飞机轮胎气压智能测量系统及方法与流程

本发明涉及轮胎检测领域，特别是涉及到一种飞机轮胎气压智能测量系统及方法。

背景技术：

按照飞机制造厂家的维护要求，民航客机需要周期性测量轮胎气压。如果测量值不在标准范围之内，需要根据实际测量值比对手册标准，决定是调整轮胎气压（充气/放气），还是需要建立对此轮胎的监控，抑或是更换本轮胎或更换同轴的两个轮胎。目前行业内的通用做法是人工测量轮胎气压值，将数据记录在存放于飞机上的轮胎气压监控本上。现有的维护方式中，人工测量轮胎气压值后需要比对标准值，存在数值计算错误或出现判定错误的风险。

现有的维护方式中，在刮风或下雨时，轮胎气压本不易在机下使用，容易被淋湿或被风撕裂。如果等测量完毕所有轮胎再去机上记录，则存在数据遗忘或混淆机轮位置的风险。现有的维护方式中，机械员测量轮胎气压后，如果需要更换轮胎或者其他维护措施，而此时该机械员被安排执行其他工作任务，会将对此轮胎的维修任务信息通知其他人员完成。如若交接不到位，放行人员未识别出未执行的轮胎维护任务并放行飞机后，会实质造成飞机的不适航飞行情况。为此我们发明了一种新的飞机轮胎气压智能测量系统及方法，解决了以上技术问题。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种可以实现数据测量、数据输入、数据储存、数据发送的基本功能，同时配套后台监控系统，实现数据管理,能适应外场的恶劣使用环境，包括对温湿度的适应性、防摔抗冲击性、耐油防腐性等的飞机轮胎气压智能测量系统。

本发明的目的可通过如下技术措施来实现：飞机轮胎气压智能测量系统，该飞机轮胎气压智能测量系统包括智能电子气压表和后台监控记录系统,该智能电子气压表连接到轮胎气嘴上,测量轮胎气压值,输入飞机的机号和轮胎位置,并将数据传送给该后台监控记录系统,该后台监控记录系统与该智能电子气压表进行数据通信,根据机号匹配机型分组,再根据机型选择对应的气压设定值，将实际的气压值与设定值，以及上一次的测气压值进行对比判定，生成不同的指令发送给该智能电子气压表,该智能电子气压表根据指令以不同颜色或不同的背景颜色显示气压值。

本发明的目的还可通过如下技术措施来实现：

该智能电子气压表包括中央处理器、气压传感器、无线通信模块、显示模块和键盘输入模块,该气压传感器连接于中央处理器，测量轮胎气压值，并将测量的气压值信号转变成电压信号，传输给该中央处理器,该键盘输入模块连接于该中央处理器，用以人工输入机号信息，选择机轮位置,并传输给该中央处理器,该无线通信模块连接于该中央处理器，根据该中央处理器的指令，传输数据给该后台监控记录系统，并将接收到的该后台监控记录系统发送的指令传输给该中央处理器,该显示模块连接于该中央处理器,该中央处理器将该气压传感器供给的电压信号转变成对应的气压压力值，将气压压力值以及人工输入的机号和轮胎位置通过该无线通信模块发送回该后台监控记录系统,并根据该后台监控记录系统反馈回来的指令，控制该显示模块以不同颜色或不同的背景颜色显示气压值。

该智能电子气压表还包括环境温度传感器,该环境温度传感器连接于该中央处理器，采集当前环境的温度值，并将信号以数字形式发送给该中央处理器,再通过该无线通信模块发送给该后台监控记录系统,该后台监控记录系统根据当前环境的温度值,统计分析气温对轮胎气压的影响指数，辅助监控人员判断气压值异常的原因。

该智能电子气压表还包括蜂鸣器，该蜂鸣器连接于该中央处理器，该中央处理器根据从该后台监控记录系统接收到的指令，控制该蜂鸣器发出不同的提示音。

该智能电子气压表还包括pcb板和电源，该中央处理器、该无线通信模块、该键盘输入模块、该环境温度传感器和该蜂鸣器均位于该pcb板上，该电源连接于该pcb板，为该pcb板供电。

该后台监控记录系统根据机型选择五个设定值，当该后台监控记录系统接收到的轮胎的气压值在第二设定值到第一设定值之间，该第一设定值大于该第二设定值，则该后台监控记录系统判定此轮胎气压值正常，生成内置指令1，该显示模块以无色为背景色显示气压值，该蜂鸣器不发出任何提示音；

