一种高空作业平台及主动防御方法与流程

本公开涉及工程机械领域，尤其涉及一种高空作业平台及主动防御方法。

背景技术：

随着科技进步与法律法规的建立健全，脚手架等传统高空作业设备已无法满足当下高空作业的需求，在这一背景下，高空作业平台应运而生。高空作业平台作为脚手架等传统高空作业设备的替代品，在安全性、经济性、便利性等方便有着巨大优势。

相关技术中对于高空作业平台与高空作业平台内的操作人员的保护主要采用结构延伸形式的机械防护，对操作人员和设备的保护不够完备，难以规避在操作人员受伤或者失去安全驾驶位置时高空作业平台的设备继续运行对操作人员所造成的持续伤害。

而由于操作人员操作失误导致的安全事故时有发生，在现有的保护措施难以保障操作人员安全的情况下，如何切实地保护操作人员不因操作失误以及视野问题而造成人身伤害，是高空作业平台主动安全保护主要解决的问题。

技术实现要素：

有鉴于此，本公开实施例提供一种高空作业平台及主动防御方法，能够对高空作业平台的操作人员进行主动防御，防止操作人员受伤或者失去安全驾驶位置时，高空作业平台的设备继续运行对操作人员所造成的持续伤害。

在本公开的一个方面，提供一种高空作业平台，包括：

安装支架；

钢丝绳，第一端固定设置于所述安装支架，第二端可脱离地连接于所述安装支架，用于探测位于高空作业平台内操作人员的身体姿态；

接近开关，固定设置于所述安装支架，用于检测所述钢丝绳的第二端是否处于所述安装支架的预设连接位置；

多个动作输出阀，用于控制所述高空作业平台的多个机动动作的启停；以及

ecu，通信连接于所述接近开关和所述多个动作输出阀，并被配置为：响应于所述接近开关的检测结果，在所述钢丝绳的第二端不处于所述预设连接位置时，关闭所述多个动作输出阀，在所述钢丝绳的第二端重新连接于所述安装支架时，重启所述多个动作输出阀。

在一些实施例中，所述高空作业平台还包括：

发动机，用于驱动向所述多个动作输出阀供油的液压泵；

所述ecu通信连接于所述发动机的控制单元，并被进一步配置为：响应于所述接近开关的检测结果，在所述钢丝绳的第二端不处于所述预设连接位置时，控制所述发动机熄火，在所述钢丝绳的第二端重新连接于所述安装支架时，重启所述发动机。

在一些实施例中，所述高空作业平台还包括：

蜂鸣器，用于发出声光报警；以及

显示器，用于显示高空作业平台的工作状态；

所述ecu通信连接于所述蜂鸣器和所述显示器，并被进一步配置为：响应于所述接近开关的检测结果，在所述钢丝绳的第二端不处于所述预设连接位置时，使所述蜂鸣器发出声光报警，并使所述显示器显示主动防御装置处于触发状态；在所述钢丝绳的第二端重新连接于所述安装支架时，使所述蜂鸣器停止发出声光报警，并使所述显示器显示主动防御装置不再处于触发状态。

在一些实施例中，所述接近开关连接于所述ecu的di端口，所述多个动作输出阀分别连接于所述ecu的多个do/pwm端口，所述蜂鸣器连接于所述ecu的do端口，所述ecu通过can总线向所述显示器发送报警信息。

在一些实施例中，所述高空作业平台还包括：

设备操作台，通信连接于所述ecu，被配置为根据高空作业平台内操作人员的指令，向所述ecu输出相应的信号，以控制所述多个动作输出阀的开闭；

所述ecu被进一步配置为：响应于所述接近开关的检测结果，在所述钢丝绳的第二端不处于所述预设连接位置时，断开所述设备操作台对所述多个动作输出阀的控制，在所述钢丝绳的第二端重新连接于所述安装支架时，重连所述设备操作台对所述多个动作输出阀的控制。

在本公开的另一个方面，提供一种高空作业平台的主动防御方法，包括：

通过第一端固定设置于安装支架，第二端可脱离地连接于安装支架的钢丝绳探测位于高空作业平台内操作人员的身体姿态；

通过接近开关检测所述钢丝绳的第二端是否处于所述安装支架的预设连接位置；

在所述钢丝绳的第二端不处于所述预设连接位置时，关闭控制所述高空作业平台的多个机动动作的多个动作输出阀；以及

在所述钢丝绳的第二端重新连接于所述安装支架时，重启所述多个动作输出阀。

在一些实施例中，所述主动防御方法还包括：

在所述钢丝绳的第二端不处于所述预设连接位置时，控制发动机熄火，使蜂鸣器发出声光报警，并使显示器显示主动防御装置处于触发状态；以及

在所述钢丝绳的第二端重新连接于所述安装支架时，重启所述发动机，使所述蜂鸣器停止发出声光报警，并使所述显示器显示主动防御装置不再处于触发状态。

在一些实施例中，所述主动防御方法还包括：

将所述接近开关连接于ecu的di端口，所述多个动作输出阀分别连接于所述ecu的多个do/pwm端口，所述蜂鸣器连接于所述ecu的do端口，所述显示器连接于所述ecu的can总线；

