消防车智能操作系统的制作方法

xiaoxiao2020-6-27  95

专利名称:消防车智能操作系统的制作方法
技术领域
本实用新型涉及一种应用在消防车上的智能操作系统。
技术背景目前,消防车的操作装置, 一般都采用控手柄、安全控制模块、 驱动电路板和比例电磁阀来控制消防车的各个装置的工作,但该操作装置为分 体人工操作,其整体性差,故障率高,工作不够智能,工作过程繁琐。 发明内容
发明目的本实用新型提供一种消防车智能操作装置,其目的是解决以往 消防车上的操作装置中存在的装置整体性差、工作不够智能和工作过程繁琐的 问题。
技术方案本实用新型是通过以下技术方案实现的-
消防车智能操作系统,包括带有工作平台的举升臂及与举升臂连接的臂架 液压驱动系统和与工作平台连接的平台液压驱动装置、支腿及其支腿液压驱动 装置和通过水泵连接至水箱的消防水炮,其特征在于举升臂上设置有角度传 感器,角度传感器通过主PLC控制器与举升臂的臂架液压驱动系统连接;在工 作平台上设置有风速传感器,风速传感器与工作平台PLC控制器连接,工作平 台PLC控制器通过平台液压驱动装置连接至工作平台;支腿上设置有水平传感 器,水平传感器通过支腿PLC控制器与支腿的支腿液压驱动装置连接;水箱上 设置有液位传感器,液位传感器连接至水泵PLC控制器,水泵PLC控制器与电磁气阀连接,电磁气阀与气动驱动器连接,气动驱动器通过水路球阀连接至消
防水炮;主PLC控制器与工作平台PLC控制器、支腿PLC控制器和水泵PLC 控制器通过CAN总线连接。
在主PLC控制器、工作平台PLC控制器、支腿PLC控制器和水泵PLC控制 器上分别设置有操作台和显示器。
主PLC控制器通过臂架控制比例阀与举升臂的臂架液压驱动系统连接;支 腿PLC控制器通过支腿控制比例阀与支腿的支腿液压驱动装置连接;工作平台 PLC控制器通过工作平台控制比例阀与平台液压驱动装置连接。
优点及效果本实用新型提供一种消防车智能操作系统,其将整个上车装 置分为多个独立的智能单元,然后又通过CAN总线将各个独立的单元连接在一 起,其采用多个PLC控制器分别控制消防车举升臂单元、水泵单元、支腿单元 及工作平台单元;通过设置在举升臂、水泵、支腿及工作平台上的各种传感器 将信息通过输入端口输送至各自的PLC控制器,然后通过输出端口控制各自单 元的驱动装置随时调整各自的工作状态,而且各个独立的PLC控制器之间通过 CAN连接在一起形成整体,通过主PLC控制器即可检测装置各个单元中所有的 部件的工作状态,也便于通过主PLC控制器随时地调整各个单元内部件的工作 状态;另外,在每个PLC控制器上还设置有显示器,可以更直观地观察和控制 部件的工作状态;而每个单独地PLC控制器,也可以单独地控制其单元内的部 件的运转;主PLC控制器可以整体地观察和调整各个PLC控制器所控制的单元, 如发现故障时,在主显示屏和各个独立得显示屏上均会显示出报警信息。该装置结构简洁合理、操作的整体性强、实用性强、操作过程简单、智能, 大大提高了工作效率,利于在消防领域大面积推广应用。


图1为本实用新型整体的结构示意图; 图2为本实用新型的结构框图3为本实用新型的显示PLC内部硬件结构的框图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作近一步说明 如图l所示,本实用新型提供一种消防车智能操作装置,其将消防车装置 分为主3^制单元、工作平台控制单元、支腿控制单元和水泵控制单元;主控制 单元中包括一个主PLC控制器,主PLC控制器的输入端连接角度传感器6和操 作台,输出端连接显示器和臂架控制比例阀,臂架控制比例阀连接至举升臂2 的臂架液压驱动系统,而举升臂2的臂架液压驱动系统是直接控制举升臂2 的举升方向、位置和角度,角度传感器6设置在举升臂2的张角处,其采用已 有的齿轮啮合式角度传感器,即通过齿轮啮合转动后齿轮所转动的角度来判断 举升臂的举升角度;
