碰撞应激系统、举高车以及碰撞保护方法与流程

本发明涉及安全检测技术领域，具体地涉及一种碰撞应激系统、举高车以及碰撞保护方法。

背景技术：

图1为一款举高车的臂架结构简图，工作斗设置在臂架的末端，起到载人救援等作用，一般情况下，工作斗的前方、左侧、右侧、下方都会安装至少一个防碰撞雷达，检测不同方向工作斗与障碍物间的距离，比如，当左侧防碰撞雷达检测到障碍物距离在危险范围内时，切断臂架左转的动作，当前方防碰撞雷达探测到障碍物时，切断臂架伸出及下降的动作，防止碰撞事故发生，以此类推，实现了工作斗的安全防护功能。

在实际应用中，工作斗防碰撞的设置并不能对整个臂架进行全面的保护，当障碍物存在于作业范围内的臂架下方而不是工作斗下方时，防碰撞雷达无法检测到障碍物，无法切断臂架动作，从而造成臂架或财物的损坏。另外，当发生碰撞时，人为的控制反应较慢，不能及时地制止碰撞，所以会使碰撞造成更严重的后果，因此，需要有一种方法实现对臂架进行有效的碰撞危险的检测并采取有效保护措施。

技术实现要素：

本发明的目的是为了克服现有技术存在的举高车臂架难以全方位碰撞检测的问题，提供碰撞应激系统，该碰撞应激系统具有加速度传感器，并可根据加速度传感器进行全方位的碰撞检测。

为了实现上述目的，本发明一方面提供一种碰撞应激系统，所述碰撞检测系统包括：能够活动的主体结构、检测装置、控制单元以及驱动机构，

所述检测装置设置于所述主体结构上，用于检测所述主体结构是否发生碰撞，

所述检测装置与所述控制单元信号连接，以将碰撞信息传输至所述控制单元，

所述控制单元与所述驱动机构信号连接，并能够在判定所述主体结构发生碰撞时切断所述驱动机构的动力源，

所述驱动机构与所述主体结构连接，用于驱动所述主体结构活动。

优选地，所述检测装置为加速度传感器，所述加速度传感器能够检测所述主体结构的加速度参数，所述控制单元根据所述加速度参数的变化判断所述主体结构是否发生碰撞，当判断所述主体结构碰撞时切断所述驱动机构的动力源。

优选地，所述碰撞检测系统还包括用于检测所述主体结构变幅角度的角度传感器，所述角度传感器与所述控制单元信号连接，以将变幅角度参数传输至所述控制单元。

优选地，所述碰撞检测系统还包括显示单元，所述显示单元与所述控制单元信号连接，并能够显示主体结构的碰撞状态信息、所述变幅角度参数、以及所述加速度参数。

优选地，所述驱动机构包括电磁比例阀和执行部件，所述动力源通过所述电磁比例阀与所述执行部件连接，所述执行部件与所述主体结构连接，用于驱动所述主体结构活动，所述控制单元与所述电磁比例阀信号连接，并能够控制所述电磁比例阀的开闭状态，以控制所述执行部件驱动所述主体结构活动。

优选地，所述执行部件为液压缸，和/或，所述动力源为液压泵。

优选地，所述主体结构为举高车臂架或举高车梯架。

为了解决上述问题本发明另一方面提供一种举高车，包括本发明所提供的碰撞应激系统。

为了解决上述问题本发明又提供一种碰撞保护方法，所述碰撞保护方法用于保护能够活动的主体结构，所述主体结构由驱动机构驱动，并能够在所述驱动机构的驱动下移动，

所述碰撞保护方法包括以下步骤：

s1，利用检测装置检测所述主体结构是否发生碰撞；

s2，所述检测装置将碰撞信息传输至所述控制单元；

s3，所述控制单元在判定所述主体结构发生碰撞时切断所述驱动机构的动力源。

优选地，所述检测装置为加速度传感器，所述加速度传感器能够检测所述主体结构的加速度参数，所述s3包括：所述控制单元根据所述加速度参数的变化判断所述主体结构是否发生碰撞。

