消防炮射程的控制方法、控制系统和消防车技术方案

本发明专利技术提供了一种消防炮射程的控制方法、控制系统和包括上述控制系统的消防车，控制方法包括如下步骤：设定消防炮的目标角度范围；检测消防炮的炮管与水平面之间的夹角θ；根据检测结果控制炮管，使夹角θ落入目标角度范围内。本发明专利技术所提供的控制方法，通过设定消防炮的炮管与水平面之间的目标角度范围，以对消防炮的喷射角度进行准确控制，使得在消防车需要最大射程喷射时，不论臂架和消防炮处于何种姿态，可以进行自动调整并使消防炮的炮管锁定在设定的角度，省时省力，从而可以实现消防炮射程的任意控制，进而使喷射出的射流的覆盖范围更广，以提高消防炮的使用效率，并达到更加有效的消防效果。

Control method, control system and fire truck of fire monitor range

【技术实现步骤摘要】
消防炮射程的控制方法、控制系统和消防车
本专利技术涉及消防炮的射程控制
，具体而言，涉及一种消防炮射程的控制方法、控制系统和包括上述控制系统的消防车。
技术介绍
目前，消防车上的消防炮喷射姿态(比如角度、压力、流量等)通过人工操作控制，但是在控制时由于距离较远，无法确切观察到消防炮的喷射情况。现有技术中，部分消防炮配置有消防炮姿态显示器，但是价格高昂、显示的内容有限、且需要单独配置和携带安装，增加了消防车的整体布局难度，并不适宜广泛使用。尤其是对于操作控制消防炮的喷射角度而言，现有的控制方法无法实现对消防炮的炮管的快速、准确的定位，需要通过人工反复调试费时费力，从而难以快速地达到预想的消防效果。
技术实现思路
为了解决上述技术问题至少之一，本专利技术的一个目的在于提供一种消防炮射程的控制方法。本专利技术的再一个目的在于提供一种消防炮射程的控制系统。本专利技术的又一个目的在于提供一种包括上述控制系统的消防车。为了实现上述目的，本专利技术第一方面的技术方案提供了一种消防炮射程的控制方法，包括如下步骤：设定消防炮的目标角度范围；检测所述消防炮的炮管与水平面之间的夹角θ；根据检测结果控制所述炮管，使所述夹角θ落入所述目标角度范围内。具体而言，本方案提供的消防炮射程的控制方法，影响消防炮射程的主要参数有喷射流量、喷射压力、喷射角度以及风向等。喷射角度属于可以控制的内部因素，在消防炮的喷射过程中，一般喷射流量和喷射压力是确定的，这样可以通过控制消防炮的喷射角度来控制消防炮的射程。首先是设定目标角度范围，用于控制消防炮的炮管调整到设定的角度，以控制消防炮射流的角度。相对于目前消防炮的喷射角度由依靠人工操作控制，由于无法观察到消防炮实际仰角，操作是靠估计的，并没有一个合理、准确的角度。通过设置目标角度范围，可以使消防炮时间操作人员预计的效果，比如设定某个目标角度范围使得消防炮喷射的高度最高，或设定某个目标角度范围使得消防炮喷射的射程最远，以应对不同的消防环境。可以理解的是，这个目标角度范围既是一个矢量也是一个标量，既规定了消防炮炮管的指向方向，也规定了炮管和水平面之间的夹角。之后检测消防炮的炮管与水平面之间的夹角θ获得检测结果，检测结果和目标角度范围设定的角度之间的差值是消防炮炮管调整角度的根据，如果检测结果在目标角度范围内(也可以是目标角度范围内具体的角度值)，则将消防炮炮管的位置进行锁定，使得在现有的喷射流量和喷射压力下消防炮姿态符合操作人员的要求，如果检测结果小于目标角度范围中较小的设定角度，则通过控制系统(比如车载控制器以及消防炮控制器)自动控制炮管向上旋转以使炮管与水平面之间的夹角θ等于所述目标角度范围设定的角度，再对消防炮炮管的位置进行锁定。反而言之，如果检测结果大于目标角度范围中较大的设定角度，则通过控制系统自动控制炮管向下旋转以使炮管与水平面之间的夹角θ落入所述目标角度范围内，再对消防炮炮管的位置进行锁定。相对于现有技术增加了对消防炮的炮管角度的自动控制功能，根据设定后的消防炮的目标角度范围，通过控制系统将消防炮的炮管调整到操作人员需要的角度，比依靠人工操作控制消防炮姿态(比如角度、压力、流量等)更加节省时间，效率更高，可以通过控制喷射角度，快速地控制消防炮的射程和喷射射流的覆盖范围，从而更加快速地达到预想的消防效果。