專利名稱：防電擊方法、裝置及具有該防電擊裝置的工程機械的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及工程機械領域，特別地，涉及一種防電擊方法、裝置。此外，本發(fā)明還涉 及一種包括上述防電擊裝置的工程機械。
背景技術：
當今，帶伸縮工作臂的工程機械設備隨處可見，如將布料桿及混凝土輸送泵安裝 在汽車底盤上的混凝土泵車，將布料桿裝設在立柱上的布料機及用于吊裝重物的起重機械寸。隨著工程機械的飛速發(fā)展，伸縮工作臂(如起重機的伸縮臂)的應用范圍越來越 廣。由于工作臂的末端通常處于空中較高的位置，會受到施工環(huán)境、工作視野、設備自身缺 陷，以及人員誤操作等因素的影響而發(fā)生工作臂觸及高壓電纜的事故，造成人員傷亡及財 產損失，而且此類事故的發(fā)生呈現(xiàn)逐漸增多的趨勢。因此，有必要采取一定的措施，防止伸縮工作臂在工作中發(fā)生觸及高壓電纜的事 故發(fā)生，提高工作臂工作的安全性。
發(fā)明內容
本發(fā)明目的在于提供一種防電擊方法、裝置及具有該防電擊裝置的工程機械，以 解決工程機械的伸縮工作臂在作業(yè)過程中觸及高壓電纜的技術問題。為解決上述技術問題，根據本發(fā)明的一個方面，提供了一種工程機械作業(yè)時的防 電擊方法，包括檢測工程機械的伸縮工作臂的預設部位的電場信號；根據該電場信號確 定伸縮工作臂與高壓電纜之間的距離與預設距離的大小關系，并根據確定結果發(fā)出控制信 號。進一步地，確定結果包括伸縮工作臂與高壓電纜之間的距離小于第一預設距離； 控制信號包括控制報警燈的信號或控制報警喇叭的信號。進一步地，確定結果包括控制工作臂與高壓電纜之間的距離小于第二預設距離； 控制信號包括控制伸縮工作臂停止移動或向反方向移動。根據本發(fā)明的另一個方面，還提供了一種工程機械作業(yè)時的防電擊裝置，用于實 施上述防電擊方法，其包括電場感應傳感器，設置在伸縮工作臂的預設部位，用于檢測高 壓電纜的電場信號，預設部位為伸縮工作臂的末端或任一位置；控制器，與電場感應傳感器 電連接，用于接收電場信號并根據電場信號發(fā)出控制信號。進一步地，電場感應傳感器與控制器之間通過屏蔽電纜連接。進一步地，本發(fā)明所提供的防電擊裝置，還包括顯示裝置，與控制器電連接，用于 顯示伸縮工作臂的工作狀態(tài)參數及輸入預設參數。進一步地，本發(fā)明所提供的防電擊裝置，還包括與控制器的報警控制信號輸出端 連接的報警燈和/或報警喇叭。進一步地，電場感應傳感器包括感應天線和專用電場感應傳感器。
進一步地，感應天線包括設置于伸縮工作臂預設部位的辮狀天線、設置于中間的 纜狀傳感器，以及設置于前端的屏蔽信號纜，其中辮狀天線內部設置有高壓電場感應元件。根據本發(fā)明的又一個方面，還提供了一種工程機械，具有伸縮工作臂，該工程機械 還包括上述防電擊裝置。本發(fā)明具有以下有益效果通過電場感應傳感器可以檢測高壓范圍涵蓋三百八十伏及以上的所有高壓等級， 控制器可以通過該電場感應傳感器實時檢測的電場強度，判斷工程機械的伸縮工作臂與高 壓電纜之間的距離，一旦該距離小于預定安全距離，控制器就可以發(fā)出報警控制信號，由操 作人員或設備自身的執(zhí)行機構采取相應的安全措施，有效地預防臂架觸及高壓架空電線， 有利于工程機械設備更加安全可靠地工作，提高施工效率，同時，可以提高設備的使用壽 命，具有較高的經濟價值。除了上面所描述的目的、特征和優(yōu)點之外，本發(fā)明還有其它的目的、特征和優(yōu)點。 下面將參照圖，對本發(fā)明作進一步詳細的說明。
構成本申請的一部分的附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解，本發(fā)明的示意性實 施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構成對本發(fā)明的不當限定。在附圖中圖1是本發(fā)明優(yōu)選實施例的防電擊裝置結構示意框圖；圖2是本發(fā)明優(yōu)選實施例的布料桿伸縮工作臂及器件安裝分布示意圖；圖3是本發(fā)明優(yōu)選實施例的防電擊方法流程示意圖；以及圖4是電場感應示意圖。
