掃描裝置。
該激光發(fā)射裝置的自動(dòng)掃描方式包括機(jī)場(chǎng)跑道始端或/和跑道末端對(duì)射式掃描，或?yàn)闄C(jī)場(chǎng)跑道始端或/和跑道中端接力式掃描，可依不同的機(jī)場(chǎng)環(huán)境和機(jī)場(chǎng)大小來(lái)具體選用。
該單片機(jī)雙工控制單元包括兩個(gè)PIC876。本實(shí)用新型裝置以20mhz晶振頻率工作，執(zhí)行一條指令大都為0.2μs，采用應(yīng)答式工作，能夠迅速發(fā)現(xiàn)運(yùn)作程序的任何故障并報(bào)警。
所述已知的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)可以是步進(jìn)電機(jī)及其帶動(dòng)的齒輪的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。
該掃描裝置外殼優(yōu)選為防凍防熱的外殼，包括金屬拋光外殼、石棉隔熱層、人造隔熱材料內(nèi)層。
本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn)1、發(fā)明人經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期地努力，研究出以遺傳學(xué)及仿生學(xué)為基礎(chǔ)的綠色激光驅(qū)鳥原理，為驅(qū)鳥護(hù)航問(wèn)題的根本解決，跨出了一大步，而且這一方法對(duì)于解決困擾大部份機(jī)場(chǎng)的野兔威脅也起著良好的效果。
2、由于鳥機(jī)相撞事故有60％是發(fā)生在距地面不15米的低空，主要是在飛機(jī)起飛和降落的過(guò)程中。因此使用這種激光驅(qū)鳥設(shè)備，使激光束在距地面50cm高度自動(dòng)和不停歇地每隔3分鐘掃描一遍跑道，可以使小鳥及野兔無(wú)法呆在飛機(jī)的起降區(qū)域內(nèi)。這種方法使工作人員不必再像現(xiàn)在這樣勞神地關(guān)注鳥群的動(dòng)靜，而且由于激光沒有聲音，所以可避免對(duì)機(jī)場(chǎng)及周邊人群的噪音干擾。
3、從可行性及經(jīng)濟(jì)社會(huì)效益來(lái)看，這是一項(xiàng)積累幾十年研究成果的最新裝置，在航空業(yè)中將表明具有劃時(shí)代意義，它將使億萬(wàn)人的航行變得更加安全舒適，效率更高。這一系統(tǒng)裝置定產(chǎn)后，預(yù)計(jì)一條標(biāo)準(zhǔn)的3000m跑道的設(shè)備費(fèi)約四十萬(wàn)人民幣，但其市場(chǎng)價(jià)值則在百萬(wàn)元以上?？梢娺@在中國(guó)以至全球，都將是一項(xiàng)具有巨大社會(huì)及經(jīng)濟(jì)價(jià)值的技術(shù)。


圖1本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖圖2-1本實(shí)用新型在機(jī)場(chǎng)跑道軸向平行掃描布局示意圖圖2-2本實(shí)用新型在機(jī)場(chǎng)跑道扇面掃描布局示意圖圖3本實(shí)用新型原理示意框圖圖4為圖3在機(jī)場(chǎng)現(xiàn)場(chǎng)及遠(yuǎn)程管理系統(tǒng)中的原理示意框圖圖5為本實(shí)用新型單片機(jī)雙工控制①②工作示意圖圖6為本實(shí)用新型單片機(jī)雙工控制①②程序流程圖圖7為本實(shí)用新型單片機(jī)雙工控制①②中斷子程序流程圖
具體實(shí)施方式
如圖1-圖6所示的本實(shí)用新型一種激光驅(qū)鳥護(hù)航裝置的示意圖。
如圖1所示，一種激光驅(qū)鳥護(hù)航裝置，其特征是該裝置包括兩套由機(jī)器人控制的激光發(fā)射掃描裝置1，該掃描裝置1包括單片機(jī)雙工控制單元3、該裝置1上固定有與單片機(jī)雙工控制單元3電連接并由其控制的綠色激光發(fā)射管2，口徑為15cm的綠色激光發(fā)射裝置，f＝532nm；該掃描裝置還包括與單片機(jī)雙工控制單元3電連接并由其控制的故障報(bào)警溫度控制器4和掃描裝置機(jī)內(nèi)溫度控制器5；在此裝置機(jī)器人的面板上還有一個(gè)設(shè)有一個(gè)可開閉的蓋板，打開后，其中有可以進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)啟動(dòng)及觀察機(jī)器人故障情況，其機(jī)體上還設(shè)有四種聲及光報(bào)警器6，該四種聲及光報(bào)警，把報(bào)警信號(hào)引到值班室。
