工程机械安全围栏装置及控制系统、控制方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种工程机械安全围栏装置及控制系统、控制方法，其中，围栏装置包括多个围栏单元(1)，多个围栏单元(1)用于围合在工程机械(3)周围形成安全施工区域，每个围栏单元(1)均包括光发送部件(13)、光接收部件(14)和围栏单元控制部件(12)，围栏单元控制部件(12)能够控制所在相邻围栏单元(1)的光发送部件(13)和光接收部件(14)收发光信号，并于所在围栏单元(1)中的光接收部件(14)未接收到光信号时发出有人员或物体进入远程监控单元(5)安全施工区域的信号。此种安全围栏装置能够及时准确地判断出有人或物体跨越围栏，并实现无死角检测，而且可根据安全施工区域灵活布局，使用方便，成本较低。

Safety fence device for engineering machinery, control system and control method

The invention relates to a construction machinery safety fence device and control system and control method, wherein the device comprises a plurality of fence fence units (1), a plurality of fence units (1) for enclosure in engineering machinery (3) formed around the security fence construction area, each unit (1) includes a light transmitting component (13) and the light receiving part (14) and the control unit (12) unit fence, fence unit control unit (12) to control the adjacent rail unit (1) of the light transmitting member (13) and the light receiving part (14) receive a light signal, and on the rail unit (1) in the light the receiving component (14) did not receive light signal when a person or object into the remote monitoring unit (5) signal safety in construction area. The safety fence device can timely and accurately judge a person or object across the fence and realize no dead angle detection, and can be flexibly arranged according to the safe construction area, and is convenient in use and low in cost.

【技术实现步骤摘要】
工程机械安全围栏装置及控制系统、控制方法
本专利技术涉及工程机械
，尤其涉及一种工程机械安全围栏装置及控制系统、控制方法。
技术介绍
随着社会发展及技术进步，工程机械在施工过程中对安全性的要求日益趋高，特别是遥控、遥操作、自主、半自主工程机械等无人化机械，施工过程中若有人员及物体进入施工场地周界，会干扰工程机械施工进行，并可能威胁闯入的人员及物体的安全，存在较大安全隐患。为了保证施工场地周界安全，现有技术中大多采用警示栅栏结合人工监视方式的方式，人工监视主要为现场监控或远程视频监控，以防止人员和物体进入施工场地。这种方案自动化程度低，未能与施工机械在线联动，对于进入的人员及物体并不能完全监视，有时会出现未能察觉或察觉滞后的现象，不能及时作出反应，容易引起安全事故，且浪费人力。为弥补施工场地周界围栏反应滞后的问题，现有技术中又出现了在工程机械上安装检测传感系统的方案，具体为在工程机械本体的四周密集地安装各种激光、超声波传感器。但是由于检测传感器的检测范围存在一定限制，在实际中很容易存在检测死角，从而影响工程机械施工的安全性。而且，在大规模机群作业时，每台工程机械都需要安装一套检测系统，价格非常昂贵，导致该方案的应用受到限制。因而亟待出现一种能够更可靠地监视人员或物体进入工程机械安全施工范围的方案。
技术实现思路
