一种高空作业车模块化冗余控制方法及系统与流程

本发明属于专用车辆控制技术领域，具体涉及一种高空作业车模块化冗余控制方法及系统。

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。高空作业车是由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的一种专用机械，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系统包括上车控制系统与下车控制系统。上车控制系统又包括平台控制系统和转台控制系统。下车控制系统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，必须保证施工人员的安全，这就要求高空作业车的控制系具有更高安全性、可靠性。

技术实现要素：

目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种高空作业车模块化冗余控制方法及系统。

技术方案：为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种冗余控制方法，其特征在于，包括：

获取各个工作控制模块中检测单元的检测信号，

对获取的各个工作控制模块的检测信号进行分析，判断各检测信号是否正常；

响应于判断出其中有检测信号不正常，确定该不正常的检测信号；根据该不正常的检测信号判断出故障工作控制模块；并发出指令控制备用控制模块将工作状态切换到故障工作控制模块的工作状态。

进一步的，所述的冗余控制方法，其特征在于，还包括发出指令将不正常的检测信号进行显示，方便及时检修。

另一方面，本发明还提供一种高空作业车冗余控制系统，所述控制系统包括三个工作控制模块，分别为转台控制模块、平台控制模块、下车控制模块，

还包括：主控制器和备用控制模块，

所述备用控制模块，具有三个工作状态，三个工作状态分别为转台控制模块工作状态、平台控制模块工作状态、下车控制模块工作状态，且所述备用控制模块能够在三个工作状态之间进行切换；

所述主控制器，用于：获取转台控制模块、平台控制模块、下车控制模块中检测单元的检测信号；

对获取的各个工作控制模块的检测信号进行分析，判断各检测信号是否正常；

响应于判断出其中有检测信号不正常，确定该不正常的检测信号，根据该不正常的检测信号判断出故障工作控制模块；并发出指令控制备用控制模块将工作状态切换到故障工作控制模块的工作状态。

所述的高空作业车冗余控制系统，其特征在于，

还包括备用控制模块工作状态切换单元，用于接收并执行主控制器的指令，将备用控制模块的工作状态切换到故障工作控制模块的工作状态。

进一步的，所述备用控制模块通过备用控制模块工作状态切换单元与主控制器信号连接。

进一步的，所述的冗余控制系统，其特征在于，所述转台控制模块、平台控制模块、下车控制模块分别与主控制器信号连接。

进一步的，所述的冗余控制系统，其特征在于，还包括显示模块，所述显示模块与主控制器信号连接，用于接收并执行主控制器的指令，将不正常的检测信号显示在显示设备上，方便及时检修。

作为优选方案，所述转台控制模块的功能包括：工作臂动作操控、工作臂幅度限制、自动展/收车功能、应急开关、极限位置减速、发动机远程控制、电动应急泵以及驾驶室、支腿防碰撞功能；转台控制模块中的检测单元包括：倾角传感器、长度传感器、转台角度传感器。

作为优选方案，所述下车控制模块的功能包括：支腿状态检测及显示、单边作业功能、应急开关、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；下车控制模块中的检测单元包括：支腿状态检测传感器、回收位置检测传感器。

作为优选方案，所述平台控制模块的功能包括：工作臂动作操控、平台负载称量、平台防碰撞功能、实时显示功能、以及应急开关；平台控制模块中的检测单元包括：平台倾角传感器、平台载荷传感器、超声波传感器。

有益效果：本发明提供的高空作业车模块化冗余控制方法及系统，针对高空作业车的控制系统，为保证高空作业的安全性，在原有的控制系统中加入冗余控制，预防整车控制系统在高空作业过程中出现难以预测的安全问题。具有以下优点：

（1）本发明将主控制器独立于三个控制模块，利于查找故障问题，降低控制系统复杂程度。

（2）本发明利用一个控制模块作为三个工作模块的备用控制模块，降低了整车成本。

（3）本发明较原技术方案增加了备用控制模块和备用控制模块工作状态切换单元，提高了控制系统的可靠性。

（4）本发明通过备用控制模块工作状态切换单元可在工作控制模块出现问题时自动切换备用控制模块的工作状态替换故障工作控制模块。

附图说明

图1为实施例的控制系统框图；

图2为实施例冗余控制系统的系统框图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作更进一步的说明。

实施例1

如图1所示，一种冗余控制方法，包括：

获取各个工作控制模块中检测单元的检测信号，

对获取的各个工作控制模块的检测信号进行分析，判断各检测信号是否正常；

响应于判断出其中有检测信号不正常，确定该不正常的检测信号；根据该不正常的检测信号判断出故障工作控制模块；并发出指令控制备用控制模块将工作状态切换到故障工作控制模块的工作状态。

