高空作业车控制装置、方法及高空作业车与流程

本发明涉及工程机械技术领域，尤其涉及一种高空作业车控制装置、方法及高空作业车。

背景技术：

高空作业车是指运送工作人员和使用器材到现场并进行空中作业的专用车辆。高空作业车通过液压或电动系统支配多支液压油缸，能够上下举升进行作业，广泛应用于电力、消防、交通、广告、建筑物外墙装潢与清洗、园林维护、通讯设备维护和维修等多种高空作业领域。相对于传统脚手架式高空作业，高空作业车因具有极高的高空作业安全性、环境适应性和作业效率，正逐渐替代脚手架，已成为目前主流的高空作业方式。高空作业车电气控制包括上车控制与下车控制。上车控制又包括平台控制和转台控制。下车控制主要是控制支腿以及上下车的互锁功能，在高空作业时下车控制系统是严禁操作的。在施工过程中，下车必须保持安全，可靠。下车控制一旦出现问题，就有可能会造成人员伤亡以及车辆的损坏等。但是，现有的高空作业车控制中没有加入冗余控制，控制系统的可靠性难以得到保证。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明要解决的一个技术问题是提供一种高空作业车控制装置、方法及高空作业车。

根据本发明的一个方面，提供一种高空作业车控制装置，包括：工作控制模块、备用控制模块和检测及选通模块；所述检测及选通模块分别与所述工作控制模块和所述备用控制模块电连接；所述检测及选通模块实时检测所述工作控制模块的工作状态，在确定所述工作控制模块出现故障的状态下，向所述备用控制模块发送切换信号；所述备用控制模块接收到所述切换信号后切换到工作状态。

可选地，还包括：检测模块；所述工作控制模块和所述备用控制模块分别与所述检测模块、高空作业车的驱动装置电连接；处于工作状态的所述工作控制模块或所述备用控制模块接收控制命令以及所述检测模块采集的检测信息，基于控制命令和/或所述检测信息向所述驱动装置发送控制信号。

可选地，所述检测模块包括：支腿状态检测模块；所述驱动装置包括：臂架驱动装置；所述工作控制模块和所述备用控制模块分别与所述支腿状态检测模块、所述臂架驱动装置电连接；处于工作状态的所述工作控制模块或所述备用控制模块接收所述支腿状态检测模块采集的支腿状态信息，当基于所述支腿状态信息确定水平支腿未伸到位或垂直支腿出现软腿故障时，向所述臂架驱动装置发送控制信号，用以控制高空作业车的上车臂架停止运行，并发送报警信息。

可选地，所述驱动装置包括：支腿驱动装置；所述工作控制模块和所述备用控制模块分别与所述支腿驱动装置电连接；处于工作状态的所述工作控制模块或所述备用控制模块根据单边伸出控制命令向所述支腿驱动装置发送控制信号，用以控制位于高空作业车一侧的水平支腿伸出，进行单边作业。

可选地，所述驱动装置包括：转台驱动装置；所述工作控制模块和所述备用控制模块分别与所述转台驱动装置电连接；在进行单边作业期间，处于工作状态的所述工作控制模块或所述备用控制模块通过向所述转台驱动装置发送控制信号，禁止所述上车臂架向高空作业车的另一侧回转。

可选地，所述检测模块包括：臂架状态检测模块；所述工作控制模块和所述备用控制模块分别与所述臂架状态检测模块电连接；处于工作状态的所述工作控制模块或所述备用控制模块接收所述臂架状态检测模块采集的上车臂架状态信息，当基于所述上车臂架状态信息确定工作臂脱离工作臂支架时，向所述支腿驱动装置发送控制信号，用以控制水平支腿和垂直支腿停止运行。

可选地，所述检测模块包括：发动机状态检测模块；所述工作控制模块和所述备用控制模块分别与所述发动机状态检测模块电连接；处于工作状态的所述工作控制模块或所述备用控制模块接收所述发动机状态检测模块采集的发动机转速信息，当确定发动机转速超过预设的转速阈值时，向所述支腿驱动装置和/或所述臂架驱动装置发送控制信号，用以控制支腿和/或上车臂架停止运行。

