一種絕緣臂高空作業車的通信裝置及通信方法與流程

本發明涉及一種高空作業車通信裝置及通信方法，具體是一種絕緣臂高空作業車的通信裝置及通信方法，屬于高空作業車技術領域。

背景技術：

高空作業車是運送工作人員和使用器材至高空對位于高空的設備進行安裝、維護、清洗的專用特種車輛，與搭腳手架、梯子等傳統的作業方式相比具有作業性能好、作業效率高、作業安全等優點，目前廣泛應用于電力、交通、石化、通信、園林等基礎設施行業。

隨著經濟和社會的發展，人們對電力供應的維護與快速響應的要求不斷提高，能夠快速響應并具有作業效率高、升空便利、作業范圍大、電氣絕緣性能好等優點和能夠帶電作業的絕緣臂高空作業車在電力、電信等行業廣泛應用；絕緣臂高空作業車通常表面涂刷絕緣漆、使用絕緣性液壓油，并按照額定電壓分為10kv、35kv、63kv、110kv、220kv等絕緣等級，在進行帶電檢修高空作業時，絕緣臂高空作業車必須能夠為工作平臺中的工作人員提供對地絕緣的作業環境。

現有技術中絕緣臂高空作業車通常采用局部絕緣工作臂、非金屬工作斗、非金屬轉臺等以保證工作平臺與轉臺之間保持絕緣狀態、轉臺與地面之間保持絕緣狀態。

現有絕緣臂高空作業車的操作大多采用機械液壓方式進行，在轉臺和平臺設有液壓操作裝置，裝置較笨重、操作時勞動強度大，且自動化程度低、缺少整車安全保護功能；也有部分絕緣臂高空作業車采用電氣控制的方式降低操作強度，但轉臺和平臺的操作裝置均為獨立存在，相互之間缺少通信，導致整車狀態信息無法有效交互，依然存在整車自動化程度低、安全保護功能欠缺等問題；還有部分絕緣臂高空作業車雖然具備整車通信功能，但由于平臺在作業時與整車絕緣，無法確保平臺裝置有效合理的供電，存在平臺器件笨重、系統工作時間受限、電能管理缺失、帶電作業整體效率較低等問題。

技術實現要素：

針對上述問題，本發明提供一種絕緣臂高空作業車的通信裝置及通信方法，能夠在確保工作臂絕緣良好的前提下實現轉臺控制器與下車控制器、轉臺控制器與平臺控制器的整車控制單元的信息通信交換，進而實現整車的平臺更輕巧、操作更舒適、狀態更安全，特別適用于絕緣臂高空作業車。

為實現上述目的，本絕緣臂高空作業車的通信裝置包括下車通信控制單元、轉臺通信控制單元和工作平臺通信控制單元；

所述的下車通信控制單元包括下車控制器、下車光電轉換器和電磁控制閥；下車控制器與絕緣臂高空作業車的控制系統電連接，下車控制器分別與下車光電轉換器和電磁控制閥電連接，電磁控制閥的輸入端通過液壓管路與絕緣臂高空作業車的液壓泵站連接；

所述的轉臺通信控制單元包括轉臺控制器、轉臺光電轉換器一、轉臺光電轉換器二和轉臺液壓發電機構，轉臺控制器分別與轉臺光電轉換器一、轉臺光電轉換器二和轉臺液壓發電機構電連接；轉臺光電轉換器一通過光纖回路一與下車光電轉換器連接；轉臺液壓發電機構包括與驅動液壓馬達連接的發電機，轉臺液壓發電機構的驅動液壓馬達通過液壓管路與電磁控制閥的輸出端連接；

所述的工作平臺通信控制單元包括平臺控制器、平臺光電轉換器和平臺液壓發電機構，平臺控制器分別與平臺光電轉換器和平臺液壓發電機構電連接；平臺光電轉換器通過光纖回路二與轉臺光電轉換器二連接；平臺液壓發電機構包括與驅動液壓馬達連接的發電機，平臺液壓發電機構的驅動液壓馬達通過液壓管路與電磁控制閥的輸出端連接。