当该后台监控记录系统接收到的轮胎的气压值在第三设定值到第二设定值之间，该第二设定值大于该第三设定值，则该后台监控记录系统判定此轮胎需要充气，生成内置指令2，该显示模块以绿色为背景色显示气压值，该蜂鸣器发出三声缓慢的提示音；

当该后台监控记录系统接收到的轮胎的气压值在第四设定值到第三设定值之间，该第三设定值大于该第四设定值，该后台监控记录系统自动查询上一次的本轮胎气压值：如上一次的气压值正常，则生成内置指令3，判定此轮胎需要充气和监控，该显示模块以蓝色为背景色在系统中显示气压值大于第三设定值，该蜂鸣器会发出三声缓慢的提示音；如上一次的气压值小于第三设定值，则判定此轮胎需要更换，则生成内置指令4，该显示模块以黄色为背景色显示气压值，该蜂鸣器发出三次三声急促的提示音；

当该后台监控记录系统接收到的轮胎的气压值在第五设定值到第四设定值之间，该第四设定值大于该第五设定值，则该后台监控记录系统判定此轮胎需要更换，生成内置指令5，该显示模块以橙色为背景色显示气压值，该蜂鸣器发出三次三声急促的提示音；

当该后台监控记录系统接收到的轮胎的气压值低于第五设定值，则该后台监控记录系统判定此轮胎和同轴对侧的两个轮胎需要更换，生成内置指令6，该显示模块以红色为背景色显示气压值，该蜂鸣器发出三次三声急促的提示音。

本发明的目的也可通过如下技术措施来实现：飞机轮胎气压智能测量方法，该飞机轮胎气压智能测量方法包括：步骤1，测量轮胎气压值；

步骤2，输入飞机的机号和轮胎位置；步骤3，根据机号自动匹配机型分组；步骤4，根据机型选择对应的气压设定值；步骤5，将实际的气压值与设定值，以及上一次的测气压值进行对比判定，生成不同的指令；步骤106，根据指令以不同颜色或不同的背景颜色显示气压值。

本发明的目的还可通过如下技术措施来实现：

步骤6还包括，根据指令发出不同的提示音。

在步骤4中，根据机型选择五个对应的气压设定值。

在步骤5中，当轮胎的气压值在第二设定值到第一设定值之间，该第一设定值大于该第二设定值，则判定此轮胎气压值正常，生成内置指令1；

当轮胎的气压值在第三设定值到第二设定值之间，该第二设定值大于该第三设定值，则判定此轮胎需要充气，生成内置指令2；

当轮胎的气压值在第四设定值到第三设定值之间，该第三设定值大于该第四设定值，自动查询上一次的本轮胎气压值：如上一次的气压值正常，判定此轮胎需要充气和监控，则生成内置指令3；如上一次的气压值小于第三设定值，则判定此轮胎需要更换，则生成内置指令4；

当轮胎的气压值在第五设定值到第四设定值之间，该第四设定值大于该第五设定值，则判定此轮胎需要更换，生成内置指令5；

当轮胎的气压值低于第五设定值，则判定此轮胎和同轴对侧的两个轮胎需要更换，生成内置指令6；

在步骤6中，根据指令1以无色为背景色显示气压值，不发出任何提示音；

根据指令2以绿色为背景色显示气压值，发出三声缓慢的提示音；

根据指令3以蓝色为背景色在系统中显示气压值大于第三设定值，会发出三声缓慢的提示音；

根据指令4以黄色为背景色显示气压值，发出三次三声急促的提示音；

根据指令5以橙色为背景色显示气压值，发出三次三声急促的提示音；

根据指令6以红色为背景色显示气压值，发出三次三声急促的提示音。

本发明中的飞机轮胎气压智能测量系统，分为前端智能电子气压表和后台监控记录系统。前端智能电子气压表根据测量的轮胎气压值，自动判定所需采取的维护任务，并将轮胎气压值自动传输至后台监控记录系统进行保存记录，以满足民航局对轮胎气压的记录要求。气压表输入机号后还可自动从后台监控记录系统获取本架飞机的昨日轮胎气压数据。后台监控记录系统与前端智能气压表进行数据通信，获取新的机号、机轮位置以及轮胎气压数据。通过与生产调度系统的通信，可对未完成纠正维护措施，且已签署放行的飞机自动弹出告警信息。本发明可以根据机型设定标准值，此后便会对测量的轮胎气压值进行自动比对，并按照手册标准给出相应的维护任务提示。可以自动传输测量的气压值、机轮位置和机号等信息到后台监控记录系统，有效弥补了此类风险。可以关联生产系统，自动识别出此类风险并及时通知生产调度人员。生产调度人员可立即联系放行人员完成相应的维护工作。

