高空作業車控制裝置、方法及高空作業車與流程

2023-10-17 16:29:49 6

本發明涉及工程機械技術領域，尤其涉及一種高空作業車控制裝置、方法及高空作業車。

背景技術：

高空作業車是指運送工作人員和使用器材到現場並進行空中作業的專用車輛。高空作業車通過液壓或電動系統支配多支液壓油缸，能夠上下舉升進行作業，廣泛應用於電力、消防、交通、廣告、建築物外牆裝潢與清洗、園林維護、通訊設備維護和維修等多種高空作業領域。相對於傳統腳手架式高空作業，高空作業車因具有極高的高空作業安全性、環境適應性和作業效率，正逐漸替代腳手架，已成為目前主流的高空作業方式。高空作業車電氣控制包括上車控制與下車控制。上車控制又包括平臺控制和轉臺控制。下車控制主要是控制支腿以及上下車的互鎖功能，在高空作業時下車控制系統是嚴禁操作的。在施工過程中，下車必須保持安全，可靠。下車控制一旦出現問題，就有可能會造成人員傷亡以及車輛的損壞等。但是，現有的高空作業車控制中沒有加入冗餘控制，控制系統的可靠性難以得到保證。

技術實現要素：

有鑑於此，本發明要解決的一個技術問題是提供一種高空作業車控制裝置、方法及高空作業車。

根據本發明的一個方面，提供一種高空作業車控制裝置，包括：工作控制模塊、備用控制模塊和檢測及選通模塊；所述檢測及選通模塊分別與所述工作控制模塊和所述備用控制模塊電連接；所述檢測及選通模塊實時檢測所述工作控制模塊的工作狀態，在確定所述工作控制模塊出現故障的狀態下，向所述備用控制模塊發送切換信號；所述備用控制模塊接收到所述切換信號後切換到工作狀態。

可選地，還包括：檢測模塊；所述工作控制模塊和所述備用控制模塊分別與所述檢測模塊、高空作業車的驅動裝置電連接；處於工作狀態的所述工作控制模塊或所述備用控制模塊接收控制命令以及所述檢測模塊採集的檢測信息，基於控制命令和/或所述檢測信息向所述驅動裝置發送控制信號。

可選地，所述檢測模塊包括：支腿狀態檢測模塊；所述驅動裝置包括：臂架驅動裝置；所述工作控制模塊和所述備用控制模塊分別與所述支腿狀態檢測模塊、所述臂架驅動裝置電連接；處於工作狀態的所述工作控制模塊或所述備用控制模塊接收所述支腿狀態檢測模塊採集的支腿狀態信息，當基於所述支腿狀態信息確定水平支腿未伸到位或垂直支腿出現軟腿故障時，向所述臂架驅動裝置發送控制信號，用以控制高空作業車的上車臂架停止運行，並發送報警信息。

可選地，所述驅動裝置包括：支腿驅動裝置；所述工作控制模塊和所述備用控制模塊分別與所述支腿驅動裝置電連接；處於工作狀態的所述工作控制模塊或所述備用控制模塊根據單邊伸出控制命令向所述支腿驅動裝置發送控制信號，用以控制位於高空作業車一側的水平支腿伸出，進行單邊作業。

可選地，所述驅動裝置包括：轉臺驅動裝置；所述工作控制模塊和所述備用控制模塊分別與所述轉臺驅動裝置電連接；在進行單邊作業期間，處於工作狀態的所述工作控制模塊或所述備用控制模塊通過向所述轉臺驅動裝置發送控制信號，禁止所述上車臂架向高空作業車的另一側迴轉。

可選地，所述檢測模塊包括：臂架狀態檢測模塊；所述工作控制模塊和所述備用控制模塊分別與所述臂架狀態檢測模塊電連接；處於工作狀態的所述工作控制模塊或所述備用控制模塊接收所述臂架狀態檢測模塊採集的上車臂架狀態信息，當基於所述上車臂架狀態信息確定工作臂脫離工作臂支架時，向所述支腿驅動裝置發送控制信號，用以控制水平支腿和垂直支腿停止運行。

可選地，所述檢測模塊包括：發動機狀態檢測模塊；所述工作控制模塊和所述備用控制模塊分別與所述發動機狀態檢測模塊電連接；處於工作狀態的所述工作控制模塊或所述備用控制模塊接收所述發動機狀態檢測模塊採集的發動機轉速信息，當確定發動機轉速超過預設的轉速閾值時，向所述支腿驅動裝置和/或所述臂架驅動裝置發送控制信號，用以控制支腿和/或上車臂架停止運行。

