一种适用于排水车的潜水泵控制系统及控制方法技术方案

本发明专利技术公开了一种适用于排水车的潜水泵控制系统及控制方法，系统包括：控制器、回转系统、臂架系统、输送水管、潜水泵、检测系统、液电系统；方法分别采集超声波、声呐数据并解析获得潜水泵距水面高度、潜水泵距离水底高度、潜水泵距附近障碍物的相对位置的距离；以及对潜水泵设定吸水的实时目标位置、以及预设安全间距；基于解析和设定的数据对臂架系统进行实时控制，带动潜水泵做上升或下降运动及根据预设安全间距选择选择输出预警或报警提示，并根据输出的报警提示启动停机程序。通过本发明专利技术的控制系统及方法在潜水泵入水后可自动避让水下障碍物以及避免潜水泵触底，并可自动调整潜水泵吸深，实现远程监测控制和无人化值守。实现远程监测控制和无人化值守。实现远程监测控制和无人化值守。

【技术实现步骤摘要】
一种适用于排水车的潜水泵控制系统及控制方法


[0001]本专利技术属于工程机械领域，特别涉及一种适用于排水车的潜水泵控制系统及控制方法。

技术介绍

[0002]近年来，城市洪涝灾害愈发频繁，各地救援队伍经常需要紧急执行抢险排涝任务。在抗洪排涝救援任务中，通常伴随着暴雨、大风等极端天气，环境恶劣、可见度低，抢险排涝过程中存在一定的不安全因素，如果能够实现抢险排涝作业的无人值守和远程操控有很大的意义。
[0003]通常排水车在排水作业时，随着水位不断降低，水泵的吸水位置逐渐不合适，需要人工重新调整水泵吸深，操作人员工作量大而且存在安全隐患；现有的排水车大多采用伸缩式水管结构，水泵安装在水管末端，采用顺序式的控制方法；即上车臂架总成和潜水泵采用一套动力系统驱动，水泵工作前，先连接动力系统的取力器，并控制上车臂架系统调整好工作姿态，伸出水管，使潜水泵定位在合适的吸深位置。然后，再控制潜水泵工作，调整好合适的转速，进行排水工作。当水泵工作一段时间后，水面下降，吸水空间不够，需要再次调整吸深位置，人工操纵控制上车臂架系统，使水泵再次达到合适的吸深高度；因此操作人员工作量大，其次现有的操作方案完全依赖人工，潜水泵入水后，无法探测水面下的情况，极易触碰障碍物而造成潜水泵损坏；且无法实时根据水位调整吸深高度，难以实现远程控制和无人化值守；造成排水车的工作效率低，设备维护成本高。

