本發(fā)明涉及一種抽吸設(shè)備用清淤機(jī)控制系統(tǒng)及方法，屬于環(huán)衛(wèi)機(jī)械設(shè)備自動(dòng)化控制領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

1、隨著城市化進(jìn)程的不斷發(fā)展，生活污水、垃圾排放越來(lái)越嚴(yán)重，致使城市地下管網(wǎng)系統(tǒng)承受著巨大的壓力，河道、涵洞等清淤工作刻不容緩。而且此類(lèi)工作環(huán)境多伴有危險(xiǎn)氣體、狹小空間等特點(diǎn)，人員無(wú)法到達(dá)，因此需要一款代替人工可遠(yuǎn)程遙控、抽吸端具有輔助集料功能、自動(dòng)化程度高的清淤設(shè)備。

2、目前國(guó)內(nèi)清淤機(jī)設(shè)備以外接動(dòng)力和自帶動(dòng)力為主。這兩種配置各有優(yōu)缺點(diǎn)，外接動(dòng)力型能使主機(jī)體積盡量小，從而進(jìn)入更小的空間作業(yè)，但受電纜或液壓管路長(zhǎng)度的限制；自帶動(dòng)力型不受管路長(zhǎng)度限制，但體積相對(duì)較大?，F(xiàn)有自帶動(dòng)力清淤機(jī)多以汽油機(jī)和柴油機(jī)為主，需本地鑰匙啟動(dòng)，手動(dòng)推桿控制轉(zhuǎn)速，致使轉(zhuǎn)速與液壓系統(tǒng)流量匹配不均，造成功率的損失。設(shè)備抽吸端部一般配置鏟斗加旋轉(zhuǎn)絞龍進(jìn)行輔助進(jìn)料，但由于物料的大小不同，容易造成旋轉(zhuǎn)絞龍卡住現(xiàn)象，影響效率的同時(shí)對(duì)旋轉(zhuǎn)絞龍等部件造成損壞，大大降低了工作效率。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是提供一種抽吸設(shè)備用清淤機(jī)控制系統(tǒng)及方法，能夠在設(shè)備抽吸過(guò)程中，使用絞龍旋轉(zhuǎn)輔助進(jìn)料時(shí)，結(jié)合液壓系統(tǒng)壓力自動(dòng)控制電磁閥組件，使旋轉(zhuǎn)絞龍能夠在正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、舉升及降落操作中靈活切換，達(dá)到防卡的目的；同時(shí)通過(guò)對(duì)電推桿的自動(dòng)控制以調(diào)整汽油機(jī)轉(zhuǎn)速與液壓系統(tǒng)流量匹配，實(shí)現(xiàn)汽油機(jī)最優(yōu)功率及扭矩輸出避免汽油機(jī)損壞；并在清淤機(jī)作業(yè)過(guò)程中及時(shí)對(duì)整機(jī)散熱，進(jìn)一步提高整機(jī)各個(gè)部件的設(shè)備壽命。

2、為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明是采用下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的。

3、一種抽吸設(shè)備用清淤機(jī)控制方法，包括：

4、獲取清淤機(jī)運(yùn)行數(shù)據(jù)，清淤機(jī)運(yùn)行數(shù)據(jù)包括：電推桿檔位信號(hào)、液壓壓力信號(hào)以及液壓溫度信號(hào)；

5、當(dāng)旋轉(zhuǎn)絞龍正轉(zhuǎn)時(shí)，根據(jù)液壓壓力信號(hào)與預(yù)設(shè)壓力條件的比較結(jié)果，判斷旋轉(zhuǎn)絞龍正轉(zhuǎn)時(shí)是否被卡住，若被卡住則啟動(dòng)旋轉(zhuǎn)絞龍防卡控制策略；

6、當(dāng)遠(yuǎn)程啟動(dòng)或關(guān)閉汽油機(jī)時(shí)，根據(jù)電推桿檔位信號(hào)與啟停位閾值的對(duì)比結(jié)果，判斷電推桿是否在啟停位，若未在啟停位則啟動(dòng)電推桿自動(dòng)控制策略；

7、根據(jù)液壓溫度信號(hào)與預(yù)設(shè)溫度條件的比較結(jié)果判斷清淤機(jī)運(yùn)行過(guò)程中是否需散熱，若需散熱則啟動(dòng)散熱器。