本专利技术的目的是提出一种工程机械安全围栏装置及控制系统、控制方法，在有人员或物体进入围栏时能够及时可靠地发现，以提高工程机械施工的安全性。为实现上述目的，本专利技术第一方面提供了一种工程机械安全围栏装置，包括多个围栏单元，多个所述围栏单元用于围合在工程机械的周围形成安全施工区域，每个所述围栏单元均包括光发送部件、光接收部件和围栏单元控制部件，所述围栏单元控制部件能够控制所在围栏单元中的光发送部件向相邻围栏单元发送光信号，以及控制所在围栏单元中的光接收部件接收相邻围栏单元发出的光信号，并于所在围栏单元中的光接收部件未接收到光信号时发出有人员或物体进入所述安全施工区域的信号。进一步地，所述围栏单元控制部件还能够在有人员或物体进入所述安全施工区域时发送未接收到光信号的围栏单元的ID号，以判断出人员或物体进入所述安全施工区域的位置区域。进一步地，所述光信号为激光信号或红外信号。进一步地，所述围栏单元为竖直设置的柱体，所述光发送部件和所述光接收部件在所述柱体的同一高度段上并排设置。进一步地，所述光发送部件和所述光接收部件相对于所述柱体的轴线整体可旋转地设置，以通过角度调整将各个所述围栏单元调整至既能接收上一个相邻围栏单元发送的光信号、又能向下一个相邻围栏单元发送光信号的状态。进一步地，所述围栏单元控制部件沿所述柱体的高度方向设在所述光发送部件和所述光接收部件的顶部。进一步地，所述围栏单元还包括供电部件，所述供电部件沿所述柱体的高度方向设在所述光发送部件和所述光接收部件的底部，用于向所在围栏单元供电。进一步地，所述围栏单元还包括：开关，用于实现所述光发送部件和所述光接收部件的开关；指示灯，用于指示所述光发送部件和光接收部件的工作状态；和/或围栏报警部件，用于在有人员或物体进入所述安全施工区域时发出报警信号。为实现上述目的，本专利技术第二方面提供了一种工程机械安全围栏控制系统，包括车载控制单元和上述实施例所述工程机械安全围栏装置，所述车载控制单元用于在接收到有人员或物体进入所述安全施工区域的信号时控制所述工程机械采取安全措施。进一步地，所述车载控制单元包括车载控制部件，所述车载控制部件用于在接收到有人员或物体进入所述安全施工区域的信号时控制所述工程机械减速；和/或所述车载控制单元还包括熄火继电器，所述车载控制部件用于控制所述熄火继电器使所述工程机械熄火。进一步地，所述车载控制单元包括车载报警部件，用于在接收到有人员或物体进入所述安全施工区域时发出报警信号。进一步地，还包括远程监控单元，所述远程监控单元用于监控所述围栏单元和所述工程机械的工作状况，并向所述围栏单元和所述车载控制单元发出控制信号。进一步地，所述远程监控单元发出的控制信号包括：启停所述工程机械安全围栏控制系统、复位所述围栏单元发出的报警信息、复位所述车载控制单元发出的报警信息和/或远程启停所述工程机械。进一步地，所述围栏单元控制部件、所述车载控制单元和所述远程监控单元之间采用无线通信。为实现上述目的，本专利技术第三方面提供了一种基于上述实施例所述工程机械安全围栏控制系统的控制方法，包括：所述围栏单元控制部件控制所在围栏单元中的光发送部件向相邻围栏单元发送光信号，以及控制所在围栏单元中的光接收部件接收相邻围栏单元发出的光信号；所述围栏单元控制部件判断所在围栏单元中的光接收部件是否能接收到光信号，如果未接收到光信号则发出有人员或物体进入所述安全施工区域的信号；所述车载控制单元在接收到有人员或物体进入所述安全施工区域的信号时控制工程机械采取安全措施。进一步地，所述工程机械安全围栏控制系统还包括远程监控单元，所述控制方法还包括：所述远程监控单元监控所述围栏单元和所述工程机械的工作状况；所述远程监控单元向所述围栏单元和所述车载控制单元发出控制信号。进一步地，所述车载控制单元包括车载控制部件、熄火继电器和车载报警部件，所述车载控制单元在接收到有人员或物体进入所述安全施工区域的信号时控制工程机械采取安全措施的步骤具体包括：所述车载控制部件控制所述工程机械减速；和/或所述车载控制部件控制所述熄火继电器使所述工程机械熄火；和/或所述车载报警部件发出报警信号。进一步地，在所述围栏单元控制部件发出有人员或物体进入所述安全施工区域的信号的步骤之后，所述控制方法还包括：所述围栏单元控制部件向所述车载控制单元发送未能接收到光信号的围栏单元的ID号，以判断出人员或物体进入所述安全施工区域的位置区域。进一步地，还包括：将多个所述围栏单元围合在工程机械的周围以形成所述安全施工区域；对各个所述围栏单元进行调整，以将各个所述围栏单元调整至既能接收上一个相邻围栏单元发送的光信号、又能向下一个相邻围栏单元发送光信号的状态。基于上述技术方案，本专利技术的工程机械安全围栏装置，采用多个围栏单元围合在工程机械的周围形成安全施工区域，相邻围栏单元之间能够通过光发送部件和光接收部件收发光信号，当有人员或物体进入安全施工区域时就会隔断相邻围栏单元之间光信号传递的路径，出现不连续的光信号，由此通过围栏单元中的围栏单元控制部件及时准确地判断出有人或物体跨越安全围栏装置，而且检测范围能够覆盖整个安全施工区域的外边缘，从而实现无死角检测；另外此种安全围栏装置可根据安全施工区域灵活布局，使用方便，成本较低。