进一步的，还包括：发出指令将不正常的检测信号进行显示，方便及时检修。

实施例2

如图1所示，一种高空作业车冗余控制系统，所述控制系统包括三个工作控制模块，分别为转台控制模块6、平台控制模块7、下车控制模块5，其特征在于，

如图2所示，还包括：主控制器2和备用控制模块4，

所述备用控制模块4，具有三个工作状态，三个工作状态分别为转台控制模块工作状态、平台控制模块工作状态、下车控制模块工作状态，且所述备用控制模块能够在三个工作状态之间进行切换；

所述主控制器2，用于：获取转台控制模块6、平台控制模块7、下车控制模块5中检测单元的检测信号，

对获取的各个工作控制模块的检测信号进行分析，判断各检测信号是否正常；

响应于判断出其中有检测信号不正常，确定该不正常的检测信号，根据该不正常的检测信号判断出故障工作控制模块；并发出指令控制备用控制模块将工作状态切换到故障工作控制模块的工作状态。

还包括备用控制模块工作状态切换单元3，用于接收并执行主控制器的指令，将备用控制模块的工作状态切换到故障工作控制模块的工作状态。

进一步的，所述备用控制模块4通过备用控制模块工作状态切换单元3与主控制器2信号连接。

进一步的，所述的冗余控制系统，还包括显示模块1，所述显示模块1与主控制器2信号连接，用于接收并执行主控制器的指令，将不正常的检测信号显示在显示设备上，方便及时检修。

进一步的，所述的冗余控制系统，其特征在于，所述转台控制模块、平台控制模块、下车控制模块分别与主控制器信号连接。

进一步的，在一些实施例中，如图1所示，所述转台控制模块的功能包括：工作臂动作操控、工作臂幅度限制、自动展/收车功能、应急开关、极限位置减速、发动机远程控制、电动应急泵以及驾驶室、支腿防碰撞功能；转台控制模块中的检测单元包括：倾角传感器、长度传感器、转台角度传感器。

进一步的，在一些实施例中，如图1所示，所述下车控制模块的功能包括：支腿状态检测及显示、单边作业功能、应急开关、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；下车控制模块中的检测单元包括：支腿状态检测传感器、回收位置检测传感器。

进一步的，在一些实施例中，如图1所示，所述平台控制模块的功能包括：工作臂动作操控、平台负载称量、平台防碰撞功能、实时显示功能、以及应急开关；平台控制模块中的检测单元包括：平台倾角传感器、平台载荷传感器、超声波传感器。

本具体实施例中，一种模块化控制系统，是在原有的控制系统的基础上进行改进，使其整个控制系统模块化，更加简单明了。并增加一个备用控制模块和备用控制模块工作状态切换单元，组成一个冗余控制系统。

如图1所示，该模块化控制系统主要由以下部件组成：主控制器、转台控制模块、平台控制模块、下车控制模块。

如图2所示，整个冗余控制系统主要有：显示模块1；主控制器2；备用控制模块工作状态切换单元3；备用控制模块4；下车控制模块5；转台控制模块6；平台控制模块7；各种传感器8。

本具体实施例中，如图1、图2所示，一种模块化冗余控制系统，功能主要通过一个主控制器和三个控制模块完成。三个控制模块分别为转台控制模块、下车控制模块、平台控制模块。本发明将主控器独立出来，分别对三个控制模块收发信息，不再参与具体的动作控制。

转台控制模块主要功能有：工作臂动作操控、工作臂幅度限制、自动展/收车功能、应急开关、极限位置减速、发动机远程控制、电动应急泵以及驾驶室、支腿防碰撞功能等。

下车控制模块功能有：支腿状态检测及显示、单边作业功能、应急开关、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。

平台控制模块功能有：工作臂动作操控、平台负载称量、平台防碰撞功能、实时显示功能、以及应急开关等。

所述转台控制模块中的检测单元包括：倾角传感器、长度传感器、转台角度传感器。

所述下车控制模块中的检测单元包括：支腿状态检测传感器、回收位置检测传感器。

所述平台控制模块中的检测单元包括：平台倾角传感器、平台载荷传感器、超声波传感器。

该高空作业车冗余控制系统中的备用控制模块与下车控制模块、平台控制模块、转台控制模块处于同等的地位，所述备用控制模块通过备用控制模块工作状态切换单元与主控制器相互通信。

当高空作业车在正常工作过程中，主控制器与各个工作控制模块不间断的进行信息互通，主控制器实时获取并分析判断各个工作控制模块中检测单元的检测信号；当三个工作控制模块中某一模块的检测信号出现问题时，主控制器判断出现问题的检测信号哪个工作模块下出现故障，确定故障工作控制模块；并发出指令给备用控制模块工作状态切换单元，将备用控制模块迅速切换至故障工作控制模块的工作状态，替代故障工作控制模块，以保证施工作业能够安全、有序的完成，避免不必要的损失，同时主控制器还将出现的问题显示在显示设备上，方便及时检修。

本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备（系统）、和计算机程序产品的流程图和／或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和／或方框图中的每一流程和／或方框、以及流程图和／或方框图中的流程和／或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。