可選地，所述檢測模塊包括：剎車狀態檢測模塊；所述工作控制模塊和所述備用控制模塊分別與所述剎車狀態檢測模塊電連接；處於工作狀態的所述工作控制模塊或所述備用控制模塊接收所述剎車狀態檢測模塊採集的底盤手剎、取力器的狀態信息，當基於所述底盤手剎、取力器的狀態信息確定手剎未拉起、取力器未置於取力狀態時，向所述驅動裝置發送控制信號，用以控制高空作業車整車停止作業。

可選地，監測顯示模塊，用於顯示高空作業車的狀態信息以及警報信息；所述工作控制模塊和所述備用控制模塊分別與所述監測顯示模塊電連接。

根據本發明的另一方面，提供一種高空作業車，包括：如上所述的高空作業車控制裝置。

根據本發明的又一方面，提供一種高空作業車控制方法，包括：實時檢測工作控制模塊的工作狀態；如果確定所述工作控制模塊出現故障，則向備用控制模塊發送切換信號；備用控制模塊接收到所述切換信號後切換到工作狀態。

可選地，處於工作狀態的所述工作控制模塊或所述備用控制模塊接收控制命令以及檢測信息，基於所述控制命令和/或所述檢測信息向高空作業車的驅動裝置發送控制信號。

可選地，所述驅動裝置包括：臂架驅動裝置；處於工作狀態的所述工作控制模塊或所述備用控制模塊接收支腿狀態信息，如果基於所述支腿狀態信息確定水平支腿未伸到位或垂直支腿出現軟腿故障時，則向所述臂架驅動裝置發送控制信號，用以控制高空作業車的上車臂架停止運行，並發送報警信息。

可選地，所述驅動裝置包括：支腿驅動裝置；處於工作狀態的所述工作控制模塊或所述備用控制模塊根據單邊伸出控制命令向所述支腿驅動裝置發送控制信號，用以控制位於高空作業車一側的水平支腿伸出，進行單邊作業；在進行單邊作業期間，處於工作狀態的所述工作控制模塊或所述備用控制模塊通過向所述轉臺驅動裝置發送控制信號，禁止所述上車臂架向高空作業車的另一側迴轉。

可選地，處於工作狀態的所述工作控制模塊或所述備用控制模塊接收上車臂架狀態信息，如果基於所述上車臂架狀態信息確定工作臂脫離工作臂支架，則向所述支腿驅動裝置發送控制信號，用以控制水平支腿和垂直支腿停止運行。

可選地，處於工作狀態的所述工作控制模塊或所述備用控制模塊接收發動機轉速信息，當確定發動機轉速超過預設的轉速閾值時向所述支腿驅動裝置和/或所述臂架驅動裝置發送控制信號，用以控制支腿和/或上車臂架停止運行。

可選地，處於工作狀態的所述工作控制模塊或所述備用控制模塊接收底盤手剎、取力器的狀態信息，如果基於所述底盤手剎、取力器的狀態信息確定手剎未拉起、取力器未置於取力狀態時，向所述驅動裝置發送控制信號，用以控制高空作業車整車停止作業。

本發明的高空作業車控制裝置、方法及高空作業車，檢測及選通模塊實時檢測工作控制模塊的工作狀態，如果工作控制模塊出現故障，備用控制模塊對工作控制模塊進行快速切換，使整個控制工作穩定，提高控制的可靠性。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作一簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動性的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為根據本發明的高空作業車控制裝置的一個實施例的模塊示意圖；

圖2為根據本發明的高空作業車控制裝置的另一個實施例的模塊示意圖；

圖3為根據本發明的高空作業車控制裝置的又一個實施例的模塊示意圖；

圖4為根據本發明的高空作業車控制方法的一個實施例的流程示意圖。

具體實施方式

下面參照附圖對本發明進行更全面的描述，其中說明本發明的示例性實施例。下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。

本發明提供一種高空作業車控制裝置，如圖1所示，高空作業車控制裝置包括：工作控制模塊1、備用控制模塊2和檢測及選通模塊3。檢測及選通模塊3分別與工作控制模塊1和備用控制模塊2電連接。檢測及選通模塊2實時檢測工作控制模塊1的工作狀態，在確定工作控制模塊1出現故障的狀態下，向備用控制模塊2發送切換信號。備用控制模塊2接收到切換信號後切換到工作狀態。

工作控制模塊1、備用控制模塊2和檢測及選通模塊3可以實現為單片機、單板機、plc、集成電路等。在工作控制模塊1工作正常時，備用控制模塊2不進行工作。檢測及選通模塊2可以採用多種方式檢測檢測工作控制模塊1的工作狀態，例如接收工作控制模塊1發送的狀態信號，基於狀態信號確定工作控制模塊1是否出現故障等。

