CN113867196A - 一种垂直举升排水车智能控制系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种垂直举升排水车智能控制系统及方法，该控制系统包括发射器、无线遥控接收器、底盘控制器和工作装置控制器；其中，发射器用于远程通过无线遥控接收器配置工作装置控制器的工作模式，以及在不同工作模式下通过无线遥控接收器下发工作指令；无线遥控接收器用于根据发射器下发的工作指令，控制底盘控制器和工作装置控制器执行相应的动作；底盘控制器用于为排水车提供动力；工作装置控制器用于根据工作指令，调整排水车的位置姿态以及控制排水车进行排水。本发明设计了多模式控制，减少了操作按钮的布置，减少了人为操作调节，提高了控制的精准度，可使垂直举升排水车快速进入工作状态，提高了垂直举升排水车的智能化水平。
Description
技术领域
本发明涉及一种垂直举升排水车智能控制系统及方法，属于电气控制技术领域。
背景技术
随着城市洪涝灾害爆发的频率日渐加快，排水车技术也在快速的发展，对排水车的高机动性、智能化程度的要求也越来越高。垂直举升排水车是由定制底盘柴油机作为动力源，经过一套复杂的液压系统驱动上车工作装置进行运转，这就对排水车的智能化控制要求非常高。当车辆在进行排涝时，如何提高操作人员的舒适度、保障操作人员的作业安全性和提高排水车的工作效率。
目前市场现有产品的水泵由主液压泵驱动，辅助机构主要由辅助液压泵驱动。每次作业需要辅泵辅助液压泵先取力，整车位置姿态调整好后，关闭辅助液压泵，发动机熄火后再进行主液压泵取力，然后通过调速旋钮来调节水泵的转速。目前市场现有技术采用二次停机取力，操作繁琐，智能化程度不高，工作装置的动作采用开关量调节，微调效果比较差，管路冲击比较大。现有产品的水泵开机升速采用人工缓慢调节旋钮实现，操作复杂不便，控制精度严重依赖工作人员经验。操作按钮较多，操作步骤繁琐，排水车作业前准备时间较长，工作效率低下。
发明内容
本发明的目的在于提供一种垂直举升排水车智能控制系统及方法，通过设计垂直举升排水车的近地和远程无线遥控两种控制方式，以及采用变量泵与电液比例阀相结合的驱动方式，消除了管路冲击，且无需反复点火和两次取力，使得操作顺畅，操作步骤简单，系统工作可靠。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
本发明提供一种垂直举升排水车智能控制系统，包括：发射器、无线遥控接收器、上车显示器、底盘控制器和工作装置控制器；
所述发射器用于远程通过无线遥控接收器配置工作装置控制器的工作模式，以及用于在不同工作模式下通过无线遥控接收器下发工作指令；
所述无线遥控接收器用于接收发射器下发的工作指令，控制底盘控制器和工作装置控制器执行相应的动作；
所述上车显示器用于显示整车参数与报警信息，进行人机交互；
所述底盘控制器用于用于控制发动机以及下车取力；
所述工作装置控制器用于根据工作指令，对排水车进行调平和车臂架姿态调整以及控制排水车进行排水。
进一步的，所述无线遥控接收器通过CAN总线与底盘控制器和工作装置控制器连接。
进一步的，所述底盘控制器具体用于，
接收无线遥控接收器转发的发动机启动信号，控制发动机启动；
以及，
接收无线遥控接收器转发的取力信号，将动力源传输到排水车的液压系统。
进一步的，所述工作装置控制器设有若干输入端口；所述工作装置控制器的输入端口分别连接排水车左、右支腿伸出接近开关，左、右支腿上升接近开关，左、右支腿缩回接近开关，排水车左、右支腿压力传感器，排水车水泵马达压力传感器和排水车水泵转速传感器；
所述工作装置控制器设有若干输出端口；所述工作装置控制器的输出端口分别通过电磁阀与车臂架转台，车臂架总成，车臂架外管架，车臂架内管架，排水车左、右支腿，排水车卷盘和排水车左、右卷盘平台连接；所述工作装置控制器的输出端口还通过比例阀与排水车液压泵和水泵马达连接；
所述工作装置控制器输出端口还连接水密封继电器。
进一步的，所述工作装置控制器还包括保险丝FU01与FU02；所述保险丝FU01安装在排水车左支腿伸出接近开关与电源之间的线路上，所述保险丝FU02安装在排水车左支腿压力传感器与电源之间的线路上。
进一步的，所述发射器的操作面板上设置五个单轴电子手柄，取力开关，模式选择旋钮，水密封开关和水泵开关；
第一电子手柄用于控制发动机转速的增减，1卷盘的收放，排水车左支腿的伸缩和车臂架转台的回转；
第二电子手柄用于控制2卷盘的收放，排水车左支腿的升降和车臂架的变幅升降；