具體實施例方式以下結合附圖對本發(fā)明的實施例進行詳細說明，但是本發(fā)明可以由權利要求限定 和覆蓋的多種不同方式實施。本發(fā)明提供了一種工程機械作業(yè)時的防電擊方法及用于實現(xiàn)該方法的防電擊裝 置。圖1是本發(fā)明優(yōu)選實施例的防電擊裝置結構示意框圖，圖2是本發(fā)明優(yōu)選實施例的布料 桿伸縮工作臂及器件安裝分布示意圖，下面以布料機的布料桿工作臂為例，結合圖1和圖2 對本發(fā)明所提供的防電擊裝置進行說明。該防電擊裝置可以包括控制器9、顯示裝置12、屏蔽電纜6、連接電纜13、電場感應 傳感器8、報警燈10及報警喇叭11。控制器9與顯示裝置12通過連接電纜13相連，控制 器9與電場感應傳感器8通過屏蔽電纜6相連，可以保證進入控制器數據準確，防止干擾。 控制器9與報警燈10相連，控制器9與報警喇叭11相連。電場感應傳感器8可以設置在 伸縮工作臂3的末端。電場感應傳感器8用來檢測伸縮工作臂3的末端所處空間的電場強 度?？紤]到成本及安裝便利性的需求，控制器9與電場感應傳感器8之間也可以采用一部 分屏蔽電纜6連接，其余部分采用非屏蔽電纜連接的方式。電場強度的傳感器可以包括感應天線、專用電場感應傳感器等，其中，感應天線主 要由三部分組成，包括安裝在伸縮工作臂末端的辮狀天線、中間的纜狀傳感器以及前端的 屏蔽信號纜。辮狀天線的內部封裝有高壓電場感應元件，該高壓電場感應元件能夠高靈敏
4度地感應電場強度，主要檢測靠近伸縮工作臂末端區(qū)域的電場強度。電場感應傳感器的所有曝露在外的部分都按照防護等級IP65及以上等級來設 計，均為防腐耐油絕緣材料，保證傳感器可靠穩(wěn)定地工作。控制器9可以采用各類PLC、專用控制器、單片機等，它是整個控制系統(tǒng)的核心，能 夠完成數據分析處理、控制算法實現(xiàn)等功能。顯示裝置12可以采用文本顯示器、IXD液晶顯示屏、或觸摸屏等，用來實時顯示伸 縮工作臂的工作狀態(tài)等相關參數并可通過顯示屏進行初始參數的設置?？刂破?與各個相關的設備之間的通信可以利用連接電纜13實現(xiàn)CAN總線通信、 232總線通信、485總線通信等。本發(fā)明還提供了一種利用上述防電擊裝置實現(xiàn)的防電擊方法，圖3是本發(fā)明優(yōu)選 實施例的防電擊方法流程示意圖，圖4是電場感應示意圖，如圖3和圖4所示。下面仍然以 布料機的布料桿伸縮工作臂為例進行說明。電場感應傳感器8可檢測涵蓋三百八十伏及其以上的所有高壓等級，并且默認情 況下，檢測靈敏度以及報警閥值是合理的。電場感應傳感器8檢測到電場信號進入控制器 9，在控制器中轉換為數字量，實時監(jiān)控伸縮工作臂的末端的電場強度，并通過反復比較分 析判斷布料機是否處于安全工作狀態(tài)。根據現(xiàn)場施工的實際情況，可以手動設定伸縮工作臂的安全工作感應距離及最小 感應距離，即第一預設距離和第二預設距離。這兩個感應距離可以作為控制器9的判斷依 據，當伸縮工作臂3移動到離高壓架空電纜的距離少于設定安全工作感應距離時，進行報 警等相關提示，具體地說，可以控制報警燈10或報警喇叭11，當伸縮工作臂3移動到離高壓 架空電纜的距離少于最小感應距離時則限制伸縮工作臂進一步向危險區(qū)域移動或者控制 伸縮工作臂3只可以向安全區(qū)域移動，保證工程機械及操作人員的安全。伸縮工作臂3與高壓電纜之間的安全感應距離可通過顯示裝置12和控制器9進 行手動設定或自動設定，手動設定主要依據施工現(xiàn)場環(huán)境及操作人員現(xiàn)場經驗，自動設定 主要依據控制器歷史存儲安全感應距離數據進行統(tǒng)計分析自動選取擇優(yōu)值作為安全感應 距離。實時監(jiān)控伸縮工作臂3的移動趨勢，當工作臂向危險區(qū)域移動時則適時地發(fā)出報警 提示，當小于最小感應距離時則由控制器9限制工作臂移動，或者使工作臂完全停止運動， 或者只允許工作臂向反方向，即安全區(qū)域移動。顯示裝置12實時顯示布料機的工作安全等級，當工作臂移動到安全感應距離以 外時則報警提示操作人員，報警提示包括報警燈閃爍及報警喇叭發(fā)出聲鳴。當伸縮工作臂 移動到小于最小感應距離時則限制伸縮工作臂向危險區(qū)域動作，報警提示加劇，具體表現(xiàn) 為報警燈10閃爍頻率加快及報警喇叭聲鳴急促，此外，還可以同時控制伸縮工作臂3向安 全區(qū)域方向動作。