上述實施例中的高空作業車控制裝置，為保證高空作業的安全性，在原有控制系統的基礎上加入冗餘控制，能夠預防控制系統在高空作業過程中出現難以預測的安全問題。

工作控制模塊1可以為下車控制模塊等，將一個控制模塊作為高空作業車的下車控制模塊的備用控制模塊2。備用控制模塊2與工作控制模塊1通過檢測及選通模塊3的檢測電路進行檢測，一旦工作控制模塊1出現問題，備用控制模塊2就會對工作控制模塊1進行快速切換，使整個下車控制系統工作穩定、安全，能夠快速地、安全地、有效地處理高空作業車在工作狀態中出現的無法預測的問題，提高整個控制系統的可靠性，增強市場競爭力。

在一個實施例中，工作控制模塊1和備用控制模塊2分別與檢測模塊3、高空作業車的驅動裝置電連接，處於工作狀態的工作控制模塊1或備用控制模塊2接收控制命令以及檢測模塊採集的檢測信息，基於控制命令、檢測信息向驅動裝置發送控制信號。

驅動裝置可以有多種，檢測模塊可以有多種，可以採集多種檢測信息。工作控制模塊1和備用控制模塊2可以與支腿狀態檢測傳感器、回收位置檢測傳感器、下車電磁閥、點火繼電器、下車搖杆、下車狀態指示燈、下車報警蜂鳴器、模式選擇開關、下車急停按鈕等進行連接。工作人員可以通過控制箱上面的驅動按鈕來完成各項所需功能。

如圖2所示，工作控制模塊1和備用控制模塊2與各驅動裝置及顯示設備、各種檢測模塊(包括多種傳感器)通過can總線5連接，電源模塊4可以給檢測及選通模塊2以及工作控制模塊1和備用控制模塊2供電。高空作業車控制裝置可以實現的主要功能包括支腿狀態檢測及顯示、單邊作業功能、上下車互鎖功能、底盤手剎取力器狀態採集功能、自動調節油門功能等。

當高空作業車在正常工作過程中，工作控制模塊1出現意外，檢測及選通模塊2經過快速的研判，將備用控制模塊2迅速切換到工作狀態，以保證施工作業能夠安全、有序的完成，避免不必要的損失，同時還將出現的問題顯示在顯示設備上。

如圖3所示，工作控制模塊1和備用控制模塊2分別與支腿狀態檢測模塊61、臂架驅動裝置71電連接。處於工作狀態的工作控制模塊1或備用控制模塊2接收支腿狀態檢測模塊61採集的支腿狀態信息，當基於支腿狀態信息確定水平支腿未伸到位或垂直支腿出現軟腿故障時，向臂架驅動裝置71發送控制信號，用以控制高空作業車的上車臂架停止運行，並發送報警信息。軟腿故障是指支腿離地或未撐實故障。

工作控制模塊1和備用控制模塊2設置有水平支腿全伸檢測以及垂直支腿軟腿檢測，並有相應狀態指示，當任一支腿未伸到位或軟腿時，禁止上車臂架動作，系統發出報警提醒。監測顯示模塊9顯示各種高空作業車的狀態信息以及警報信息，工作控制模塊1和備用控制模塊2分別與監測顯示模塊9電連接。

工作控制模塊1和備用控制模塊2分別與支腿驅動裝置72電連接。處於工作狀態的工作控制模塊1或備用控制模塊2根據單邊伸出控制命令向支腿驅動裝置72發送控制信號，用以控制位於高空作業車一側的水平支腿伸出，進行單邊作業。在進行單邊作業期間，處於工作狀態的工作控制模塊1或備用控制模塊2通過向轉臺驅動裝置73發送控制信號，禁止上車臂架向高空作業車的另一側迴轉。

在不同寬度的路面下,通過處於工作狀態的工作控制模塊1或備用控制模塊2可根據需要選擇單邊水平支腿伸出，當僅有一側水平支腿全伸時，自動限制臂架往水平支腿未全伸一側迴轉，當四條水平支腿均未全伸時，臂架自動限制在小幅度範圍內迴轉，任意一垂直支腿出現軟腿，自動限制工作臂動作。

工作控制模塊1和備用控制模塊2分別與臂架狀態檢測模塊62電連接。處於工作狀態的工作控制模塊1或備用控制模塊2接收臂架狀態檢測模塊62採集的上車臂架狀態信息，當基於上車臂架狀態信息確定工作臂脫離工作臂支架時，向支腿驅動裝置72發送控制信號，用以控制水平支腿和垂直支腿停止運行。當工作臂脫離工作臂支架時，即使操作支腿，支腿也不會動作，從而實現整車的上下車互鎖功能。

