本發明涉及飛機地面保障設備，更具體地說，涉及一種飛機除冰作業裝置及方法。
背景技術：
1、目前，機場廣泛使用的自行式飛機除冰車多采用車載即時加熱系統。如elephantbeta型除冰車，其工作模式是：車輛攜帶常溫除冰液，通過大功率車載柴油鍋爐（例如功率達574kw）將液體即時加熱至工作溫度（如從15°c加熱至80°c需約50分鐘），然后由發動機驅動的液壓泵或電動泵將加熱后的除冰液泵送至高空作業臂末端的噴槍進行噴灑。
2、然而上述技術方案存在一些缺陷：
3、1.安全隱患突出：車載燃燒器存在明火，在機場禁區、燃油設施附近有潛在火災風險；同事，柴油發動機持續運轉排放尾氣，不符合機場區域日益嚴格的環保要求。
4、2.系統復雜且維護成本高：車輛集成有鍋爐、燃燒器、泵、復雜的控制系統，部件繁多，制造成本和維護難度大，故障率相對較高。
5、3.作業模式單一：現有技術通常采用單一連續噴射模式，無論冰層是疏松的霜雪還是堅硬的明冰，均以恒定流量噴灑。這種模式對于厚硬冰層清除效率有限，且大量除冰液在沖擊后迅速流淌脫落，未能充分發揮其熱化學融冰效能，導致除冰液消耗量大，經濟性不佳。
6、4、能源效率局部偏低：車載加熱系統在車輛轉場、待命或進行小流量精細作業時，為維持液溫仍需持續運行或頻繁啟停，存在顯著的“空耗”燃料現象，整體能源利用效率有待提升。
技術實現思路
1、本發明提供一種飛機除冰作業裝置及方法，旨在提出了一種地面預加熱儲能和車載無熱源氮氣驅動裝置，提高飛機除冰作業的安全性、協同性。
2、為實現上述目的，本發明提供了一種飛機除冰作業裝置，包括：
3、地面預加熱與加注模塊；
4、車載除冰作業模塊，包括電動底盤、設置于所述電動底盤上的承壓保溫液罐、噴灑單元以及車載惰性氣體動力單元；所述車載惰性氣體動力單元包括高壓氮氣源、壓力調節單元及連接管路；所述高壓氮氣源通過所述壓力調節單元與所述承壓保溫液罐的頂部氣相空間連通，為承壓保溫液罐內除冰液或防冰液提供噴灑驅動力；所述承壓保溫液罐的罐體壁為保溫結構；所述噴灑單元入口與所述承壓保溫液罐或所述車載惰性氣體動力單元連通，當噴灑單元入口與所述承壓保溫液罐連通時，此時噴灑單元噴灑除冰液或防冰液；
5、所述地面預加熱與加注模塊在所述車載除冰作業模塊作業前，向所述承壓保溫液罐內加注已預熱至工作溫度的除冰液或防冰液。
6、在一個實施例中，所述高壓氮氣源由多個高壓氮氣瓶通過匯流排并聯組成，并采用模塊化快換接口安裝于所述電動底盤上；
7、所述高壓氮氣源包括高壓氣瓶組，所述高壓氣瓶組包含若干個碳纖維纏繞氮氣瓶。
8、在一個實施例中，所述地面預加熱與加注單元優先在電網用電低谷時段運行，以將除冰液或防冰液集中加熱并儲存。
9、在一個實施例中，所述承壓保溫液罐的有效容積為7000-7500l，所述承壓保溫液罐包括由內至外依次設置的承壓內膽、第一保溫層、空氣夾層、第二保溫層以及外保護層。
10、在一個實施例中，所述壓力調節單元為先導式減壓閥。
11、在一個實施例中，所述裝置還包括控制模塊，所述控制模塊包括控制器、設于所述承壓保溫液罐上的溫度傳感器和液位計、以及設于管路或罐體上的壓力傳感器；
12、所述控制器接收所述溫度傳感器、液位計和壓力傳感器的信號；
13、在除冰作業時，所述控制器根據預設的壓力設定值及所述壓力傳感器的信號反饋，控制所述壓力調節單元，調節承壓保溫液罐內由氮氣提供的噴灑驅動力，以維持穩定的噴灑壓力；
14、所述控制模塊控制所述噴灑單元的啟閉，并控制所述噴灑單元的噴射閥執行連續噴射模式或脈沖噴射模式。
15、一種飛機除冰作業方法，由如所述的飛機除冰作業裝置實現，包括：
16、s1，在所述地面預加熱與加注模塊中，將除冰液或防冰液集中加熱至預設溫度，完成對所述承壓保溫液罐的加注；
17、s2，車輛在行駛至作業點及等待指令期間，所述承壓保溫液罐持續維持液溫，所述車載除冰作業模塊處于不耗能的待機狀態；
