專利名稱：控制系統、方法及工程機械的制作方法
技術領域：
本發明涉及工程機械領域，特別涉及控制系統、方法及工程機械。
背景技術：
隨著經濟的快速發展，工程建設項目日益增多，市場對于大型、超大型起重機的需求也越來越大。在一些大型起重機中，由于配置有超起裝置、副臂、移動操縱室、活動配重塊等可分解式部件，起重機自身的危險性大大增加，為了提高起重機的安全性能，需要設置數量眾多的傳感器來監測整機的各處狀態。當某個或者某些傳感器報出異常狀態時，無論傳感器是否誤報，控制系統將工作在異常工況下，限制整機向危險方向動作，例如，當角度傳感器報出起重臂的角度低于預設值(如零度)時，控制系統將切斷起重機落幅、升縮臂及落鉤動作，并發出報警信號?！び捎趥鞲衅饕约皞鞲衅鹘M合的數目眾多，傳感器因自身出現故障而出現誤報的情況較多，在現有技術中，當因傳感器誤報而導致系統工作在異常工況下時，一般需要暫停施工，采用應急措施將整機安全收回后再對傳感器等進行檢修，例如，當角度傳感器誤報起重臂的角度低于預設值時，需要放下吊重物、將整機安全收回并檢修后方能繼續吊載，這樣影響了施工進程，并對客戶造成了不必要的損失。

發明內容
有鑒于此，本發明旨在提出一種控制系統、方法及工程機械，以解決現有的工程機械在因傳感器誤報而工作在異常工況下時無法進入工作狀態的問題。第一方面，本發明提供了一種用于工程機械的控制系統，所述工程機械上設置有多個傳感器，所述控制系統包括第一處理單元，用于在傳感器上報的狀態信息為異常時使工程機械處于動作保護狀態；與第一處理單元信號連接的第一獲取單元，用于在工程機械處于動作保護狀態時，獲取用戶設定的授權操作信息；與第一獲取單元信號連接的第二處理單元，用于根據所述授權操作信息使該傳感器上報的狀態信息失效，并使工程機械退出動作保護狀態。進一步地，所述授權操作信息包括該傳感器出現故障的信息、忽略該傳感器的信息和/或該傳感器對應的監控對象的實際狀態信息。進一步地，所述控制系統還包括第二獲取單元，用于在該傳感器在未失效前獲取其上報的狀態信息；與第二獲取單元和第一處理單元信號連接的判斷單元，用于判斷所狀態息是否異常；進一步地，所述應控制系統還包括與第一獲取單元信號連接的設定單元，用于供用戶設定所述授權操作信息。進一步地，與設定單元信號連接驗證單元，用于驗證所述用戶是否為授權用戶，若是則啟用所述設定單元。進一步地,所述控制系統還包括與設定單元和驗證單元信號連接的顯示單元,所述顯示單元包括驗證操作顯示模塊和設定操作顯示模塊。第二方面，本發明還提供了一種用于工程機械的控制方法，所述工程機械上設置有多個傳感器，所述控制方法包括如下步驟Al、在傳感器上報的狀態信息為異常時使工程機械處于動作保護狀態;A2、在工程機械處于動作保護狀態時，獲取用戶設定的授權操作信息；A3、根據所述授權操作信息使該傳感器上報的狀態信息失效，并使工程機械退出動作保護狀態。進一步地，所述授權操作信息包括該傳感器出現故障的信息、忽略該傳感器的信息和/或該傳感器對應的監控對象的 實際狀態信息。進一步地，所述控制方法在步驟Al之前還包括如下步驟:A4、驗證該用戶是否為授權用戶，若是則轉至步驟A5 ;A5、由該用戶設定所述授權操作信息。第三方面，本發明還提供了一種工程機械，所述工程機械設置有上述任一項所述的控制系統。本發明提供的一種控制系統以及一種控制方法在工程機械(如起重機)因某個(些)傳感器出現故障、誤報狀態信息或者傳感器上報的狀態信息異常而工作在異常工況下時，可通過人工設定授權操作信息，使該傳感器上報的狀態信息失效，并使工程機械退出動作保護狀態，從而使使整機重新進入工作狀態以完成作業或者快速收車以進行檢修維護，例如，當角度傳感器因自身故障而誤報起重臂的角度低于零度時，控制系統將使整機工作在異常工況下，并且鎖定起重機朝危險方向的動作(即起重機進入動作保護狀態)，通過人工檢查起重臂的實際角度(或者較為接近該實際角度)，并將該實際角度輸入控制系統，系統將忽略該傳感器的狀態信息，并使起重機退出動作保護狀態，從而解除了起重機的動作限制，使起重機能夠繼續工作以完成吊重作業，或者使起重機能夠按照正常動作迅速收車以便進行檢修維護，與現有技術相比，本發明有效降低了傳感器誤報等對施工進程的影響，實現了工程機械的靈活控制。本發明提供的工程機械設置有上述的控制系統，由于上述的控制系統更具有上述技術效果，因此，該工程機械也具有相應的技術效果。