优选地，当加速度方向改变时，判断所述主体结构发生碰撞。

优选地，所述碰撞保护方法还包括：

利用角度传感器检测所述主体结构变幅角度，并在s3中，当所述控制单元切断所述驱动机构的动力源时，控制单元记录此时的变幅角度。

通过上述技术方案，检测装置可时刻检测主体结构是否发生碰撞，并在发生碰撞时通过控制单元自动及时地切断驱动机构的动力源，从而提高了主体结构在运动过程中的作业安全性，防护级别高；进一步，检测装置可优选为加速度传感器，加速度传感器可实时采集主体结构的加速度参数，由于主体结构在运动的过程中碰撞到障碍物时，其加速度参数会发生急剧变化，所以可通过加速度参数的变化直接判断出主体结构是否发生碰撞，然后控制单元可做出切断驱动机构的动力源的应激保护措施。而且，由于主体结构作为一个整体，其各个位置的运动均同步，所以仅需一个加速度传感器便可实现保护整个主体结构的作用。

附图说明

图1是举高车的臂架结构简图；

图2是本发明一实施例中碰撞应激系统的示意图；

图3是本发明一实施例中碰撞保护方法的判定流程图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。需要说明的是，本实施方式中所提的信号连接可以包括：电信号通讯、光信号通讯、磁感应通讯等。

参阅图2，其示出的是本实施方式中碰撞应激系统的原理示意图，所述碰撞检测系统包括：能够活动的主体结构、检测装置、控制单元以及驱动机构，控制单元为可编程控制器，例如，所述控制单元可采用plc控制器，从而控制单元可以根据需求方便地设定处理方式。各个组成部分的工作方式如下：

所述检测装置设置于所述主体结构上，用于检测所述主体结构是否发生碰撞，所述检测装置与所述控制单元信号连接，以将碰撞信息传输至所述控制单元，所述控制单元与所述驱动机构信号连接，并能够在判定所述主体结构发生碰撞时切断所述驱动机构的动力源，所述驱动机构与所述主体结构连接，用于驱动所述主体结构活动。

检测单元能够实时地检测碰撞信息，并将碰撞信息反馈至控制单元，控制单元可根据碰撞信息判定主体结构是否发生碰撞，并在发生碰撞时及时地切断所述驱动机构的动力源，从而从根源上避免了碰撞程度的增加。

对于碰撞的判定，可根据主体结构在发生碰撞时的一些特性变化来判定，由于当主体结构发生碰撞时，其运动特性会在短时间发生变化，其速度和加速度参数会短时间变化，而且其值容易测量，所以检测装置可以优选为加速度传感器。所述加速度传感器能够检测所述主体结构的加速度参数，所述控制单元根据所述加速度参数的变化判断所述主体结构是否发生碰撞，当判断所述主体结构碰撞时切断所述驱动机构的动力源。

在主体结构运动的过程中，其运动速度要求平稳，所以正常状态下，其加速度值的变化会在一个比较固定的范围内，这个范围会根据主体结构的不同而不同，当主体结构发生碰撞时，其速度会在瞬间发生一个异常变化，通常导致加速度方向改变，或者其变化范围超出正常的变化范围，所以控制单元可以根据加速度的变化情况判断主体结构是否发生碰撞，在判断出主体结构发生碰撞时，及时切断所述驱动机构的动力源，以应激地防止主体结构继续移动，从而可以在主体结构发生碰撞的初期制止主体结构继续移动，达到保护主体结构以及周边环境的作用。