作為本發明的進一步改進方案，所述的轉臺通信控制單元還包括儲能充電電池一，儲能充電電池一分別與轉臺液壓發電機構和轉臺控制器電連接；所述的工作平臺通信控制單元還包括儲能充電電池二，儲能充電電池二分別與平臺液壓發電機構和平臺控制器電連接；所述的轉臺控制器和平臺控制器均包括電池電力監測模塊。

作為本發明的優選方案，所述的儲能充電電池一和儲能充電電池二均是鋰電池。

作為本發明的進一步改進方案，所述的下車控制器、轉臺控制器和平臺控制器均采用can總線結構。

一種絕緣臂高空作業車的通信裝置通信方法，具體包括以下步驟：

a.下車控制：絕緣臂高空作業車控制系統給下車控制器供電使下車控制器得電工作，通過下車控制器控制電磁控制閥動作使絕緣臂高空作業車的液壓泵站分別啟動轉臺液壓發電機構和平臺液壓發電機構，轉臺液壓發電機構和平臺液壓發電機構動作分別為轉臺控制器和平臺控制器供電使轉臺控制器和平臺控制器得電工作；

b.轉臺數據通信：下車控制器將控制信號通過下車光電轉換器轉換為光信號，光信號通過光纖回路一傳輸至轉臺光電轉換器一，轉臺光電轉換器一將光信號轉換為電信號并傳輸給轉臺控制器，實現下車與轉臺之間的通信，轉臺控制器按照控制指令實時動作的同時實時向下車控制器逆向反饋動作數據信息；

c.工作平臺數據通信：下車控制器將控制信號通過下車光電轉換器轉換為光信號，光信號通過光纖回路一傳輸至轉臺光電轉換器一，轉臺光電轉換器一將光信號轉換為電信號并傳輸給轉臺控制器，轉臺控制器同時將通信電信號通過轉臺光電轉換器二轉換為光信號，光信號通過光纖回路二傳輸至平臺光電轉換器，平臺光電轉換器將光信號轉換為電信號后傳輸至平臺控制器，實現下車和工作平臺之間的通信，平臺控制器按照控制指令實時動作的同時實時向下車控制器逆向反饋動作數據信息。

作為本發明的進一步改進方案，所述的步驟a中下車控制器控制電磁控制閥動作使絕緣臂高空作業車的液壓泵站分別啟動轉臺液壓發電機構和平臺液壓發電機構時，轉臺液壓發電機構和平臺液壓發電機構動作分別為轉臺控制器和平臺控制器供電的同時為儲能充電電池一和儲能充電電池二進行充電，當轉臺控制器或平臺控制器的電池電力監測模塊監測到儲能充電電池一或儲能充電電池二的儲能電量達到設定數據后，轉臺控制器或平臺控制器通過光電轉換后反饋信息至下車控制器，下車控制器控制電磁控制閥動作關閉轉臺液壓發電機構或平臺液壓發電機構。

一種絕緣臂高空作業車，包括本絕緣臂高空作業車的通信裝置。

與現有技術相比，本絕緣臂高空作業車的通信裝置由于下車通信控制單元包括下車控制器、下車光電轉換器，轉臺通信控制單元包括轉臺控制器、轉臺光電轉換器一、轉臺光電轉換器二，工作平臺通信控制單元包括平臺控制器、平臺光電轉換器，轉臺光電轉換器一通過光纖回路一與下車光電轉換器連接，平臺光電轉換器通過光纖回路二與轉臺光電轉換器二連接，因此絕緣臂高空作業車工作過程中下車控制器、轉臺控制器和平臺控制器可以通過光電轉換實現互相的通信，光纖回路可以在確保絕緣性能的前提下替代電路傳輸通信信號使整車狀態信息有效交互通信，結構簡單、整車自動化程度高；由于下車通信控制單元包括電磁控制閥，轉臺通信控制單元包括轉臺液壓發電機構，工作平臺通信控制單元包括平臺液壓發電機構，且電磁控制閥的輸出端分別通過液壓管路與轉臺液壓發電機構和平臺液壓發電機構連接，因此下車控制器控制電磁控制閥動作可以使絕緣臂高空作業車的液壓泵站分別啟動轉臺液壓發電機構和平臺液壓發電機構分別為轉臺控制器和平臺控制器供電，液壓回路在確保絕緣性能的前提下替代電路傳輸能量并保證轉臺控制器和平臺控制器有效合理的穩固電能輸入；本絕緣臂高空作業車的通信裝置可在確保絕緣性能的前提下實現整車通訊系統的可靠工作，工作平臺操作更安全、帶電作業整體效率較高，特別適用于絕緣臂高空作業車。

