[发明专利]工程机械以及其安全状态确定方法、装置和系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种应用于工程机械的安全状态确定方法和装置，特别涉及一种用于使工程机械作业部件在任意支撑区域下安全操作且作业范围达到最佳的安全状态确定方法和装置，还涉及采用这种装置的工程机械。

背景技术

云梯消防车进行工作时，需要展开支腿以增加其上装的工作范围，便于各种救援工作的展开。支腿展开的形式有多种，有H型支腿，有X型支腿，有类似泵车系统的摆动展开型支腿等。

目前云梯消防车可以在支腿全部展开或者单边支腿展开的情况下工作，以适应复杂、紧急的救援工作。当支腿全部展开时，云梯可以操作的范围达到最大，但是此时支腿展开需要的空间十分大；仅单边支腿展开具有空间要求小的优势，但其极大的降低了云梯消防车的救援范围。图7和图8分别示出了相关云梯消防车支腿全展开和仅单边支腿展开时云梯的安全工作区域，通过比较可以看出，当仅单边支腿展开的时候，需要的空间小，但是云梯操作范围也减小了接近一半。

为了使救援工作适应复杂、苛刻的救援环境，如何在不降低安全的基础上，最大限度的提高其救援范围，是十分重要的。

发明内容

本发明旨在提供一种确定工程机械安全状态的方法。

本发明确定工程机械安全状态的方法，包括以下步骤：

根据所述工程机械的支腿展开后的位置构建至少一级安全控制区域；

计算所述工程机械的等效质心；

判断所述工程机械的等效质心与所述至少一级安全控制区域的位置关系；以及

根据所述位置关系，确定工程机械的安全状态。

本发明还提供了一种确定工程机械安全状态的装置，其特征在于：包括安全控制区域构建模块、等效质心计算模块、位置关系确定模块以及安全状态确定模块，

所述安全控制区域构建模块用于根据所述工程机械的支腿展开后的位置构建至少一级安全控制区域；

所述等效质心计算模块用于计算所述工程机械的等效质心；

所述位置关系确定模块用于判断所述工程机械的等效质心与所述至少一级安全控制区域的位置关系；

所述安全状态确定模块用于根据所述位置关系，确定工程机械的安全状态。

本发明还提供了一种确定工程机械安全状态的系统，其特征在于：包括第一组传感器、第二组传感器和上述确定工程机械安全状态的装置，所述第一组传感器用于检测所述工程机械的支腿在水平方向的伸缩量，所述第二组传感器用于检测作业部件的运动参数。

本发明还提供了一种工程机械，包括下装、安装在下装上的转台、以及安装在转台上的作业部件，还包括上述确定工程机械安全状态的装置。

本发明还提供了一种工程机械，包括下装、安装在下装上的转台、以及安装在转台上的作业部件，还包括上述确定工程机械安全状态的系统。

与相关技术相比，本发明方法和装置根据支腿展开情况构建安全控制区域，结合工程机械的等效质心，判断工程机械的安全情况，从而让工程机械的作业部件能够工作在能保障安全的最大范围，即能够使工程机械作业部件在任意支撑区域下安全操作且作业范围达到最佳。采用本发明方法和装置，能够提高工程机械在复杂、苛刻救援环境下的救援能力，保证工程机械安全作业。

附图说明

图1为本发明一些实施例中的云梯消防车的结构示意图。

图2为本发明一些实施例中采用的确定工程机械安全状态的流程图。

图3为本发明一些实施例中建立的安全控制区域以及它与等效质心的关系示意图。

图4为本发明一些实施例中建立的三级安全控制区域的示意图。

图5为本发明一些实施例中的云梯消防车的结构重量分布及其运动参数示意图。

图6为本发明一些实施例中的云梯消防车结构重量分布及其运动参数的水平面投影图。

图7为相关技术中云梯消防车支腿全展开时云梯安全工作区域的示意图。

图8为相关技术中云梯消防车仅单边支腿展开时云梯安全工作区域的示意图。

具体实施方式

以下结合具体实施例和说明书附图对本发明做进一步详细说明。