专利名称：控制系统、方法及工程机械的制作方法
技术领域：
本发明涉及工程机械领域，特别涉及控制系统、方法及工程机械。
背景技术：
随着经济的快速发展，工程建设项目日益增多，市场对于大型、超大型起重机的需求也越来越大。在一些大型起重机中，由于配置有超起装置、副臂、移动操纵室、活动配重块等可分解式部件，起重机自身的危险性大大增加，为了提高起重机的安全性能，需要设置数量众多的传感器来监测整机的各处状态。当某个或者某些传感器报出异常状态时，无论传感器是否误报，控制系统将工作在异常工况下，限制整机向危险方向动作，例如，当角度传感器报出起重臂的角度低于预设值(如零度)时，控制系统将切断起重机落幅、升缩臂及落钩动作，并发出报警信号。·由于传感器以及传感器组合的数目众多，传感器因自身出现故障而出现误报的情况较多，在现有技术中，当因传感器误报而导致系统工作在异常工况下时，一般需要暂停施工，采用应急措施将整机安全收回后再对传感器等进行检修，例如，当角度传感器误报起重臂的角度低于预设值时，需要放下吊重物、将整机安全收回并检修后方能继续吊载，这样影响了施工进程，并对客户造成了不必要的损失。
发明内容
有鉴于此，本发明旨在提出一种控制系统、方法及工程机械，以解决现有的工程机械在因传感器误报而工作在异常工况下时无法进入工作状态的问题。第一方面，本发明提供了一种用于工程机械的控制系统，所述工程机械上设置有多个传感器，所述控制系统包括第一处理单元，用于在传感器上报的状态信息为异常时使工程机械处于动作保护状态；与第一处理单元信号连接的第一获取单元，用于在工程机械处于动作保护状态时，获取用户设定的授权操作信息；与第一获取单元信号连接的第二处理单元，用于根据所述授权操作信息使该传感器上报的状态信息失效，并使工程机械退出动作保护状态。进一步地，所述授权操作信息包括该传感器出现故障的信息、忽略该传感器的信息和/或该传感器对应的监控对象的实际状态信息。进一步地，所述控制系统还包括第二获取单元，用于在该传感器在未失效前获取其上报的状态信息；与第二获取单元和第一处理单元信号连接的判断单元，用于判断所状态息是否异常；进一步地，所述应控制系统还包括与第一获取单元信号连接的设定单元，用于供用户设定所述授权操作信息。进一步地，与设定单元信号连接验证单元，用于验证所述用户是否为授权用户，若是则启用所述设定单元。进一步地,所述控制系统还包括与设定单元和验证单元信号连接的显示单元,所述显示单元包括验证操作显示模块和设定操作显示模块。第二方面，本发明还提供了一种用于工程机械的控制方法，所述工程机械上设置有多个传感器，所述控制方法包括如下步骤Al、在传感器上报的状态信息为异常时使工程机械处于动作保护状态;A2、在工程机械处于动作保护状态时，获取用户设定的授权操作信息；A3、根据所述授权操作信息使该传感器上报的状态信息失效，并使工程机械退出动作保护状态。进一步地，所述授权操作信息包括该传感器出现故障的信息、忽略该传感器的信息和/或该传感器对应的监控对象的 实际状态信息。进一步地，所述控制方法在步骤Al之前还包括如下步骤:A4、验证该用户是否为授权用户，若是则转至步骤A5 ;A5、由该用户设定所述授权操作信息。第三方面，本发明还提供了一种工程机械，所述工程机械设置有上述任一项所述的控制系统。本发明提供的一种控制系统以及一种控制方法在工程机械(如起重机)因某个(些)传感器出现故障、误报状态信息或者传感器上报的状态信息异常而工作在异常工况下时，可通过人工设定授权操作信息，使该传感器上报的状态信息失效，并使工程机械退出动作保护状态，从而使使整机重新进入工作状态以完成作业或者快速收车以进行检修维护，例如，当角度传感器因自身故障而误报起重臂的角度低于零度时，控制系统将使整机工作在异常工况下，并且锁定起重机朝危险方向的动作(即起重机进入动作保护状态)，通过人工检查起重臂的实际角度(或者较为接近该实际角度)，并将该实际角度输入控制系统，系统将忽略该传感器的状态信息，并使起重机退出动作保护状态，从而解除了起重机的动作限制，使起重机能够继续工作以完成吊重作业，或者使起重机能够按照正常动作迅速收车以便进行检修维护，与现有技术相比，本发明有效降低了传感器误报等对施工进程的影响，实现了工程机械的灵活控制。本发明提供的工程机械设置有上述的控制系统，由于上述的控制系统更具有上述技术效果，因此，该工程机械也具有相应的技术效果。
