报警系统及工程机械的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种报警系统及工程机械，其中，该报警系统包括：臂架传感器，沿工程机械的臂架布设，配置为获得表征所述臂架所处环境中电场强度的测量信号；报警终端，与所述臂架传感器连接，配置为接收所述测量信号，并根据所述测量信号与预设的报警阈值相比较的结果确定报警等级。因此，本发明的报警系统检测结果准确、可靠，能有效防止触碰高压线路事故的发生，保证了工程机械及其操作人员的安全。
【专利说明】报警系统及工程机械【技术领域】
[0001]本发明涉及工程机械领域，特别涉及一种报警系统，及设置有该报警系统的工程机械。
【背景技术】
[0002]在泵车施工过程中，经常发生施工机械触碰高压线路事故，严重危及人员、设备安全，而且影响电网可靠性。
[0003]目前，工程机械领域中已存在一些施工过程中检测高压线高度的方法，如根据参考测点的磁场强度进行高压线高度检测的方法，需在高压线杆塔上设置参考测点，根据高压线下磁场强度的变化，判定施工目标最高点(即施工目标设置点)与高压线的距离，通过对比机械至高点磁场强度，确定机械至高点与高压线距离。
[0004]上述的检测方法需在高压线杆塔上设置参考测点，并且参考测点的位置影响检测结果的准确性和可靠性，因此，对参考测点的位置选择要求比较高，若选择不当，仍可能会导致事故发生。另外，高压线高度的检测范围也受到参考测点位置等因素的限制。
【发明内容】
[0005]有鉴于此，本发明实施例提出一种报警系统，能够实时监测警示距离，其检测结果准确、可靠。另外，本发明实施例还提出一种设置有该报警系统的工程机械。
[0006]为达到上述目的，本发明实施例的技术方案是这样实现的:
[0007]—方面，本发明实施例提供了一种报警系统，该报警系统包括:臂架传感器，沿工程机械的臂架布设，配置为获得表征所述臂架所处环境中电场强度的测量信号；报警终端，与所述臂架传感器连接，配置为接收所述测量信号，并根据所述测量信号与预设的报警阈值相比较的结果确定报警等级。
[0008]在一些实施例中，所述报警阈值对应所述臂架在距高压物体警示距离处的电场强度值，并根据高压物体的电压及与该电压对应的警示距离确定。
[0009]在一些实施例中，所述报警终端包括:报警控制器，与所述臂架传感器连接，配置为接收并处理所述测量信号，根据处理后的测量信号确定报警等级；报警设备，与所述报警控制器连接，根据所述报警控制器发来的报警信号启动；其中，所述报警等级与所述报警阈值、所述警示距离对应存储于所述报警控制器；所述报警信号由所述报警等级确定。
[0010]在一些实施例中，所述报警设备包括:声音报警装置，与所述控制器连接；和/或，灯光报警装置，与所述控制器连接。
[0011]在一些实施例中，上述系统还包括:扩展报警设备，与所述报警控制器连接，配置为根据所述报警控制器发来的报警信号锁闭工程机械的控制系统。
[0012]在一些实施例中，所述扩展报警设备包括:臂架控制器，与所述报警控制器连接；遥控器，用于锁闭所述控制系统，与所述臂架控制器连接。
[0013]在一些实施例中，所述遥控器还设置有:界面灯，与所述报警控制器连接，并配置为显示报警信号；和/或，振动装置，与所述报警控制器连接，并配置为采用振动方式显示
报警信号。
[0014]在一些实施例中，所述臂架传感器为缆状传感器，其一端与所述报警控制器相连接，另一端沿所述臂架安装，直至所述臂架的末端。
[0015]相对于现有技术，本发明具有以下优势:
[0016]本发明的报警系统通过监测整个臂架上的电场强度，并对整个臂架上的电场强度最大的位置到高压物体的距离进行判断，以确定整个臂架与高压物体之间的距离是否达到警示距离，并据此进行报警提示。
[0017]因此，本发明的报警系统基于整个臂架电场强度判断臂架与高压物体的距离，且无需在高压物体如高压线杆塔等物体上设置参考测点。本发明报警系统可在工程机械如泵车的操作过程中，实时监测臂架各位置点与高压物体的间距是否达到警示距离，其检测结果准确、可靠，能有效防止触碰高压线路事故的发生，保证了工程机械及其操作人员的安全。
[0018]另一方面，本发明实施例还提供一种工程机械，其设置有臂架，该工程机械设有上述任一种报警系统。
