CN107235454B - 一种绝缘臂高空作业车的通信装置及通信方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种绝缘臂高空作业车的通信装置及通信方法，下车通信控制单元包括下车控制器、下车光电转换器和电磁控制阀；转台通信控制单元包括转台控制器、转台光电转换器一、转台光电转换器二和转台液压发电机构，转台光电转换器一通过光纤回路一与下车光电转换器连接，转台液压发电机构与电磁控制阀的输出端连接；工作平台通信控制单元包括平台控制器、平台光电转换器和平台液压发电机构，平台光电转换器通过光纤回路二与转台光电转换器二连接，平台液压发电机构与电磁控制阀的输出端连接。本绝缘臂高空作业车的通信装置及通信方法能够在确保工作臂绝缘良好的前提下实现整车控制单元的信息通信交换，特别适用于绝缘臂高空作业车。

Description

一种绝缘臂高空作业车的通信装置及通信方法

技术领域

本发明涉及一种高空作业车通信装置及通信方法，具体是一种绝缘臂高空作业车的通信装置及通信方法，属于高空作业车技术领域。

背景技术

高空作业车是运送工作人员和使用器材至高空对位于高空的设备进行安装、维护、清洗的专用特种车辆，与搭脚手架、梯子等传统的作业方式相比具有作业性能好、作业效率高、作业安全等优点，目前广泛应用于电力、交通、石化、通信、园林等基础设施行业。

随着经济和社会的发展，人们对电力供应的维护与快速响应的要求不断提高，能够快速响应并具有作业效率高、升空便利、作业范围大、电气绝缘性能好等优点和能够带电作业的绝缘臂高空作业车在电力、电信等行业广泛应用；绝缘臂高空作业车通常表面涂刷绝缘漆、使用绝缘性液压油，并按照额定电压分为10kv、35kv、63kv、110kv、220kv等绝缘等级，在进行带电检修高空作业时，绝缘臂高空作业车必须能够为工作平台中的工作人员提供对地绝缘的作业环境。

现有技术中绝缘臂高空作业车通常采用局部绝缘工作臂、非金属工作斗、非金属转台等以保证工作平台与转台之间保持绝缘状态、转台与地面之间保持绝缘状态。

现有绝缘臂高空作业车的操作大多采用机械液压方式进行，在转台和平台设有液压操作装置，装置较笨重、操作时劳动强度大，且自动化程度低、缺少整车安全保护功能；也有部分绝缘臂高空作业车采用电气控制的方式降低操作强度，但转台和平台的操作装置均为独立存在，相互之间缺少通信，导致整车状态信息无法有效交互，依然存在整车自动化程度低、安全保护功能欠缺等问题；还有部分绝缘臂高空作业车虽然具备整车通信功能，但由于平台在作业时与整车绝缘，无法确保平台装置有效合理的供电，存在平台器件笨重、系统工作时间受限、电能管理缺失、带电作业整体效率较低等问题。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种绝缘臂高空作业车的通信装置及通信方法，能够在确保工作臂绝缘良好的前提下实现转台控制器与下车控制器、转台控制器与平台控制器的整车控制单元的信息通信交换，进而实现整车的平台更轻巧、操作更舒适、状态更安全，特别适用于绝缘臂高空作业车。

为实现上述目的，本绝缘臂高空作业车的通信装置包括下车通信控制单元、转台通信控制单元和工作平台通信控制单元；

所述的下车通信控制单元包括下车控制器、下车光电转换器和电磁控制阀；下车控制器与绝缘臂高空作业车的控制系统电连接，下车控制器分别与下车光电转换器和电磁控制阀电连接，电磁控制阀的输入端通过液压管路与绝缘臂高空作业车的液压泵站连接；

所述的转台通信控制单元包括转台控制器、转台光电转换器一、转台光电转换器二和转台液压发电机构，转台控制器分别与转台光电转换器一、转台光电转换器二和转台液压发电机构电连接；转台光电转换器一通过光纤回路一与下车光电转换器连接；转台液压发电机构包括与驱动液压马达连接的发电机，转台液压发电机构的驱动液压马达通过液压管路与电磁控制阀的输出端连接；