第三电子手柄用于控制3卷盘的收放和车臂架的平移伸缩；
第四电子手柄用于控制车臂架外管架的伸缩，4卷盘的收放和排水车右支腿的升降；
第五电子手柄用于控制排水车水泵转速的增减，车臂架内管架的伸缩，排水车右支腿的伸缩和左、右卷盘平台的收放；
所述取力开关用于控制排水车动力源的通断；
所述模式选择旋钮用于为工作装置控制器配置工作模式，包括支腿模式、卷盘模式、臂架模式、水泵模式和锁定模式。
进一步的，
所述支腿模式用于通过控制排水车左、右支腿的伸缩和升降对排水车进行调平；
所述卷盘模式用于通过控制卷盘马达对排水卷筒进行放出或收回；
所述臂架模式用于通过控制车臂架转台，车臂架总成，车臂架外管架和内管架，对车臂架姿态进行调整；
所述水泵模式用于水管密封，以及对排水车水泵进行调整控制；
所述锁定模式用于抑制发射器操作面板上除急停按钮外的所有操作。
进一步的，所述发射器的操作面板上还设置一键收放开关；
所述一键收放开关用于在支腿模式下，不使用电子手柄的情况下，对排水车进行自动调平。
进一步的，所述发射器的操作面板上还设置左右平台选择开关；
所述左右平台选择开关用于在卷盘模式下，通过控制工作装置控制器控制左、右卷盘平台收回或放出；所述左卷盘平台上放置1卷盘和2卷盘；所述右卷盘平台上放置3卷盘和4卷盘。
进一步的，所述发射器的操作面板上还设置，
发动机启动按键用于启动发动机；
发动机停止按键用于关闭发动机；
发射器启动按键用于启动发射器；
和
急停按钮用于关闭底盘发动机。
进一步的，所述车臂架用于架设水管，所述车臂架包括转台，车臂架总成，外管架，内管架，水泵和工作灯；
所述车臂架总成安装在所述转台上，所述外管架和内管架通过连接杆焊接总成与所述车臂架总成连接；
所述车臂架总成连接变幅油缸和平移油缸；所述外管架连接外管架滑移油缸；所述内管架连接内管架滑移油缸；
所述外管架和内管架用于固定水管，所述水管与水泵连接，所述水管与水泵连接处设水密封；所述水泵处设水泵转速传感器。
进一步的，还包括用于给工作装置控制器和传感器供电的24V外接电源。
本发明还提供一种垂直举升排水车智能控制方法，包括：
依次开启垂直举升排水车智能控制电气系统中的发射器启动按键和发动机启动按键；
通过垂直举升排水车智能控制电气系统的发射器下发取力信号；
根据取力信号，使底盘控制器的动力源传输到上车的液压系统；
通过发射器下发工作指令，配置垂直举升排水车智能控制电气系统的工作模式；
在配置的工作模式下，通过发射器下发工作指令，控制工作装置控制器执行相应的动作，进行排水车调平和车臂架姿态调整以及排水；
所述垂直举升排水车智能控制电气系统为权利要求1至12任意一项所述的垂直举升排水车智能控制电气系统。
进一步的，所述配置垂直举升排水车智能控制电气系统的工作模式，包括：支腿模式、卷盘模式、臂架模式、水泵模式和锁定模式。
进一步的，任意工作模式下，通过调节液压泵流量比例阀的开度，使液压泵的流量与此模式下设置的发动机转速相匹配。
进一步的，支腿模式下进行排水车调平包括：
通过发射器下发工作指令控制排水车左、右支腿的伸缩和升降，实现排水车调平；
卷盘模式进行排水控制包括：
通过发射器下发工作指令控制卷盘马达带动卷筒放出或收回，实现排水控制；
臂架模式对车臂架姿态进行调整包括：
通过发射器下发工作指令控制车臂架转台的回转调整调节吸排水的方向；
通过发射器下发工作指令控制车臂架总成的升降和伸缩调整车臂架高度；
以及通过发射器下发工作指令控制车臂架外管架和内管架的伸缩调整水管姿态；
水泵模式下对排水车水泵进行调整控制包括：
通过发射器下发工作指令控制水管密封；
通过发射器下发工作指令控制水泵旋转；
通过发射器下发工作指令调整水泵转速；
以及通过发射器下发工作指令调整发动机转速，使其与水泵功率相匹配；
锁定模式下通过发射器下发工作指令抑制除急停外的所有操作。
进一步的，所述支腿模式下进行排水车调平还包括：
通过发射器下发一键放的工作指令，工作装置控制器根据工作指令自动控制排水车左、右支腿伸出；当左、右支腿伸出接近开关检测到左、右支腿伸到位时，左、右支腿伸出自动停止；同时，左、右支腿自动下降，根据倾角传感器、左、右支腿压力传感器以及程序逻辑使整车调平；
通过发射器下发一键放的工作指令，工作装置控制器根据工作指令自动控制排水车左、右支腿自动上升；当左、右支腿上升接近开关检测到左、右支腿上升到位时，左、右支腿上升自动停止；同时，左、右支腿自动缩回，当左、右支腿缩回接近开关检测到左、右支腿缩回到位时，左、右支腿停止动作。
