一种民机舱内集装单元的装载系统

技术领域

本发明属于民机货物装载系统领域，具体涉及一种民机舱内集装单元的装载系统。

背景技术

在航空和物流领域，需要对货物/集装单元(ULD)进行跟踪和管理，实现飞机运输货物总重量以及飞机重心的监控。

现有民机集装单元在机场内的流转，通常情况下依靠人员进行信息核查，以确保集装单元进入货舱后的具体装载位置是否正确，缺少自动核查手段和方法。

发明内容

本发明提供一种民机舱内集装单元的装载系统，可实现自动核查和装载。

本发明提供一种民机舱内集装单元的装载系统，包括：初始信息识别模块、货舱管理控制计算机、人机交互界面、民机货舱内各装载通道对应的二次信息识别模块；其中，

所述初始信息识别模块设置在货舱门框处，用于检测通过货舱门框的集装单元的信息，并发送至所述货舱管理控制计算机；

所述货舱管理控制计算机中存储有经批准的集装单元装载方案，用于确定所述初始信息识别模块发送的集装单元是否按照所述经批准的集装单元装载方案装载；若是，则确定所述集装单元的最终装载位、从当前位置移动至最终装载位的路径、从当前位置移动至最终装载位的操作流程，并显示在所述人机交互界面上，以指示操作人员将集装单元移动至所述集装单元对应的装载通道内；

所述二次信息识别模块设置在对应的装载通道的入口处，用于检测进入对应的装载通道的集装单元的信息，并发送至所述货舱管理控制计算机；

所述货舱管理控制计算机，还用于确定所述集装单元的装载位是否位于所述装载通道内；若是，则指示操作人员可继续操作。

可选的，民机舱内集装单元的装载系统还包括：限动模块；

所述限动模块用于在集装单元到达装载位时，提升至锁定状态，并向货舱管理控制计算机发送限动模块提升到位的反馈信号；

所述货舱管理控制计算机，还用于在接收到反馈信号时，在人机交互界面上显示的装载方案中改变所述装载位的颜色。

可选的，所述初始信息识别模块和/或二次信息识别模块，用于识别集装单元上的标签，以获取集装单元的信息，所述集装单元上的标签，采用二维码技术、RFID技术、NFC技术。

可选的，民机舱内集装单元的装载系统还包括：信息处理模块；

所述初始信息识别模块和各所述二次信息识别模块均通过所述信息处理模块，与所述货舱管理控制计算机通信连接。

可选的，所述货舱管理控制计算机还用于，在所述初始信息识别模块发送的集装单元未按照所述经批准的集装单元装载方案装载，或，所述集装单元的装载位不位于所述装载通道内时；在人机交互界面上显示告警信息。

可选的，所述货舱管理控制计算机具体用于，确定所述初始信息识别模块发送的集装单元是否属于所述经批准的集装单元装载方案内，并按照所述经批准的集装单元装载方案指定的顺序装载。

可选的，所述货舱管理控制计算机，还用于在接收到集装单元到达装载位的反馈信号时，更新已成功装载的集装单元的数目。

可选的，所述货舱管理控制计算机具体用于根据所述初始信息识别模块发送的集装单元的序号和最新的已成功装载的集装单元的数目，确定所述初始信息识别模块发送的集装单元是否按照所述经批准的集装单元装载方案指定的顺序装载

本发明提供一种民机舱内集装单元的装载系统，可降低错装集装单元的概率，提升物资运输的准确性；可降低集装单元装载错误(包括两方面错误情况，第一，将非本航班的集装单元装载至本航班；第二，本航班中集装单元的位置装载错误)发生概率，降低人员装载错误的概率，确保飞机重心范围以进一步提升飞机安全；通过显示屏向操作人员显示集装单元在货舱内的最终装载位置，以及从舱门门槛处到达最终装载位置的移动路径，并在显示屏上生成与集装单元移动路径相匹配的系统操作方法，以降低对操作人员的技能要求，提高装载效率；可将读取的集装单元信息及实际装载方案发送给飞机，实现飞机重量平衡的分析和计算，增加了一层对飞机重心计算分析的验证和保障环节。

附图说明

图1是本发明提供的民机舱内集装单元的装载系统的信息传递流程示意图；

图2是本发明提供的集装单元的信息识别模块的布置方案示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明提供的技术方案进行详细解释说明。

