[发明专利]混凝土泵车监控方法、混凝土泵车监控系统及混凝土泵车

说明书

技术领域

本发明涉及混凝土泵车监控技术领域，具体而言，涉及一种混凝土泵车监控方法、混凝土泵车监控系统及混凝土泵车。

背景技术

轮式工程机械，如混凝土泵车在施工前需要将支腿展开，以确保臂架安全布料。但是受施工场地的限制，往往支腿无法完全展开，此时臂架进行布料操作存在极大的安全隐患。在实际施工时，由于支腿未完全展开而造成的设备倾翻事故频发，是混凝土泵车安全事故的主要原因之一。

为了克服这种缺陷，发明了一种X形支腿的泵车，可以仅展开一侧的支腿进行支撑，但是这种泵车的使用对工作区域有着严格的规定：使用单侧支撑的工作区域为从布料臂架安放位置起计算约为130°。由于泵车使用时，控制系统目前只能识别支腿完全展开或者单侧展开两种工况，从而对臂架的回转进行安全监控，两种工况下，臂架的回转角度分别为0至360°和0至130°，而当支腿在两种工况之间的某个展开位置时，控制系统无法计算臂架安全动作范围，使得泵车安全工作范围受到很大限制。

为了拓展支腿未完全展开时臂架的布料范围，专利文献CN102248933A提出一种通过传感器检测计算支腿展开范围确定臂架可回转角度的方法，该专利的主要局限在于在当知道臂架支腿的坐标时，仅能够确定臂架回转的最小安全工作范围，不能实现最大安全布料范围的计算，使得臂架工作范围覆盖不全面，限制了泵车安全工作范围。当受施工场地限制，支腿单侧支撑也不能够完全展开时，此时按照该专利文献提供的方法计算，臂架安全工作范围的回转角度很小几乎为0°，泵车不能在此工况下布料工作。

发明内容

本发明旨在提供一种对泵车进行实时监控以防止其倾翻的混凝土泵车监控方法、混凝土泵车监控系统及混凝土泵车。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种混凝土泵车监控方法，包括以下步骤：根据支腿的支撑位置计算混凝土泵车的整车重心安全区域；根据臂架的实时位置计算混凝土泵车的整车重心位置；判断整车重心位置是否位于整车重心安全区域内；根据判断结果控制混凝土泵车的动作。

进一步地，根据支腿的支撑位置计算混凝土泵车的整车重心安全区域包括以下步骤：获取每个支腿油缸的活塞杆的行程；根据每个支腿油缸的活塞杆的行程以及各支腿油缸的结构参数计算每个支腿的支撑点的坐标；根据每个支腿的支撑点的坐标确定整车重心安全区域，其中整车重心安全区域为每个支腿的支撑点的连线所形成的多边形所围成的内部区域。

进一步地，根据臂架的实时位置计算混凝土泵车的整车重心位置包括以下步骤：获取臂架回转角度；获取臂架的每个节臂油缸的活塞杆的行程；根据每个节臂油缸的活塞杆的行程，确定在回转角度下臂架的姿态参数；根据混凝土泵车的结构参数和臂架的姿态参数计算整车重心位置，其中混凝土泵车的结构参数包括臂架的三维模型。

进一步地，判断整车重心位置是否位于整车重心安全区域内包括以下步骤：获取在当前回转角度下，臂架和整车重心安全区域的边界在同一水平投影面上的交点；计算交点与转台中心的距离，得到安全距离；获取在当前回转角度下，整车重心位置与转台中心的距离，得到整车重心偏移距离；比较安全距离与整车重心偏移距离的大小；根据比较结果判断整车重心位置是否位于整车重心安全区域内。

进一步地，根据比较结果判断整车重心位置是否位于整车重心安全区域内包括以下步骤：当安全距离＞整车重心偏移距离时，判断整车重心位置位于整车重心安全区域内；当安全距离≤整车重心偏移距离时，判断整车重心位置超出整车重心安全区域。

进一步地，根据判断结果控制混凝土泵车包括以下步骤：当判断整车重心位置超出整车重心安全区域时，调整臂架的任一节臂动作或调整臂架的回转角度，使整车重心位置向整车重心安全区域内移动。

根据本发明的另一方面，提供了一种混凝土泵车监控系统，包括：第一计算单元，用于根据支腿的支撑位置计算混凝土泵车的整车重心安全区域；第二计算单元，用于根据臂架的实时位置计算混凝土泵车的整车重心位置；判断单元，分别与第一计算单元和第二计算单元连接，用于判断整车重心位置是否位于整车重心安全区域内；控制单元，与判断单元连接，用于根据判断单元的判断结果控制混凝土泵车的动作。

进一步地，第一计算单元包括：第一采集模块，包括安装在每个支腿油缸上用于检测活塞杆行程的第一检测装置；第一计算模块，用于根据每个支腿油缸的活塞杆行程以及各支腿油缸的结构参数计算每个支腿的支撑点的坐标；确定模块，用于根据每个支腿的支撑点的坐标确定整车重心安全区域。