該裝置所述機(jī)器人指通過(guò)驅(qū)動(dòng)該裝置1在導(dǎo)軌7上直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)的已知的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)；該裝置1還包括與單片機(jī)雙工控制單元3電連接并由其控制的制冷及加熱器8、內(nèi)置或外置電源9。
該掃描裝置外殼10為防凍防熱的外殼，包括金屬拋光外殼11、石棉隔熱層12、人造隔熱材料內(nèi)層13。
所述已知的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)為200W的步進(jìn)電機(jī)及其帶動(dòng)的齒輪的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)行程長(zhǎng)度為跑道寬度，可調(diào)定速，自動(dòng)回復(fù)；也可以是扇面形往復(fù)運(yùn)動(dòng)。直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)的掃描驅(qū)動(dòng)的機(jī)械結(jié)構(gòu)部分，還有一個(gè)供電線的“收/放線”結(jié)構(gòu)，因?yàn)檎麄€(gè)機(jī)器人的所耗功率約600瓦，220V的交流供電線總長(zhǎng)度可達(dá)60M，該“收/放線”結(jié)構(gòu)是從主動(dòng)軸上，通過(guò)軟性驅(qū)動(dòng)，如橡膠帶或皮帶輪等，驅(qū)動(dòng)一個(gè)從動(dòng)輪帶動(dòng)一條多股的鋼絲索，長(zhǎng)度約60M，此鋼絲索的一端固定在車身上，另一端通過(guò)始發(fā)端的一個(gè)滑輪再引至車上的從動(dòng)輪上。220V的電源線以卷繞式卷在此鋼絲索的車體至始發(fā)端滑輪上，可以隨車的前進(jìn)或后退而伸縮，這些都是公知技術(shù)。
如圖3-圖7所示兩單片機(jī)的工作方式及其程序流程圖，該裝置單片機(jī)雙工控制單元3采用最新的PIC876①、②，雙工工作方式能及時(shí)發(fā)現(xiàn)計(jì)算機(jī)的程序故障，程序的應(yīng)答式設(shè)計(jì)保證雙機(jī)能在功能上同步進(jìn)行運(yùn)作，而保證系統(tǒng)的工作安全。
本實(shí)用新型裝置以20mhz晶振頻率工作，執(zhí)行一條指令大為0.2μs，采用應(yīng)答式工作，能夠迅速發(fā)現(xiàn)運(yùn)作程序的故障并報(bào)警。該系統(tǒng)裝置以3分鐘為周期進(jìn)行工作，這期間，2.5分鐘為間歇時(shí)間，機(jī)器大約30秒鐘的時(shí)間使激光及掃描車同步工作，并在這30秒鐘內(nèi)完成一次各種可能的故障監(jiān)測(cè)及報(bào)警。在這30秒的工作時(shí)間內(nèi)要完成以下的運(yùn)行及監(jiān)控，雙工單片機(jī)中任何一機(jī)的程序錯(cuò)誤或時(shí)間不協(xié)調(diào)則發(fā)報(bào)警(1)并停機(jī)待修；監(jiān)測(cè)激光管工作是否正常，發(fā)現(xiàn)故障時(shí)發(fā)報(bào)警(2)并停機(jī)待修；當(dāng)?shù)谝粶乜仄鞴ぷ魇д`時(shí)，就通過(guò)第二溫控給予報(bào)警(3)并停機(jī)待候修。當(dāng)掃描車沒有按規(guī)定的時(shí)間啟動(dòng)掃描及返回時(shí)，就發(fā)報(bào)警(4)并停機(jī)待修。