本發(fā)明所提供的防電擊裝置采用總線通信，控制器便于與上位機等進行通信，簡 化系統(tǒng)結構保障通信及時；可利用控制器自動或手動設定伸縮工作臂的安全感應距離及最 小感應距離，通過對傳感器數據的分析和處理，實時監(jiān)控泵車工作狀況并通過報警提示及 限制臂架動作等操作切實保證泵車及操作人員的安全。本發(fā)明提供的防電擊方法及用于實施該方法的防電擊裝置具有較強的通用性，可 以適用于所有使用伸縮臂架的工程機械設備，如混凝土泵車、布料機、全地面起重機、汽車起重機等。根據本發(fā)明的又一個方面，還提供了一種具有上述防電擊裝置的工程機械，該工 程機械具有可作伸縮以及變幅等動作的伸縮工作臂，為了提高該工程機械的安全性，該工 程機械還包括上述防電擊裝置。以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領域的技 術人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內，所作的任何修 改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內。
權利要求
1.一種工程機械作業(yè)時的防電擊方法，其特征在于，包括檢測所述工程機械的伸縮工作臂的預設部位的電場信號；根據所述電場信號確定所述伸縮工作臂與高壓電纜之間的距離與預設距離的大小關 系，并根據確定結果發(fā)出控制信號。
2.根據權利要求1所述的防電擊方法，其特征在于，所述確定結果包括所述伸縮工作臂與高壓電纜之間的距離小于第一預設距離；所述控制信號包括控制報警燈的信號或控制報警喇叭的信號。
3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述確定結果包括所述伸縮工作臂與高壓電纜之間的距離小于第二預設距離；所述控制信號包括控制所述伸縮工作臂停止移動或向反方向移動。
4.一種工程機械作業(yè)時的防電擊裝置，用于實施權利要求1至3中任一項所述的防電 擊方法，其特征在于，包括電場感應傳感器(8)，設置在伸縮工作臂的預設部位，用于檢測高壓電纜的電場信號， 所述預設部位為所述伸縮工作臂的末端或任一位置；控制器(9)，與所述電場感應傳感器(8)電連接，用于接收所述電場信號并根據所述電 場信號發(fā)出控制信號。
5.根據權利要求4所述的防電擊裝置，其特征在于，所述電場感應傳感器(8)與所述控 制器(9)之間通過屏蔽電纜(6)連接。
6.根據權利要求4所述的防電擊裝置，其特征在于，還包括顯示裝置(12)，與所述控制 器(9)電連接，用于顯示所述伸縮工作臂的工作狀態(tài)參數及輸入預設參數。
7.根據權利要求4所述的防電擊裝置，其特征在于，還包括與所述控制器(9)的報警控 制信號輸出端連接的報警燈(10)和/或報警喇叭(11)。
8.根據權利要求4所述的防電擊裝置，其特征在于，所述電場感應傳感器(8)包括感應 天線和專用電場感應傳感器。
9.根據權利要求8所述的防電擊裝置，其特征在于，所述感應天線包括設置于所述伸 縮工作臂預設部位的辮狀天線、設置于中間的纜狀傳感器，以及設置于前端的屏蔽信號纜， 所 述辮狀天線內部設置有高壓電場感應元件。
10.一種工程機械，具有伸縮工作臂，其特征在于，包括權利要求4至9中任一項所述的 防電擊裝置。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種防電擊方法、裝置及具有該防電擊裝置的工程機械，該防電擊方法包括檢測工程機械的伸縮工作臂的預設部位的電場信號；根據電場信號確定所述伸縮工作臂與高壓電纜之間的距離與預設距離的大小關系，并根據確定結果發(fā)出控制信號。防電擊裝置包括電場感應傳感器，設置在伸縮工作臂的預設部位，用于檢測高壓電纜的電場信號；控制器，與電場感應傳感器電連接，用于接收電場信號并根據該電場信號發(fā)出控制信號。本發(fā)明所提供的防電擊方法及裝置可以有效地預防工作臂觸及高壓架空電線，有利于工程機械設備更加安全可靠地工作，提高施工效率，同時，可以提高設備的使用壽命，具有較高的經濟價值。
文檔編號B66C23/88GK102135231SQ201010620990
公開日2011年7月27日 申請日期2010年12月31日 優(yōu)先權日2010年12月31日
發(fā)明者胡棟華, 譚境, 魏志魁 申請人:三一重工股份有限公司