尤其是对于时间紧迫的消防作业，有利于减少救援时间，提高了消防炮或是具有该消防炮的消防车的安全保障的能力。相对于现有技术中设置消防炮姿态显示器的技术方案而言，使用该控制方法操作人员不需要对显示器上的内容进行观察即可进行相应的操作控制，且控制过程更加简单，从而可以起到降低成本的效果。另外，本专利技术提供的上述技术方案中的控制方法还可以具有如下附加技术特征：在上述技术方案中，所述目标角度范围为预设角度范围，所述预设角度范围为[28°，32°]；或所述目标角度范围为用户自定义角度范围。在上述任一技术方案中，所述消防炮安装于消防车上，所述消防车设有臂架，所述消防炮通过所述消防炮的基座设置在所述臂架的末端，所述臂架的首端连接所述消防车的车体，所述“检测所述消防炮的炮管与水平面之间的夹角θ”的步骤具体包括：检测所述炮管和与所述基座连接的所述臂架之间的仰角α；检测与所述车体连接的所述臂架与水平面之间的仰角β；根据公式获取关于夹角θ的检测结果，所述公式为θ＝α+β－180°；将检测结果进行反馈。在上述技术方案中，所述“根据检测结果控制所述炮管，使所述夹角θ落入所述目标角度范围内”的步骤具体包括：判断当前所述炮管与水平面之间的夹角θ是否位于所述目标角度范围内；若所述夹角θ不在所述目标角度范围内，则根据检测结果旋转所述炮管并实时获取所述炮管与水平面之间的夹角θ，当所述夹角θ落入到所述目标角度内时停止旋转，将所述炮管锁定在当前位置；在所述炮管旋转到极限位置后，所述夹角θ仍不在所述目标角度范围内时，则将所述炮管锁定在极限位置并根据检测结果驱动所述臂架旋转，直到所述夹角θ落入所述目标角度范围内后，将所述臂架锁定在当前位置；若所述夹角θ在所述目标角度范围内，则将所述炮管锁定在当前位置。在上述技术方案中，所述“根据检测结果控制所述炮管，使所述夹角θ落入所述目标角度范围内”的步骤具体包括：判断当前所述炮管与水平面之间的夹角θ是否位于所述目标角度范围内；若所述夹角θ不在所述目标角度范围内，则计算当前所述夹角θ与目标角度范围设定的角度之间的差值Δθ，并判断当前所述炮管的角度与所述炮管所能旋转到的极限角度之间的差值是否大于Δθ，若该差值大于等于Δθ，则控制所述炮管旋转角度Δθ后将炮管锁定在当前位置；若该差值小于Δθ，则控制所述炮管旋转到极限角度后，控制与所述消防炮连接臂架旋转，使所述夹角θ落入所述目标角度范围内，将所述臂架锁定在当前位置；若所述夹角θ在所述目标角度范围内，则将所述炮管锁定在当前位置。在上述技术方案中，所述臂架为多节臂架，包括首节臂架和末节臂架，所述首节臂架与所述消防车的车体连接，所述末节臂架与所述消防炮的基座连接，“检测所述消防炮的炮管与水平面之间的夹角θ”的步骤具体包括：检测所述炮管与末节臂架之间的仰角α；检测所述首节臂架与水平面之间的仰角β1；检测每节臂架与其末端相连的臂架之间的仰角β2、β3、……、βn，其中n为所述多节臂架的节数；根据预设公式获取检测结果；将所述检测结果进行反馈。在上述任一技术方案中，所述消防炮连接有消防泵和为所述消防炮提供消防用水的水罐所述控制方法还包括如下步骤：设定水位预设值H1和H2，其中H1>H2；判断水罐内的水位高度H与所述水位预设值H1和H2之间的高低关系；若水罐内的水位高度H高于水位预设值H1，则通过控制器调节消防泵转速，增加喷射流量至最大流量；若水罐内的水位高度H低于水位预设值H2，则降低消防泵转速以减少喷射流量；若水罐内的水位高度H在水位预设值H1和H2之间，则控制消防泵按当前转速运行。在上述技术方案中，所述控制方法还包括如下步骤：判断所述消防车的车体与水平面之间的夹角是否大于允许角度；若所述消防车的车体与本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种消防炮射程的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：/n设定消防炮的目标角度范围；/n检测所述消防炮的炮管与水平面之间的夹角θ；/n根据检测结果控制所述炮管，使所述夹角θ落入所述目标角度范围内。/n