掃描工作時(shí)，在掃描機(jī)場(chǎng)跑道始發(fā)端，當(dāng)單片機(jī)控制單元發(fā)出行車及點(diǎn)亮激光管后，此車即開始出發(fā)用15秒鐘時(shí)間走到對(duì)面，并發(fā)給單片機(jī)一個(gè)“半程信號(hào)”，然后再用約15秒鐘時(shí)間作往返運(yùn)動(dòng)。當(dāng)回到始發(fā)點(diǎn)后，又給單片機(jī)發(fā)一個(gè)“回程信號(hào)”，完成一次跑道掃描和四種功能，即溫度、時(shí)間、激光及掃描故障監(jiān)測(cè)。
本實(shí)用新型的由單片機(jī)數(shù)據(jù)口連接的雙溫度調(diào)控裝置，即機(jī)內(nèi)溫度、報(bào)警溫度調(diào)控裝置，可以調(diào)控機(jī)內(nèi)溫度+15℃-+40℃，報(bào)警溫度≤+5℃，≥+50℃；保證本裝置野外工作環(huán)境耐受溫度+70℃--50℃。
如圖2-1、圖2-2所示該激光發(fā)射裝置1的自動(dòng)掃描方式包括機(jī)場(chǎng)跑道始端或/和跑道末端對(duì)射式掃描或接力式掃描，A始端和B中端可以為跑道軸向平行掃描布局示意圖或扇面掃描布局示意圖，其中扇面掃描范圍更大，驅(qū)鳥的范圍也更大，C處為輔助激光燈，為了彌補(bǔ)A始端扇面掃描時(shí)角上不能掃描的地方。
在飛行跑道上的布局在保證激光功率在安全范圍之內(nèi)，即不會(huì)對(duì)飛行員、機(jī)場(chǎng)工作人員及鳥類的眼睛構(gòu)成傷害。如圖1，如將三千米跑道分成兩段，由兩套激光發(fā)射裝置來(lái)“接力式”進(jìn)行工作，對(duì)于雙跑道的大型機(jī)場(chǎng)，適用始端/末端對(duì)射式掃描工作較佳，跑道上這兩套激光發(fā)射的機(jī)器人都可以是獨(dú)立地進(jìn)行工作。
如圖2所示機(jī)場(chǎng)的每一條跑道還可以按圖中的基本功能系統(tǒng)的規(guī)模進(jìn)行獨(dú)立運(yùn)行，完成驅(qū)鳥護(hù)航功能。但是也可以把這種基本功能系統(tǒng)納入本機(jī)場(chǎng)以至若干機(jī)場(chǎng)的統(tǒng)一現(xiàn)場(chǎng)及遠(yuǎn)程管理的大系統(tǒng)中，形成所謂的“帶實(shí)時(shí)顯示和監(jiān)控的現(xiàn)場(chǎng)及運(yùn)程管理系統(tǒng)”。
在本實(shí)用新型裝置的掃描范圍內(nèi)，由于鳥類和野生動(dòng)物對(duì)綠色激光害怕的本能，利用這種仿生學(xué)原理，能顯著地驅(qū)逐鳥類和野生動(dòng)物，如野兔，有效的防止了鳥類和野生動(dòng)物引起的機(jī)場(chǎng)航空事故。
如圖2-1～7所示，其中圖2中M為機(jī)場(chǎng)跑道，N、L、S分別為機(jī)場(chǎng)跑道的始端、中端、末端，H、H1、H2分別為扇形掃描的區(qū)域，A為始端掃描機(jī)器人，B為中端掃描機(jī)器人，C為輔助激光燈。
圖4中的基本功能單元是對(duì)兩機(jī)場(chǎng)跑道而言，跑道監(jiān)控室中設(shè)有監(jiān)控計(jì)算機(jī)及顯示器，遠(yuǎn)程管理計(jì)算機(jī)是機(jī)場(chǎng)現(xiàn)場(chǎng)的。
在圖5中，左下角的文字框說(shuō)明的是①機(jī)中斷子程序，其他的為②機(jī)中斷子程序。在圖6中，左邊的是①機(jī)程序流程圖，右邊的是②機(jī)程序流程圖。
在圖7中，引線(1)為計(jì)算機(jī)故障線，引線(2)為激光故障報(bào)警線，引線(3)為溫控故障線，引線(4)為掃描故障線，引線(5)為啟動(dòng)掃描車線，引線(6)為過(guò)冷信號(hào)線，引線(7)為過(guò)熱信號(hào)線，引線(8)為掃描車半程信號(hào)線，引線(11)為掃描車回歸信號(hào)線，引線(9)為降溫線，引線(10)升溫線，引線(12)為高溫線，引線(11)為低溫線。