技术实现思路

[0004]专利技术目的：为了克服现有技术中的不足，本专利技术提供一种适用于排水车的潜水泵控制系统及控制方法，能够在潜水泵入水后可根据反馈的检测信号自动避让水下障碍物以及避免潜水泵触底，并根据反馈的水位信号快速自动调整潜水泵吸深，可以实现远程监测控制和无人化值守。
[0005]技术方案：第一方面本专利技术提供一种适用于排水车的潜水泵控制系统，包括：控制器、回转系统、臂架系统、输送水管、潜水泵、检测系统、液电系统；所述控制器安装在排水车上且分别用于对回转系统、控制臂架系统、潜水泵、液电系统、检测系统进行控制所述回转系统与臂架系统连接用于带动臂架系统进行回转；所述臂架系统与输送水管连接用于输送水管变幅、升降动作；所述输送水管的一端与潜水泵的端口连通用于输送潜水泵排出的水流；所述潜水泵的吸水口设置在底部用于吸水，所述潜水泵的排水口与输送水管连通用于向输送水管排水；所述液电系统在控制器的控制下为臂架系统、回转系统、潜水泵提供液压动力，以
及用于整车运行的动力或车辆动作控制所述检测系统中集成有超声波传感器和声呐传感器，用于向控制器分别反馈超声波和声呐。
[0006]在进一步的实施例中，所述超声波传感器安装在臂架系统上端且位于输送水管的一侧，用于检测潜水泵距水面高度；所述声呐传感器安装在潜水泵的底部用于检测潜水泵距附近障碍物的相对位置。
[0007]第二方面提供一种适用于排水车的潜水泵控制方法，包括：分别采集超声波数据、声呐数据，并对潜水泵设定吸水的实时目标位置以及预设安全间距；其中，预设的安全间距包括潜水泵与水底安全间距、潜水泵与障碍物安全间距；分别对采集的超声波数据、声呐数据进行解析，获得潜水泵距水面高度、潜水泵距离水底高度、潜水泵距附近障碍物的相对位置；根据潜水泵距水面高度、潜水泵距离水底高度、实时目标位置、潜水泵距附近障碍物的相对位置对臂架系统进行实时控制，用于带动潜水泵做上升或下降运动并根据预设安全间距选择输出预警或报警提示；基于对臂架系统的运动控制调整潜水泵位置、运动方向及速度，并根据输出的报警提示启动停机程序。
[0008]在进一步的实施例中，根据潜水泵距水面高度、潜水泵距离水底高度、实时目标位置、潜水泵距附近障碍物的相对位置对臂架系统进行实时控制的方法为：根据超声波实时获得潜水泵在上升或下降时潜水泵距水面高度、潜水泵距离水底高度；其中在潜水泵下降过程中：潜水泵下降若检测到刚好到达水面以上的预设距离且未检测到小于或等于潜水泵与障碍物安全间距，触发臂架系统控制程序，其中臂架系统控制程序控制臂架带动输送水管及潜水泵进入下降减速状态；潜水泵下降若检测到达水面以下吸水的实时目标位置时且未检测到小于潜水泵与障碍物安全间距，则控制臂架系统运动停止及潜水泵和输送水管连通进行排水；潜水泵下降若检测小于或等于潜水泵与水底安全间距或潜水泵与障碍物安全间距的下限值，则输出报警提示，根据输出的报警提示自动启动停机程序。
[0009]在进一步的实施例中，带动潜水泵做上升或下降运动并根据预设安全间距选择输出预警或报警提示的方法为：在潜水泵做上升或下降运动时根据潜水泵距离水底高度、潜水泵与水底安全间距、潜水泵与障碍物安全间距，选择输出报警提示；以及在潜水泵做上升或下降运动时根据潜水泵距水下附近障碍物的相对位置、潜水泵与障碍物安全间距，选择输出预警或报警提示。
[0010]在进一步的实施例中，潜水泵做上升或下降运动时根据潜水泵距离水底高度、潜水泵与水底安全间距、潜水泵与障碍物安全间距，选择输出报警提示的方法为：根据采集的超声波分别实时获得潜水泵距离水底高度、潜水泵与水上障碍物的相对位置；将潜水泵距离水底高度与潜水泵与水底安全间距对比，若潜水泵距离水底高度小于或等于潜水泵与水底安全间距的下限值，则输出报警提示；将潜水泵与水上障碍物的相对位置与潜水泵与障碍物安全间距对比，若潜水泵距
水面障碍物的相对位置小于或等于潜水泵与障碍物安全间距的下限值，则输出报警提示。