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中图I为本发明实施例提供的一种用于工程机械的控制系统的结构框图；图2本发明实施例提供的一种用于工程机械的控制方法的流程图。
具体实施例方式应当指出，本部分中对具体结构的描述及描述顺序仅是对具体实施例的说明，不应视为对本发明的保护范围有任何限制作用。此外，在不冲突的情形下，本部分中的实施例以及实施例中的特征可以相互组合。请参考图1，如图所示，该实施例的控制系统用于工程机械，该工程机械上设置有多个传感器，该控制系统至少包括第一获取单元、判断单元、第一处理单元、第二获取单元和第二处理单元，其中第一处理单元用于在传感器上报的状态信息为异常时使工程机械处于动作保护状态；第一获取单元与第一处理单元信号连接，用于在工程机械处于动作保护状态时，获取用户设定的授权操作信息；第二处理单元与第一获取单元信号连接，用于根据所述授权操作信息使该传感器上报的状态信息失效，并使工程机械退出动作保护状态；第二获取单元用于在该传感器在未失效前获取其上报的状态信息；判断单元与第二获取单元和第一处理单元信号连接，用于判断所状态信息是否异常；。具体而言，在工程机械作业过程中，控制系统获取各个传感器上报的状态信息(可表征监控对象的当前状态)，并将该状态信息与安全预设值进行比较，判断该状态信息是否属于异常，从而确定工程机械是否处于异常工况下，当确定工程机械处于异常工况下时，控制系统限制或者锁定工程机械向危险方向的动作(即使工程机械处于动作保护状态)，以使工程机械可向安全方向动作及卸载后进行检修维护；但是，由于传感器以及传感器组合(即某一传感器的输出依赖于其他传感器的输入之情形)的数目众多，传感器容易因自身故障而发生误报，即传感器上报给控制系统的状态信息与监控对象的当前状态不一致；因此，当工程机械在传感器上报状态信息后而处于动作保护状态时，可通过人工检查或者其他监控手段(例如摄像头等)确认监控对象的实际状态，若监控对象的实际状态与传感器上报的状态信息不一致，则可确定传感器误报，此时，可通过用户设定授权操作信息，该授权 操作信息包括该传感器出现故障的信息、忽略该传感器的信息和/或该传感器对应的监控对象的实际状态信息，即该授权操作信息包括上述三者中的至少一个，而后控制系统根据该授权操作信息，使该传感器上报的状态信息失效(即控制系统不再将该传感器上报的状态信息作为控制参量)，并使工程机械退出动作保护状态，这样使得工程机械可以继续进入工作状态以完成作业，或者使得工程机械可以快速收车以便进行检修维护。优选地,上述实施例的控制系统还包括设定单元，更优选地，还包括验证单元；其中，验证单元与设定单元信号连接，用于在工程机械进入动作保护状态后，当用户打算进入控制系统时，验证所述用户是否为授权用户，若是，则启用设定单元，否则拒绝该用户登陆；而设定单元与第一获取单元信号连接，用于在用户通过验证后供用户设定授权操作信息，例如供用户输入监控对象的实际状态信息；另外，为了便于验证过程以及设定过程的可视化操作，更优选地，控制系统还包括显示单元，该显示单元与设定单元和验证单元信号连接，包括验证操作显示模块和设定操作显示模块，从而便于用户进行验证操作和设定操作。需要说明的是，在具体实施过程中，可将设定单元配置为多个级别的设定模块，并将验证单元配置为多种动态密码验证模块，其中，各种动态密码与各个级别的设定模块一一对应，用户必须通过动态密码的验证，才能对相应级别的设定模块进行操作；例如，以起重机为例，超起闩锁授权操作信息(如实际锁定状态)的设定为第一级别，起重臂授权操作信息(如实际角度状态)的设定为第二级别，用户需要输入对应的第一种动态密码并验证通过后才能设定超起闩锁的授权操作信息，同样地，用户需要输入对应的第二种动态密码并通过验证后才能设定起重臂的授权操作信息，关于产生、验证动态密码的具体过程可参见现有技术的相关描述，兹不赘述。