附图说明此处所说明的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，构成本申请的一部分，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：图1为本专利技术工程机械安全围栏装置中相邻两个围栏单元的结构及工作原理示意图；图2为本专利技术工程机械安全围栏装置在施工现场的布置示意图；图3为本专利技术工程机械安全围栏控制系统的一个实施例的模块组成示意图；图4为本专利技术工程机械安全围栏控制系统中围栏单元控制部件与其它部件的交互关系示意图；图5为本专利技术工程机械安全围栏控制系统中车载控制单元的一个实施例的模块组成示意图；图6为本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种工程机械安全围栏装置，其特征在于，包括多个围栏单元(1)，多个所述围栏单元(1)用于围合在工程机械(3)的周围形成安全施工区域(A)，每个所述围栏单元(1)均包括光发送部件(13)、光接收部件(14)和围栏单元控制部件(12)，所述围栏单元控制部件(12)能够控制所在围栏单元(1)中的光发送部件(13)向相邻围栏单元(1)发送光信号，以及控制所在围栏单元(1)中的光接收部件(14)接收相邻围栏单元(1)发出的光信号，并于所在围栏单元(1)中的光接收部件(14)未接收到光信号时发出有人员或物体进入所述安全施工区域(A)的信号。

【技术特征摘要】
1.一种工程机械安全围栏装置，其特征在于，包括多个围栏单元(1)，多个所述围栏单元(1)用于围合在工程机械(3)的周围形成安全施工区域(A)，每个所述围栏单元(1)均包括光发送部件(13)、光接收部件(14)和围栏单元控制部件(12)，所述围栏单元控制部件(12)能够控制所在围栏单元(1)中的光发送部件(13)向相邻围栏单元(1)发送光信号，以及控制所在围栏单元(1)中的光接收部件(14)接收相邻围栏单元(1)发出的光信号，并于所在围栏单元(1)中的光接收部件(14)未接收到光信号时发出有人员或物体进入所述安全施工区域(A)的信号。2.根据权利要求1所述的工程机械安全围栏装置，其特征在于，所述围栏单元控制部件(12)还能够在有人员或物体进入所述安全施工区域(A)时发送未接收到光信号的围栏单元(1)的ID号，以判断出人员或物体进入所述安全施工区域(A)的位置区域。3.根据权利要求1所述的工程机械安全围栏装置，其特征在于，所述光信号为激光信号或红外信号。4.根据权利要求1～3任一所述的工程机械安全围栏装置，其特征在于，所述围栏单元(1)为竖直设置的柱体，所述光发送部件(13)和所述光接收部件(14)在所述柱体的同一高度段上并排设置。5.根据权利要求4所述的工程机械安全围栏装置，其特征在于，所述光发送部件(13)和所述光接收部件(14)相对于所述柱体的轴线整体可旋转地设置，以通过角度调整将各个所述围栏单元(1)调整至既能接收上一个相邻围栏单元(1)发送的光信号、又能向下一个相邻围栏单元(1)发送光信号的状态。6.根据权利要求4所述的工程机械安全围栏装置，其特征在于，所述围栏单元控制部件(12)沿所述柱体的高度方向设在所述光发送部件(13)和所述光接收部件(14)的顶部。7.根据权利要求4所述的工程机械安全围栏装置，其特征在于，所述围栏单元(1)还包括供电部件(15)，所述供电部件(15)沿所述柱体的高度方向设在所述光发送部件(13)和所述光接收部件(14)的底部，用于向所在围栏单元(1)供电。8.根据权利要求1所述的工程机械安全围栏装置，其特征在于，所述围栏单元(1)还包括：开关(18)，用于实现所述光发送部件(13)和所述光接收部件(14)的开关；指示灯(17)，用于指示所述光发送部件(13)和光接收部件(14)的工作状态；和/或围栏报警部件(19)，用于在有人员或物体进入所述安全施工区域(A)时发出报警信号。9.一种工程机械安全围栏控制系统，其特征在于，包括车载控制单元(4)和权利要求1～8任一所述的工程机械安全围栏装置，所述车载控制单元(4)用于在接收到有人员或物体进入所述安全施工区域(A)的信号时控制所述工程机械(3)采取安全措施。10.根据权利要求9所述的工程机械安全围栏控制系统，其特征在于，所述车载控制单元(4)包括车载控制部件(41)，所述车载控制部件(41)用于在接收到有人员或物体进入所述安全施工区域(A)的信号时控制所述工程机械(3)减速；和/或所述车载控制单元(4)还包括熄火继电器(42)，所述车载控制部件(41)用于控制所述熄火继电器(42)使所述工程机械(3)熄火。11.根据权利要求9或10所述的工程机械安全围栏控制系统，其特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：任良才，唐建林，李金铭，
申请(专利权)人：徐工集团工程机械有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32