高空作业车防倾翻预警系统设计.pdf

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1、TECHNICFoRUM／技术论坛2012／05-__●—，空作业车防倾翻预警系统设计同DesignofSwayOverForewarningSystemofAerialWorkVehicle詹斌’曾伟耿德斌封震雷ZHANBinelal1．汉阳专用汽车研究所湖北武汉4300502．武汉理工大学汽车工程学院湖北武汉430070摘要：为了避免高空作业车在作业时发生倾翻事故，设计了一种防止高空作业车倾翻的预警系统。该系统通过各类传感器监测高空作业车的工作状态，采用单片机处理传输来的数据并与上位机进行通信，通过La

2、bview实现高空作业车各支腿压力曲线的显示及防倾翻预警。最后以某高空作业车为例，验证了该系统使用可靠，具有实时性和灵活性的特点。关键词：高空作业车防倾翻预警系统上位机Labview第一作者：詹斌，男，1970年AbstractAerialworkvehiclemayswayoverwhenworking，adesignwasintroducedtopreventaerial生，工程师，从事专用汽车技workoutofthecaroverforewarningsystem．Thesystemthrougha

3、llkindsofsensorsmonitoraloftwork术研究工作。theworkingstateofthecar，SCMprocessingthedatatransmissionandcommunicationandtheuppermachine，throughtheLabviewrealizealoftworkeachlegpressurecurvecarwiththedisplayandswayoverwarning．Finallyaaloftworkingcarwastakenasanexa

4、mpletoshowthesystemissound，real—timeandflexibility．Keywordsaerialworkvehicle；swayoverforewarningsystem；uppermachine；Labview中图分类号：U469．6文献标识码：A文章编号：1004—0226(2012)05—0085．041前言息，采用单片机接收信号后计算出各支腿的压力，从而判断高空高空作业车广泛应用于电力、风电、路灯、市政、园林、通作业车的倾翻情况，适时作出预警，最后通过RS232串行

5、口与上讯、机场、造船、交通、广告、摄影等高空作业领域，它具有应位机及Labview软件进行通信。该系统计算方便，可操作性强，具用范围广、机动灵活、转移迅速方便等优点，其适应性较高，有有良好的人机界面，可以通过模拟动画、数据显示以及支腿压力着广阔的应用发展前景。曲线图实时监控高空作业车的工作状态。由于高空作业车臂架的非线性变形较大、操纵失误引起过大2防倾翻预警系统总体构成的惯性力、支撑面的沉陷或过大的风力作用等原因，高空作业车该控制系统主要由传感器、单片机和上位机监控系统3部分组作业时会出现突然丧失稳定性(三

6、点支撑)的现象，有时甚至会成。传感器主要采集吊臂动作变化参数及其质心位置变化：单片发生倾翻。据不完全统计，由于高空作业车倾翻导致的安全事故机接收变化参数后计算支腿压力，并通过RS232串行接口把数据占该车型事故总数的60％N70％因此，防止高空作业车倾翻是高传输到上位机：监控软件Labview对采集的数据进行分析后显示在空作业车安全要求的关键内容。界面，并适时报警。其系统框图如图1所示。根据国家标准GB／T9465—2008《高空作业车》的规定，工作平台承载额定载荷，在360。范围内回转时，任一支腿的支承反

7、力都应大于零(即不出现三点支承情况)，故需合理布置支腿跨距，以满足高空作业车作业稳定性的要求。高空作业车支腿压力是指高空作业车工作时支腿所承受的最大法向反作用力，该力是车架结构设计、支腿强度计算和支腿垂直液压缸设计的重要依据。笔者设计的防倾翻预警系统通过传感器采集吊臂工作状态信圈1系统框图TECHNICFoRUM／技术论坛2012／053防倾翻控制系统理论依据Jlr6b3．1模型结构原理D高空作业车的稳定性计算方法与地面和车体的刚性程度密切M相关，若将地面与车体看作绝对意义上的刚体，则在所有工况I．．中，4

8、条支腿在4点支撑(稳定)与3点支撑(不稳定)这两种状态I／一之间转换时，只需按照4点支撑计算，通过观察是否出现某支腿压02／／／OoD—力为零的情况，即可判断整车的稳定情况。模型图如图2、3N示，高空作业车工作时支撑在、B、C、D4个支腿上，忽略A与B、c与D支腿叉开的实际情况(实际影响BC不大)。吊臂位置在离高空作业车纵轴线(礴由)角处，支腿跨距为2a~2b，O为ABCD组成的四边形中心，m、m、m、m分别圈4