消防车上作业平台自动调平控制系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种消防车上作业平台自动调平控制系统，包括传感器、控制器、伺服阀、液压缸和作业平台，传感器安装在作业平台上，用于采集作业平台相对于水平面的倾斜角信号以及角速率信号，并将采集到的各信号输入控制器；控制器根据输入的各信号，控制流经伺服阀的液压油的流量和压力，以通过控制液压缸的动作而达到对作业平台的调平操作。本实用新型专利技术解决了现有技术中作业平台控制系统动态调平精度低，调平严重滞后等问题。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及车辆控制领域，尤其涉及一种消防车上作业平台自动调平控制系统。
技术介绍
作业平台是专门用作救火或其它紧急抢救用途的车辆上设置的液压升高平台，它的作用是供消防人员登高扑救高层建筑、高大设施、油罐等火灾，营救被困人员，抢救贵重物资以及完成其它救援任务。作业平台自动调平控制系统是消防车控制系统中重要的子系统之一，其性能的好坏直接影响到整车的安全。随着高层建筑的增多，灭火救援的难度也随之增加，消防车作为高层建筑灭火救援的主战装备，不仅需要有一定的举升高度，而且必须具备绝对的可靠性和安全性。随着高度的增加，作业平台的轻微倾斜不仅会给操作员造成极大的不安全感，而且会因为失衡给操作带来困难。因此，作业平台的自动调平问题显得尤为重要。目前，我国的作业平台控制系统动态调平精度较低，曲臂展开时，倾斜角过大，容易使作业平台上的操作人员产生失衡，存在安全隐患。目前的调平控制电路的传感器为基于重力原理的倾角传感器。当倾角传感器静止时也就是侧面和垂直方向没有加速度作用的时候，作用在它上面的只有重力加速度。重力垂直轴与加速度传感器灵敏轴之间的夹角就是待测的倾斜角了。但是，当曲臂1’展开或回收时，作业平台2’类似于在以曲臂1’为半径以曲臂1’和主臂3’的铰接点o为圆心作圆周运动（如图1所示）。由于倾角传感器4’固定在作业平台2’上，所以倾角传感器4’与作业平台2’一样，在以曲臂1’为半径、以曲臂1’和主臂3’的铰接点o为圆心作圆周运动。此时，由于向心力的存在，倾角传感器4’测量出的倾斜角将会产生偏差。目前，市场上的倾角传感器采用的测角原理忽略了这种情况下向心力的影响，使得测量出来的倾角值要比实际的倾角值小，因此无法满足系统的水平测量精度的要求，对调平、检测造成影响。
技术实现思路
本技术的目的是提出一种消防车上作业平台自动调平控制系统，解决现有技术中作业平台控制系统动态调平精度低的问题。为实现上述目的，本技术提供了以下技术方案：一种消防车上作业平台自动调平控制系统，包括传感器、控制器、伺服阀、液压缸和作业平台，所述传感器安装在所述作业平台上，用于采集所述作业平台相对于水平面的倾斜角信号以及角速率信号，并将采集到的各所述信号输入所述控制器；所述控制器根据输入的各所述信号，控制流经所述伺服阀的液压油的流量和压力，以通过控制所述液压缸的动作而达到对所述作业平台的调平操作。进一步地，所述控制器包括主控单元和监控单元，所述传感器采集到的各所述信号同时输入所述主控单元和监控单元；所述主控单元和监控单元进行握手通讯，比较和判断输出的数据是否存在故障，如果无故障，由所述主控单元向所述伺服阀发出控制信号；如果判定主控单元有故障，由所述监控单元向所述伺服阀发出控制信号。进一步地，所述控制器还包括滤波放大单元，所述滤波放大单元的输入端连接所述传感器的输出端，输出端连接所述主控单元和监控单元，用于滤除因负载变动引起的过高频率的信号。进一步地，所述控制器还包括A/D转换模块，所述A/D转换模块连接在所述滤波放大单元的输出端与所述主控单元和监控单元的输入端之间。进一步地，所述控制器还包括D/A转换单元，所述D/A转换单元连接在所述主控单元和监控单元的输出端与所述伺服阀的控制端之间。进一步地，所述控制器还包括放大单元，所述放大单元连接在所述D/A转换单元的输出端与所述伺服阀的控制端之间。