一种基于飞机大部件海运专用框架箱的监控管理系统的制作方法

本发明涉及海运框架箱的应用领域，尤其涉及一种基于飞机大部件海运专用框架箱的监控管理系统。

背景技术：

1、在航空领域，飞机大部件的运输是一个至关重要的环节，尤其是海运，由于其成本效益和大容量的优势，成为主要的运输方式之一。然而，海运的航次和舱位有限，且海运环境复杂，而包括盐雾、湿度、温度变化以及运输过程中的振动等，这些都对飞机大部件的安全性和完整性提出了挑战。飞机大部件，指的是飞机上较大的结构件，包括且不限于机头结构和机身壳体等。

2、需要说明的是，飞机在高速流场中飞行，任何缺陷都会是安全隐患，飞机大部件娇贵且精密，微小的塑性变形也会出现装配应力问题，并且在后期飞机飞行中影响飞机的使用寿命和飞行人员的人身安全。目前飞机大部件的海运是积载在底舱或集装箱货轮的最上层，没有专门的框架来运输飞机大部件。因此普通的框架箱可能缺乏足够的结构强度和刚性，无法确保在长时间的海运过程中保持稳定和可靠；同时，还缺乏有效的监测和预警设计，不能实时监测支撑工装的受力状态和变形等数据，无法实时检查运输状态。因此现有的普通框架箱不能很好地满足在海运过程中对飞机大部件运输的安全、稳定和可靠需求。同时飞机和船舶设计也需要实际运输工况的监测数据，用来优化设计达到长寿命、节能、绿色低碳的环保目标。

3、鉴于此，有必要开发一种基于飞机大部件海运专用框架箱的监控管理系统，旨在解决现有技术中的以上问题，以满足飞机大部件的海运需求。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题是需要提供一种能够在确保所述飞机大部件海运专用框架箱的结构稳定基础上，实时监测运输过程中的受力状态和运输状态，在传感数据达到对应的预设阈值时发出报警提示信号，保证飞机大部件的海运安全性；并且还能够建立传感关联信息及其实际运输载荷数据库，为飞机大部件的海运提供数据指导和预警功能，以提高产品的智能化设计、人性化设计和安全性设计，满足飞机大部件的海运需求。

2、对此，本发明提供一种基于飞机大部件海运专用框架箱的监控管理系统，包括：飞机大部件海运专用框架箱、数据采集模块以及中央处理器，所述数据采集模块采集所述飞机大部件海运专用框架箱上的各种传感数据之后，通过网络传输至所述中央处理器进行数据处理和比较，并在传感数据达到对应的预设阈值之后，发出报警提示信号，并给出检查整改建议方案；

3、所述飞机大部件海运专用框架箱包括底架结构、立柱装配结构和连杆结构，所述立柱装配结构转动设置于所述底架结构的两端，所述连杆结构倾斜设置于所述底架结构和立柱装配结构之间，所述连杆结构的一端与所述底架结构连接，所述连杆结构的另一端与所述立柱装配结构相连接；所述连杆结构上设置有第一传感器，所述第一传感器包括应力传感器和/或角度传感器；所述底架结构和立柱装配结构均设置有第二传感器，所述第二传感器包括应力传感器、加速度传感器、角度传感器、温度传感器以及湿度传感器中的任意一种或几种；应力传感器安装在底架结构的底部中间位置、连杆结构的销轴上以及各个固定绑扎点上；加速度传感器安装在底架结构的上面板下方；角度传感器安装在立柱装配结构的两个立柱组件下端位置，用于监测立柱组件与底架结构的相对角度；温度传感器和湿度传感器安装在立柱组件垂直方向的中间位置；

4、所述监控管理系统的监控管理过程包括以下步骤：

5、步骤s1，用于实现各个传感器的数据采集，通过第一传感器实时检测所述连杆结构上的第一传感数据，通过第二传感器实时采集所述底架结构和立柱装配结构上的第二传感数据；

6、步骤s2，用于实现数据传输，先通过所述数据采集模块实时采集和接收所述第一传感数据和第二传感数据，并将所述第一传感数据和第二传感数据进行分类和整理，根据传感数据、传感器位置信息以及传感器编码信息建立一一对应的传感关联信息，然后打包发送至所述中央处理器；

7、步骤s3，用于实现数据处理和存储，所述中央处理器根据接收到的数据包进行解压、处理和存储，按照传感器类型存储至各自对应的数据库中，并将每一条传感关联信息中的传感数据与对应的预设阈值进行比较，若传感数据未达到对应的预设阈值，则将传感关联信息根据时间索引保存至传感数据库中；若传感数据达到对应的预设阈值，则发出报警提示信号，并在传感数据库中新增对应的报警提示记录；所述传感数据包括温度数据、湿度数据、加速度数据、角度数据、框架箱受力数据和绑扎件受力数据中的任意一种或多种；

8、步骤s4，用于实现用户界面和监控，用户通过智能终端登录监控管理系统，按照传感器类型和型号输入各传感器所对应的预设阈值，并输入航行时的气导数据和风速风向数据，所述智能终端包括电脑和手机，所述预设阈值包括预设上限阈值和预设下限阈值；在输入各传感器所对应的预设阈值时，根据以往航线积累的实际监测数据，通过监控管理系统给出建议的预设上限阈值和预设下限阈值；