所述的工作平台通信控制单元包括平台控制器、平台光电转换器和平台液压发电机构，平台控制器分别与平台光电转换器和平台液压发电机构电连接；平台光电转换器通过光纤回路二与转台光电转换器二连接；平台液压发电机构包括与驱动液压马达连接的发电机，平台液压发电机构的驱动液压马达通过液压管路与电磁控制阀的输出端连接。

作为本发明的进一步改进方案，所述的转台通信控制单元还包括储能充电电池一，储能充电电池一分别与转台液压发电机构和转台控制器电连接；所述的工作平台通信控制单元还包括储能充电电池二，储能充电电池二分别与平台液压发电机构和平台控制器电连接；所述的转台控制器和平台控制器均包括电池电力监测模块。

作为本发明的优选方案，所述的储能充电电池一和储能充电电池二均是锂电池。

作为本发明的进一步改进方案，所述的下车控制器、转台控制器和平台控制器均采用CAN总线结构。

一种绝缘臂高空作业车的通信装置通信方法，具体包括以下步骤：

a.下车控制：绝缘臂高空作业车控制系统给下车控制器供电使下车控制器得电工作，通过下车控制器控制电磁控制阀动作使绝缘臂高空作业车的液压泵站分别启动转台液压发电机构和平台液压发电机构，转台液压发电机构和平台液压发电机构动作分别为转台控制器和平台控制器供电使转台控制器和平台控制器得电工作；

b.转台数据通信：下车控制器将控制信号通过下车光电转换器转换为光信号，光信号通过光纤回路一传输至转台光电转换器一，转台光电转换器一将光信号转换为电信号并传输给转台控制器，实现下车与转台之间的通信，转台控制器按照控制指令实时动作的同时实时向下车控制器逆向反馈动作数据信息；

c.工作平台数据通信：下车控制器将控制信号通过下车光电转换器转换为光信号，光信号通过光纤回路一传输至转台光电转换器一，转台光电转换器一将光信号转换为电信号并传输给转台控制器，转台控制器同时将通信电信号通过转台光电转换器二转换为光信号，光信号通过光纤回路二传输至平台光电转换器，平台光电转换器将光信号转换为电信号后传输至平台控制器，实现下车和工作平台之间的通信，平台控制器按照控制指令实时动作的同时实时向下车控制器逆向反馈动作数据信息。

作为本发明的进一步改进方案，所述的步骤a中下车控制器控制电磁控制阀动作使绝缘臂高空作业车的液压泵站分别启动转台液压发电机构和平台液压发电机构时，转台液压发电机构和平台液压发电机构动作分别为转台控制器和平台控制器供电的同时为储能充电电池一和储能充电电池二进行充电，当转台控制器或平台控制器的电池电力监测模块监测到储能充电电池一或储能充电电池二的储能电量达到设定数据后，转台控制器或平台控制器通过光电转换后反馈信息至下车控制器，下车控制器控制电磁控制阀动作关闭转台液压发电机构或平台液压发电机构。

一种绝缘臂高空作业车，包括本绝缘臂高空作业车的通信装置。

与现有技术相比，本绝缘臂高空作业车的通信装置由于下车通信控制单元包括下车控制器、下车光电转换器，转台通信控制单元包括转台控制器、转台光电转换器一、转台光电转换器二，工作平台通信控制单元包括平台控制器、平台光电转换器，转台光电转换器一通过光纤回路一与下车光电转换器连接，平台光电转换器通过光纤回路二与转台光电转换器二连接，因此绝缘臂高空作业车工作过程中下车控制器、转台控制器和平台控制器可以通过光电转换实现互相的通信，光纤回路可以在确保绝缘性能的前提下替代电路传输通信信号使整车状态信息有效交互通信，结构简单、整车自动化程度高；由于下车通信控制单元包括电磁控制阀，转台通信控制单元包括转台液压发电机构，工作平台通信控制单元包括平台液压发电机构，且电磁控制阀的输出端分别通过液压管路与转台液压发电机构和平台液压发电机构连接，因此下车控制器控制电磁控制阀动作可以使绝缘臂高空作业车的液压泵站分别启动转台液压发电机构和平台液压发电机构分别为转台控制器和平台控制器供电，液压回路在确保绝缘性能的前提下替代电路传输能量并保证转台控制器和平台控制器有效合理的稳固电能输入；本绝缘臂高空作业车的通信装置可在确保绝缘性能的前提下实现整车通讯系统的可靠工作，工作平台操作更安全、带电作业整体效率较高，特别适用于绝缘臂高空作业车。