[0011]在进一步的实施例中，潜水泵做上升或下降运动时根据潜水泵距水下附近障碍物的相对位置、潜水泵与障碍物安全间距，选择输出预警或报警提示的方法为：根据采集的声呐实时获得潜水泵距水下附近障碍物的相对位置；将潜水泵距水下附近障碍物的相对位置与潜水泵与障碍物安全间距对比，若潜水泵距水下附近障碍物的相对位置小于或等于潜水泵与障碍物安全间距的下限值，则输出预警提示；若潜水泵距附近障碍物的相对位置小于或等于潜水泵与障碍物安全间距的上限值则输出报警提示，并启动停机程序。
[0012]在进一步的实施例中，所述实时目标位置的设定方法为：根据潜水泵功率及工况预设目标位置调整周期；并在调整周期内持续采集潜水泵距水面高度；将调整周期内持续采集的潜水泵距水面高度进行差值计算，获得调整周期内水位下降高度值；根据调整周期内水位下降高度值实时更新目标位置；其中根据更新目标位置控制臂架系统带动输送水管伸出长度，进而带动潜水泵下降至更新的目标位置。
[0013]第三方面本专利技术提供一种处理装置，包括存储器和处理器，存储器存储有控制程序，其被处理器执行以实现上述的潜水泵控制方法。
[0014]第四方面本专利技术提供一种可读存储介质，其上存储有控制程序，该程序被处理器执行时实现上述方法的步骤。
[0015]有益效果：本专利技术与现有技术相比具有以下优点：潜水泵控制系统通过检测系统中的超声波传感器、声呐传感器获取潜水泵运动过程的位置和障碍物，并根据位置和障碍物自动控制臂架系统避让过程的流程，实时调整潜水泵位置及姿态，潜水泵入水后可根据检测信号反馈自动避让水下障碍物，并可以根据水位信号反馈快速本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种适用于排水车的潜水泵控制系统，其特征在于，包括：控制器、回转系统、臂架系统、输送水管、潜水泵、检测系统、液电系统；所述控制器安装在排水车上且分别用于对回转系统、控制臂架系统、潜水泵、液电系统、检测系统进行控制所述回转系统与臂架系统连接用于带动臂架系统进行回转；所述臂架系统与输送水管连接用于输送水管变幅、升降动作；所述输送水管的一端与潜水泵的端口连通用于输送潜水泵排出的水流；所述潜水泵的吸水口设置在底部用于吸水，所述潜水泵的排水口与输送水管连通用于向输送水管排水；所述液电系统在控制器的控制下为臂架系统、回转系统、潜水泵提供液压动力，以及用于整车运行的动力或车辆动作控制；所述检测系统中集成有超声波传感器和声呐传感器，用于向控制器分别反馈超声波数据和声呐数据。2.根据权利要求1所述的适用于排水车的潜水泵控制系统，其特征在于，所述超声波传感器安装在臂架系统上端且位于输送水管的一侧，用于检测潜水泵距水面高度数据；所述声呐传感器安装在潜水泵的底部用于检测潜水泵距附近障碍物的相对位置数据。3.一种适用于排水车的潜水泵控制方法，其特征在于，包括：分别采集超声波数据、声呐数据，并对潜水泵设定吸水的实时目标位置以及预设安全间距；其中，预设的安全间距包括潜水泵与水底安全间距、潜水泵与障碍物安全间距；分别对采集的超声波数据、声呐数据进行解析，获得潜水泵距水面高度、潜水泵距离水底高度、潜水泵距附近障碍物的相对位置；根据潜水泵距水面高度、潜水泵距离水底高度、实时目标位置、潜水泵距附近障碍物的相对位置对臂架系统进行实时控制，用于带动潜水泵做上升或下降运动并根据预设安全间距选择输出预警或报警提示；基于对臂架系统的运动控制调整潜水泵位置、运动方向及速度，并根据输出的报警提示启动停机程序。4.根据权利要求3所述的适用于排水车的潜水泵控制方法，其特征在于，根据潜水泵距水面高度、潜水泵距离水底高度、实时目标位置、潜水泵距附近障碍物的相对位置对臂架系统进行实时控制的方法为：根据超声波实时获得潜水泵在上升或下降时潜水泵距水面高度、潜水泵距离水底高度；其中在潜水泵下降过程中：潜水泵下降若检测到刚好到达水面以上的预设距离且未检测到小于或等于潜水泵与障碍物安全间距，触发臂架系统控制程序，其中臂架系统控制程序控制臂架带动输送水管及潜水泵进入下降减速状态；潜水泵下降若检测到达水面以下吸水的实时目标位置时且未检测到小于或等于潜水泵与障碍物安全间距，则控制臂架系统运动停止及潜水泵和输送水管连通进行排水；潜水泵下降若检测小于或等于潜水泵与水底安全间距或潜水泵与...

【专利技术属性】
技术研发人员：田志坚，许涛，高志刚，朱斌，
申请(专利权)人：徐工消防安全装备有限公司，
类型：发明
国别省市：