本发明的有益效果为：
本发明提出了一种垂直举升排水车智能控制系统及方法，实现垂直举升排水车工作装置的近地和远程无线遥控两种控制方式，近地模式采用上车显示器与电子手柄相结合的方式进行操作，使操作更加直观形象，提高了排水车工作的安全性与可靠性；无线遥控操作可以实现垂直举升排水车启动、停止、取力、模式切换、油门及水泵转速调节等功能，同时远程遥控保证操作人员远离排涝现场，提高了排水作业的安全性，提高了垂直举升排水车的智能化水平。
本发明还实现了工作模式切换，工作装置的模式可分为支腿模式、卷盘模式、臂架模式和水泵模式，每种工作模式在程序中设置不同的发动机转速与液压泵出口流量，实现发动机与液压泵之间的功率匹配，消除了各设备及管路中可能出现的冲击，使得操作按钮减少，操作流程简单方便，减小了垂直举升排水工作的准备时间，提高了工作装置的效率。
附图说明
图1为本发明的垂直举升排水车智能控制系统的电气控制原理图；图1（a）为电气控制原理图部分一；图1（b）为电气控制原理图部分二；
图2为本发明的发射器面板布置图；
图3为本发明的臂架工作装置结构图。
具体实施方式
下面对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
如图1（a）和图1（b）所示，本发明提供一种垂直举升排水车智能控制系统，包括发射器、无线遥控接收器、上车显示器、底盘控制器、工作装置控制器、终端电阻、排水车支腿控制开关、排水车支腿压力传感器、水泵转速传感器、以及用于给工作装置控制器和传感器供电的24V外接电源。其中，发射器用于给无线遥控接收器发送工作指令，进而控制工作装置控制器；无线遥控接收器通过CAN总线与底盘控制器和工作装置控制器连接，无线遥控接收器用于接收发射器指令，控制底盘控制器与工作装置控制器执行相应动作；上车显示器用于显示整车参数与报警信息，进行人机交互；底盘控制器主要用于控制发动机以及下车取力，获取发动机参数。
具体的，工作装置控制器输入端口DI1、DI2、DI3分别连接左支腿伸出接近开关+A-SQ01、左支腿缩回接近开关+A-SQ02、左支腿上升开关+A-SQ03；
工作装置控制器输入端口DI4、DI5、DI6分别连接右支腿伸出接近开关+A-SQ04、右支腿缩回接近开关+A-SQ05、右支腿上升开关+A-SQ06；
工作装置控制器输入端口DI7连接水泵马达转速传感器+A-SR01；
工作装置控制器输入端口AI8、AI9、AI10分别连接左支腿压力传感器+A-SP01、右支腿压力传感器+A-SP02、水泵马达压力传感器+A-SP03；
工作装置控制器输出端口OUT1、OUT2分别连接转台左转电磁阀+A-Y01、转台右转电磁阀+A-Y02；转台左转电磁阀+A-Y01和转台右转电磁阀+A-Y02与排水车车臂架的转台马达连接，用于控制转台马达带动转台左转或右转，进而调节吸排水的方向；
工作装置控制器输出端口OUT3、OUT4分别连接变幅上升电磁阀+A-Y03、变幅下降电磁阀+A-Y04；变幅上升电磁阀+A-Y03和变幅下降电磁阀+A-Y04与排水车车臂架的变幅油缸相连，用于控制变幅油缸带动排水车臂架上升或下降；
工作装置控制器输出端口OUT5、OUT6分别连接平移伸出电磁阀+A-Y05、平移缩回电磁阀+A-Y06；平移伸出电磁阀+A-Y05、平移缩回电磁阀+A-Y06与排水车车臂架的平移油缸相连，用于控制平移油缸带动排水车臂架伸出或缩回；
工作装置控制器输出端口OUT7、OUT8分别连接外管架伸出电磁阀+A-Y07、外管架缩回电磁阀+A-Y08；外管架伸出电磁阀+A-Y07和外管架缩回电磁阀+A-Y08与排水车外管支架滑移油缸相连，用于控制外管支架滑移油缸带动水管垂直伸缩；
工作装置控制器输出端口OUT9、OUT10分别连接内管架伸出电磁阀+A-Y09、内管架缩回电磁阀+A-Y10；内管架伸出电磁阀+A-Y09和内管架缩回电磁阀+A-Y10与排水车的内管支架滑移油缸相连，用于控制内管支架滑移油缸带动水管垂直伸缩；水管用来输送排水；
工作装置控制器输出端口OUT11连接液压泵流量调节比例阀+A-Y11；液压泵流量调节比例阀+A-Y11与液压泵连接，用于控制液压泵的流量。
工作装置控制器输出端口OUT12、OUT13分别连接水泵马达正转比例阀+A-Y12、水泵马达反转比例阀+A-Y13；水泵马达正转比例阀+A-Y12和水泵马达反转比例阀+A-Y13与液压驱动潜水泵连接，用于给排水系统提供能量；