附图说明

图1为本发明的飞机轮胎气压智能测量系统的一具体实施例的结构图；

图2为本发明的后台监控记录系统的工作流程图；

图3为本发明的飞机轮胎气压智能测量方法的一具体实施例的流程图。

具体实施方式

为使本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举出较佳实施例，并配合附图所示，作详细说明如下。

本发明的飞机轮胎气压智能测量系统由智能电子气压表和后台监控记录系统组成。

智能电子气压表连接到轮胎气嘴上,测量轮胎气压值，根据设定的门槛值范围给出不同的显示，提醒工作者是否需要进行充气、换轮等工作。同时将采集的轮胎气压值和当前温度值以及人工输入的轮胎位置、飞机注册号等信息发送回后台监控记录系统。后台监控记录系统与智能电子气压表进行数据通信，获取新的机号、机轮位置以及轮胎气压数据。通过与生产调度系统的通信，可对未完成纠正维护措施，且已签署放行的飞机自动弹出告警信息。

如图1所示，图1为本发明的智能电子气压表的结构图。该智能电子气压表包括中央处理器1、气压传感器2、无线通信模块3、显示模块4、键盘输入模块5、环境温度传感器6、pcb（printedcircuitboard，印制电路板）7、电源8，蜂鸣器9。

气压传感器2连接于中央处理器1，测量轮胎气压值，并将测量的气压值信号转变成电压信号，传输给中央处理器1。在一实施例中，气压传感器2采用铭控md-gd压力-电压值变送器，尺寸是s24（对面为24mm的六方体），螺纹尺寸m20*1.5。

键盘输入模块5连接于中央处理器1，方便人工输入机号信息，选择机轮位置，并提供发送信息的按钮指令。

环境温度传感器6连接于中央处理器1，采集当前环境的温度值，并将信号以数字形式发送给中央处理器1。

无线通信模块3连接于中央处理器1，根据中央处理器1的指令，传输数据给该后台监控记录系统，并将接收到的后台监控记录系统发送的指令传输给该中央处理器1。在一实施例中，无线通信模块3选用sim800l模块。

中央处理器1将气压传感器2供给的电压信号转变成对应的气压压力值，将气压压力值和环境温度传感器6传输过来的环境温度值，以及人工输入的机号和轮胎位置，本机的固定识别编号等信息通过无线通信模块3发送回后台监控记录系统。根据后台监控记录系统反馈回来的指令，控制显示模块4将本架飞机的轮胎气压值按照设定的逻辑以不同的颜色进行显示，同时按需控制蜂鸣器9发出提醒音响。信息发送时会根据当前的日期和时间为变量进行数据加密，接收端根据约定进行解密，然后才会接收。

在一实施例中，中央处理器1选用stm32f103c8t6stm开发板小系统板。

显示模块4连接于中央处理器1，以不同颜色或不同的背景颜色显示采集的轮胎气压值、环境温度值和人工输入的机号，机轮位置等信息。显示模块4选用0.96寸的12864液晶屏模块iic接口。

中央处理器1、无线通信模块3、键盘输入模块5、环境温度传感器6和蜂鸣器9均位于pcb7上。pcb7提供上述各元件的安装位置，并提供信号传输电路和元件供压电路。

后台监控记录系统一方面是为了满足局方要求的维修记录要求，方便后期查询。另一方面是对气压表所传回的数据进行分析：a)根据机号自动匹配机型分组，b)根据机型选择对应的气压设定值。c)将实际的气压值与设定值，以及上一次的测气压值进行对比判定，生成不同的指令。d)根据指令在系统中将气压值按照不同的颜色进行显示。e)将指令自动返回本次发送数据的智能电子气压表。

如图2所示，在一实施例中，以737ng机型，注册号为b-xxxx的飞机进行举例说明。

后台监控记录系统收到编号123456的智能电子气压表发送回来的信息后，根据约定进行数据解密，将信息按照机号，机轮位置，气压值，温度值等格式进行存储。根据系统中提前设定的机型和机号分组，系统判定本架飞机为737ng机型。

如果某个轮胎的气压值在200~210psi，则判定此轮胎气压值正常，以无色为背景色在系统中显示气压值，生成内置指令1，此指令返回到智能电子气压表端时，蜂鸣器9不会响，表端显示屏会以无底色显示气压值。