附图说明

图1是本发明安装在绝缘臂高空作业车上时布置示意图；

图2是本发明的电气连接原理图。

图中：1、下车控制器，2、下车光电转换器，3、电磁控制阀，4、光纤回路一，5、转台光电转换器一，6、转台液压发电机构，7、转台控制器，8、光纤回路二，9、储能充电电池一，10、转台光电转换器二，11、平台控制器，12、平台光电转换器，13、平台液压发电机构，14、储能充电电池二。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步说明。

如图1、图2所示，本绝缘臂高空作业车的通信装置包括下车通信控制单元、转台通信控制单元和工作平台通信控制单元。

所述的下车通信控制单元包括下车控制器1、下车光电转换器2和电磁控制阀3；下车控制器1与绝缘臂高空作业车的控制系统电连接，下车控制器1分别与下车光电转换器2和电磁控制阀3电连接，电磁控制阀3的输入端通过液压管路与绝缘臂高空作业车的液压泵站连接。

所述的转台通信控制单元包括转台控制器7、转台光电转换器一5、转台光电转换器二10和转台液压发电机构6，转台控制器7分别与转台光电转换器一5、转台光电转换器二10和转台液压发电机构6电连接；转台光电转换器一5通过光纤回路一4与下车光电转换器2连接；转台液压发电机构6包括与驱动液压马达连接的发电机，转台液压发电机构6的驱动液压马达通过液压管路与电磁控制阀3的输出端连接。

所述的工作平台通信控制单元包括平台控制器11、平台光电转换器12和平台液压发电机构13，平台控制器11分别与平台光电转换器12和平台液压发电机构13电连接；平台光电转换器12通过光纤回路二8与转台光电转换器二10连接；平台液压发电机构13包括与驱动液压马达连接的发电机，平台液压发电机构13的驱动液压马达通过液压管路与电磁控制阀3的输出端连接。

本绝缘臂高空作业车的通信装置安装在绝缘臂高空作业车上使用时，绝缘臂高空作业车工作状态时其控制系统给下车控制器1供电使下车控制器1得电工作，通过下车控制器1控制电磁控制阀3动作使绝缘臂高空作业车的液压泵站分别启动转台液压发电机构6和平台液压发电机构13，转台液压发电机构6和平台液压发电机构13动作分别为转台控制器7和平台控制器11供电使转台控制器7和平台控制器11得电工作；

工作过程中，下车控制器1将控制信号通过下车光电转换器2转换为光信号，光信号通过光纤回路一4传输至转台光电转换器一5，转台光电转换器一5将光信号转换为电信号并传输给转台控制器7，从而实现下车与转台间的通信；转台控制器7同时将通信电信号通过转台光电转换器二10转换为光信号，光信号通过光纤回路二8传输至平台光电转换器12，平台光电转换器12将光信号转换为电信号后传输至平台控制器11，从而实现下车、转台和工作平台之间的整车通信。

由于绝缘臂高空作业车在工作状态时转台和/或工作平台并非是实时运动的，即转台和/或工作平台存在停滞状态、停滞状态时并不需要实时进行数据通信，而转台液压发电机构6和平台液压发电机构13的持续发电工作状态会造成能量的浪费，且转台液压发电机构6和平台液压发电机构13在发电工作状态时噪音较大，因此，为了实现节能降耗，作为本发明的进一步改进方案，所述的转台通信控制单元还包括储能充电电池一9，储能充电电池一9分别与转台液压发电机构6和转台控制器7电连接；所述的工作平台通信控制单元还包括储能充电电池二14，储能充电电池二14分别与平台液压发电机构13和平台控制器11电连接；所述的转台控制器7和平台控制器11均包括电池电力监测模块；绝缘臂高空作业车工作状态时下车控制器1控制电磁控制阀3动作使绝缘臂高空作业车的液压泵站分别启动转台液压发电机构6和平台液压发电机构13，转台液压发电机构6和平台液压发电机构13动作分别为转台控制器7和平台控制器11供电的同时为储能充电电池一9和储能充电电池二14进行充电，当转台控制器7或平台控制器11的电池电力监测模块监测到储能充电电池一9或储能充电电池二14的储能电量达到设定数据后，转台控制器7或平台控制器11通过光电转换后反馈信息至下车控制器1，下车控制器1即可控制电磁控制阀3动作关闭转台液压发电机构6或平台液压发电机构13，进而实现节能降耗。