工作装置控制器输出端口OUT14、OUT15、OUT16分别连接左支腿上升电磁阀+A-Y14、左支腿下降电磁阀+A-Y15、左支腿伸出电磁阀+A-Y16；左支腿上升电磁阀+A-Y14和左支腿下降电磁阀+A-Y15与左支腿油缸连接，用于控制左支腿油缸带动左支腿上升和下降；左支腿伸出电磁阀+A-Y16与左支腿油缸连接，用于控制左支腿油缸带动左支腿伸出；
工作装置控制器输出端口OUT17、OUT18、OUT19分别连接右支腿上升电磁阀+A-Y17、右支腿下降电磁阀+A-Y18、右支腿伸出电磁阀+A-Y19；右支腿上升电磁阀+A-Y17和右支腿下降电磁阀+A-Y18与右支腿油缸连接，用于控制右支腿油缸带动左支腿升和下降；右支腿伸出电磁阀+A-Y19与右支腿油缸连接，用于控制右支腿油缸带动右支腿伸出；
工作装置控制器输出端口OUT20连接水密封继电器+P1-KA01；水密封继电器+P1-KA01得电使水管密封；
工作装置控制器输出端口OUT21、OUT22分别连接左卷盘平台收回电磁阀+A-Y20、左卷盘平台放出电磁阀+A-Y21；左卷盘平台收回电磁阀+A-Y20和左卷盘平台放出电磁阀+A-Y21与左卷盘平台油缸连接，用于控制左卷盘平台油缸带动左卷盘平台收回或放出；
工作装置控制器输出端口OUT23、OUT24分别连接右卷盘平台收回电磁阀+A-Y22、右卷盘平台放出电磁阀+A-Y23；右卷盘平台收回电磁阀+A-Y22和右卷盘平台放出电磁阀+A-Y23与右卷盘平台油缸连接，用于控制右卷盘平台油缸带动右卷盘平台收回或放出；左、右卷盘平台用于将左、右侧两个卷盘从上车高处下放到低处，便于操作人员拿取水带，其中，1、2卷盘在左卷盘平台上，位于所述车辆中部左侧边缘，3、4卷盘在右卷盘平台上，位于所述车辆中部右侧边缘。
工作装置控制器输出端口OUT25、OUT26分别连接排水车的左支腿缩回电磁阀+A-Y24、右支腿缩回电磁阀+A-Y25；左支腿缩回电磁阀+A-Y24与左支腿油缸连接，用于控制左支腿油缸带动左支腿缩回；右支腿缩回电磁阀+A-Y25与右支腿油缸连接，用于控制右支腿油缸带动右支腿缩回；
工作装置控制器输出端口OUT27、OUT29、OUT31、OUT33分别连接1卷盘放出电磁阀+A-Y26、2卷盘放出电磁阀+A-Y28、3卷盘放出电磁阀+A-Y30、4卷盘放出电磁阀+A-Y32；
工作装置控制器输出端口OUT28、OUT30、OUT32、OUT34分别连接1卷盘收回电磁阀+A-Y27、2卷盘收回电磁阀+A-Y29、3卷盘收回电磁阀+A-Y31、4卷盘收回电磁阀+A-Y33。
1卷盘放出电磁阀+A-Y26和1卷盘收回电磁阀+A-Y27与1卷盘马达连接，用于控制1卷盘马达带动卷筒放出或收回；
2卷盘放出电磁阀+A-Y28和2卷盘收回电磁阀+A-Y29与2卷盘马达连接，用于控制2卷盘马达带动卷筒放出或收回；
3卷盘放出电磁阀+A-Y30和3卷盘收回电磁阀+A-Y31与3卷盘马达连接，用于控制3卷盘马达带动卷筒放出或收回；
4卷盘放出电磁阀+A-Y32和4卷盘收回电磁阀+A-Y33与4卷盘马达连接，用于控制4卷盘马达带动卷筒放出或收回。
还包括保险丝FU01与FU02；其中，保险丝FU01安装在排水车支腿控制开关与电源的线路上，保险丝FU02安装在排水车支腿传感器与电源的线路上。
参见图2， 发射器用于给无线遥控接收器发送工作指令，进而控制工作装置控制器，发射器操作面板上设置：
5个单轴电子手柄2-1、2-2、2-3、2-4、2-5；其中，手柄2-1用于控制发动机转速的增减，1卷盘的收放，左支腿的伸缩和转台的回转；手柄2-2用于控制2卷盘的收放，左支腿的升降和车臂架的变幅升降；手柄2-3用于控制3卷盘的收放和车臂架的平移伸缩；手柄2-4用于控制外管架的伸缩，4卷盘的收放和右支腿的升降；手柄2-5用于控制水泵转速的增减，内管架的伸缩，右支腿的伸缩和左、右卷盘平台的收放。
取力开关2-6，向上拨为上车取力，使液压系统获得动力源，向下拨为取力关闭，切断液压系统动力源。
支腿一键收放开关2-7，向上拨为支腿一键收，向下拨为支腿一键放出与调平。
模式选择旋钮2-8，分别可以选择支腿模式、卷盘模式、臂架模式、水泵模式和锁定模式。
左右平台选择开关2-9，向上拨为左平台，向下拨为右平台。
水密封开关2-10，向上拨为水密封开启，向下拨为水密封关闭。
水泵开关2-11，向上拨为水泵开启，向下拨为水泵关闭。
发动机启动按键2-12，按下后启动发动机。
发动机停止按键2-13，按下后发动机熄火。