可选地，所述检测模块包括：刹车状态检测模块；所述工作控制模块和所述备用控制模块分别与所述刹车状态检测模块电连接；处于工作状态的所述工作控制模块或所述备用控制模块接收所述刹车状态检测模块采集的底盘手刹、取力器的状态信息，当基于所述底盘手刹、取力器的状态信息确定手刹未拉起、取力器未置于取力状态时，向所述驱动装置发送控制信号，用以控制高空作业车整车停止作业。

可选地，监测显示模块，用于显示高空作业车的状态信息以及警报信息；所述工作控制模块和所述备用控制模块分别与所述监测显示模块电连接。

根据本发明的另一方面，提供一种高空作业车，包括：如上所述的高空作业车控制装置。

根据本发明的又一方面，提供一种高空作业车控制方法，包括：实时检测工作控制模块的工作状态；如果确定所述工作控制模块出现故障，则向备用控制模块发送切换信号；备用控制模块接收到所述切换信号后切换到工作状态。

可选地，处于工作状态的所述工作控制模块或所述备用控制模块接收控制命令以及检测信息，基于所述控制命令和/或所述检测信息向高空作业车的驱动装置发送控制信号。

可选地，所述驱动装置包括：臂架驱动装置；处于工作状态的所述工作控制模块或所述备用控制模块接收支腿状态信息，如果基于所述支腿状态信息确定水平支腿未伸到位或垂直支腿出现软腿故障时，则向所述臂架驱动装置发送控制信号，用以控制高空作业车的上车臂架停止运行，并发送报警信息。

可选地，所述驱动装置包括：支腿驱动装置；处于工作状态的所述工作控制模块或所述备用控制模块根据单边伸出控制命令向所述支腿驱动装置发送控制信号，用以控制位于高空作业车一侧的水平支腿伸出，进行单边作业；在进行单边作业期间，处于工作状态的所述工作控制模块或所述备用控制模块通过向所述转台驱动装置发送控制信号，禁止所述上车臂架向高空作业车的另一侧回转。

可选地，处于工作状态的所述工作控制模块或所述备用控制模块接收上车臂架状态信息，如果基于所述上车臂架状态信息确定工作臂脱离工作臂支架，则向所述支腿驱动装置发送控制信号，用以控制水平支腿和垂直支腿停止运行。

可选地，处于工作状态的所述工作控制模块或所述备用控制模块接收发动机转速信息，当确定发动机转速超过预设的转速阈值时向所述支腿驱动装置和/或所述臂架驱动装置发送控制信号，用以控制支腿和/或上车臂架停止运行。

可选地，处于工作状态的所述工作控制模块或所述备用控制模块接收底盘手刹、取力器的状态信息，如果基于所述底盘手刹、取力器的状态信息确定手刹未拉起、取力器未置于取力状态时，向所述驱动装置发送控制信号，用以控制高空作业车整车停止作业。

本发明的高空作业车控制装置、方法及高空作业车，检测及选通模块实时检测工作控制模块的工作状态，如果工作控制模块出现故障，备用控制模块对工作控制模块进行快速切换，使整个控制工作稳定，提高控制的可靠性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为根据本发明的高空作业车控制装置的一个实施例的模块示意图；

图2为根据本发明的高空作业车控制装置的另一个实施例的模块示意图；

图3为根据本发明的高空作业车控制装置的又一个实施例的模块示意图；

图4为根据本发明的高空作业车控制方法的一个实施例的流程示意图。

具体实施方式

下面参照附图对本发明进行更全面的描述，其中说明本发明的示例性实施例。下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提供一种高空作业车控制装置，如图1所示，高空作业车控制装置包括：工作控制模块1、备用控制模块2和检测及选通模块3。检测及选通模块3分别与工作控制模块1和备用控制模块2电连接。检测及选通模块2实时检测工作控制模块1的工作状态，在确定工作控制模块1出现故障的状态下，向备用控制模块2发送切换信号。备用控制模块2接收到切换信号后切换到工作状态。

工作控制模块1、备用控制模块2和检测及选通模块3可以实现为单片机、单板机、plc、集成电路等。在工作控制模块1工作正常时，备用控制模块2不进行工作。检测及选通模块2可以采用多种方式检测检测工作控制模块1的工作状态，例如接收工作控制模块1发送的状态信号，基于状态信号确定工作控制模块1是否出现故障等。