在所述接近开关检测到所述钢丝绳的第二端不处于所述安装支架的预设连接位置时，断开所述di端口的信号，使所述ecu的di端口由高电平状态变为低电平状态；以及

使所述ecu断开连接于所述多个动作输出阀的do/pwm端口、连接于所述蜂鸣器的do端口、和连接于所述显示器的can总线。

在一些实施例中，所述主动防御方法还包括：

在所述接近开关检测到所述钢丝绳的第二端处于所述安装支架的预设连接位置时，接通所述di端口的信号，使所述ecu的di端口由低电平状态变为高电平状态；以及

使所述ecu接通连接于所述多个动作输出阀的do/pwm端口、连接于所述蜂鸣器的do端口、和连接于所述显示器的can总线。

在一些实施例中，所述主动防御方法还包括：

在所述钢丝绳的第二端不处于所述预设连接位置时，断开设备操作台对所述多个动作输出阀的控制；以及

在所述钢丝绳的第二端重新连接于所述安装支架时，重连所述设备操作台对所述多个动作输出阀的控制。

因此，根据本公开实施例，通过主动防御装置实时检测操作人员是否处于安全的操作位置，在操作人员不处于安全的操作位置时控制高空作业平台紧急制动，从而防止操作人员受到持续伤害。

附图说明

构成说明书的一部分的附图描述了本公开的实施例，并且连同说明书一起用于解释本公开的原理。

参照附图，根据下面的详细描述，可以更加清楚地理解本公开，其中：

图1是根据本公开一些实施例的高空作业平台的结构示意图；

图2是根据本公开一些实施例的高空作业平台中安装支架的结构示意图；

图3是根据本公开一些实施例的高空作业平台的通信连接结构示意图；

图4是根据本公开一些实施例的高空作业平台的主动防御方法的流程图；

图5是根据本公开一些实施例的高空作业平台的主动防御方法所对应的电气原理图。

图中：1，安装支架；2，钢丝绳；3，接近开关；4，动作输出阀；5，ecu；6，发动机；7，蜂鸣器；8，显示器。

应当明白，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。此外，相同或类似的参考标号表示相同或类似的构件。

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本公开的各种示例性实施例。对示例性实施例的描述仅仅是说明性的，决不作为对本公开及其应用或使用的任何限制。本公开可以以许多不同的形式实现，不限于这里所述的实施例。提供这些实施例是为了使本公开透彻且完整，并且向本领域技术人员充分表达本公开的范围。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、材料的组分、数字表达式和数值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。

本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指在该词前的要素涵盖在该词后列举的要素，并不排除也涵盖其他要素的可能。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

在本公开中，当描述到特定器件位于第一器件和第二器件之间时，在该特定器件与第一器件或第二器件之间可以存在居间器件，也可以不存在居间器件。当描述到特定器件连接其它器件时，该特定器件可以与所述其它器件直接连接而不具有居间器件，也可以不与所述其它器件直接连接而具有居间器件。

本公开使用的所有术语(包括技术术语或者科学术语)与本公开所属领域的普通技术人员理解的含义相同，除非另外特别定义。还应当理解，在诸如通用字典中定义的术语应当被解释为具有与它们在相关技术的上下文中的含义相一致的含义，而不应用理想化或极度形式化的意义来解释，除非这里明确地这样定义。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。

申请人研究发现：

目前的高空作业平台，以直曲臂式为例，主要由工作平台、臂架、转台和下车四个部分组成，其中的转台和下车能够利用自身动力实现高空作业平台在工作场地内部的行走或场地之间转场，而臂架和工作平台则被用来运送操作人员和使用器材到指定高度进行作业。

高空作业平台的操作控制一般分为平台控制和转台控制。平台控制通过手柄、操作按钮，能够操作直曲臂式高空作业平台行走、转向、上变幅和下变幅等动作。转台控制，作为辅助操作模式，通过转台操作面板操作，能够操作直曲臂式高空作业平台上车臂架动作。

应用高空作业平台的过程中，由于操作人员失误或视野问题而导致的安全事故每年都时有发生，如何切实地保护操作人员不因操作失误或视野问题而造成人身伤害是目前高空作业平台亟待解决的问题。而无论是高空作业平台的国内标准(gb/t25849)还是欧洲标准(en280)，都未能考虑施工环境的复杂性，以及操作人员人为因素而造成的风险。