附圖說明

圖1是本發明安裝在絕緣臂高空作業車上時布置示意圖；

圖2是本發明的電氣連接原理圖。

圖中：1、下車控制器，2、下車光電轉換器，3、電磁控制閥，4、光纖回路一，5、轉臺光電轉換器一，6、轉臺液壓發電機構，7、轉臺控制器，8、光纖回路二，9、儲能充電電池一，10、轉臺光電轉換器二，11、平臺控制器，12、平臺光電轉換器，13、平臺液壓發電機構，14、儲能充電電池二。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明做進一步說明。

如圖1、圖2所示，本絕緣臂高空作業車的通信裝置包括下車通信控制單元、轉臺通信控制單元和工作平臺通信控制單元。

所述的下車通信控制單元包括下車控制器1、下車光電轉換器2和電磁控制閥3；下車控制器1與絕緣臂高空作業車的控制系統電連接，下車控制器1分別與下車光電轉換器2和電磁控制閥3電連接，電磁控制閥3的輸入端通過液壓管路與絕緣臂高空作業車的液壓泵站連接。

所述的轉臺通信控制單元包括轉臺控制器7、轉臺光電轉換器一5、轉臺光電轉換器二10和轉臺液壓發電機構6，轉臺控制器7分別與轉臺光電轉換器一5、轉臺光電轉換器二10和轉臺液壓發電機構6電連接；轉臺光電轉換器一5通過光纖回路一4與下車光電轉換器2連接；轉臺液壓發電機構6包括與驅動液壓馬達連接的發電機，轉臺液壓發電機構6的驅動液壓馬達通過液壓管路與電磁控制閥3的輸出端連接。

所述的工作平臺通信控制單元包括平臺控制器11、平臺光電轉換器12和平臺液壓發電機構13，平臺控制器11分別與平臺光電轉換器12和平臺液壓發電機構13電連接；平臺光電轉換器12通過光纖回路二8與轉臺光電轉換器二10連接；平臺液壓發電機構13包括與驅動液壓馬達連接的發電機，平臺液壓發電機構13的驅動液壓馬達通過液壓管路與電磁控制閥3的輸出端連接。

本絕緣臂高空作業車的通信裝置安裝在絕緣臂高空作業車上使用時，絕緣臂高空作業車工作狀態時其控制系統給下車控制器1供電使下車控制器1得電工作，通過下車控制器1控制電磁控制閥3動作使絕緣臂高空作業車的液壓泵站分別啟動轉臺液壓發電機構6和平臺液壓發電機構13，轉臺液壓發電機構6和平臺液壓發電機構13動作分別為轉臺控制器7和平臺控制器11供電使轉臺控制器7和平臺控制器11得電工作；

工作過程中，下車控制器1將控制信號通過下車光電轉換器2轉換為光信號，光信號通過光纖回路一4傳輸至轉臺光電轉換器一5，轉臺光電轉換器一5將光信號轉換為電信號并傳輸給轉臺控制器7，從而實現下車與轉臺間的通信；轉臺控制器7同時將通信電信號通過轉臺光電轉換器二10轉換為光信號，光信號通過光纖回路二8傳輸至平臺光電轉換器12，平臺光電轉換器12將光信號轉換為電信號后傳輸至平臺控制器11，從而實現下車、轉臺和工作平臺之間的整車通信。