图1是本发明提供的民机舱内集装单元的装载系统的信息传递流程示意图，如图1所示，本发明提出了一种民机集装单元舱内位置监控及装载方法，可实现集装单元在货舱内最终位置的监控，降低对操作人员技能要求。

本发明基于现行机场物流体系以及民机货物装载系统典型架构，采用非接触式信息识别技术(如二维码技术、RFID技术、NFC技术等)，并配合地面信息管理及编辑设备、民机货舱管理控制计算机，实现集装单元信息编辑、信息存储、信息识别、信息解算、信息传递以及信息管理。其中，所涉及的3型设备主要用途如下：

a)地面信息管理及编辑设备：可将所装载集装单元信息录入到信息标签中；

b)非接触式信息识别模块：涉及集装单元信息识别模块和集装单元信息处理模块，两者之间通过通信总线进行连接，其中，集装单元信息识别模块主要完成集装单元信息标签内信息的识别，集装单元信息处理模块可单独设置，亦可集成于货舱管理控制计算机中，其主要实现接收集装单元信息识别模块发送的集装单元信息，并进行解算；如单独设置，可通过信息总线将解算后的信息发送至货舱管理控制计算机，

c)货舱管理控制计算机：对所接收到的集装单元的信息进行处理，并与预置于其内的集装单元装载方案中集装单元信息进行逐条对比，完成集装单元匹配性分析；同时，可实现所装载集装单元最终装载位置分析、实际装载集装单元最终装载位置符合性分析、所装载集装单元移动至最终位置所需的相关货物装载系统的操作分析以及相关信息显示等。

综上，将已编辑的信息标签或信息码集成于集装单元相应位置；在货舱内相应位置安装信息读取设备，并将货舱内所有信息读取设备与货舱管理控制计算机通过信息总线进行连接，实现集装单元信息的传递。具体实施流程如下：

1)仓储部门利用地面信息管理及编辑设备将集装单元信息录入信息标签或信息码中，同时，将该信息发送至重量与平衡部门；

2)通过一定的方式(如利用无线通信通过机载通信系统传递、或通过U盘传递，或通过手动输入等)将重量与平衡部门提出并经批准的装载方案及相应装载位上集装单元信息传递至货物装载系统货舱管理控制计算机中(图1所示为借助机载通信系统进行信息传递)；

3)货舱管理控制计算机结合录入的集装单元装载方案及相应装载位上集装单元信息，自动生成每个集装单元从舱门门槛处移动至最终装载位置的传输路径，以及按照传输路径移动所涉及的货物装载系统操作流程；

4)装载时，当集装单元通过货舱门槛时，通过安装于货舱门框上的初始信息识别模块读取集装单元信息标签或信息码的信息，并将该信息发送至集装单元信息处理设备上；

5)集装单元信息处理设备完成信息解码，并将信息发送至货舱管理控制计算机；

6)货舱管理控制计算机将此时位于门槛位置的集装单元的信息与其内存储的经批准的装载方案中的集装单元信息进行逐条对比，如不匹配，则向操作人员进行警示；如匹配，则货舱管理控制计算机将该集装单元的位置信息、移动路径发送至人机交互界面，同时，在人机交互界面上显示该集装单元装载所需开始的操作流程，供操作人员查看；

7)如匹配，则操作人员按照操作流程提示进行操作，控制集装单元进入货舱门区域，并进一步到达货舱内的相应装载通道出口处，此时，通过安装于各装载通道入口处的二次信息识别模块检测该集装单元信息标签或信息码的信息；

8)集装单元信息处理设备完成信息解码，并将该条信息发送至货舱管理控制计算机；

9)货舱管理控制计算机进一步将该集装单元信息与存储的装载方案中该装载通道内所需装载的集装单元信息进行对比，如匹配，则货舱管理控制计算机向人机交互界面发送可进一步操作的提示，由操作人员进行继续控制；如不匹配，则向操作人员进行警示，且下一步操作无效；

10)当该集装单元进入最终装载位后，在人机交互界面上显示该集装单元装载到位。

示例性的，图1中集装对应信息识别模块可以独立设置，亦可集成于货物装载系统控制模块中。

下面，以大型宽体飞机腹舱为例(对于主舱货物装载系统的同类用法，可参照实施)，对可双列装载某型集装单元的信息识别方法、系统操作指示方法以及系统运行方法进行描述。

本发明所述的集装单元信息检测、集装单元匹配分析、所装载集装单元最终装载位置分析、实际装载集装单元最终装载位置符合性分析、所装载集装单元移动至最终位置所需的相关货物装载系统的操作分析以及相关信息显示等功能，所涉及货物装载系统中相关设备/模块包括：货舱管理控制计算机、人机交互界面、集装单元信息识别模块、集装单元信息处理模块、限动模块。