[0019]在一些实施例中，所述工程机械为泵送设备，所述报警控制器安装于所述泵送设备的转塔位置处。
[0020]由于上述任一种报警系统具有上述技术效果，因此，设有该报警系统的工程机械也应具备相应的技术效果，兹不赘述。
【专利附图】
【附图说明】
[0021]构成本发明实施例的一部分的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明配置为解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
[0022]图1为本发明实施例提供的报警系统的示意图；
[0023]图2为本发明实施例中的半球偶极子型横截面示意图；
[0024]图3为本发明实施例提供的报警系统的结构示意图。
[0025]附图标记说明
[0026]10 车体
[0027]20 臂架
[0028]30 高压线路
[0029]I 报警控制器
[0030]2 报警设备
[0031]3 缆状传感器
[0032]LI 线缆
[0033]L2 CAN数据传输线路
[0034]L3 传感器缆线
[0035]L4 接地线缆
[0036]L5 瓣状天线【具体实施方式】
[0037]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作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。
[0038]需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相
互组合。
[0039]下面结合附图，对本发明的各可选实施例作进一步说明:
[0040]参照图1，其示出了本实施例的报警系统，该报警系统包括:臂架传感器和报警终端。其中，臂架传感器沿工程机械的臂架布设，通过在臂架上布设臂架传感器，获得表征上述臂架所处环境中电场强度的测量信号。报警终端与上述臂架传感器连接，报警终端接收到上述测量信号后，根据上述测量信号与预设的报警阈值相比较的结果确定报警等级。
[0041]上述实施例设计的报警系统，通过在泵车臂架中布置传感器，来监测整个臂架在高压物体影响下的电场强度，并对整个臂架上的电场强度最大点到高压物体的距离进行判断，以确定整个臂架与高压物体之间的距离是否达到警示距离，进而确定是否进行报警提示。因此，上述实施例的报警系统基于整个臂架电场强度判断臂架与高压物体的距离，检测结果准确、可靠，能有效防止触碰高压线路事故的发生，保证了工程机械及其操作人员的安全。并且，上述实施例的报警系统无需在高压物体如高压线杆塔等物体上设置参考测点。
[0042]需要说明的是，上述实施例的报警系统可应用于各种具有臂架的工程机械上，包括泵送设备如混凝土泵车、布料杆以及带臂架的其他设备。臂架传感器沿臂架由始端至末端分布设置，以检测其周边环境中的电场强度，通过臂架传感器检测臂架在高压物体影响下最大的电场强度值，进而确定整个臂架中电场强度最大的位置与高压物体距离，并判断是否达到警示距离，从而进行报警提示。
[0043]在一可选实施例中，上述各实施例中的报警终端包括:报警控制器I及报警设备
2。其中，报警控制器I与上述臂架传感器连接，报警控制器I用于接收并处理上述测量信号，根据处理后的测量信号确定报警等级。报警设备2与上述报警控制器I连接，并根据上述报警控制器I发来的报警信号启动。上述实施例中，上述报警等级与上述报警阈值、上述警示距离对应存储于上述报警控制器I。上述报警信号由上述报警等级确定。
[0044]在一可选实施例中，上述臂架传感器可为缆状传感器3，如图1所示，缆状传感器3沿车体10上架设的臂架20分布设置，臂架20绕过高压线路30，便于测量臂架周边环境中的电场强度。其中，缆状传感器3的一端与所述报警控制器I相连接，另一端沿所述臂架20安装，直至所述臂架20的末端。
[0045]以泵送设备为例，缆状传感器3沿臂架20安装，贯穿整个臂架20，使其能在一定的距离内感应臂架20中各个位置点中的最大电场强度。报警控制器I可安装在转塔位置，缆状传感器3 —端与其相连接，一端沿臂架进行安装，直至臂架末端为止。