发射器启动按键2-14，按下后发射器开机。
急停按钮2-15，按下后可使底盘发动机熄火。
参见图3，垂直举升排水车的臂架装置主要包括：
转台3-1，主要用来调节吸排水的方向；
变幅臂架总成3-3，
变幅油缸3-2，主要用来调节臂架的上升与下降；
连接杆焊接总成3-4，
平移机构油缸3-5，用来调节水管3-13的水平伸缩；
外管支架3-6，内管支架3-7，外管支架滑移油缸3-8，内管支架滑移油缸3-9，用来调节水管3-13的垂直伸缩；
液压驱动潜水泵3-10，用来给排水系统提供能量；
水密封3-11，用来使伸缩水管密封；
水泵转速传感器3-12，用来测量水泵的转速；
伸缩水管3-13，用于输送排水；
工作灯3-14，用于工作照明。
本发明的垂直举升排水车智能控制过程如下：
首先操作人员按下发射器上的发射器启动按键2-14，使无线遥控接收器处于开机状态；然后按下发射器的发动机启动按键2-12，此时无线遥控接收器将接收到发动机启动信号，通过CAN总线将该信号发送给底盘控制器，控制发动机启动；然后将发射器上的取力开关2-6向上拨动，此时无线遥控接收器将接收到取力信号，通过CAN总线将信号发送给底盘控制器，使底盘的动力源传输到上车的液压系统。
进一步的，当操作者将模式旋钮开关2-8置为支腿模式后，发射器将无线信号发送到无线遥控接收器，无线遥控接收器通过CAN总线将该信号发送给工作装置控制器；工作装置控制器对应的输出端口OUT11输出PWM信号调节液压泵流量比例阀+A-Y11的开度，以使在此模式下，液压泵的流量与此模式下设置的发动机转速相匹配；向上/向下拨动电子手柄2-1，发射器将无线信号发送到无线遥控接收器，接收器通过CAN总线将该信号发送给工作装置控制器，工作装置控制器对应的输出端口OUT16或OUT25将输出高电平，此时左支腿伸出电磁阀+A-Y16或左支腿缩回电磁阀+A-Y24得电，左支腿油缸带动左支腿伸出或缩回；向上/向下拨动电子手柄2-2，工作装置控制器对应的输出端口OUT14或OUT15将输出高电平，此时左支腿上升电磁阀+A-Y14或左支腿下降电磁阀+A-Y15得电，左支腿油缸带动左支腿上升或下降；向上/向下拨动电子手柄2-4，工作装置控制器对应的输出端口OUT17或OUT18将输出高电平，此时右支腿上升电磁阀+A-Y17或右支腿下降电磁阀+A-Y18得电，右支腿油缸带动右支腿上升或下降；向上/向下拨动电子手柄2-5，工作装置控制器对应的输出端口OUT19或OUT26将输出高电平，此时右支腿伸出电磁阀+A-Y19或右支腿缩回电磁阀+A-Y25得电，右支腿油缸带动右支腿伸出或缩回。当不用电子手柄收放支腿时，向下拨动一键收放开关2-7，首先工作装置控制器对应的输出端口OUT16与OUT19输出高电平，左支腿伸出电磁阀+A-Y16与右支腿伸出电磁阀+A-Y19得电，左右支腿油缸带动支腿伸出，当左支腿伸出接近开关+A-SQ01与右支腿伸出接近开关+A-SQ04检测到支腿伸到位时，工作装置控制器使输出端口OUT16或OUT19输出低电平，左支腿伸出电磁阀+A-Y16与右支腿伸出电磁阀+A-Y19失电，同时，工作装置控制器对应的输出端口OUT15或OUT18输出高电平，左支腿下降电磁阀+A-Y15与右支腿下降电磁阀+A-Y18得电，左右支腿油缸带动支腿下降，然后根据倾角传感器、左支腿压力传感器+A-SP01、右支腿压力传感器+A-SP02的参数以及程序逻辑使整车调平；若向上拨动一键收放开关2-7，首先工作装置控制器对应的输出端口OUT14或OUT17输出高电平，左支腿上升电磁阀+A-Y14与右支腿上升电磁阀+A-Y17得电，左右支腿油缸带动支腿上升，当左支腿上升接近开关+A-SQ03与右支腿上升接近开关+A-SQ06检测到支腿上升到位时，工作装置控制器使输出端口OUT14或OUT17输出低电平，左支腿上升电磁阀+A-Y14与右支腿上升电磁阀+A-Y17失电，同时，工作装置控制器对应的输出端口OUT25或OUT26输出高电平，左支腿缩回电磁阀+A-Y24与右支腿缩回电磁阀+A-Y25得电，左右支腿油缸带动支腿缩回，当左支腿缩回接近开关+A-SQ02与右支腿缩回接近开关+A-SQ05检测到支腿缩回到位时，工作装置控制器使输出端口OUT25或OUT26输出低电平，左支腿缩回电磁阀+A-Y24与右支腿缩回电磁阀+A-Y25失电，支腿一键收回。