由于絕緣臂高空作業車在工作狀態時轉臺和/或工作平臺并非是實時運動的，即轉臺和/或工作平臺存在停滯狀態、停滯狀態時并不需要實時進行數據通信，而轉臺液壓發電機構6和平臺液壓發電機構13的持續發電工作狀態會造成能量的浪費，且轉臺液壓發電機構6和平臺液壓發電機構13在發電工作狀態時噪音較大，因此，為了實現節能降耗，作為本發明的進一步改進方案，所述的轉臺通信控制單元還包括儲能充電電池一9，儲能充電電池一9分別與轉臺液壓發電機構6和轉臺控制器7電連接；所述的工作平臺通信控制單元還包括儲能充電電池二14，儲能充電電池二14分別與平臺液壓發電機構13和平臺控制器11電連接；所述的轉臺控制器7和平臺控制器11均包括電池電力監測模塊；絕緣臂高空作業車工作狀態時下車控制器1控制電磁控制閥3動作使絕緣臂高空作業車的液壓泵站分別啟動轉臺液壓發電機構6和平臺液壓發電機構13，轉臺液壓發電機構6和平臺液壓發電機構13動作分別為轉臺控制器7和平臺控制器11供電的同時為儲能充電電池一9和儲能充電電池二14進行充電，當轉臺控制器7或平臺控制器11的電池電力監測模塊監測到儲能充電電池一9或儲能充電電池二14的儲能電量達到設定數據后，轉臺控制器7或平臺控制器11通過光電轉換后反饋信息至下車控制器1，下車控制器1即可控制電磁控制閥3動作關閉轉臺液壓發電機構6或平臺液壓發電機構13，進而實現節能降耗。

所述的儲能充電電池一9和儲能充電電池二14可以采用蓄電池，也可以采用鋰電池，由于鋰電池具有高儲存能量密度、使用壽命長、具備高功率承受力、重量輕、體積小等特點，因此優選鋰電池，即，作為本發明的優選方案，所述的儲能充電電池一9和儲能充電電池二14均是鋰電池。

由于can總線具有高性能和高可靠性，因此作為本發明的進一步改進方案，所述的下車控制器1、轉臺控制器7和平臺控制器11均采用can總線結構。

由于plc(可編程邏輯控制器)具有編程簡單、可靠性高、組態靈活、安裝方便、運行速度快等特點，因此，作為本發明的進一步改進方案，所述的下車控制器1、轉臺控制器7和平臺控制器11均是plc控制器。

本絕緣臂高空作業車的通信裝置由于下車通信控制單元包括下車控制器1、下車光電轉換器2，轉臺通信控制單元包括轉臺控制器7、轉臺光電轉換器一5、轉臺光電轉換器二10，工作平臺通信控制單元包括平臺控制器11、平臺光電轉換器12，轉臺光電轉換器一5通過光纖回路一4與下車光電轉換器2連接，平臺光電轉換器12通過光纖回路二8與轉臺光電轉換器二10連接，因此絕緣臂高空作業車工作過程中下車控制器1、轉臺控制器7和平臺控制器11可以通過光電轉換實現互相的通信，光纖回路可以在確保絕緣性能的前提下替代電路傳輸通信信號使整車狀態信息有效交互通信，結構簡單、整車自動化程度高；由于下車通信控制單元包括電磁控制閥3，轉臺通信控制單元包括轉臺液壓發電機構6，工作平臺通信控制單元包括平臺液壓發電機構13，且電磁控制閥3的輸出端分別通過液壓管路與轉臺液壓發電機構6和平臺液壓發電機構13連接，因此下車控制器1控制電磁控制閥3動作可以使絕緣臂高空作業車的液壓泵站分別啟動轉臺液壓發電機構6和平臺液壓發電機構13分別為轉臺控制器7和平臺控制器11供電，液壓回路在確保絕緣性能的前提下替代電路傳輸能量并保證轉臺控制器7和平臺控制器11有效合理的穩固電能輸入；本絕緣臂高空作業車的通信裝置可在確保絕緣性能的前提下實現整車通訊系統的可靠工作，工作平臺操作更安全、帶電作業整體效率較高，特別適用于絕緣臂高空作業車。