9、步骤s5，用于实现预警和应急处理，所述监控管理系统根据预设的规则和条件，自动对运输过程中的货物状态进行监控和评估，实时显示各个传感器的检测数据，并给出应急处理方案，若传感数据达到对应的预设阈值，则发出报警提示信号；若加速度传感数据超过其预设阈值，则发出进行航线修正以减小加速度的报警提示信号，并按照监测到的加速度传感数据给出固定绑扎点的位置和作用力建议数据；若部分固定绑扎点的应力传感数据超过其预设阈值，则发出检查货物绑扎状态的报警提示信号，并按照监测到的应力传感数据给出建议的固定绑扎点位置；所述货物状态包括受力状态和运输状态；

10、步骤s6，用于实现监控管理系统的优化和升级，根据飞机大部件的实际运输载荷进行数据记录，并在数据记录中添加和存储实时的传感关联信息，积累实船测试数据，建立在运输环境中的实际运输载荷数据库；在后续进行飞机大部件的运输时，通过所述实际运输载荷数据库调取传感数据及其传感器位置信息，给出对应的加速度和绑扎建议。

11、本发明的进一步改进在于，所述飞机大部件海运专用框架箱上设置有多个固定绑扎点，每一个固定绑扎点上均设置有用于实时监测绑扎力的应力传感器。

12、本发明的进一步改进在于，在所述中央处理器中，针对所述固定绑扎点进行分组，针对需加强监控的固定绑扎点进行位置提示，记录实时的应力和加速度数据，并根据历史数据中对应的同一航线的海运加速度或预设阈值，对需加强的固定绑扎点进行数据分析和报警预测。

13、本发明的进一步改进在于，还包括耐热防腐保护层，所述耐热防腐保护层设置于所述飞机大部件海运专用框架箱的底架结构、立柱装配结构和连杆结构的外表面。

14、本发明的进一步改进在于，所述中央处理器中，还判断接收到的数据包所包括的数据是否完整，若是，则返回等待接收下一个数据包；若否，则反馈未收到传感关联信息所对应的传感器位置信息。

15、本发明的进一步改进在于，所述实际运输载荷数据库中，针对每一种飞机大部件建立一一对应的数据库索引；在运输环境中，通过实时的传感关联信息更新所述实际运输载荷数据库，并更新对应的实际运输载荷模型；在后续进行飞机大部件的运输时，通过所述数据库索引调取对应的传感数据及其传感器位置信息，给出对应的绑扎建议。

16、本发明的进一步改进在于，所述监控管理系统中，根据飞机大部件的实际运输载荷进行数据记录和分析处理，生成对应的运输监测报告，并预测潜在风险。

17、本发明的进一步改进在于，所述连杆结构包括拉杆座、连接头、连接件、调节件和调节锁止件，所述连接件的一端通过所述连接头和拉杆座连接至所述立柱装配结构，所述连接件的另一端通过所述连接头连接至所述底架结构，所述连接件通过所述调节锁止件与所述调节件相连接。

18、本发明的进一步改进在于，所述底架结构包括钢板箱体、铰链板组件、端板组件、旋锁组件和工具箱组件，所述端板组件设置于所述钢板箱体的两端，所述铰链板组件设置于所述钢板箱体的两端侧边，所述立柱装配结构通过所述铰链板组件和端板组件与所述底架结构相连接，所述旋锁组件设置于所述钢板箱体之中，所述工具箱组件设置于所述钢板箱体的两端。

19、本发明的进一步改进在于，所述立柱装配结构包括立柱组件、转轴连接板、斜梁、斜梁加强板和顶梁组件，所述立柱组件通过所述转轴连接板与所述底架结构相连接，所述斜梁交叉设置于两侧的立柱组件之间，且所述斜梁的交叉位置设置有所述斜梁加强板，所述顶梁组件设置于所述立柱组件的顶部；所述飞机大部件海运专用框架箱采用多层堆叠结构，上一层框架箱的所述底架结构设置于下一层框架箱的所述立柱装配结构上。

20、与现有技术相比，本发明的有益效果在于：提供了基于飞机大部件海运专用框架箱的监控管理系统，包括飞机大部件海运专用框架箱、数据采集模块以及中央处理器，所述数据采集模块采集所述飞机大部件海运专用框架箱上的各种传感数据之后，通过网络传输至所述中央处理器进行数据处理和比较，在传感数据达到对应的预设阈值之后，发出报警提示信号，并给出检查整改建议方案，进而能够在确保所述飞机大部件海运专用框架箱的结构稳定基础上，实时监测运输过程中飞机大部件海运专用框架箱及绑扎系统的受力状态和飞机大部件的运输状态，在传感数据达到对应的预设阈值时发出报警提示信号，保证飞机大部件的海运安全性。此外，本发明还能够建立传感关联信息及其实际运输载荷数据库，为飞机大部件的海运提供了数据指导和预警功能，以提高产品的智能化设计、人性化设计和安全性设计，满足飞机大部件的海运需求。此外，基于实际运输工况的监测数据，还能够用来优化飞机和船舶的设计，达到长寿命、节能以及绿色低碳的环保目标。