權(quán)利要求1.機(jī)場(chǎng)激光驅(qū)鳥護(hù)航裝置，其特征是該裝置包括由機(jī)器人控制的激光發(fā)射掃描裝置(1)，該掃描裝置(1)包括單片機(jī)雙工控制單元(3)、該裝置(1)上固定有與單片機(jī)雙工控制單元(3)電連接并由其控制的綠色激光發(fā)射管(2)；該掃描裝置(1)還包括與單片機(jī)雙工控制單元(3)電連接并由其控制的故障報(bào)警溫度控制器(4)和掃描裝置機(jī)內(nèi)溫度控制器(5)；該裝置(1)面板上還設(shè)有的四種聲及光報(bào)警器(6)；該裝置所述機(jī)器人指通過(guò)驅(qū)動(dòng)該裝置(1)在導(dǎo)軌(7)上往復(fù)運(yùn)動(dòng)的已知的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)；該裝置(1)還包括與單片機(jī)雙工控制單元(3)電連接并由其控制的制冷及加熱器(8)、內(nèi)置或外置電源(9)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的激光驅(qū)鳥護(hù)航裝置，其特征是該激光驅(qū)鳥護(hù)航裝裝置為兩套由機(jī)器人控制的激光發(fā)射掃描裝置(1)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的激光驅(qū)鳥護(hù)航裝置，其特征是該激光發(fā)射裝置(1)為機(jī)場(chǎng)跑道始端或/和跑道末端對(duì)射式掃描。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2的激光驅(qū)鳥護(hù)航裝置，其特征是該兩套激光發(fā)射裝置(1)為機(jī)場(chǎng)跑道始端或/和跑道末端接力式掃描。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2的激光驅(qū)鳥護(hù)航裝置，其特征是該單片機(jī)雙工控制單元(3)包括兩個(gè)PIC876。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2的激光驅(qū)鳥護(hù)航裝置，其特征是所述已知的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)是指步進(jìn)電機(jī)及其帶動(dòng)的齒輪的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2的激光驅(qū)鳥護(hù)航裝置，其特征是該掃描裝置外殼(10)為防凍防熱的外殼。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的激光驅(qū)鳥護(hù)航裝置，其特征是該掃描裝置外殼(10)包括金屬拋光外殼(11)、石棉隔熱層(12)、人造隔熱材料內(nèi)層(13)。
專利摘要本實(shí)用新型公開了機(jī)場(chǎng)激光驅(qū)鳥護(hù)航裝置，其特征是該裝置包括由機(jī)器人控制的激光發(fā)射掃描裝置(1)，該掃描裝置(1)包括單片機(jī)雙工控制單元(3)、該裝置(1)上固定有綠色激光發(fā)射管(2)；該掃描裝置(1)故障報(bào)警溫度控制器(4)和掃描裝置機(jī)內(nèi)溫度控制器(5)；該裝置面板上還設(shè)有的四種聲及光報(bào)警器(6)；該裝置所述機(jī)器人通過(guò)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)在導(dǎo)軌(7)上往復(fù)運(yùn)動(dòng)；該裝置還包括與單片機(jī)雙工控制單元(3)數(shù)據(jù)口連接并由其控制的制冷及加熱器(8)。該實(shí)用新型利用鳥類和野生動(dòng)物對(duì)綠色光害怕的本能這種仿生學(xué)原理，能顯著地驅(qū)逐鳥類和野生動(dòng)物，有效的防止了鳥類和野生動(dòng)物引起的機(jī)場(chǎng)航空事故。
文檔編號(hào)A01M29/10GK2865290SQ200520130439

公開日2007年2月7日 申請(qǐng)日期2005年11月7日 優(yōu)先權(quán)日2005年11月7日
發(fā)明者王自強(qiáng), 王小聯(lián) 申請(qǐng)人:王自強(qiáng), 王小聯(lián)