进一步，所述驱动机构包括电磁比例阀和执行部件，所述动力源通过所述电磁比例阀与所述执行部件连接，所述执行部件与所述主体结构连接，用于驱动所述主体结构活动，所述控制单元与所述电磁比例阀信号连接，并能够控制所述电磁比例阀的开闭状态，以控制所述执行部件驱动所述主体结构活动。在工程机械领域，通常采用液压控制，以获得较大的驱动力，所以，所述执行部件优选为液压缸和/或液压马达，所述动力源优选为液压泵。电磁比例阀为执行部件和动力源之间的一个控制部件，所以可以通过控制电磁比例阀控制的动作，从而进一步控制主体结构的运动状态。此外，还可以直接控制动力源来实现应激保护措施，例如，控制单元控制液压泵的电机停止运转，从而液压泵停止输送液压能，相应地，也就使执行部件停止运动。当然，切断动力源的方式还有很多，距离可根据执行部件和动力源之间的能源转换方式来做适应性调整，例如：当执行部件为电机时，可直接切断电机的开关来达到应激保护的目的。

为了检测主体结构在发生碰撞时所处的位置信息，，所述碰撞检测系统还包括用于检测所述主体结构变幅角度的角度传感器，所述角度传感器与所述控制单元信号连接，以将变幅角度参数传输至所述控制单元。在主体结构发生碰撞时，控制单元记录此时的变幅角度参数，从而可以根据该信息调整主体结构的位置。

进一步，所述碰撞检测系统还包括显示单元，所述显示单元与所述控制单元信号连接，并能够显示主体结构的碰撞状态信息、所述变幅角度参数、以及所述加速度参数。显示单元可以是可触屏操控的显示屏，从而便于进行人机交互，另外也可以从显示单元输入一个加速度参数的变化范围至控制单元。

具体地，所述主体结构为举高车臂架、举高车梯架或者其他云梯臂架、消防车臂架等。

根据上述碰撞应激系统，本实施方式还提供一种举高车，本实施方式所提供的碰撞应激系统。

另一方面，本实施方式还提供一种碰撞保护方法，所述碰撞保护方法用于保护能够活动的主体结构，所述主体结构由驱动机构驱动，并能够在所述驱动机构的驱动下移动，所述碰撞保护方法包括以下步骤：

s1，利用检测装置检测所述主体结构是否发生碰撞；

s2，所述检测装置将碰撞信息传输至所述控制单元；

s3，所述控制单元在判定所述主体结构发生碰撞时切断所述驱动机构的动力源。

在所述检测装置采用加速度传感器时，所述加速度传感器能够检测所述主体结构的加速度参数，所述s3包括：所述控制单元根据所述加速度参数的变化判断所述主体结构是否发生碰撞。当然，检测装置还可以同时包括加速度传感器和速度传感器，这可便可同时检测加速度参数和速度参数，速度参数可是作为控制单元判定碰撞的一个因素。

具体地，所述碰撞保护方法还包括：利用角度传感器检测所述主体结构变幅角度，并在s3中，当所述控制单元切断所述驱动机构的动力源时，控制单元记录此时的变幅角度。在所述s3中，当加速度方向改变时，判断所述主体结构发生碰撞，并切断所述驱动机构的动力源。

通过减速度参数变化的方式来判断碰撞信息准确且及时，从而很好的起到了应激保护的效果，而且仅需一个加速度传感器即可检测整个主体结构的碰撞信息，具有很好的实用性。

请结合参阅图3，控制单元会根据加速度参数判定是否发生故障，若无故障，则电磁比例阀开启，动力源正常的输出液压动能，执行部件正常驱动主体结构，在这个过程中加速度传感器实时地检测主体结构的加速度参数变化范围，当检测到加速度参数在正常范围内时，控制单元判定无故障，并可使加速度传感器继续检测加速度参数；当检测到加速度参数范围超限时，控制单元将判定发生碰撞故障，并同时控制电磁比例阀关闭，从而切断液压动力，避免执行部件继续驱动主体结构移动，达到保护主体结构的目的，当判定发生碰撞时，还可通过控制单元保存故障日志等。在切断动力源后，控制单元可发出屏幕报警提示，提示操作人员解除故障，操作人员可手动恢复，使主体结构从故障位置移动出来，并在解除故障后清除故障提示。故障信息可通过显示单元显示故障标志。操作人员解除故障提示的方式可以是通过操控显示单元来消除该故障标志。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型。包括各个具体技术特征以任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。但这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。