如果某个轮胎的气压值在195~199psi之间，则判定此轮胎需要充气，以绿色为背景色在系统中显示气压值，生成内置指令2，此指令返回到智能电子气压表端时，蜂鸣器9会发出三声缓慢的“滴滴滴”，表端显示屏会以绿色为底色显示气压值。

如果某个轮胎的气压值在185~194psi之间，则系统会自动查询上一次的本轮胎气压值：如上一次的气压值正常，则判定此轮胎需要充气和监控，以蓝色为背景色在系统中显示气压值大于195psi，生成内置指令3，此指令返回到智能电子气压表端时，蜂鸣器会发出三声缓慢的“滴滴滴”，表端显示屏会以蓝色底色显示气压值；如上一次的气压值小于195psi，则判定此轮胎需要更换，以黄色为背景色在系统中显示气压值，生成内置指令4，此指令返回到智能电子气压表端时，蜂鸣器会发出三次三声急促的“滴滴滴”声，表端显示屏会以黄底色显示气压值。

如果某个轮胎的气压值在165~184psi之间，则判定此轮胎需要更换，以橙色为背景色在系统中显示气压值，生成内置指令5，此指令返回到智能电子气压表端时，蜂鸣器会发出三次三声急促的“滴滴滴”，表端显示屏会以橙色为底色显示气压值。

如果某个轮胎的气压值低于165psi，则判定此轮胎和同轴对侧的两个轮胎需要更换，以红色为背景色在系统中显示气压值，生成内置指令6，此指令返回到智能电子气压表端时，蜂鸣器会发出三次三声急促的“滴滴滴”，表端显示屏会以红色为底色显示气压值。

此外,温度值会影响轮胎气压值。在一实施例中,在冬季，海口机场的环境温度约25℃，而哈尔滨和乌鲁木齐机场的温度月—30℃。温差达到55℃。实际的运行情况中，经常会出现飞机在这两种机场之间调配的情况。第一天晚上在海口过夜，第二天晚上就到了哈尔滨基地过夜。如果第一天充的气压值在下限，如200psi，第三天早上航前测量时，可能就会导致这个轮胎气压低于185psi，按照标准就需要更换这个轮胎。实际上这个轮胎可能并不需要更换。而温度对于轮胎气压的影响到底有多少，影响系数的判定一直是一个难题，本发明测量记录温度值，也正是基于这个考虑，通过积累实际的运行数据，去统计计算出这个温度的影响系数，在后期的系统优化中，将这个系数添加到后台对测量值的判定逻辑和设定值的自适应修正中去。

如图3所示，为本发明的飞机轮胎气压智能测量方法的的流程图。

步骤101，测量轮胎气压值。

步骤102，输入飞机的机号和轮胎位置。

步骤103，根据机号自动匹配机型分组。

步骤104，根据机型选择对应的气压设定值。

步骤105，将实际的气压值与设定值，以及上一次的测气压值进行对比判定，生成不同的指令。

步骤106，根据指令以不同颜色或不同的背景颜色显示气压值，并发出不同的提示音。

在一实施例中，如果某个轮胎的气压值在第二设定值到第一设定值之间，该第一设定值大于该第二设定值，则判定此轮胎气压值正常，生成内置指令1，以无色为背景色显示气压值，不发出任何提示音。

如果某个轮胎的气压值在第三设定值到第二设定值之间，该第二设定值大于该第三设定值，则判定此轮胎需要充气，生成内置指令2，以绿色为背景色显示气压值，发出三声缓慢的提示音。

如果某个轮胎的气压值在第四设定值到第三设定值之间，该第三设定值大于该第四设定值，自动查询上一次的本轮胎气压值：如上一次的气压值正常，则生成内置指令3，判定此轮胎需要充气和监控，以蓝色为背景色在系统中显示气压值大于第三设定值，会发出三声缓慢的提示音；如上一次的气压值小于第三设定值，则判定此轮胎需要更换，则生成内置指令4，以黄色为背景色显示气压值，发出三次三声急促的提示音。

如果某个轮胎的气压值在第五设定值到第四设定值之间，该第四设定值大于该第五设定值，则判定此轮胎需要更换，生成内置指令5，以橙色为背景色显示气压值，发出三次三声急促的提示音。

如果某个轮胎的气压值低于第五设定值，则判定此轮胎和同轴对侧的两个轮胎需要更换，生成内置指令6，以红色为背景色显示气压值，发出三次三声急促的提示音。