工作平台控制单元包括一个工作平台PLC控制器,工作平台PLC控制器的 输入端连接有风速传感器7和操作台,工作平台PLC控制器的输出端连接有工 作平台控制比例阀,工作平台控制比例阀连接平台液压驱动装置,而风速传感 器7则是设置在工伴平台1上的,其采用已有的风车式传感器,通过风力将传 感器中风车被吹动的频率来测定风速,然后将风速的信息传递至工作平台PLC控制器,如果风速超过12m/s,风速传感器7就会通过工作平台PLC控制器报 警,操作者听到报警声后,就减速或停止操作,将伸出的工作平台收回,保证 工作平台上的人员或整车的安全;因为风速超过12m/s则不允许将工作平台送 入高处,其目的是为了安全。 '
支腿控制单元包括一个支腿PLC控制器,支腿PLC控制器的输入端连接有 水平传感器8和操作台,支腿PLC控制器的输出端连接有支腿比例阀,支腿比 例阀与支腿3的支腿液压驱动装置4连接;支腿3为由水平向的腿和垂直向的 腿形成的"n "形支腿,各个支腿3通过支腿架18连接在一起,形成整体; 水平传感器8设置在支腿架18的水平向的上端面上,因为支腿架18与消防车 底盘为一个整体,所以支腿架18的水平情况即等同于消防车的水平情况;当 水平传感器8设置在支腿架18的中心位置时效果最好;水平传感器8采用己 有的内部装有导电液的水平传感器,根据内部导电液的水平面的变化来判断水 平传感器所在面的水平变化;
水泵控制单元中包括一个水泵PLC控制器,水泵PLC控制器的输入端连接 有液位传感器17,液位传感器17设置在水箱16上,以随时测量水箱内的液 面的变化;水泵PLC控制器的输出端连接有电磁气阀10,电磁气阀10与气动 驱动器11连接,气动驱动器11与水路球阀12连接,水路球阀12与消防水炮 15连接;工作时电磁气阀10控制气动驱动器11,气动驱动器11控制水路球 阀12,再由水路球阀12控制消防水炮15的开闭,以便实现随时的开闭消防 水炮15。主plc控制器与工作平台PLC控制器、支腿PLC控制器和水泵PLC控制器 共同设置在一个PLC控制箱13内;各个显示器共同设置在一个显示架14内。
如图3所示,各个PLC控制器内均由输入端口、输出端口、 CPU、电源、 工/0扩展接口,以及外部设备接口、存储器等部件构成。
当开始消防灭火时,将消防车行使至指定地点,启动整个系统,系统便会 首先进入操作支腿控制单元,使支腿PLC控制器开始工作,首先利用支腿控制 单元内的操作台控制支腿PLC控制器将支腿3伸出,其伸出过程为先沿消防车 底盘所在平面,水平伸出,然后再垂直向地面方向伸出,其伸出的位置可以通 过预先输入支腿PLC控制器内的值伸出,也可以人工控制,可随意切换,十分 方便;待支腿3接触地面以后,将整车支起,此时水平传感器8会在支腿PLC 控制器的命令下开始工作,其会将支腿3与地面间的水平信息反馈给支腿PLC 控制器,由支腿PLC控制器通过支腿控制比例阀调整支腿的支腿液压驱动装置 4,以便不断地根据需要自动调整相应的支腿3的垂直方向的伸出量使整车保 持水平;待消防车通过支腿将消防车举升完毕后,支腿PLC控制器停止工作。
举升结束后支腿PLC控制器通过CAN总线将结束的信息传递给工作平台控 制单元,此时,工作平台控制单元启动,另外,也可以通过操作台人工的启动 工作平台控制单元;此时,工作平台l上的风速传感器7将风速信息传达给工 作平台PLC控制器,根据风速传感器7所提供的信息,来决定是否适合伸出设 置在举升臂2上的工作平台1,因为如果风速超过12m/s则不允许使用举升臂 2及工作平台1,如果风速低于12m/s,则主控制单元启动,使主PLC控制器开始工作,也可以通过操作台人工的启动主控制单元;此时,主PLC控制器控 制举升臂2开始举升,此时角度传感器6就会随时将举升的角度信息发送至主 PLC控制器,并在显示屏中显示出来,这时可以根据需要通过操作台人工地调 整举升角度,即待举升至指定位置时,人工的操作停止举升;也可以根据预先 设定好的角度值,通过主PLC控制器自动将举升臂举升至指定位置,待举升至 指定角度时,角度传感器6就会将信息反馈给主PLC控制器,主PLC控制器通 过臂架液压驱动系统控制举升臂停止举升,更加充分的实现智能化的操作,待 举升完毕后即可开始实施作业。