进一步的，当操作者将模式旋钮开关2-8置为卷盘模式后，发射器将无线信号发送到无线遥控接收器，无线遥控接收器通过CAN总线将该信号发送给工作装置控制器，然后工作装置控制器对应的输出端口OUT11输出PWM信号调节液压泵流量比例阀+A-Y11的开度，以使在此模式下，液压泵的流量与此模式下设置的发动机转速相匹配；向上/向下拨动电子手柄2-1，发射器将无线信号发送到无线遥控接收器，接收器通过CAN总线将该信号发送给工作装置控制器，然后工作装置控制器对应的输出端口OUT27或OUT28将输出高电平，此时1卷盘放出电磁阀+A-Y26或1卷盘收回电磁阀+A-Y27得电，1卷盘马达带动1卷盘卷筒放出或收回；向上/向下拨动电子手柄2-2，工作装置控制器对应的输出端口OUT29或OUT30将输出高电平，此时2卷盘放出电磁阀+A-Y28或2卷盘收回电磁阀+A-Y29得电，2卷盘马达带动，2卷盘卷筒放出或收回；向上/向下拨动电子手柄2-3，工作装置控制器对应的输出端口OUT31或OUT32将输出高电平，此时3卷盘放出电磁阀+A-Y30或2卷盘收回电磁阀+A-Y31得电，3卷盘马达带动3卷盘卷筒放出或收回；向上/向下拨动电子手柄2-4，工作装置控制器对应的输出端口OUT33或OUT34将输出高电平，此时4卷盘放出电磁阀+A-Y32或4卷盘收回电磁阀+A-Y33得电，4卷盘马达带动4卷盘卷筒放出或收回。当左右平台选择开关2-9向上拨动时，开关置于左平台，向上/向下拨动电子手柄2-5，工作装置控制器对应的输出端口OUT21或OUT22将输出高电平，此时左卷盘平台收回电磁阀+A-Y20或左卷盘平台放出电磁阀+A-Y21得电，左卷盘平台油缸带动左卷盘平台收回或放出；当左右平台选择开关2-9向下拨动时，开关置于右平台，向上/向下拨动电子手柄2-5，工作装置控制器对应的输出端口OUT23或OUT24将输出高电平，此时右卷盘平台收回电磁阀+A-Y22或右卷盘平台放出电磁阀+A-Y23得电，右卷盘平台油缸带动左卷盘平台收回或放出。
进一步的，当操作者将模式旋钮开关2-8置为臂架模式后，发射器将无线信号发送到无线遥控接收器，无线遥控接收器通过CAN总线将该信号发送给工作装置控制器，然后工作装置控制器对应的输出端口OUT11输出PWM信号调节液压泵流量比例阀+A-Y11的开度，以使在此模式下，液压泵的流量与此模式下设置的发动机转速相匹配；向上/向下拨动电子手柄2-1，发射器将无线信号发送到无线遥控接收器，接收器通过CAN总线将该信号发送给工作装置控制器，然后工作装置控制器对应的输出端口OUT1或OUT2将输出高电平，此时转台左转电磁阀+A-Y01或转台右转电磁阀+A-Y02得电，转台马达带动转台左转或右转；向上/向下拨动电子手柄2-2，工作装置控制器对应的输出端口OUT3或OUT4将输出高电平，此时变幅上升电磁阀+A-Y03或变幅下降电磁阀+A-Y04得电，变幅油缸带动臂架上升或下降；向上/向下拨动电子手柄2-3，工作装置控制器对应的输出端口OUT5或OUT6将输出高电平，此时平移伸出电磁阀+A-Y05或平移缩回电磁阀+A-Y06得电，平移油缸带动臂架伸出或缩回；向上/向下拨动电子手柄2-4，工作装置控制器对应的输出端口OUT7或OUT8将输出高电平，此时外管架伸出电磁阀+A-Y07或外管架缩回电磁阀+A-Y08得电，外管架油缸带动臂架伸出或缩回；向上/向下拨动电子手柄2-5，工作装置控制器对应的输出端口OUT9或OUT10将输出高电平，此时内管架伸出电磁阀+A-Y09或内管架缩回电磁阀+A-Y10得电，内管架油缸带动臂架伸出或缩回。
进一步的，当操作者将模式旋钮开关2-8置为水泵模式后，发射器将无线信号发送到无线遥控接收器，无线遥控接收器通过CAN总线将该信号发送给工作装置控制器，然后工作装置控制器对应的输出端口OUT11输出PWM信号调节液压泵流量比例阀+A-Y11的开度，以使在此模式下，液压泵的流量与此模式下设置的发动机转速相匹配；向上拨动水密封开关2-10，工作装置控制器对应的输出端口OUT20将输出高电平，此时水密封继电器+P1-KA01得电，进而水密封电磁阀得电使水管密封；向上拨动水泵开关2-11，工作装置控制器对应的输出端口OUT12输出PWM信号调节水泵正转比例阀+A-Y12的开度，水泵马达带动水泵旋转；向上/向下拨动电子手柄2-5，工作装置控制器对应的输出端口OUT11输出PWM信号调节液压泵流量比例阀+A-Y11的开度，使水泵的转速增大或减小；当发动机与水泵功率不匹配时，向上/向下拨动电子手柄2-1，发射器将无线信号发送到无线遥控接收器，无线遥控接收器通过CAN总线将该信号发送给底盘控制器，通过底盘控制器来增大或减小发动机的转速。