上述实施例中的高空作业车控制装置，为保证高空作业的安全性，在原有控制系统的基础上加入冗余控制，能够预防控制系统在高空作业过程中出现难以预测的安全问题。

工作控制模块1可以为下车控制模块等，将一个控制模块作为高空作业车的下车控制模块的备用控制模块2。备用控制模块2与工作控制模块1通过检测及选通模块3的检测电路进行检测，一旦工作控制模块1出现问题，备用控制模块2就会对工作控制模块1进行快速切换，使整个下车控制系统工作稳定、安全，能够快速地、安全地、有效地处理高空作业车在工作状态中出现的无法预测的问题，提高整个控制系统的可靠性，增强市场竞争力。

在一个实施例中，工作控制模块1和备用控制模块2分别与检测模块3、高空作业车的驱动装置电连接，处于工作状态的工作控制模块1或备用控制模块2接收控制命令以及检测模块采集的检测信息，基于控制命令、检测信息向驱动装置发送控制信号。

驱动装置可以有多种，检测模块可以有多种，可以采集多种检测信息。工作控制模块1和备用控制模块2可以与支腿状态检测传感器、回收位置检测传感器、下车电磁阀、点火继电器、下车摇杆、下车状态指示灯、下车报警蜂鸣器、模式选择开关、下车急停按钮等进行连接。工作人员可以通过控制箱上面的驱动按钮来完成各项所需功能。

如图2所示，工作控制模块1和备用控制模块2与各驱动装置及显示设备、各种检测模块(包括多种传感器)通过can总线5连接，电源模块4可以给检测及选通模块2以及工作控制模块1和备用控制模块2供电。高空作业车控制装置可以实现的主要功能包括支腿状态检测及显示、单边作业功能、上下车互锁功能、底盘手刹取力器状态采集功能、自动调节油门功能等。

当高空作业车在正常工作过程中，工作控制模块1出现意外，检测及选通模块2经过快速的研判，将备用控制模块2迅速切换到工作状态，以保证施工作业能够安全、有序的完成，避免不必要的损失，同时还将出现的问题显示在显示设备上。

如图3所示，工作控制模块1和备用控制模块2分别与支腿状态检测模块61、臂架驱动装置71电连接。处于工作状态的工作控制模块1或备用控制模块2接收支腿状态检测模块61采集的支腿状态信息，当基于支腿状态信息确定水平支腿未伸到位或垂直支腿出现软腿故障时，向臂架驱动装置71发送控制信号，用以控制高空作业车的上车臂架停止运行，并发送报警信息。软腿故障是指支腿离地或未撑实故障。

工作控制模块1和备用控制模块2设置有水平支腿全伸检测以及垂直支腿软腿检测，并有相应状态指示，当任一支腿未伸到位或软腿时，禁止上车臂架动作，系统发出报警提醒。监测显示模块9显示各种高空作业车的状态信息以及警报信息，工作控制模块1和备用控制模块2分别与监测显示模块9电连接。

工作控制模块1和备用控制模块2分别与支腿驱动装置72电连接。处于工作状态的工作控制模块1或备用控制模块2根据单边伸出控制命令向支腿驱动装置72发送控制信号，用以控制位于高空作业车一侧的水平支腿伸出，进行单边作业。在进行单边作业期间，处于工作状态的工作控制模块1或备用控制模块2通过向转台驱动装置73发送控制信号，禁止上车臂架向高空作业车的另一侧回转。

在不同宽度的路面下,通过处于工作状态的工作控制模块1或备用控制模块2可根据需要选择单边水平支腿伸出，当仅有一侧水平支腿全伸时，自动限制臂架往水平支腿未全伸一侧回转，当四条水平支腿均未全伸时，臂架自动限制在小幅度范围内回转，任意一垂直支腿出现软腿，自动限制工作臂动作。

工作控制模块1和备用控制模块2分别与臂架状态检测模块62电连接。处于工作状态的工作控制模块1或备用控制模块2接收臂架状态检测模块62采集的上车臂架状态信息，当基于上车臂架状态信息确定工作臂脱离工作臂支架时，向支腿驱动装置72发送控制信号，用以控制水平支腿和垂直支腿停止运行。当工作臂脱离工作臂支架时，即使操作支腿，支腿也不会动作，从而实现整车的上下车互锁功能。