構成本發明的一部分的附圖用來提供對本發明的進一步理解，本發明的示意性實施例及其說明用于解釋本發明，并不構成對本發明的不當限定。在附圖中圖I為本發明實施例提供的一種用于工程機械的控制系統的結構框圖；圖2本發明實施例提供的一種用于工程機械的控制方法的流程圖。
具體實施例方式應當指出，本部分中對具體結構的描述及描述順序僅是對具體實施例的說明，不應視為對本發明的保護范圍有任何限制作用。此外，在不沖突的情形下，本部分中的實施例以及實施例中的特征可以相互組合。請參考圖1，如圖所示，該實施例的控制系統用于工程機械，該工程機械上設置有多個傳感器，該控制系統至少包括第一獲取單元、判斷單元、第一處理單元、第二獲取單元和第二處理單元，其中第一處理單元用于在傳感器上報的狀態信息為異常時使工程機械處于動作保護狀態；第一獲取單元與第一處理單元信號連接，用于在工程機械處于動作保護狀態時，獲取用戶設定的授權操作信息；第二處理單元與第一獲取單元信號連接，用于根據所述授權操作信息使該傳感器上報的狀態信息失效，并使工程機械退出動作保護狀態；第二獲取單元用于在該傳感器在未失效前獲取其上報的狀態信息；判斷單元與第二獲取單元和第一處理單元信號連接，用于判斷所狀態信息是否異常；。具體而言，在工程機械作業過程中，控制系統獲取各個傳感器上報的狀態信息(可表征監控對象的當前狀態)，并將該狀態信息與安全預設值進行比較，判斷該狀態信息是否屬于異常，從而確定工程機械是否處于異常工況下，當確定工程機械處于異常工況下時，控制系統限制或者鎖定工程機械向危險方向的動作(即使工程機械處于動作保護狀態)，以使工程機械可向安全方向動作及卸載后進行檢修維護；但是，由于傳感器以及傳感器組合(即某一傳感器的輸出依賴于其他傳感器的輸入之情形)的數目眾多，傳感器容易因自身故障而發生誤報，即傳感器上報給控制系統的狀態信息與監控對象的當前狀態不一致；因此，當工程機械在傳感器上報狀態信息后而處于動作保護狀態時，可通過人工檢查或者其他監控手段(例如攝像頭等)確認監控對象的實際狀態，若監控對象的實際狀態與傳感器上報的狀態信息不一致，則可確定傳感器誤報，此時，可通過用戶設定授權操作信息，該授權 操作信息包括該傳感器出現故障的信息、忽略該傳感器的信息和/或該傳感器對應的監控對象的實際狀態信息，即該授權操作信息包括上述三者中的至少一個，而后控制系統根據該授權操作信息，使該傳感器上報的狀態信息失效(即控制系統不再將該傳感器上報的狀態信息作為控制參量)，并使工程機械退出動作保護狀態，這樣使得工程機械可以繼續進入工作狀態以完成作業，或者使得工程機械可以快速收車以便進行檢修維護。優選地,上述實施例的控制系統還包括設定單元，更優選地，還包括驗證單元；其中，驗證單元與設定單元信號連接，用于在工程機械進入動作保護狀態后，當用戶打算進入控制系統時，驗證所述用戶是否為授權用戶，若是，則啟用設定單元，否則拒絕該用戶登陸；而設定單元與第一獲取單元信號連接，用于在用戶通過驗證后供用戶設定授權操作信息，例如供用戶輸入監控對象的實際狀態信息；另外，為了便于驗證過程以及設定過程的可視化操作，更優選地，控制系統還包括顯示單元，該顯示單元與設定單元和驗證單元信號連接，包括驗證操作顯示模塊和設定操作顯示模塊，從而便于用戶進行驗證操作和設定操作。需要說明的是，在具體實施過程中，可將設定單元配置為多個級別的設定模塊，并將驗證單元配置為多種動態密碼驗證模塊，其中，各種動態密碼與各個級別的設定模塊一一對應，用戶必須通過動態密碼的驗證，才能對相應級別的設定模塊進行操作；例如，以起重機為例，超起閂鎖授權操作信息(如實際鎖定狀態)的設定為第一級別，起重臂授權操作信息(如實際角度狀態)的設定為第二級別，用戶需要輸入對應的第一種動態密碼并驗證通過后才能設定超起閂鎖的授權操作信息，同樣地，用戶需要輸入對應的第二種動態密碼并通過驗證后才能設定起重臂的授權操作信息，關于產生、驗證動態密碼的具體過程可參見現有技術的相關描述，茲不贅述。