[0046]其中，上述报警控制器I对用于检测电场强度的缆状传感器3采集到的电信号进行A/D (模拟/数字)转换处理，依据预先建立的防高压阈值表，进行报警判断及提示，并根据报警等级，选择并启动对应的报警设备2。[0047]这里，为进一步阐述上述实施例的技术方案，对用于感应电场强度的缆状传感器的工作原理做以下说明:
[0048]任何带电物体都会与周围环境形成电场，电场的基本特性是对静止或运动的电荷有作用力，正电荷受力方向与场强的方向相同，负电荷受力方向与场强的方向相反。场强是描述电场特性的物理量，为矢量，输电线路通电，会在周围形成电场，并在其附近的金属导体上产生静电感应电压,感应电压的大小与线路的对地电压、线路到金属导体之间的电容、以及金属导体对地电容有关。
[0049]上述实施例中，电场强度缆状传感器为一螺旋状两芯非屏蔽线缆，在电场中，依据GB/T12720-91中悬浮体场强仪的电场强度测量原理(半球偶极子型)，会产生工频感应电流，随电场强度的增加，感应电流增大。
[0050]参照图2，其示出了半球偶极子型横截面，缆状传感器相当于多个半球偶极子并联在一起，在高压线路的影响下，输出最大电场强度对应的工频感应电流I。
[0051]需要说明的是，上述实施例中，上述报警阈值对应上述臂架在距高压物体警示距离处的电场强度值，并根据高压物体的电压及与该电压对应的警示距离确定。 [0052]下面，对防高压阈值表的建立和原理作进一步说明:
[0053]上述实施例中，防高压阈值表依据工程机械的使用需求，进行实车测量并建立，举例如下:
[0054]依据已知的高压物体如高压线的电压及警示距离的要求，实车测量出该条件下的电场强度值，多次测量，取其平均值即为该条件下的阈值强度，在多次测量中，与阈值强度偏差最大的偏差值，即为灵敏度，依此条件，可建立并完成如下表一所示的报警等级、警示距离与高压线电压的对应关系。
[0055]表一
— 等级高压线电压警示距离阈值强度灵敏度_
【权利要求】
1.一种报警系统，其特征在于，包括: 臂架传感器，沿工程机械的臂架布设，配置为获得表征所述臂架所处环境中电场强度的测量信号； 报警终端，与所述臂架传感器连接，配置为接收所述测量信号，并根据所述测量信号与预设的报警阈值相比较的结果确定报警等级。
2.根据权利要求1所述的报警系统，其特征在于，所述报警阈值对应所述臂架在距高压物体警示距离处的电场强度值，并根据高压物体的电压及与该电压对应的警示距离确定。
3.根据权利要求2所述的报警系统，其特征在于，所述报警终端包括: 报警控制器，与所述臂架传感器连接，配置为接收并处理所述测量信号，根据处理后的测量信号确定报警等级； 报警设备，与所述报警控制器连接，根据所述报警控制器发来的报警信号启动； 其中，所述报警等级与所述报警阈值、所述警示距离对应存储于所述报警控制器；所述报警信号由所述报警等级确定。
4.根据权利要求3所述的报警系统，其特征在于，所述报警设备包括: 声音报警装置，与所述控制器连接；和/或 灯光报警装置，与所述控制器连接。
5.根据权利要求3或4任一项所述的报警系统，其特征在于，还包括: 扩展报警设备，与所述报警控制器连接，配置为根据所述报警控制器发来的报警信号锁闭工程机械的控制系统。
6.根据权利要求5所述的报警系统，其特征在于，所述扩展报警设备包括: 臂架控制器，与所述报警控制器连接； 遥控器，用于锁闭所述控制系统，与所述臂架控制器连接。
7.根据权利要求6所述的报警系统，其特征在于，所述遥控器还设置有: 界面灯，与所述报警控制器连接，并配置为显示报警信号；和/或 振动装置，与所述报警控制器连接，并配置为采用振动方式显示报警信号。
8.根据权利要求1至4任一项所述的报警系统，其特征在于，所述臂架传感器为缆状传感器，其一端与所述报警控制器相连接，另一端沿所述臂架安装，直至所述臂架的末端。
9.一种工程机械，其设置有臂架，其特征在于，设置有权利要求1至8任一项所述的报警系统。
10.根据权利要求9所述的工程机械，其特征在于: 所述工程机械为泵送设备； 所述报警控制器安装于所述泵送设备的转塔位置处。
【文档编号】G08B21/00GK103971486SQ201410213312
【公开日】2014年8月6日 申请日期:2014年5月20日 优先权日:2014年5月20日
【发明者】李保财, 王善根, 裴芳, 李晓侠 申请人:湖南三一智能控制设备有限公司, 武汉威特泰科技有限公司