工作控制模块1和备用控制模块2分别与发动机状态检测模块63电连接。处于工作状态的工作控制模块1或备用控制模块2接收发动机状态检测模块63采集的发动机转速信息，当确定发动机转速超过预设的转速阈值时，向支腿驱动装置72、臂架驱动装置71发送控制信号，用以控制支腿、上车臂架停止运行。当操作支腿或上车动作时，发动机转速随之提高，操作停止后发动机自动恢复到怠速状态。

工作控制模块1和备用控制模块2分别与刹车状态检测模块64电连接。处于工作状态的工作控制模块1或备用控制模块2接收刹车状态检测模块64采集的底盘手刹、取力器的状态信息，当基于底盘手刹、取力器的状态信息确定手刹未拉起、取力器未置于取力状态时，向驱动装置发送控制信号，用以控制高空作业车整车停止作业。通过采集底盘手刹、取力器的状态，对整车动作进行保护。当手刹未拉起、取力器未置于取力状态时，禁止整车动作。

在一个实施例中，本发明提供一种高空作业车，包括如上任一实施例的高空作业车控制装置。

图4为根据本发明的高空作业车控制方法的一个实施例的流程示意图，如图4所示：

步骤401，实时检测工作控制模块的工作状态。

步骤402，如果确定工作控制模块出现故障，则向备用控制模块发送切换信号。

步骤403，备用控制模块接收到切换信号后切换到工作状态。

处于工作状态的工作控制模块或备用控制模块接收控制命令以及检测信息，基于控制命令、检测信息向高空作业车的驱动装置发送控制信号。

在一个实施例中，处于工作状态的工作控制模块或备用控制模块接收支腿状态信息，如果基于支腿状态信息确定水平支腿未伸到位或垂直支腿出现软腿故障时，则向臂架驱动装置发送控制信号，用以控制高空作业车的上车臂架停止运行，并发送报警信息。

处于工作状态的工作控制模块或备用控制模块根据单边伸出控制命令向支腿驱动装置发送控制信号，用以控制位于高空作业车一侧的水平支腿伸出，进行单边作业。在进行单边作业期间，处于工作状态的工作控制模块或备用控制模块通过向转台驱动装置发送控制信号，禁止上车臂架向高空作业车的另一侧回转。

处于工作状态的工作控制模块或备用控制模块接收上车臂架状态信息，如果基于上车臂架状态信息确定工作臂脱离工作臂支架，则向支腿驱动装置发送控制信号，用以控制水平支腿和垂直支腿停止运行。

处于工作状态的工作控制模块或备用控制模块接收发动机转速信息，当确定发动机转速超过预设的转速阈值时向支腿驱动装置、臂架驱动装置发送控制信号，用以控制支腿和/或上车臂架停止运行。

处于工作状态的工作控制模块或备用控制模块接收底盘手刹、取力器的状态信息，如果基于底盘手刹、取力器的状态信息确定手刹未拉起、取力器未置于取力状态时，向驱动装置发送控制信号，用以控制高空作业车整车停止作业。

上述实施例中的高空作业车控制装置、方法及高空作业车，检测及选通模块实时检测工作控制模块的工作状态，如果工作控制模块出现故障，备用控制模块对工作控制模块进行快速切换，使整个控制工作稳定、可靠，能够快速地、安全地、有效地处理高空作业车在工作状态中出现的无法预测的安全问题，提高整个控制的可靠性，增强市场竞争力。

可能以许多方式来实现本发明的方法和系统。例如，可通过软件、硬件、固件或者软件、硬件、固件的任何组合来实现本发明的方法和系统。用于方法的步骤的上述顺序仅是为了进行说明，本发明的方法的步骤不限于以上具体描述的顺序，除非以其它方式特别说明。此外，在一些实施例中，还可将本发明实施为记录在记录介质中的程序，这些程序包括用于实现根据本发明的方法的机器可读指令。因而，本发明还覆盖存储用于执行根据本发明的方法的程序的记录介质。

本发明的描述是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显然的。选择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。