本发明提供的检测集装单元信息的目的包括两方面，第一，检测实际装载的集装单元信息，并和批准的装载方案中的集装单元信息进行符合性对照，以防将不是本航班的集装单元错误的装载到本航班上，从而提升物资运输的准确性，同时，防止人为因素将集装单元位置装载错误，从而确保飞机重心的准确性，提升飞机飞行安全；第二，获得集装单元信息，即明确了该集装单元的装载位置，旨在提出该集装单元路径和最终装载位，为生成操作流程和方法提供基础。

鉴于此，结合集装单元信息识别目的，提出了集装单元信息识别模块的布置方案，其中，在货舱门框区域设置集装单元初始信息识别模块和集装单元信息处理设备；假设集装单元在货舱内沿飞机中轴线对称进行双列装载，即在货舱平直段每列集装单元装载通道入口处设置集装单元的二次信息识别模块，如图2所示。

示例性的，面向集装单元信息识别的货物装载系统运行流程包括：

a)仓储准备阶段

1)利用地面信息管理及编辑设备将集装单元信息录入集装单元信息标签或形成识别码；

2)将集装单元运输至停机位处。

b)装载准备阶段

1)通过如利用无线通信通过机载通信系统传递、或通过U盘传递，或通过手动输入等方式将经批准的装载方案及相应装载位上集装单元信息经人机交互界面传递/录入至货舱管理控制计算机中(图1所示为借助机载通信系统进行信息传递)；

2)货舱管理控制计算机将存储的经批准的装载方案在人机交互界面上显示，同时，自动生成每一个集装单元从货舱门槛处移动至最终装载位的移动轨迹、以及所需的操作流程，并存储；

3)将目标集装单元通过一定的途径从地面升至并传输至飞机货舱门口处。

c)集装单元装载

1)集装单元通过货舱门区域的初始信息识别模块；

①当目标集装单元进入并通过货舱门框时，通过初始信息识别模块读取集装单元信息；

②初始信息识别模块将检测到的集装单元信息发送至信息处理模块，并经处理后，发送至货舱管理控制计算机中；

③货舱管理控制计算机对当前拟通过货舱门框处的目标集装单元信息与已接收到的经批准的集装单元装载方案中的集装单元信息进行逐条对比，如不匹配，则警示；如匹配，则在人机交互界面上显示该目标集装单元的最终装载位、从当前位置移动至最终装载位的路径、从当前位置移动至最终装载位的操作流程；

示例性的，逐条对比包括：装载顺序的对比。

④操作人员按照人机交互界面上提示的操作流程进行货物装载系统的控制，实现将该目标集装单元传输至对应的装载通道，假设进入到最右侧位置且拟进入装载通道Ⅳ；

2)集装单元通过二次信息识别模块

①操作人员按照操作流程操作人机交互界面，控制目标集装单元进入装载通道Ⅳ，并通过二次信息识别模块；

②二次信息识别模块读取集装单元信息并发送至信息处理模块，由其进行解算后，再发送至货舱管理控制计算机中；

③货舱管理控制计算机中对二次信息识别模块读取的集装单元信息与经批准的集装单元装载方案中该通道内的集装单元信息进行逐条对比，以确定该集装单元是否是该装载通道内相应装载位上的集装单元，如不匹配，则警示；如匹配，则向操作人员显示可继续操作的信号；

3)操作人员按照操作流程操控人机交互界面，使集装单元从当前位置移动至目标装载位；

4)操作人员控制/手动使限动模块提升至锁定状态；

5)货舱管理控制计算机接收到限动模块提升到位的反馈信号，即确认该目标集装单元已装载至目标装载位，并在人机交互界面上显示的装载方案中改变该装载位的颜色；

6)重复本条1)至5)，继续进行下一集装单元的装载。

d)完成所有集装单元的装载；

1)将实际装载方案和对应的集装单元信息发送至飞机飞行管理系统，用于进一步验证飞机实际重心是否在重心限制范围内。