以上调整结束后即可通过操作台启动水泵控制单元开始灭火,先将汽车发 动机切换至消防作业工作状态,发动机带动水泵运转,但不能开始喷水,因为 需要调整好消防水炮15的角度后才能开始工作,待调整好消防水炮的角度和 位置后,此时通过水泵控制台按下启动消防水炮15的按钮,水泵PLC控制器 接到命令后,通过输出端口,控制电磁气阀10工作,电磁气阀10控制气动驱 动器11工作,气动驱动器11打开水路球阀12使消防水炮15工作。而液位传 感器17设置在消防水箱内随时监控水箱内液面的变化,待液面低于警戒线时, 便通过水泵PLC控制器在显示器上自动报警,然后通过水泵PLC控制器停止消 防水炮15的工作。
以上的上车运转过程可以通过主控制单元统一完成,也可以通过每个单元 单独地、逐一、分步骤完成。
在工作过程中各个部件的工作状态可分别通过各自单元的显示屏显示出来,也同时在主控制单元的显示屏里都显示出来,而且无论哪个单元的运转出
现异常情况时,均可以通过主PLC控制器对每个单元的运转实施总体的控制和 调整,因为主PLC控制器与工作平台PLC控制器、支腿PLC控制器和水泵PLC 控制器是通过CAN总线连接在一起的;也可以根据具体的单个单元的需求在 该单元内单独调整。
待作业结束后,首先停止水泵控制单元,停止喷水;然后是通过工作平台 控制单元将工作平台和举升臂放下,再通过支腿控制单元将支腿收起,即完成 整个操作。
该装置结构简洁合理,实用性强,智能化程度高,大大提高了工作效率, 利于在消防领域大面积推广应用。
权利要求1、消防车智能操作系统,包括带有工作平台(1)的举升臂(2)及与举升臂(2)连接的臂架液压驱动系统和与工作平台(1)连接的平台液压驱动装置、支腿(3)及其支腿液压驱动装置(4)、与支腿(3)连接一体的支腿架(18)和通过水泵(5)连接至水箱(16)的消防水炮(15),其特征在于举升臂(2)上设置有角度传感器(6),角度传感器(6)通过主PLC控制器与举升臂(2)的臂架液压驱动系统连接;在工作平台(1)上设置有风速传感器(7),风速传感器(7)与工作平台PLC控制器连接,工作平台PLC控制器通过平台液压驱动装置连接至工作平台(1);支腿架(18)上设置有水平传感器(8),水平传感器(8)通过支腿PLC控制器与支腿(3)的支腿液压驱动装置(4)连接;水箱(16)上设置有液位传感器(17),液位传感器(17)连接至水泵PLC控制器,水泵PLC控制器与电磁气阀(10)连接,电磁气阀(10)与气动驱动器(11)连接,气动驱动器(11)通过水路球阀(12)连接至消防水炮(15);主PLC控制器与工作平台PLC控制器、支腿PLC控制器和水泵PLC控制器通过CAN总线连接。
2、 根据权利要求1所述的消防车智能操作系统,其特征在于在主PLC 控制器、工作平台PLC控制器、支腿PLC控制器和水泵PLC控制器上分别设置 有操作台和显示器。
3、 根据权利要求1所述的消防车智能操作系统,其特征在于主PLC控 制器通过臂架控制比例阀与举升臂(2)的臂架液压驱动系统连接;支腿PLC 控制器通过支腿控制比例阀与支腿(3)的支腿液压驱动装置(4)连接;工作平台PLC控制器通过工作平台控制比例阀与平台液压驱动装置连接。
4、根据权利要求1所述的消防车智能操作系统,其特征在于水平传感器(8)设置在支腿架(18)的水平向的中心位置。
专利摘要本实用新型提供消防车智能操作系统,举升臂上设置有角度传感器,角度传感器通过主PLC控制器与举升臂的臂架液压驱动系统连接;在工作平台上设置有风速传感器,风速传感器与工作平台PLC控制器连接;支腿架上设置有水平传感器,水平传感器通过支腿PLC控制器与支腿的支腿液压驱动装置连接;水箱上设置有液位传感器,液位传感器连接至水泵PLC控制器,水泵PLC控制器与电磁气阀连接,电磁气阀与气动驱动器连接,气动驱动器通过水路球阀连接至消防水炮;各个PLC控制器通过CAN总线连接。该装置结构简洁合理,实用性强,智能化程度高,大大提高了工作效率,利于在消防领域大面积推广应用。
文档编号A62C27/00GK201253438SQ200820218029
公开日2009年6月10日 申请日期2008年9月18日 优先权日2008年9月18日
发明者王殿生 申请人:沈阳捷通消防车有限公司

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