技術領域

本發明涉及混凝土泵車監控技術領域，具體而言，涉及一種混凝土泵車監控方法、混凝土泵車監控系統及混凝土泵車。

背景技術

輪式工程機械，如混凝土泵車在施工前需要將支腿展開，以確保臂架安全布料。但是受施工場地的限制，往往支腿無法完全展開，此時臂架進行布料操作存在極大的安全隱患。在實際施工時，由于支腿未完全展開而造成的設備傾翻事故頻發，是混凝土泵車安全事故的主要原因之一。

為了克服這種缺陷，發明了一種X形支腿的泵車，可以僅展開一側的支腿進行支撐，但是這種泵車的使用對工作區域有著嚴格的規定：使用單側支撐的工作區域為從布料臂架安放位置起計算約為130°。由于泵車使用時，控制系統目前只能識別支腿完全展開或者單側展開兩種工況，從而對臂架的回轉進行安全監控，兩種工況下，臂架的回轉角度分別為0至360°和0至130°，而當支腿在兩種工況之間的某個展開位置時，控制系統無法計算臂架安全動作范圍，使得泵車安全工作范圍受到很大限制。

為了拓展支腿未完全展開時臂架的布料范圍，專利文獻CN102248933A提出一種通過傳感器檢測計算支腿展開范圍確定臂架可回轉角度的方法，該專利的主要局限在于在當知道臂架支腿的坐標時，僅能夠確定臂架回轉的最小安全工作范圍，不能實現最大安全布料范圍的計算，使得臂架工作范圍覆蓋不全面，限制了泵車安全工作范圍。當受施工場地限制，支腿單側支撐也不能夠完全展開時，此時按照該專利文獻提供的方法計算，臂架安全工作范圍的回轉角度很小幾乎為0°，泵車不能在此工況下布料工作。

發明內容

本發明旨在提供一種對泵車進行實時監控以防止其傾翻的混凝土泵車監控方法、混凝土泵車監控系統及混凝土泵車。

為了實現上述目的，根據本發明的一個方面，提供了一種混凝土泵車監控方法，包括以下步驟：根據支腿的支撐位置計算混凝土泵車的整車重心安全區域；根據臂架的實時位置計算混凝土泵車的整車重心位置；判斷整車重心位置是否位于整車重心安全區域內；根據判斷結果控制混凝土泵車的動作。

進一步地，根據支腿的支撐位置計算混凝土泵車的整車重心安全區域包括以下步驟：獲取每個支腿油缸的活塞桿的行程；根據每個支腿油缸的活塞桿的行程以及各支腿油缸的結構參數計算每個支腿的支撐點的坐標；根據每個支腿的支撐點的坐標確定整車重心安全區域，其中整車重心安全區域為每個支腿的支撐點的連線所形成的多邊形所圍成的內部區域。

進一步地，根據臂架的實時位置計算混凝土泵車的整車重心位置包括以下步驟：獲取臂架回轉角度；獲取臂架的每個節臂油缸的活塞桿的行程；根據每個節臂油缸的活塞桿的行程，確定在回轉角度下臂架的姿態參數；根據混凝土泵車的結構參數和臂架的姿態參數計算整車重心位置，其中混凝土泵車的結構參數包括臂架的三維模型。

進一步地，判斷整車重心位置是否位于整車重心安全區域內包括以下步驟：獲取在當前回轉角度下，臂架和整車重心安全區域的邊界在同一水平投影面上的交點；計算交點與轉臺中心的距離，得到安全距離；獲取在當前回轉角度下，整車重心位置與轉臺中心的距離，得到整車重心偏移距離；比較安全距離與整車重心偏移距離的大小；根據比較結果判斷整車重心位置是否位于整車重心安全區域內。

進一步地，根據比較結果判斷整車重心位置是否位于整車重心安全區域內包括以下步驟：當安全距離＞整車重心偏移距離時，判斷整車重心位置位于整車重心安全區域內；當安全距離≤整車重心偏移距離時，判斷整車重心位置超出整車重心安全區域。

進一步地，根據判斷結果控制混凝土泵車包括以下步驟：當判斷整車重心位置超出整車重心安全區域時，調整臂架的任一節臂動作或調整臂架的回轉角度，使整車重心位置向整車重心安全區域內移動。

根據本發明的另一方面，提供了一種混凝土泵車監控系統，包括：第一計算單元，用于根據支腿的支撐位置計算混凝土泵車的整車重心安全區域；第二計算單元，用于根據臂架的實時位置計算混凝土泵車的整車重心位置；判斷單元，分別與第一計算單元和第二計算單元連接，用于判斷整車重心位置是否位于整車重心安全區域內；控制單元，與判斷單元連接，用于根據判斷單元的判斷結果控制混凝土泵車的動作。

進一步地，第一計算單元包括：第一采集模塊，包括安裝在每個支腿油缸上用于檢測活塞桿行程的第一檢測裝置；第一計算模塊，用于根據每個支腿油缸的活塞桿行程以及各支腿油缸的結構參數計算每個支腿的支撐點的坐標；確定模塊，用于根據每個支腿的支撐點的坐標確定整車重心安全區域。