需要说明的是，液压泵流量的大小控制液压马达的转速，液压马达同轴带动水泵，马达转速即是水泵转速。系统程序自动设置发动机转速与液压泵出口阀开度，阀门开度控制液压泵流量，液压泵流量控制水泵转速，即实现了发动机转速与水泵转速相匹配。水泵模式下，电子手柄2-5是在水泵运行过程中调节液压泵流量以调节水泵转速，来适应非典型工况。
进一步的，当操作者将模式旋钮开关2-8置为锁定模式后，锁定模式不改变其它模式下的参数设置，且用于抑制发射器上除急停按钮外的所有操作，防止由于操作人员的误碰而造成的危险，提高垂直举升排水车工作的安全性。
进一步的，在上车显示器与近地电控操作面板上同样可实现发射器上具备的所有功能，对垂直举升排水车可实现同等控制。
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，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。
Claims (17)
1.一种垂直举升排水车智能控制系统，其特征在于，包括：发射器、无线遥控接收器、上车显示器、底盘控制器和工作装置控制器；
所述发射器用于远程通过无线遥控接收器配置工作装置控制器的工作模式，以及用于在不同工作模式下通过无线遥控接收器下发工作指令；
所述无线遥控接收器用于接收发射器下发的工作指令，控制底盘控制器和工作装置控制器执行相应的动作；
所述上车显示器用于显示整车参数与报警信息，进行人机交互；
所述底盘控制器用于用于控制发动机以及下车取力；
所述工作装置控制器用于根据工作指令，对排水车进行调平和车臂架姿态调整以及控制排水车进行排水。
2.根据权利要求1所述的一种垂直举升排水车智能控制系统，其特征在于，所述无线遥控接收器通过CAN总线与底盘控制器和工作装置控制器连接。
3.根据权利要求1所述的一种垂直举升排水车智能控制系统，其特征在于，所述底盘控制器具体用于，
接收无线遥控接收器转发的发动机启动信号，控制发动机启动；
以及，
接收无线遥控接收器转发的取力信号，将动力源传输到排水车的液压系统。
4.根据权利要求1所述的一种垂直举升排水车智能控制系统，其特征在于，所述工作装置控制器设有若干输入端口；所述工作装置控制器的输入端口分别连接排水车左、右支腿伸出接近开关，左、右支腿上升接近开关，左、右支腿缩回接近开关，排水车左、右支腿压力传感器，排水车水泵马达压力传感器和排水车水泵转速传感器；
所述工作装置控制器设有若干输出端口；所述工作装置控制器的输出端口分别通过电磁阀与车臂架转台，车臂架总成，车臂架外管架，车臂架内管架，排水车左、右支腿，排水车卷盘和排水车左、右卷盘平台连接；所述工作装置控制器的输出端口还通过比例阀与排水车液压泵和水泵马达连接；
所述工作装置控制器输出端口还连接水密封继电器。
5.根据权利要求4所述的一种垂直举升排水车智能控制系统，其特征在于，所述工作装置控制器还包括保险丝FU01与FU02；所述保险丝FU01安装在排水车左支腿伸出接近开关与电源之间的线路上，所述保险丝FU02安装在排水车左支腿压力传感器与电源之间的线路上。
6.根据权利要求1所述的一种垂直举升排水车智能控制系统，其特征在于，所述发射器的操作面板上设置五个单轴电子手柄，取力开关，模式选择旋钮，水密封开关和水泵开关；
第一电子手柄用于控制发动机转速的增减，1卷盘的收放，排水车左支腿的伸缩和车臂架转台的回转；
第二电子手柄用于控制2卷盘的收放，排水车左支腿的升降和车臂架的变幅升降；
第三电子手柄用于控制3卷盘的收放和车臂架的平移伸缩；
第四电子手柄用于控制车臂架外管架的伸缩，4卷盘的收放和排水车右支腿的升降；
第五电子手柄用于控制排水车水泵转速的增减，车臂架内管架的伸缩，排水车右支腿的伸缩和左、右卷盘平台的收放；
所述取力开关用于控制排水车动力源的通断；
所述模式选择旋钮用于为工作装置控制器配置工作模式，包括支腿模式、卷盘模式、臂架模式、水泵模式和锁定模式。
7.根据权利要求6所述的一种垂直举升排水车智能控制系统，其特征在于，
所述支腿模式用于通过控制排水车左、右支腿的伸缩和升降对排水车进行调平；
所述卷盘模式用于通过控制卷盘马达对排水卷筒进行放出或收回；
所述臂架模式用于通过控制车臂架转台，车臂架总成，车臂架外管架和内管架，对车臂架姿态进行调整；
所述水泵模式用于水管密封，以及对排水车水泵进行调整控制；
所述锁定模式用于抑制发射器操作面板上除急停按钮外的所有操作。