【技术特征摘要】
1.一种消防炮射程的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：
设定消防炮的目标角度范围；
检测所述消防炮的炮管与水平面之间的夹角θ；
根据检测结果控制所述炮管，使所述夹角θ落入所述目标角度范围内。


2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，
所述目标角度范围为预设角度范围，所述预设角度范围为[28°，32°]；
或所述目标角度范围为用户自定义角度范围。


3.根据权利要求1或2所述的控制方法，其特征在于，所述消防炮安装于消防车上，所述消防车设有臂架，所述消防炮通过所述消防炮的基座设置在所述臂架的末端，所述臂架的首端连接所述消防车的车体，所述“检测所述消防炮的炮管与水平面之间的夹角θ”的步骤具体包括：
检测所述炮管的喷射方向和与所述基座连接的所述臂架之间的仰角α；
检测与所述车体连接的所述臂架与水平面之间的仰角β；
根据公式获取关于夹角θ的检测结果，所述公式为θ＝α+β－180°；
将检测结果进行反馈。


4.根据权利要求3所述的控制方法，其特征在于，所述“根据检测结果控制所述炮管，使所述夹角θ落入所述目标角度范围内”的步骤具体包括：
判断当前所述炮管与水平面之间的夹角θ是否位于所述目标角度范围内；
若所述夹角θ不在所述目标角度范围内，则根据检测结果旋转所述炮管并实时获取所述炮管与水平面之间的夹角θ，当所述夹角θ落入到所述目标角度内时停止旋转，将所述炮管锁定在当前位置；在所述炮管旋转到极限位置后，所述夹角θ仍不在所述目标角度范围内时，则将所述炮管锁定在极限位置并根据检测结果驱动所述臂架旋转，直到所述夹角θ落入所述目标角度范围内后，将所述臂架锁定在当前位置；
若所述夹角θ在所述目标角度范围内，则将所述炮管锁定在当前位置。


5.根据权利要求3所述的控制方法，其特征在于，所述“根据检测结果控制所述炮管，使所述夹角θ落入所述目标角度范围内”的步骤具体包括：
判断当前所述炮管与水平面之间的夹角θ是否位于所述目标角度范围内；
若所述夹角θ不在所述目标角度范围内，则计算当前所述夹角θ与目标角度范围设定的角度之间的差值Δθ，并判断当前所述炮管的角度与所述炮管所能旋转到的极限角度之间的差值是否大于Δθ，若该差值大于等于Δθ，则控制所述炮管旋转角度Δθ后将炮管锁定在当前位置；若该差值小于Δθ，则控制所述炮管旋转到极限角度后，控制与所述消防炮连接臂架旋转，使所述夹角θ落入所述目标角度范围内，将所述臂架锁定在当前位置；
若所述夹角θ在所述目标角度范围内，则将所述炮管锁定在当前位置。


6.根据权利要求3所述的控制方法，其特征在于，所述臂架为多节臂架，包括首节臂架和末节臂架，所述首节臂架与所述消防车的车体连接，所述末节臂架与所述消防炮的基座连接，“检测所述消防炮的炮管与水平面之间的夹角θ...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭江华，郑丽文，刘玲，
申请(专利权)人：三一汽车制造有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43