另外，上述實施例中，第一獲取單元與設定單元或者第一獲取單元、設定單元與驗證單元也可以集成至同一單元中。需要說明的是，上述實施例的優選方式中，通過顯示單元對實現對授權操作信息的設定，在其他實施例中，也可以通過其他方式實現，例如使用撥碼開關的方式。下面以起重機為例并結合具體的應用場景說明上述控制系統的工作原理、優點及操作過程I、當超起閂鎖傳感器上報的鎖定信號異常時，起重機處于異常工況下，控制系統限制起重機吊載，但在此時，通過各種途徑(比如攝像頭監控或者人工檢查等)能夠確認超起閂鎖確實處于鎖定狀態(即超起閂鎖傳感器誤報)。在現有技術中，需要采用應急措施將車收回至安全狀態并進行檢修維護，起重機無法繼續吊載，而在本發明上述實施例則可通過用戶(具有一定級別的專業技術人員)從顯示單元(如顯示器)進入控制系統，在進行相應的動態密碼驗證后，即可將超起閂鎖設定在鎖定狀態，或者設定超起R鎖傳感器出現故障，或者設定該超起R鎖傳感器上報的狀態信息無效，從而解除起重機的吊載限制，使起重機可繼續工作一段時間，或者使起重機通過正常方式將車回收至安全狀態后進行檢修維護。2、當起重臂的角度傳感器上報的角度信息小于安全預設值(如零度)時，起重機處于異常工況下，控制系統限制起重機吊載，但在此時，通過肉眼即可觀察主臂的角度較大。
在現有技術中，需要放下吊物、安全收車并完成檢修后方可繼續吊載，而本發明上述實施例則可通過用戶從顯示單元進入控制系統，在經過驗證后，即可將起重臂的角度設定為實際值或者較接近實際值，或者設定起重臂的角度傳感器出現故障，或者設定該角度傳感器上報的狀態信息無效，從而使工程機械退出相應的動作保護狀態，進而得以繼續工作一段時間，以完成吊載過程；這在吊物不能放下而起重機的動作受到限制時尤其有用。3、其他例如操縱室狀態異常限制轉臺回轉、卷揚系統壓力異常限制卷揚動作、超起卷揚繩狀態異常限制超起動作以及塔臂狀態異常限制塔臂與主臂動作等的情形與上述兩種情形類似，茲不贅述。綜上，本發明實施例提供的一種控制系統在工程機械因某個(些)傳感器出現故障、誤報狀態信息而工作在異常工況下時，可通過人工設定實際狀態信息，使整機重新進入·工作狀態以完成作業或者快速收車以進行檢修維護，這樣有效降低了傳感器誤報對施工進程的影響，實現了工程機械的靈活控制。請參考圖2，該實施例的控制方法用于工程機械，該工程機械上設置有多個傳感器，該控制方法包括如下步驟SI、獲取傳感器上報的狀態信息；具體而言，傳感器檢測到被檢測對象的狀態信息后將其上報給控制系統，當然，傳感器可能發生故障而發生誤報，即上報的狀態信息與被檢測對象的狀態不一致。S2、根據該狀態信息判斷是否處于異常工況下；具體而言，無論傳感器是否發生誤報，控制系統將傳感器上報的狀態信息與安全預設值進行比對，確定該狀態信息是否屬于異常，進而判斷工程機械是否處于異常工況下，若是則轉至步驟S3。S3、限制工程機械朝危險方向動作；具體而言，當確定工程機械處于異常工況下時，控制系統使控制系統處于動作保護狀態，以避免發生安全事故，例如，以起重機為例，當起重臂的角度低于0°時，控制系統將快速切斷起重機落幅、升縮臂和落鉤動作。S34、判斷實際條件下工程機械能否正常工作；具體而言，當工程機械在傳感器上報狀態信息后處于異常工況下時，可通過各種途徑判斷工程機械在當前條件下是否能夠繼續工作，例如通過攝像頭監控或者人工檢查等確認監控對象的實際狀態，若不論傳感器是否誤報，工程機械仍能繼續工作，則轉至步驟S4。S4、驗證用戶；具體而言，當確認工程機械能夠繼續工作后，用戶需要進入控制系統時，需要驗證該用戶是否為授權用戶，例如，驗證方式有多種多樣，例如，可以通過動態密碼的方式進行驗證，有關動態密碼的方式可參見上述系統實施例的有關描述。S5、驗證通過,設定授權操作信息；具體而言，當用戶通過驗證后，設定授權操作信息，該授權操作信息為該傳感器出現故障的信息、忽略該傳感器的信息和/或該傳感器對應的監控對象的實際狀態信息。 S6、使傳感器失效，退出動作保護狀態；具體而言，控制系統根據該授權操作信息，控制該傳感器上報的狀態信息失效，使控制系統中的相應單元忽略該傳感器上報的狀態信息，并控制工程機械退出動作保護狀態，這樣使得工程機械可以繼續進入工作狀態以完成作業，或者使得工程機械可以快速收車以便進行檢修維護。