高空救援消防车及其智能控制系统、智能控制方法与流程

本发明涉及云梯消防车控制技术领域，具体涉及一种高空救援消防车智能控制系统、具有该高空救援消防车智能控制系统的高空救援消防车以及一种高空救援消防车智能控制方法。

背景技术：

随着城市的不断发展，高层建筑快速增加，随之而来的高层建筑安全隐患也越来越多。相应的，高空救援消防车的使用也越加频繁。

高空救援消防车作为一种供消防人员进行登高扑救高层建筑、高大设施、油罐等火灾，营救被困人员，抢救贵重物资以及完成其他救援任务的消防车，一般包括消防车车体和云梯机构。其中，消防车车体通常与普通消防车的装备相近，而云梯机构作为登高的机构，一般会设置于消防车车体上，在救援过程中云梯机构在操作人员的控制下云梯机构中的云梯终端可以到达与待救援目标相适配的目标位置，从而形成直达待救援目标的登高通道以供消防人员登高从而进行救援。

然而，上述的控制方式不仅复杂繁琐，而且耗时耗力，无法使高空救援消防车快速进入战斗状态，即云梯展开且云梯终端到达目标位置，从而导致消防救援效率较低。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种高空救援消防车智能控制系统，通过该系统的使用可使具有该高空救援消防车智能控制系统的高空救援消防车在救援过程中能够快速进入战斗状态，从而提高消防救援效率。

为实现上述目的，本发明提供一种高空救援消防车智能控制系统，包括：

测距设备，用于安装在消防车车体上；

遥控器，用于控制测距设备以获取该测试设备所在消防车车体与待救援目标之间的位置参数；

检测单元，用于获取云梯机构的状态信息；

执行单元，用于驱动云梯机构运动；

控制单元，用于根据所述位置参数和所述状态信息控制所述执行单元以使云梯机构的云梯终端到达与待救援目标相适配的目标位置。

可选地，所述测距设备包括执行机构、云台以及固定于所述云台上的测距仪，所述云台通过所述执行机构安装于消防车车体上，所述遥控器通过控制所述执行机构以驱动所述云台运动，所述测距仪与所述遥控器通信连接。

可选地，所述检测单元包括倾角传感器、接近开关、拉线传感器、超声波传感器中的一种或多种。

可选地，所述执行单元包括比例阀、开关量阀中的一种或多种。

可选地，该高空救援消防车智能控制系统还包括安全保护单元。

可选地，所述遥控器具有人机交互界面。

可选地，所述控制单元与所述测距设备、所述遥控器、所述检测单元以及所述执行单元之间通过can总线通信连接；

或者，所述控制单元具有数据库，所述控制单元可以从所述数据库中获取与所述位置参数和所述状态信息对应的执行单元输出量以控制所述执行单元。

此外，为实现上述目的，本发明还提供一种高空救援消防车，包括：上述的高空救援消防车智能控制系统、消防车车体和云梯机构。

可选地，所述云梯机构包括转台、固定于所述转台上的升降平台、安装于所述升降平台上的下梯、安装于所述升降平台上且与所述下梯衔接的上梯、以及安装于所述上梯端部的对接平台，所述对接平台被配置为云梯机构的云梯终端。

此外，为实现上述目的，本发明还提供一种高空救援消防车智能控制方法，用于对上述具有高空救援消防车智能控制系统的高空救援消防车进行控制，该方法包括：

获取测试设备所在消防车车体与待救援目标之间的位置参数；

获取云梯机构的状态信息；

根据所述位置参数和所述状态信息，控制执行单元以使云梯机构云梯终端到达与待救援目标相适配的目标位置。

本发明的有益效果在于：

本发明实施例中高空救援消防车智能控制系统，一方面可以通过遥控器对测距设备的控制自动获取消防车车体与待救援目标的位置参数，另一方面其控制单元在获取到位置参数和由检测单元检测的云梯机构的状态信息后,可以通过控制执行单元来实现对云梯机构的自动控制，从而可以实现对云梯机构快捷高效的控制，从而保证在云梯消防车救援过程中能够快速进入战斗状态，从而提高消防救援效率。

附图说明

图1为本发明实施例中高空救援消防车智能控制系统的原理图；

图2为本发明实施例中高空救援消防车的使用状态图。

附图标记说明：

100、高空救援消防车；110、消防车车体；120、云梯机构；121、转台；122、升降平台；123、下梯；124、上梯；125、对接平台；200、高空救援消防车智能控制系统；210、遥控器；220、测距设备；221、测距仪；222、云台；230、检测单元；240、执行单元；250、控制单元；300、待救援目标。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

图1为本发明实施例中高空救援消防车智能控制系统200的原理图。该高空救援消防车智能控制系统200可用于高空救援消防车100以实现对该高空救援消防车100的云梯机构120的控制，从而使云梯机构120中的云梯终端到达目标位置。