另外，上述实施例中，第一获取单元与设定单元或者第一获取单元、设定单元与验证单元也可以集成至同一单元中。需要说明的是，上述实施例的优选方式中，通过显示单元对实现对授权操作信息的设定，在其他实施例中，也可以通过其他方式实现，例如使用拨码开关的方式。下面以起重机为例并结合具体的应用场景说明上述控制系统的工作原理、优点及操作过程I、当超起闩锁传感器上报的锁定信号异常时，起重机处于异常工况下，控制系统限制起重机吊载，但在此时，通过各种途径(比如摄像头监控或者人工检查等)能够确认超起闩锁确实处于锁定状态(即超起闩锁传感器误报)。在现有技术中，需要采用应急措施将车收回至安全状态并进行检修维护，起重机无法继续吊载，而在本发明上述实施例则可通过用户(具有一定级别的专业技术人员)从显示单元(如显示器)进入控制系统，在进行相应的动态密码验证后，即可将超起闩锁设定在锁定状态，或者设定超起R锁传感器出现故障，或者设定该超起R锁传感器上报的状态信息无效，从而解除起重机的吊载限制，使起重机可继续工作一段时间，或者使起重机通过正常方式将车回收至安全状态后进行检修维护。2、当起重臂的角度传感器上报的角度信息小于安全预设值(如零度)时，起重机处于异常工况下，控制系统限制起重机吊载，但在此时，通过肉眼即可观察主臂的角度较大。
在现有技术中，需要放下吊物、安全收车并完成检修后方可继续吊载，而本发明上述实施例则可通过用户从显示单元进入控制系统，在经过验证后，即可将起重臂的角度设定为实际值或者较接近实际值，或者设定起重臂的角度传感器出现故障，或者设定该角度传感器上报的状态信息无效，从而使工程机械退出相应的动作保护状态，进而得以继续工作一段时间，以完成吊载过程；这在吊物不能放下而起重机的动作受到限制时尤其有用。3、其他例如操纵室状态异常限制转台回转、卷扬系统压力异常限制卷扬动作、超起卷扬绳状态异常限制超起动作以及塔臂状态异常限制塔臂与主臂动作等的情形与上述两种情形类似，兹不赘述。综上，本发明实施例提供的一种控制系统在工程机械因某个(些)传感器出现故障、误报状态信息而工作在异常工况下时，可通过人工设定实际状态信息，使整机重新进入·工作状态以完成作业或者快速收车以进行检修维护，这样有效降低了传感器误报对施工进程的影响，实现了工程机械的灵活控制。请参考图2，该实施例的控制方法用于工程机械，该工程机械上设置有多个传感器，该控制方法包括如下步骤SI、获取传感器上报的状态信息；具体而言，传感器检测到被检测对象的状态信息后将其上报给控制系统，当然，传感器可能发生故障而发生误报，即上报的状态信息与被检测对象的状态不一致。S2、根据该状态信息判断是否处于异常工况下；具体而言，无论传感器是否发生误报，控制系统将传感器上报的状态信息与安全预设值进行比对，确定该状态信息是否属于异常，进而判断工程机械是否处于异常工况下，若是则转至步骤S3。S3、限制工程机械朝危险方向动作；具体而言，当确定工程机械处于异常工况下时，控制系统使控制系统处于动作保护状态，以避免发生安全事故，例如，以起重机为例，当起重臂的角度低于0°时，控制系统将快速切断起重机落幅、升缩臂和落钩动作。S34、判断实际条件下工程机械能否正常工作；具体而言，当工程机械在传感器上报状态信息后处于异常工况下时，可通过各种途径判断工程机械在当前条件下是否能够继续工作，例如通过摄像头监控或者人工检查等确认监控对象的实际状态，若不论传感器是否误报，工程机械仍能继续工作，则转至步骤S4。S4、验证用户；具体而言，当确认工程机械能够继续工作后，用户需要进入控制系统时，需要验证该用户是否为授权用户，例如，验证方式有多种多样，例如，可以通过动态密码的方式进行验证，有关动态密码的方式可参见上述系统实施例的有关描述。S5、验证通过,设定授权操作信息；具体而言，当用户通过验证后，设定授权操作信息，该授权操作信息为该传感器出现故障的信息、忽略该传感器的信息和/或该传感器对应的监控对象的实际状态信息。 S6、使传感器失效，退出动作保护状态；具体而言，控制系统根据该授权操作信息，控制该传感器上报的状态信息失效，使控制系统中的相应单元忽略该传感器上报的状态信息，并控制工程机械退出动作保护状态，这样使得工程机械可以继续进入工作状态以完成作业，或者使得工程机械可以快速收车以便进行检修维护。