8、可選的，根據(jù)液壓壓力信號(hào)與預(yù)設(shè)壓力條件的比較結(jié)果，判斷旋轉(zhuǎn)絞龍正轉(zhuǎn)時(shí)是否被卡住，若被卡住則啟動(dòng)旋轉(zhuǎn)絞龍防卡控制策略，包括：

9、若液壓壓力信號(hào)大于及等于預(yù)設(shè)壓力閾值且延時(shí)值預(yù)置時(shí)間內(nèi)，則旋轉(zhuǎn)絞龍被卡住，啟動(dòng)旋轉(zhuǎn)絞龍防卡的第一階段控制策略；

10、第一階段控制策略下，分別生成絞龍反轉(zhuǎn)電磁閥、絞龍調(diào)速電磁閥及蜂鳴器的啟動(dòng)指令，控制旋轉(zhuǎn)絞龍先降速至第一速度后，在以第一速度反轉(zhuǎn)并維持設(shè)定時(shí)間后再次分別生成絞龍正轉(zhuǎn)電磁閥、絞龍調(diào)速電磁閥的得電指令，使旋轉(zhuǎn)絞龍恢復(fù)正轉(zhuǎn)；

11、在旋轉(zhuǎn)絞龍恢復(fù)正轉(zhuǎn)后，若液壓壓力信號(hào)小于預(yù)設(shè)壓力閾值且延時(shí)值預(yù)置時(shí)間內(nèi)，則旋轉(zhuǎn)絞龍恢復(fù)正常，繼續(xù)執(zhí)行輔助集料；若液壓壓力信號(hào)依然大于及等于預(yù)設(shè)壓力閾值且延時(shí)值預(yù)置時(shí)間內(nèi)，則旋轉(zhuǎn)絞龍還是被卡住，啟動(dòng)旋轉(zhuǎn)絞龍防卡的第二階段控制策略。

12、可選的，啟動(dòng)旋轉(zhuǎn)絞龍防卡的第二階段控制策略，包括：

13、分別生成絞龍舉升電磁閥及絞龍正轉(zhuǎn)電磁閥的得電指令，控制旋轉(zhuǎn)絞龍舉升并獲取臂架端部?jī)A角信號(hào)；

14、在旋轉(zhuǎn)絞龍舉升時(shí)，若臂架端部?jī)A角信號(hào)達(dá)到預(yù)設(shè)舉升角度閾值時(shí)，分別生成絞龍舉升電磁閥的失電指令和絞龍降落電磁閥的得電指令，控制絞龍降落電磁閥降落回初始角度時(shí)停止降落，繼續(xù)正轉(zhuǎn)用于恢復(fù)旋轉(zhuǎn)集料作業(yè)。

15、可選的，當(dāng)遠(yuǎn)程啟動(dòng)汽油機(jī)時(shí)，根據(jù)電推桿檔位信號(hào)與啟停位閾值的對(duì)比結(jié)果，判斷電推桿是否在啟停位，若未在啟停位則啟動(dòng)電推桿自動(dòng)控制策略，包括：

16、若電推桿檔位信號(hào)滿(mǎn)足啟停位閾值時(shí)，則電推桿在啟停位上，生成汽油機(jī)啟動(dòng)指令；

17、若電推桿檔位信號(hào)未滿(mǎn)足啟停位閾值時(shí)，則電推桿未在啟停位上，生成電推桿縮回指令，控制電推桿帶動(dòng)油門(mén)推桿移動(dòng)，使得油門(mén)降低至最小啟動(dòng)位，直至電推桿檔位信號(hào)滿(mǎn)足啟停位閾值時(shí)停止，生成汽油機(jī)啟動(dòng)指令。

18、可選的，還包括：

19、根據(jù)汽油機(jī)啟動(dòng)指令控制汽油機(jī)啟動(dòng)后，生成電推桿伸出指令；

20、基于電推桿伸出指令控制電推桿帶動(dòng)油門(mén)推桿移動(dòng)，使油門(mén)增加至工作位，直至獲得電推桿檔位信號(hào)滿(mǎn)足工作位閾值時(shí)停止，并檢測(cè)汽油機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)，獲得汽油機(jī)轉(zhuǎn)速數(shù)值。

21、可選的，當(dāng)遠(yuǎn)程關(guān)閉汽油機(jī)時(shí)，根據(jù)電推桿檔位信號(hào)與啟停位閾值的對(duì)比結(jié)果，判斷電推桿是否在啟停位，若未在啟停位則啟動(dòng)電推桿自動(dòng)控制策略，包括：