該方法實施例的優點、原理、擴展及有益效果可參見前文系統實施例的有關描述，茲不贅述。本發明實施例還提供了一種工程機械，如起重機等，該工程機械設置有上述實施例所述的控制系統，由于上述的控制系統具有上述技術效果，因此，該工程機械也應具備相應的技術效果，其相應部分的具體實施過程與上述實施例類似，茲不贅述。本領域普通技術人員可以理解，實現上述本發明實施例的全部或者部分步驟/單元/模塊可以通過程序指令相關的硬件來完成，前述程序可以存儲于計算機可讀取存儲介質中，該程序在執行時，執行包括上述方法實施例的步驟；而前述的存儲介質包括R0M、RAM、磁碟或者光碟等各種可以存儲程序代碼的介質。以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，并不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。
權利要求
1.一種控制系統，用于工程機械，所述工程機械上設置有多個傳感器，其特征在于，所述控制系統包括 第一處理單元，用于在傳感器上報的狀態信息為異常時使工程機械處于動作保護狀態； 與第一處理單元信號連接的第一獲取單元，用于在工程機械處于動作保護狀態時，獲取用戶設定的授權操作信息； 與第一獲取單元信號連接的第二處理單元，用于根據所述授權操作信息使該傳感器上報的狀態信息失效，并使工程機械退出動作保護狀態。
2.如權利要求I所述的控制系統，其特征在于，所述授權操作信息包括該傳感器出現故障的信息、忽略該傳感器的信息和/或該傳感器對應的監控對象的實際狀態信息。
3.如權利要求I或2所述的控制系統，其特征在于，所述控制系統還包括 第二獲取單元，用于在該傳感器在未失效前獲取其上報的狀態信息； 與第二獲取單元和第一處理單元信號連接的判斷單元，用于判斷所狀態信息是否異堂
4.如權利要求I或2所述的控制系統，其特征在于，所述應控制系統還包括與第一獲取單元信號連接的設定單元，用于供用戶設定所述授權操作信息。
5.如權利要求4所述的控制系統，其特征在于，所述控制系統還包括與設定單元信號連接驗證單元，用于驗證所述用戶是否為授權用戶，若是則啟用所述設定單元。
6.如權利要求5所述的控制系統，其特征在于，所述控制系統還包括與設定單元和驗證單元信號連接的顯示單元,所述顯示單元包括驗證操作顯示模塊和設定操作顯示模塊。
7.—種控制方法，用于工程機械，所述工程機械上設置有多個傳感器，其特征在于，所述控制方法包括如下步驟 Al、在傳感器上報的狀態信息為異常時使工程機械處于動作保護狀態； A2、在工程機械處于動作保護狀態時，獲取用戶設定的授權操作信息； A3、根據所述授權操作信息使該傳感器上報的狀態信息失效，并使工程機械退出動作保護狀態。
8.如權利要求7所述的控制方法，其特征在于，所述授權操作信息包括該傳感器出現故障的信息、忽略該傳感器的信息和/或該傳感器對應的監控對象的實際狀態信息。
9.如權利要求7或8所述的控制方法，其特征在于，所述控制方法在步驟Al之前還包括如下步驟 A4、驗證該用戶是否為授權用戶，若是則轉至步驟A5 ； A5、由該用戶設定所述授權操作信息。
10.一種工程機械，其特征在于，所述工程機械設置有權利要求I至6任一項所述的控制系統。
全文摘要
本發明涉及工程機械領域，公開了一種控制系統、方法及工程機械。所述控制系統包括第一處理單元，用于在傳感器上報的狀態信息為異常時使工程機械處于動作保護狀態；與第一處理單元信號連接的第一獲取單元，用于在工程機械處于動作保護狀態時，獲取用戶設定的授權操作信息；與第一獲取單元信號連接的第二處理單元，用于根據所述授權操作信息使該傳感器上報的狀態信息失效，并使工程機械退出動作保護狀態。實施本發明，在工程機械因某個(些)傳感器出現故障、誤報狀態信息而工作在異常工況下時，可通過人工設定授權操作信息，使整機重新進入工作狀態以完成作業或者快速收車以進行檢修維護。
文檔編號B66C23/88GK102887448SQ20121036347
公開日2013年1月23日 申請日期2012年9月26日 優先權日2012年9月26日
發明者李松云, 許楠, 鄭潛 申請人:三一重工股份有限公司