基于上述技术方案中的任一技术方案，本技术实施例至少可以产生如下技术效果：由于本技术考虑到了消防车的曲臂展开或回收时作业平台做类似于旋转运动的情形，并利用传感器采集作业平台相对于水平面的倾斜角信号以及角速率信号，并将采集到的各信号输入控制器，控制器根据输入的各信号，控制流经伺服阀的液压油的流量和压力，以通过控制液压缸的动作而达到对作业平台的调平操作，因此控制器计算得到的作业平台相对于水平面的倾斜角将更为准确，从而对作业平台的调平操作控制得更为准确。此外，由于本技术的控制器包括主控单元和监控单元，主控单元通过通讯接口连接监控单元，主控单元和监控单元进行握手通讯，比较和判断输出的数据是否存在故障，如果无故障，由主控单元向伺服阀发出控制信号；如果判定主控单元有故障，由监控单元向伺服阀发出控制信号，因此本技术所采用的双CPU冗余系统提高了调平控制的安全可靠性。附图说明此处所说明的附图用来提供对本技术的进一步理解，构成本申请的一部分，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本技术的不当限定。在附图中：图1为作业平台与曲臂和主臂的连接示意图；图2为作业平台自动调平控制系统的结构原理示意图；图3为传感器的结构示意图；图4为图2中控制器的结构原理示意图一；图5为主控单元和监控单元相连接的一实施例的原理示意图；图6为图2中控制器的结构原理示意图二；图7为图2中控制器的结构原理示意图三；图8为图2中控制器的结构原理示意图四。具体实施方式下面通过附图和实施例，对本技术的技术方案做进一步的详细描述。如图2所示，本技术所提供的消防车上作业平台自动调平控制系统包括传感器1、控制器2、伺服阀3、液压缸4和作业平台5，传感器1安装在作业平台5上，用于采集作业平台5相对于水平面的倾斜角信号以及角速率信号，并将采集到的作业平台5相对于水平面的倾斜角信号以及角速率信号输入控制器2。控制器2根据输入的各信号，控制流经伺服阀3的液压油的流量和压力，以通过控制液压缸4的动作而达到对作业平台5的调平操作。如图3所示，传感器1包括倾斜角信号采集单元11和角速率信号采集单元12，均安装在作业平台5上，传感器1的安装均采用本领域技术人员经常使用的安装方式，在此不再详述。其中：倾斜角信号采集单元11用于采集作业平台5相对于水平面的倾斜角信号，并将倾斜角信号输入控制器2。本实施例中，该倾斜角度指的是作业平台与竖直面之间的夹角（如图1中的夹角α），也可以根据实际情况的需求不同测量作业平台与水平面之间的夹角。倾斜角信号采集单元11可以采用现有技术中的“固体摆式”、“液体摆式”、“气体摆式”的三种倾角传感器中的任意一种，但是由于“固体摆式”倾角传感器有明确的摆长和摆心，其产品测量范围、精度及抗过载能力较高，因此目前在实际工程中使用频率较高的还本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种消防车上作业平台自动调平控制系统，包括传感器、控制器、伺服阀、液压缸和作业平台，其特征在于：所述传感器安装在所述作业平台上，用于采集所述作业平台相对于水平面的倾斜角信号以及角速率信号，并将采集到的各所述信号输入所述控制器；所述控制器根据输入的各所述信号，控制流经所述伺服阀的液压油的流量和压力，以通过控制所述液压缸的动作而达到对所述作业平台的调平操作。

【技术特征摘要】
1.一种消防车上作业平台自动调平控制系统，包括传感器、控制
器、伺服阀、液压缸和作业平台，其特征在于：
所述传感器安装在所述作业平台上，用于采集所述作业平台相对
于水平面的倾斜角信号以及角速率信号，并将采集到的各所述信号输
入所述控制器；所述控制器根据输入的各所述信号，控制流经所述伺
服阀的液压油的流量和压力，以通过控制所述液压缸的动作而达到对
所述作业平台的调平操作。
2.如权利要求1所述的系统，其特征在于：
所述控制器包括主控单元和监控单元，所述传感器采集到的各所
述信号同时输入所述主控单元和监控单元；所述主控单元和监控单元
进行握手通讯，比较和判断输出的数据是否存在故障，如果判定所述
主控单元无故障，由所述主控单元向所述伺服阀发出控制信号；如果
判定所述主控单元有故障，由所述监控单元向所述伺服阀发出控...

【专利技术属性】
技术研发人员：张霞，胡传正，温读夫，张红燕，
申请(专利权)人：徐工集团工程机械股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：