8.根据权利要求6所述的一种垂直举升排水车智能控制系统，其特征在于，所述发射器的操作面板上还设置一键收放开关；
所述一键收放开关用于在支腿模式下，不使用电子手柄的情况下，对排水车进行自动调平。
9.根据权利要求6所述的一种垂直举升排水车智能控制系统，其特征在于，所述发射器的操作面板上还设置左右平台选择开关；
所述左右平台选择开关用于在卷盘模式下，通过控制工作装置控制器控制左、右卷盘平台收回或放出；所述左卷盘平台上放置1卷盘和2卷盘；所述右卷盘平台上放置3卷盘和4卷盘。
10.根据权利要求6所述的一种垂直举升排水车智能控制系统，其特征在于，所述发射器的操作面板上还设置，
发动机启动按键用于启动发动机；
发动机停止按键用于关闭发动机；
发射器启动按键用于启动发射器；
和
急停按钮用于关闭底盘发动机。
11.根据权利要求4或6所述的一种垂直举升排水车智能控制系统，其特征在于，所述车臂架用于架设水管，所述车臂架包括转台，车臂架总成，外管架，内管架，水泵和工作灯；
所述车臂架总成安装在所述转台上，所述外管架和内管架通过连接杆焊接总成与所述车臂架总成连接；
所述车臂架总成连接变幅油缸和平移油缸；所述外管架连接外管架滑移油缸；所述内管架连接内管架滑移油缸；
所述外管架和内管架用于固定水管，所述水管与水泵连接，所述水管与水泵连接处设水密封；所述水泵处设水泵转速传感器。
12.根据权利要求1所述的一种垂直举升排水车智能控制系统，其特征在于，还包括用于给工作装置控制器和传感器供电的24V外接电源。
13.一种垂直举升排水车智能控制方法，其特征在于，包括：
依次开启垂直举升排水车智能控制电气系统中的发射器启动按键和发动机启动按键；
通过垂直举升排水车智能控制电气系统的发射器下发取力信号；
根据取力信号，使底盘控制器的动力源传输到上车的液压系统；
通过发射器下发工作指令，配置垂直举升排水车智能控制电气系统的工作模式；
在配置的工作模式下，通过发射器下发工作指令，控制工作装置控制器执行相应的动作，进行排水车调平和车臂架姿态调整以及排水；
所述垂直举升排水车智能控制电气系统为权利要求1至12任意一项所述的垂直举升排水车智能控制电气系统。
14.根据权利要求13所述的一种垂直举升排水车智能控制方法，其特征在于，所述配置垂直举升排水车智能控制电气系统的工作模式，包括：支腿模式、卷盘模式、臂架模式、水泵模式和锁定模式。
15.根据权利要求14所述的一种垂直举升排水车智能控制方法，其特征在于，任意工作模式下，通过调节液压泵流量比例阀的开度，使液压泵的流量与此模式下设置的发动机转速相匹配。
16.根据权利要求15所述的一种垂直举升排水车智能控制方法，其特征在于，支腿模式下进行排水车调平包括：
通过发射器下发工作指令控制排水车左、右支腿的伸缩和升降，实现排水车调平；
卷盘模式进行排水控制包括：
通过发射器下发工作指令控制卷盘马达带动卷筒放出或收回，实现排水控制；
臂架模式对车臂架姿态进行调整包括：
通过发射器下发工作指令控制车臂架转台的回转调整调节吸排水的方向；
通过发射器下发工作指令控制车臂架总成的升降和伸缩调整车臂架高度；
以及通过发射器下发工作指令控制车臂架外管架和内管架的伸缩调整水管姿态；
水泵模式下对排水车水泵进行调整控制包括：
通过发射器下发工作指令控制水管密封；
通过发射器下发工作指令控制水泵旋转；
通过发射器下发工作指令调整水泵转速；
以及通过发射器下发工作指令调整发动机转速，使其与水泵功率相匹配；
锁定模式下通过发射器下发工作指令抑制除急停外的所有操作。
17.根据权利要求16所述的一种垂直举升排水车智能控制方法，其特征在于，所述支腿模式下进行排水车调平还包括：
通过发射器下发一键放的工作指令，工作装置控制器根据工作指令自动控制排水车左、右支腿伸出；当左、右支腿伸出接近开关检测到左、右支腿伸到位时，左、右支腿伸出自动停止；同时，左、右支腿自动下降，根据倾角传感器、左、右支腿压力传感器以及程序逻辑使整车调平；
通过发射器下发一键放的工作指令，工作装置控制器根据工作指令自动控制排水车左、右支腿自动上升；当左、右支腿上升接近开关检测到左、右支腿上升到位时，左、右支腿上升自动停止；同时，左、右支腿自动缩回，当左、右支腿缩回接近开关检测到左、右支腿缩回到位时，左、右支腿停止动作。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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