22、若電推桿檔位信號(hào)滿(mǎn)足啟停位閾值時(shí)，則電推桿在啟停位上，生成汽油機(jī)熄火指令；

23、若電推桿檔位信號(hào)未滿(mǎn)足啟停位閾值時(shí)，則電推桿未在啟停位上，生成電推桿縮回指令，控制電推桿帶動(dòng)油門(mén)推桿移動(dòng)，使得油門(mén)降低至最小啟動(dòng)位，直至電推桿檔位信號(hào)滿(mǎn)足啟停位閾值時(shí)停止，生成汽油機(jī)熄火指令。

24、可選的，根據(jù)液壓溫度信號(hào)與預(yù)設(shè)溫度條件的比較結(jié)果判斷清淤機(jī)運(yùn)行過(guò)程中是否需散熱，若需散熱則啟動(dòng)散熱器，包括：

25、若液壓溫度信號(hào)大于及等于預(yù)設(shè)第一溫度閾值且延遲至固定時(shí)間，則生成散熱器啟動(dòng)指令，控制散熱器為整機(jī)散熱；

26、在整機(jī)散熱時(shí)，當(dāng)液壓溫度信號(hào)小于預(yù)設(shè)第二溫度閾值且延遲至固定時(shí)間，則生成散熱器停止指令，控制散熱器關(guān)閉。

27、可選的，清淤機(jī)運(yùn)行數(shù)據(jù)還包括：整機(jī)傾角信號(hào)、整機(jī)涉水信號(hào)、燃油量信號(hào)以及視頻監(jiān)控信號(hào)；

28、根據(jù)整機(jī)傾角信號(hào)與預(yù)設(shè)整機(jī)傾斜角度閾值的對(duì)比結(jié)果，判斷整機(jī)當(dāng)前是否存在傾覆風(fēng)險(xiǎn)，并生成傾覆報(bào)警信息用于轉(zhuǎn)發(fā)并通過(guò)蜂鳴報(bào)警器提示；

29、根據(jù)整機(jī)涉水信號(hào)與預(yù)設(shè)整機(jī)水位閾值的對(duì)比結(jié)果，判斷整機(jī)當(dāng)前是否存在涉水過(guò)深風(fēng)險(xiǎn)，并生成涉水報(bào)警信息用于轉(zhuǎn)發(fā)并通過(guò)蜂鳴報(bào)警器提示；

30、根據(jù)燃油量信號(hào)與預(yù)設(shè)剩余燃油閾值的對(duì)比結(jié)果，判斷整機(jī)當(dāng)前是否存在油量過(guò)低風(fēng)險(xiǎn)，并生成缺油報(bào)警信息用于轉(zhuǎn)發(fā)并通過(guò)蜂鳴報(bào)警器提示；

31、所述視頻監(jiān)控信號(hào)轉(zhuǎn)發(fā)至終端控制平臺(tái)用于生成遠(yuǎn)程監(jiān)控畫(huà)面，輔助操作人員實(shí)時(shí)觀察整機(jī)作業(yè)環(huán)境。

32、一種抽吸設(shè)備用清淤機(jī)控制系統(tǒng)，包括：

33、控制單元、檢測(cè)單元、電推桿控制機(jī)構(gòu)、旋轉(zhuǎn)絞龍控制機(jī)構(gòu)以及散熱器；

34、其中，所述檢測(cè)單元包括安裝在清淤機(jī)上的若干傳感器，用于獲取清淤機(jī)運(yùn)行數(shù)據(jù)；

35、所述電推桿控制機(jī)構(gòu)中的電推桿與控制單元電聯(lián)，還與汽油機(jī)油門(mén)推桿連接，用于當(dāng)遠(yuǎn)程啟動(dòng)或關(guān)閉汽油機(jī)時(shí)，在控制單元的指令下控制所述電推桿伸出或縮回，使汽油機(jī)油門(mén)推桿移動(dòng)以調(diào)整汽油機(jī)轉(zhuǎn)速；

36、旋轉(zhuǎn)絞龍控制機(jī)構(gòu)通過(guò)電磁閥組件與控制單元電聯(lián)，并在控制單元的作用下調(diào)整旋轉(zhuǎn)絞龍正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、舉升及降落；