该方法实施例的优点、原理、扩展及有益效果可参见前文系统实施例的有关描述，兹不赘述。本发明实施例还提供了一种工程机械，如起重机等，该工程机械设置有上述实施例所述的控制系统，由于上述的控制系统具有上述技术效果，因此，该工程机械也应具备相应的技术效果，其相应部分的具体实施过程与上述实施例类似，兹不赘述。本领域普通技术人员可以理解，实现上述本发明实施例的全部或者部分步骤/单元/模块可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述程序可以存储于计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括R0M、RAM、磁碟或者光碟等各种可以存储程序代码的介质。以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种控制系统，用于工程机械，所述工程机械上设置有多个传感器，其特征在于，所述控制系统包括 第一处理单元，用于在传感器上报的状态信息为异常时使工程机械处于动作保护状态； 与第一处理单元信号连接的第一获取单元，用于在工程机械处于动作保护状态时，获取用户设定的授权操作信息； 与第一获取单元信号连接的第二处理单元，用于根据所述授权操作信息使该传感器上报的状态信息失效，并使工程机械退出动作保护状态。
2.如权利要求I所述的控制系统，其特征在于，所述授权操作信息包括该传感器出现故障的信息、忽略该传感器的信息和/或该传感器对应的监控对象的实际状态信息。
3.如权利要求I或2所述的控制系统，其特征在于，所述控制系统还包括 第二获取单元，用于在该传感器在未失效前获取其上报的状态信息； 与第二获取单元和第一处理单元信号连接的判断单元，用于判断所状态信息是否异堂
4.如权利要求I或2所述的控制系统，其特征在于，所述应控制系统还包括与第一获取单元信号连接的设定单元，用于供用户设定所述授权操作信息。
5.如权利要求4所述的控制系统，其特征在于，所述控制系统还包括与设定单元信号连接验证单元，用于验证所述用户是否为授权用户，若是则启用所述设定单元。
6.如权利要求5所述的控制系统，其特征在于，所述控制系统还包括与设定单元和验证单元信号连接的显示单元,所述显示单元包括验证操作显示模块和设定操作显示模块。
7.—种控制方法，用于工程机械，所述工程机械上设置有多个传感器，其特征在于，所述控制方法包括如下步骤 Al、在传感器上报的状态信息为异常时使工程机械处于动作保护状态； A2、在工程机械处于动作保护状态时，获取用户设定的授权操作信息； A3、根据所述授权操作信息使该传感器上报的状态信息失效，并使工程机械退出动作保护状态。
8.如权利要求7所述的控制方法，其特征在于，所述授权操作信息包括该传感器出现故障的信息、忽略该传感器的信息和/或该传感器对应的监控对象的实际状态信息。
9.如权利要求7或8所述的控制方法，其特征在于，所述控制方法在步骤Al之前还包括如下步骤 A4、验证该用户是否为授权用户，若是则转至步骤A5 ； A5、由该用户设定所述授权操作信息。
10.一种工程机械，其特征在于，所述工程机械设置有权利要求I至6任一项所述的控制系统。
全文摘要
本发明涉及工程机械领域，公开了一种控制系统、方法及工程机械。所述控制系统包括第一处理单元，用于在传感器上报的状态信息为异常时使工程机械处于动作保护状态；与第一处理单元信号连接的第一获取单元，用于在工程机械处于动作保护状态时，获取用户设定的授权操作信息；与第一获取单元信号连接的第二处理单元，用于根据所述授权操作信息使该传感器上报的状态信息失效，并使工程机械退出动作保护状态。实施本发明，在工程机械因某个(些)传感器出现故障、误报状态信息而工作在异常工况下时，可通过人工设定授权操作信息，使整机重新进入工作状态以完成作业或者快速收车以进行检修维护。
文档编号B66C23/88GK102887448SQ20121036347
公开日2013年1月23日 申请日期2012年9月26日 优先权日2012年9月26日
发明者李松云, 许楠, 郑潜 申请人:三一重工股份有限公司