具体的，该高空救援消防车智能控制系统200包括遥控器210、测距设备220、检测单元230、执行单元240和控制单元250。

其中，测距设备220在使用时需安装于高空救援消防车100的消防车车体110上，以使该测距设备220可以与消防车车体110进行同步移动，从而在消防车车体110移动至某一位置后，可以在遥控器210的控制下获取该消防车车体110与待救援目标300之间的位置参数，以便于后续控制单元250根据该位置参数对云梯机构120的控制。

为了精准获取消防车车体110与待救援目标300之间的位置参数，在本实施例中，可以将测距设备220设置成由执行机构、云台222以及测距仪221构成。其中，执行机构可直接受控于遥控器210，以便在遥控器210的控制下驱动云台222进行旋转、上下或左右移动等动作，从而带动固定于云台222上的测距仪221动作以对准待救援目标300进行位置参数的测量。而较佳的，测距仪221可以采用激光测距仪221，以进一步提高测量范围和精准度。

需要说明的是，测距设备220在消防车车体110上的安装位置，可以是如图2中安装于消防车车体110的前端，也可以是其他位置。而位置参数可以由本实施例中所直接获取的云台222水平回转角度、变幅幅度以及与待救援目标300的直线距离来推出，当然也可以是其他参数值，相应的，控制单元250中内置的与上述参数对应的程序也需适应性调整。

遥控器210作为控制测距设备220的仪器，其一方面需要控制测距设备220对消防车车体110与待救援目标300之间的位置参数进行测量，另一方面还需控制测距设备220将获得的位置参数发送至控制单元250。因此，遥控器210一般会设置与控制执行机构动作相关按键，以及控制测试仪进行测试和发送信息的按键。

为了提高救援过程的安全性，示例性的，遥控器210可以选用无线遥控器210。此外，还可以在遥控器210上设置人机交互界面，一方面可以对测距设备220的控制状态进行监控，另一方面可以对图2所示云梯机构120中各部件的的状态，例如对接平台125的高度和调平状态、上梯124和下梯123的展开状态、转台121角度、升降平台122高度等进行监控，以便于掌控整个作业进程，从而即时修正或对故障进行排查。

控制单元250除了获取待救援目标300与消防车车体110的位置参数外，还需获取云梯机构120的状态信息，而后才能进行控制操作，而云梯机构120的状态信息的获取则需要通过检测单元230来实现。该检测单元230可以是倾角传感器、接近开关、拉线传感器、超声波传感器中的一种或多种，而每个具体器件的选择和装配关系则与云梯机构120的构造相关，从而使得检测单元230获取的状态信息能够更加准确的反应云梯机构120的真实状态。

当然，控制单元250中可以内置数据库，以便于控制单元250在接收到位置参数和状态信息后可以从数据库中获取相应的执行单元输出量，从而控制执行单元240动作。而数据库中的数据可以是设计人员根据理论计算的数值结合调试试验的数据而建立的；较佳的，控制单元250还可以具备自学习功能，在手动训练模式下，可以将试验数据记录到数据库中，使数据库中的数据更加精准。

云梯机构120作为实现登高通道的机构，其结构可以是多样的，而为了提高云梯机构120的可调性，以使云梯机构120的云梯终端可以更好的到达目标位置，示例性的，如图2所示，可以将云梯机构120设置成包括转台121、固定于转台121上的升降平台122、安装于升降平台122上的下梯123、安装于升降平台122上且与下梯123衔接的上梯124、以及安装于上梯124端部的对接平台125(即云梯机构120的云梯终端)，从而使云梯机构120具有六个扩展节点。相应的，为了提高控制的精准度，除了需要根据云梯机构120的扩展节点布设不同类型的检测单元230外，还可以布设不同类型不同数量的执行单元240，例如可以在扩展节点对应的部件位置布设一个或多个比例阀、开关量阀等，从而使控制单元250可以在获取位置参数和状态信息后，通过执行单元240对不同扩展节点进行适配性控制，从而进一步提升控制效果。

相应的，控制单元250作为本实施例中高空救援消防车智能控制系统200的核心，其在上述各部分的协作下，可以实现对云梯机构120快捷高效的控制，从而保证在高空救援消防车100救援过程中能够快速进入战斗状态，从而提高消防救援效率。

较佳的，在控制单元250控制云梯机构120动作的同时，还可以根据云梯机构120运动过程中测距仪221及检测单元230反馈的实时数据通过执行单元240修正云梯机构120的动作，从而使云梯终端可以更加准确地到达与待救援目标相适配的目标位置。

进一步的，控制单元250与测距设备220、遥控器210、检测单元230以及执行单元240之间的可以通过四路can总线通信连接，以确保在作业过程中各信号传输的稳定性。

当然，本实施例中控制单元250也相应执行了可实现上述控制功能的智能控制方法，该方法包括如下步骤：

获取测试设备所在消防车车体110与待救援目标300之间的位置参数；

获取云梯机构120的状态信息；

根据所述位置参数和所述状态信息控制执行单元240以使云梯机构120的云梯终端到达与待救援目标300相适配的目标位置。

此外，在高空救援消防车智能控制系统200中还可以增设包括防碰撞安全保护、各动作极限位置保护、发动机转速自适应控制等功能的安全保护单元，以确保高空救援消防车100在作业过程中的安全性。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

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