18、s3，作業就位后，啟動所述高壓氮氣源，通過所述壓力調節單元向所述承壓保溫液罐內充入氮氣，建立預設工作壓力；
19、s4，開啟所述噴灑單元，根據飛機表面冰的情況選擇作業模式，具體包括：
20、當選擇連續噴射模式時，罐內預熱的除冰液或防冰液在氮氣壓力驅動下持續噴出；
21、當選擇脈沖噴射模式時，所述控制器控制所述噴灑單元的噴射閥以設定的頻率和占空比周期性啟閉，使除冰液或防冰液以間斷的、高瞬時動能的液團形式沖擊冰層；
22、在連續噴射模式或脈沖噴射模式下，所述控制器均通過調節所述壓力調節單元來補償因液位下降導致的氣相空間變化，以保持噴灑壓力穩定；
23、s5，關閉噴灑，切斷氣源。
24、在一個實施例中，在所述脈沖噴射模式下，噴灑單元的噴射閥的開關頻率為0.5-5hz，單個脈沖的持續時間為0.2-2秒，目標瞬時流量最大為150?l/min。
25、在一個實施例中，所述根據飛機表面冰的情況選擇作業模式具體包括：
26、s41：通過視覺傳感器或紅外熱像儀，評估飛機待除冰表面的冰情；
27、s42：根據評估結果，執行以下模式選擇邏輯：
28、若冰情主要為松散的干雪、霜或厚度小于2mm的薄冰，則選擇連續噴射模式；
29、若冰情為厚度大于2mm的濕雪、明冰或混合冰層，則優先選擇脈沖噴射模式；
30、s43：當選擇脈沖噴射模式時，所述控制器進一步根據冰層預估厚度調整脈沖參數：冰層越厚，設定的單次脈沖持續時間越長，脈沖間隔越短。
31、在一個實施例中，在步驟s1中，使用移動式加注車將地面站預熱的除冰液或防冰液轉運至作業現場，為所述車載除冰作業模塊進行補液。
32、本發明具有如下有益效果：
33、安全性：以惰性氣體氮氣為動力源，無燃燒過程，從根本上消除了明火和廢氣污染，特別適用于對安全有極致要求的機場環境。
34、可靠性：省去了復雜的車載加熱鍋爐和燃油系統，以及大功率液泵，系統結構大幅簡化，潛在故障點減少，可靠性顯著提升，維護成本降低。
35、靈活性：車輛抵達即可作業，省去了車載加熱所需的預熱時間，尤其適合突發性、高頻率的除冰任務，根據冰情選擇不同的除冰方式：平時情況下連續噴射模式，并能根據冰情使用不同的噴灑模式。在遇到特別堅硬的冰層時，切換至脈沖模式進行重點清除。調度靈活性極佳。
36、節能：實現零排放作業。結合地面集中加熱，可能利用低谷電力或更高效的加熱方式，整體能效更優。
1.一種飛機除冰作業裝置，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的飛機除冰作業裝置，其特征在于，所述高壓氮氣源由多個高壓氮氣瓶通過匯流排并聯組成，并采用模塊化快換接口安裝于所述電動底盤上；
3.根據權利要求1所述的飛機除冰作業裝置，其特征在于，所述地面預加熱與加注單元優先在電網用電低谷時段運行，以將除冰液或防冰液集中加熱并儲存。
4.根據權利要求1所述的飛機除冰作業裝置，其特征在于，所述承壓保溫液罐的有效容積為7000-7500l；
5.根據權利要求1所述的飛機除冰作業裝置，其特征在于，所述壓力調節單元為先導式減壓閥。
6.根據權利要求1所述的飛機除冰作業裝置，其特征在于，所述裝置還包括控制模塊，所述控制模塊包括控制器、設于所述承壓保溫液罐上的溫度傳感器和液位計、以及設于管路或罐體上的壓力傳感器；
7.一種飛機除冰作業方法，由如權利要求1-6任一項所述的飛機除冰作業裝置實現，包括：
8.根據權利要求7所述的飛機除冰作業方法，其特征在于，在所述脈沖噴射模式下，噴灑單元的噴射閥的開關頻率為0.5-5?hz，單個脈沖的持續時間為0.2-2秒，目標瞬時流量最大為150?l/min。
9.根據權利要求7所述的飛機除冰作業方法，其特征在于，所述根據飛機表面冰的情況選擇作業模式具體包括：
10.根據權利要求7所述的飛機除冰作業方法，其特征在于，在步驟s1中，使用移動式加注車將地面站預熱的除冰液或防冰液轉運至作業現場，對所述車載除冰作業模塊進行補液。