所述的储能充电电池一9和储能充电电池二14可以采用蓄电池，也可以采用锂电池，由于锂电池具有高储存能量密度、使用寿命长、具备高功率承受力、重量轻、体积小等特点，因此优选锂电池，即，作为本发明的优选方案，所述的储能充电电池一9和储能充电电池二14均是锂电池。

由于CAN总线具有高性能和高可靠性，因此作为本发明的进一步改进方案，所述的下车控制器1、转台控制器7和平台控制器11均采用CAN总线结构。

由于PLC(可编程逻辑控制器)具有编程简单、可靠性高、组态灵活、安装方便、运行速度快等特点，因此，作为本发明的进一步改进方案，所述的下车控制器1、转台控制器7和平台控制器11均是PLC控制器。

本绝缘臂高空作业车的通信装置由于下车通信控制单元包括下车控制器1、下车光电转换器2，转台通信控制单元包括转台控制器7、转台光电转换器一5、转台光电转换器二10，工作平台通信控制单元包括平台控制器11、平台光电转换器12，转台光电转换器一5通过光纤回路一4与下车光电转换器2连接，平台光电转换器12通过光纤回路二8与转台光电转换器二10连接，因此绝缘臂高空作业车工作过程中下车控制器1、转台控制器7和平台控制器11可以通过光电转换实现互相的通信，光纤回路可以在确保绝缘性能的前提下替代电路传输通信信号使整车状态信息有效交互通信，结构简单、整车自动化程度高；由于下车通信控制单元包括电磁控制阀3，转台通信控制单元包括转台液压发电机构6，工作平台通信控制单元包括平台液压发电机构13，且电磁控制阀3的输出端分别通过液压管路与转台液压发电机构6和平台液压发电机构13连接，因此下车控制器1控制电磁控制阀3动作可以使绝缘臂高空作业车的液压泵站分别启动转台液压发电机构6和平台液压发电机构13分别为转台控制器7和平台控制器11供电，液压回路在确保绝缘性能的前提下替代电路传输能量并保证转台控制器7和平台控制器11有效合理的稳固电能输入；本绝缘臂高空作业车的通信装置可在确保绝缘性能的前提下实现整车通讯系统的可靠工作，工作平台操作更安全、带电作业整体效率较高，特别适用于绝缘臂高空作业车。

Claims (8)

1.一种绝缘臂高空作业车的通信装置，其特征在于，包括下车通信控制单元、转台通信控制单元和工作平台通信控制单元；

所述的下车通信控制单元包括下车控制器（1）、下车光电转换器（2）和电磁控制阀（3）；下车控制器（1）与绝缘臂高空作业车的控制系统电连接，下车控制器（1）分别与下车光电转换器（2）和电磁控制阀（3）电连接，电磁控制阀（3）的输入端通过液压管路与绝缘臂高空作业车的液压泵站连接；

所述的转台通信控制单元包括转台控制器（7）、转台光电转换器一（5）、转台光电转换器二（10）和转台液压发电机构（6），转台控制器（7）分别与转台光电转换器一（5）、转台光电转换器二（10）和转台液压发电机构（6）电连接；转台光电转换器一（5）通过光纤回路一（4）与下车光电转换器（2）连接；转台液压发电机构（6）包括与驱动液压马达连接的发电机，转台液压发电机构（6）的驱动液压马达通过液压管路与电磁控制阀（3）的输出端连接；

所述的工作平台通信控制单元包括平台控制器（11）、平台光电转换器（12）和平台液压发电机构（13），平台控制器（11）分别与平台光电转换器（12）和平台液压发电机构（13）电连接；平台光电转换器（12）通过光纤回路二（8）与转台光电转换器二（10）连接；平台液压发电机构（13）包括与驱动液压马达连接的发电机，平台液压发电机构（13）的驱动液压马达通过液压管路与电磁控制阀（3）的输出端连接。