有鉴于此，如图1～5所示：在本公开的一个方面，提供一种高空作业平台，包括：

安装支架1；

钢丝绳2，第一端固定设置于所述安装支架1，第二端可脱离地连接于所述安装支架1，用于探测位于高空作业平台内操作人员的身体姿态；

接近开关3，固定设置于所述安装支架1，用于检测所述钢丝绳2的第二端是否处于所述安装支架1的预设连接位置；

多个动作输出阀4，用于控制所述高空作业平台的多个机动动作的启停；以及

ecu5，通信连接于所述接近开关3和所述多个动作输出阀4，并被配置为：响应于所述接近开关3的检测结果，在所述钢丝绳2的第二端不处于所述预设连接位置时，关闭所述多个动作输出阀4，在所述钢丝绳2的第二端重新连接于所述安装支架1时，重启所述多个动作输出阀4。

基于上述实施例，高空作业平台中的主动防御装置由安装支架1、钢丝绳2和接近开关3组成，钢丝绳2一端固定在右支架，另一端通过磁铁头吸合在左支架接近开关3检测范围内。当高空作业平台操作人员在操作设备过程中背部受到挤压，胸口就会向前运动碰掉钢丝绳2，接近开关3输出给ecu5控制单元的检测信号就会断开，ecu5立即停止所有动作输出阀4的动作输出，只有操作人员在确认状态安全后恢复钢丝绳2磁铁吸合，高空作业平台才能正常工作。这样可以有效防止操作人员因操作失误导致的挤压伤害和操作人员失去操控位置的后导致车辆失控引发进一步的安全事故，因此为高空作业平台设计操作人员安全保护装置意义重大。

为了防止动作输出阀4卡滞，动作不能停止导致事故发生，在一些实施例中，所述高空作业平台还包括：

发动机6，用于驱动向所述多个动作输出阀4供油的液压泵；

所述ecu5通信连接于所述发动机6的控制单元，并被进一步配置为：响应于所述接近开关3的检测结果，在所述钢丝绳2的第二端不处于所述预设连接位置时，控制所述发动机6熄火，在所述钢丝绳2的第二端重新连接于所述安装支架1时，重启所述发动机6。

进一步的，为了及时提醒高空作业平台上的操作人员、下车的驾驶人员及周围人员高空作业平台上发生了危险情况，在一些实施例中，所述高空作业平台还包括：

蜂鸣器7，用于发出声光报警；以及

显示器8，用于显示高空作业平台的工作状态；

所述ecu5通信连接于所述蜂鸣器7和所述显示器8，并被进一步配置为：响应于所述接近开关3的检测结果，在所述钢丝绳2的第二端不处于所述预设连接位置时，使所述蜂鸣器7发出声光报警，并使所述显示器8显示主动防御装置处于触发状态；在所述钢丝绳2的第二端重新连接于所述安装支架1时，使所述蜂鸣器7停止发出声光报警，并使所述显示器8显示主动防御装置不再处于触发状态。

如图5所示，在一些实施例中，所述接近开关3连接于所述ecu5的di端口，所述多个动作输出阀4分别连接于所述ecu5的多个do/pwm端口，所述蜂鸣器7连接于所述ecu5的do端口，所述ecu5通过can总线向所述显示器8发送报警信息。

在一些实施例中，所述高空作业平台还包括：

设备操作台，通信连接于所述ecu5，被配置为根据高空作业平台内操作人员的指令，向所述ecu5输出相应的信号，以控制所述多个动作输出阀4的开闭；

所述ecu5被进一步配置为：响应于所述接近开关3的检测结果，在所述钢丝绳2的第二端不处于所述预设连接位置时，断开所述设备操作台对所述多个动作输出阀4的控制，在所述钢丝绳2的第二端重新连接于所述安装支架1时，重连所述设备操作台对所述多个动作输出阀4的控制。

一旦发生挤压情况，钢丝绳2断开，接近开关3检测不到钢丝绳2状态。ecu5的主动防御接近开关3di端口信号断开，ecu5的di端口由高电平变为低电平，控制系统判定主动防御装置被触发，危险情况发生。此时ecu5控制各动作输出阀4的do/pwm端口断开，切断输出电流，保证所有动作立即停止。ecu5同时切断发动机6控制端口信号输出，使得发动机6熄火停止动力单元，防止动作控制阀卡滞、动作不能停止而导致事故发生。蜂鸣器7do端口得电接通，由低电平变为高电平，蜂鸣器7发出声光报警。ecu5通过can总线向显示器8发送报警信息，显示器8显示主动防御故障。