37、所述散熱器與控制單元電聯(lián)，用于為整機(jī)散熱；

38、所述控制單元為通過(guò)can總線或以太網(wǎng)與檢測(cè)單元通訊用于接收清淤機(jī)運(yùn)行數(shù)據(jù)，并控制電推桿控制機(jī)構(gòu)、旋轉(zhuǎn)絞龍控制機(jī)構(gòu)以及散熱器執(zhí)行上述方法的步驟。

39、一種抽吸設(shè)備用清淤機(jī)控制裝置，包括：

40、運(yùn)行數(shù)據(jù)檢測(cè)模塊、絞龍防卡控制模塊、汽油機(jī)控制模塊、散熱器控制模塊；

41、所述運(yùn)行數(shù)據(jù)檢測(cè)模塊用于獲取清淤機(jī)運(yùn)行數(shù)據(jù)，清淤機(jī)運(yùn)行數(shù)據(jù)包括：電推桿檔位信號(hào)、汽油機(jī)速度信號(hào)、液壓壓力信號(hào)以及液壓溫度信號(hào)；

42、所述絞龍防卡控制模塊用于當(dāng)旋轉(zhuǎn)絞龍正轉(zhuǎn)時(shí)，根據(jù)液壓壓力信號(hào)與預(yù)設(shè)壓力條件的比較結(jié)果，判斷旋轉(zhuǎn)絞龍正轉(zhuǎn)時(shí)是否被卡住，以啟動(dòng)旋轉(zhuǎn)絞龍防卡控制策略；

43、所述汽油機(jī)控制模塊用于當(dāng)遠(yuǎn)程啟動(dòng)或關(guān)閉汽油機(jī)時(shí)，根據(jù)電推桿檔位信號(hào)與啟停位閾值的對(duì)比結(jié)果，判斷電推桿是否在啟停位，啟動(dòng)電推桿自動(dòng)控制策略；

44、所述散熱器控制模塊用于根據(jù)液壓溫度信號(hào)與預(yù)設(shè)溫度條件的比較結(jié)果判斷清淤機(jī)運(yùn)行過(guò)程中是否需散熱，以啟動(dòng)散熱器。

45、可選的，還包括報(bào)警單元，所述報(bào)警單元用于接收整機(jī)傾角信號(hào)、整機(jī)涉水信號(hào)以及燃油量信號(hào)的報(bào)警信息并通過(guò)蜂鳴報(bào)警器提示。

46、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明所達(dá)到的技術(shù)效果：

47、1、在設(shè)備抽吸過(guò)程中，使用絞龍旋轉(zhuǎn)輔助進(jìn)料時(shí)，結(jié)合液壓系統(tǒng)壓力自動(dòng)控制電磁閥組件，使旋轉(zhuǎn)絞龍能夠在正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、舉升及降落操作中靈活切換，達(dá)到防卡的目的；同時(shí)通過(guò)對(duì)電推桿的自動(dòng)控制以調(diào)整汽油機(jī)轉(zhuǎn)速與液壓系統(tǒng)流量匹配，實(shí)現(xiàn)汽油機(jī)最優(yōu)功率及扭矩輸出避免汽油機(jī)損壞；并在清淤機(jī)作業(yè)過(guò)程中及時(shí)對(duì)整機(jī)散熱，進(jìn)一步提高整機(jī)各個(gè)部件的設(shè)備壽命。

48、2、遠(yuǎn)程操控電磁閥組件時(shí)，還可以結(jié)合視頻信號(hào)遠(yuǎn)程觀察絞龍運(yùn)轉(zhuǎn)情況，避免特殊環(huán)境對(duì)絞龍?jiān)斐蓳p壞。

49、3、通過(guò)多級(jí)閾值判斷散熱時(shí)間和散熱溫度，避免散熱器頻繁啟停造成功率的損耗。

50、4、在汽油機(jī)停止作業(yè)時(shí)，還通過(guò)先降低電推桿的轉(zhuǎn)速的功能設(shè)計(jì)，避免汽油機(jī)在高轉(zhuǎn)速下熄火影響使用壽命。

51、5、本發(fā)明還通過(guò)檢測(cè)整機(jī)水位、整機(jī)傾角以及剩余油量控制等多種數(shù)據(jù)采集實(shí)時(shí)獲取清淤機(jī)可能存在的其它作為風(fēng)險(xiǎn)，使其滿(mǎn)足于復(fù)雜的工作環(huán)境。