2.根据权利要求1所述的绝缘臂高空作业车的通信装置，其特征在于，所述的转台通信控制单元还包括储能充电电池一（9），储能充电电池一（9）分别与转台液压发电机构（6）和转台控制器（7）电连接；所述的工作平台通信控制单元还包括储能充电电池二（14），储能充电电池二（14）分别与平台液压发电机构（13）和平台控制器（11）电连接；所述的转台控制器（7）和平台控制器（11）均包括电池电力监测模块。

3.根据权利要求2所述的绝缘臂高空作业车的通信装置，其特征在于，所述的储能充电电池一（9）和储能充电电池二（14）均是锂电池。

4.根据权利要求1或2或3所述的绝缘臂高空作业车的通信装置，其特征在于，所述的下车控制器（1）、转台控制器（7）和平台控制器（11）均采用CAN总线结构。

5.根据权利要求4所述的绝缘臂高空作业车的通信装置，其特征在于，所述的下车控制器（1）、转台控制器（7）和平台控制器（11）均是PLC控制器。

6.一种绝缘臂高空作业车的通信装置通信方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

a．下车控制：绝缘臂高空作业车控制系统给下车控制器（1）供电使下车控制器（1）得电工作，通过下车控制器（1）控制电磁控制阀（3）动作使绝缘臂高空作业车的液压泵站分别启动转台液压发电机构（6）和平台液压发电机构（13），转台液压发电机构（6）和平台液压发电机构（13）动作分别为转台控制器（7）和平台控制器（11）供电使转台控制器（7）和平台控制器（11）得电工作；

b．转台数据通信：下车控制器（1）将控制信号通过下车光电转换器（2）转换为光信号，光信号通过光纤回路一（4）传输至转台光电转换器一（5），转台光电转换器一（5）将光信号转换为电信号并传输给转台控制器（7），实现下车与转台之间的通信，转台控制器（7）按照控制指令实时动作的同时实时向下车控制器（1）逆向反馈动作数据信息；

c．工作平台数据通信：下车控制器（1）将控制信号通过下车光电转换器（2）转换为光信号，光信号通过光纤回路一（4）传输至转台光电转换器一（5），转台光电转换器一（5）将光信号转换为电信号并传输给转台控制器（7），转台控制器（7）同时将通信电信号通过转台光电转换器二（10）转换为光信号，光信号通过光纤回路二（8）传输至平台光电转换器（12），平台光电转换器（12）将光信号转换为电信号后传输至平台控制器（11），实现下车和工作平台之间的通信，平台控制器（11）按照控制指令实时动作的同时实时向下车控制器（1）逆向反馈动作数据信息。

7.根据权利要求6所述的绝缘臂高空作业车的通信装置通信方法，其特征在于，绝缘臂高空作业车的通信装置的转台通信控制单元还包括储能充电电池一（9），储能充电电池一（9）分别与转台液压发电机构（6）和转台控制器（7）电连接；所述的工作平台通信控制单元还包括储能充电电池二（14），储能充电电池二（14）分别与平台液压发电机构（13）和平台控制器（11）电连接；所述的转台控制器（7）和平台控制器（11）均包括电池电力监测模块；

所述的步骤a中下车控制器（1）控制电磁控制阀（3）动作使绝缘臂高空作业车的液压泵站分别启动转台液压发电机构（6）和平台液压发电机构（13）时，转台液压发电机构（6）和平台液压发电机构（13）动作分别为转台控制器（7）和平台控制器（11）供电的同时为储能充电电池一（9）和储能充电电池二（14）进行充电，当转台控制器（7）或平台控制器（11）的电池电力监测模块监测到储能充电电池一（9）或储能充电电池二（14）的储能电量达到设定数据后，转台控制器（7）或平台控制器（11）通过光电转换后反馈信息至下车控制器（1），下车控制器（1）控制电磁控制阀（3）动作关闭转台液压发电机构（6）或平台液压发电机构（13）。

8.一种绝缘臂高空作业车，其特征在于，包括如权利要求1所述的绝缘臂高空作业车的通信装置。

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