在操作人员脱离危险状态并手动复位钢丝绳2后，检测开关检测到钢丝绳2，接近开关3导通。此时ecu5的接近开关3di输入端口得电接通，由低电平变为高电平，系统判断危险状态消失。发动机6熄火do控制端口得电，发动机6可正常启动。蜂鸣器7do端口断电，由高电平变为低电平，声光报警消失。ecu5与显示器8通讯取消报警信息。

如图4所示，在本公开的另一个方面，提供一种高空作业平台的主动防御方法，包括：

通过第一端固定设置于安装支架1，第二端可脱离地连接于安装支架1的钢丝绳2探测位于高空作业平台内操作人员的身体姿态；

通过接近开关3检测所述钢丝绳2的第二端是否处于所述安装支架1的预设连接位置；

在所述钢丝绳2的第二端不处于所述预设连接位置时，关闭控制所述高空作业平台的多个机动动作的多个动作输出阀4；以及

在所述钢丝绳2的第二端重新连接于所述安装支架1时，重启所述多个动作输出阀4。

在一些实施例中，所述主动防御方法还包括：

在所述钢丝绳2的第二端不处于所述预设连接位置时，控制发动机6熄火，使蜂鸣器7发出声光报警，并使显示器8显示主动防御装置处于触发状态；以及

在所述钢丝绳2的第二端重新连接于所述安装支架1时，重启所述发动机6，使所述蜂鸣器7停止发出声光报警，并使所述显示器8显示主动防御装置不再处于触发状态。

在一些实施例中，所述主动防御方法还包括：

将所述接近开关3连接于ecu5的di端口，所述多个动作输出阀4分别连接于所述ecu5的多个do/pwm端口，所述蜂鸣器7连接于所述ecu5的do端口，所述显示器8连接于所述ecu5的can总线；

在所述接近开关3检测到所述钢丝绳2的第二端不处于所述安装支架1的预设连接位置时，断开所述di端口的信号，使所述ecu5的di端口由高电平状态变为低电平状态；以及

使所述ecu5断开连接于所述多个动作输出阀4的do/pwm端口、连接于所述蜂鸣器7的do端口、和连接于所述显示器8的can总线。

在一些实施例中，所述主动防御方法还包括：

在所述接近开关3检测到所述钢丝绳2的第二端处于所述安装支架1的预设连接位置时，接通所述di端口的信号，使所述ecu5的di端口由低电平状态变为高电平状态；以及

使所述ecu5接通连接于所述多个动作输出阀4的do/pwm端口、连接于所述蜂鸣器7的do端口、和连接于所述显示器8的can总线。

在一些实施例中，所述主动防御方法还包括：

在所述钢丝绳2的第二端不处于所述预设连接位置时，断开设备操作台对所述多个动作输出阀4的控制；以及

在所述钢丝绳2的第二端重新连接于所述安装支架1时，重连所述设备操作台对所述多个动作输出阀4的控制。

因此，根据本公开实施例，通过主动防御装置实时检测操作人员是否处于安全的操作位置，在操作人员不处于安全的操作位置时控制高空作业平台紧急制动，从而防止操作人员受到持续伤害。

现有技术中对于高空作业平台与高空作业平台操作人员的保护主要采用结构延伸形式的机械防护，对操作人员和设备的保护不够完全、不够主动，不能规避操作人员受伤或者失去安全驾驶位置时设备继续运行所造成的持续伤害。

本公开实施例的安全保护装置采用一种更加积极的方式来保护高空作业平台和操作人员，可以在危险发生时快速反应规避危险或保证危险所造成的伤害不会进一步加强扩大。且可以与原有的机械防护方式结合使用，为操作人员及设备提供更加全面、安全的保护。

本发明的控制系统主要由安装在工作平台上，位于设备操作位置上方的主动防御装置来检测操作人员及设备是否处于危险状态。正常工作情况下，钢丝绳2磁铁吸合，接近开关3导通，ecu5的di输入端口得电，设备可无限制正常操作。一旦由于操作失误或者意外情况导致操作人员受到挤压，身体向前运动导致钢丝绳2断开，接近开关3信号断开，系统立马判断高空作业平台操作人员受到危险，紧急制动设备并切断动力系统，熄火发动机6同时发出声光报警，保证操作人员不会被继续伤害。操作人员在确认脱离危险情况后，恢复钢丝绳2吸合状态，设备方可正常运行，有效提高了高空作业平台及操作人员安全等级。

至此，已经详细描述了本公开的各实施例。为了避免遮蔽本公开的构思，没有描述本领域所公知的一些细节。本领域技术人员根据上面的描述，完全可以明白如何实施这里公开的技术方案。

虽然已经通过示例对本公开的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上示例仅是为了进行说明，而不是为了限制本公开的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本公开的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改或者对部分技术特征进行等同替换。本公开的范围由所附权利要求来限定。