工作控制模塊1和備用控制模塊2分別與發動機狀態檢測模塊63電連接。處於工作狀態的工作控制模塊1或備用控制模塊2接收發動機狀態檢測模塊63採集的發動機轉速信息，當確定發動機轉速超過預設的轉速閾值時，向支腿驅動裝置72、臂架驅動裝置71發送控制信號，用以控制支腿、上車臂架停止運行。當操作支腿或上車動作時，發動機轉速隨之提高，操作停止後發動機自動恢復到怠速狀態。

工作控制模塊1和備用控制模塊2分別與剎車狀態檢測模塊64電連接。處於工作狀態的工作控制模塊1或備用控制模塊2接收剎車狀態檢測模塊64採集的底盤手剎、取力器的狀態信息，當基於底盤手剎、取力器的狀態信息確定手剎未拉起、取力器未置於取力狀態時，向驅動裝置發送控制信號，用以控制高空作業車整車停止作業。通過採集底盤手剎、取力器的狀態，對整車動作進行保護。當手剎未拉起、取力器未置於取力狀態時，禁止整車動作。

在一個實施例中，本發明提供一種高空作業車，包括如上任一實施例的高空作業車控制裝置。

圖4為根據本發明的高空作業車控制方法的一個實施例的流程示意圖，如圖4所示：

步驟401，實時檢測工作控制模塊的工作狀態。

步驟402，如果確定工作控制模塊出現故障，則向備用控制模塊發送切換信號。

步驟403，備用控制模塊接收到切換信號後切換到工作狀態。

處於工作狀態的工作控制模塊或備用控制模塊接收控制命令以及檢測信息，基於控制命令、檢測信息向高空作業車的驅動裝置發送控制信號。

在一個實施例中，處於工作狀態的工作控制模塊或備用控制模塊接收支腿狀態信息，如果基於支腿狀態信息確定水平支腿未伸到位或垂直支腿出現軟腿故障時，則向臂架驅動裝置發送控制信號，用以控制高空作業車的上車臂架停止運行，並發送報警信息。

處於工作狀態的工作控制模塊或備用控制模塊根據單邊伸出控制命令向支腿驅動裝置發送控制信號，用以控制位於高空作業車一側的水平支腿伸出，進行單邊作業。在進行單邊作業期間，處於工作狀態的工作控制模塊或備用控制模塊通過向轉臺驅動裝置發送控制信號，禁止上車臂架向高空作業車的另一側迴轉。

處於工作狀態的工作控制模塊或備用控制模塊接收上車臂架狀態信息，如果基於上車臂架狀態信息確定工作臂脫離工作臂支架，則向支腿驅動裝置發送控制信號，用以控制水平支腿和垂直支腿停止運行。

處於工作狀態的工作控制模塊或備用控制模塊接收發動機轉速信息，當確定發動機轉速超過預設的轉速閾值時向支腿驅動裝置、臂架驅動裝置發送控制信號，用以控制支腿和/或上車臂架停止運行。

處於工作狀態的工作控制模塊或備用控制模塊接收底盤手剎、取力器的狀態信息，如果基於底盤手剎、取力器的狀態信息確定手剎未拉起、取力器未置於取力狀態時，向驅動裝置發送控制信號，用以控制高空作業車整車停止作業。

上述實施例中的高空作業車控制裝置、方法及高空作業車，檢測及選通模塊實時檢測工作控制模塊的工作狀態，如果工作控制模塊出現故障，備用控制模塊對工作控制模塊進行快速切換，使整個控制工作穩定、可靠，能夠快速地、安全地、有效地處理高空作業車在工作狀態中出現的無法預測的安全問題，提高整個控制的可靠性，增強市場競爭力。

可能以許多方式來實現本發明的方法和系統。例如，可通過軟體、硬體、固件或者軟體、硬體、固件的任何組合來實現本發明的方法和系統。用於方法的步驟的上述順序僅是為了進行說明，本發明的方法的步驟不限於以上具體描述的順序，除非以其它方式特別說明。此外，在一些實施例中，還可將本發明實施為記錄在記錄介質中的程序，這些程序包括用於實現根據本發明的方法的機器可讀指令。因而，本發明還覆蓋存儲用於執行根據本發明的方法的程序的記錄介質。

本發明的描述是為了示例和描述起見而給出的，而並不是無遺漏的或者將本發明限於所公開的形式。很多修改和變化對於本領域的普通技術人員而言是顯然的。選擇和描述實施例是為了更好說明本發明的原理和實際應用，並且使本領域的普通技術人員能夠理解本發明從而設計適於特定用途的帶有各種修改的各種實施例。