一種噴藥機(jī)側(cè)傾翻預(yù)警方法和系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于安全技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種噴藥機(jī)側(cè)傾翻預(yù)警方法和系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 自走式農(nóng)業(yè)裝備側(cè)傾翻事故的危害性已經(jīng)引起社會(huì)的足夠重視，目前國外普遍采 用的防翻滾保護(hù)系統(tǒng)只能對(duì)裝備起被動(dòng)防護(hù)的作用，不能根本防止事故發(fā)生。據(jù)統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)， 每年全球約有30000人因?yàn)檗r(nóng)業(yè)裝備的翻車事故而受傷，嚴(yán)重的甚至死亡。而發(fā)生事故的農(nóng) 業(yè)裝備中，以自走式農(nóng)業(yè)裝備為主，造成其發(fā)生側(cè)傾翻的主要原因包括在坡度較大的地面 上緊急轉(zhuǎn)彎、撞擊地面障礙物或者牽引不適當(dāng)?shù)淖鳂I(yè)機(jī)具等。另外，由于操作人員的主要精 力集中在作業(yè)過程質(zhì)量的監(jiān)控本身，往往忽視了作業(yè)過程的安全性，使農(nóng)業(yè)裝備的側(cè)傾翻 事故率居高不下。
[0003] 高地隙自走式噴藥機(jī)具有質(zhì)心高、質(zhì)心變化大、作業(yè)環(huán)境復(fù)雜等特點(diǎn)，在高速行駛 或在坡地作業(yè)時(shí)轉(zhuǎn)向，由于自帶儲(chǔ)液罐慣性力作用引起機(jī)體質(zhì)心轉(zhuǎn)移較大，容易發(fā)生側(cè)翻 或傾翻事故?，F(xiàn)有的用于道路車輛或工程機(jī)械的預(yù)警方法及裝置難以直接應(yīng)用于如高地隙 噴藥機(jī)這類具有質(zhì)心高、質(zhì)心變化頻繁、作業(yè)工況多變的自走式農(nóng)業(yè)裝備。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是如何實(shí)現(xiàn)自走式噴藥機(jī)在復(fù)雜作業(yè)環(huán)境下的側(cè)傾 翻預(yù)警。
[0005] 針對(duì)該技術(shù)問題，本發(fā)明提供了 一種噴藥機(jī)側(cè)傾翻預(yù)警方法，包括：
[0006] S1:獲取噴藥機(jī)的作業(yè)姿態(tài)信息，根據(jù)所述作業(yè)姿態(tài)信息計(jì)算所述噴藥機(jī)的橫向 載荷轉(zhuǎn)移率LTR;
[0007] S2:根據(jù)所述噴藥機(jī)儲(chǔ)液罐中的藥液量，對(duì)所述橫向載荷轉(zhuǎn)移率LTR進(jìn)行修正，以 得到修正橫向載荷轉(zhuǎn)移率LTR' ；
[0008] S3:判斷所述修正橫向載荷轉(zhuǎn)移率LTR'是否在預(yù)設(shè)的報(bào)警閾值范圍內(nèi)，若是，發(fā)出 報(bào)警信息，否則返回步驟S1。
[0009] 優(yōu)選地，所述步驟S1包括：
[0010] S11:根據(jù)所述作業(yè)姿態(tài)信息，判斷所述噴藥機(jī)的作業(yè)狀態(tài)類型；
[0011] S12:根據(jù)所述作業(yè)狀態(tài)類型，計(jì)算所述噴藥機(jī)的橫向載荷轉(zhuǎn)移率LTR。
[0012] 優(yōu)選地，所述步驟S11包括：
[0013] 根據(jù)所述噴藥機(jī)的行駛速度判斷所述噴藥機(jī)為高速行駛或低速作業(yè)；
[0014] 根據(jù)所述噴藥機(jī)的側(cè)向加速度判斷所述噴藥機(jī)為坡道勻速行駛或坡道轉(zhuǎn)向行駛；
[0015] 根據(jù)所述噴藥機(jī)的側(cè)向加速度與側(cè)傾角方向是否一致判斷所述噴藥機(jī)為坡道內(nèi) 傾轉(zhuǎn)向或坡道外傾轉(zhuǎn)向；
[0016] 根據(jù)所述噴藥機(jī)的縱向加速度判斷所述噴藥機(jī)為勻速上下坡或變速上下坡。
[0017] 優(yōu)選地，所述步驟S12包括：
[0018]若所述噴藥機(jī)的作業(yè)狀態(tài)類型是坡道勻速行駛，則
[0020]若所述噴藥機(jī)的作業(yè)狀態(tài)類型是坡道內(nèi)傾轉(zhuǎn)向行駛，則
[0022]若所述噴藥機(jī)的作業(yè)狀態(tài)類型是坡道外傾轉(zhuǎn)向行駛，則
[0024]若所述噴藥機(jī)的作業(yè)狀態(tài)類型是勻速上下坡行駛，則
[0026]若所述噴藥機(jī)的作業(yè)狀態(tài)類型是變速上下坡行駛，則
[0028]若所述噴藥機(jī)的作業(yè)狀態(tài)類型是高速行駛轉(zhuǎn)向行駛，則
[0030]其中，m是除去儲(chǔ)液罐后的噴藥機(jī)的質(zhì)量，hi是除去儲(chǔ)液罐后的噴藥機(jī)的質(zhì)心高 度，T是噴藥機(jī)的左右輪距，β為橫滾角，R為噴藥機(jī)轉(zhuǎn)彎時(shí)的最小半徑，v為噴藥機(jī)行駛速度， g為重力加速度，If為前輪中心到質(zhì)心水平距離，lr為后輪中心到質(zhì)心水平距離，L為前后輪 距，ax*縱向加速度，a y為側(cè)向加速度，皆為簧載質(zhì)量側(cè)傾角，辦為簧載質(zhì)量側(cè)傾角角速度， &為懸架剛度，為懸架阻尼系數(shù)。
[0031 ] 優(yōu)選地，所述步驟S2還包括：
[0032] S21:獲取所述噴藥機(jī)儲(chǔ)液罐中藥液量；
[0033] S22:根據(jù)公式LTRV= LTR X 對(duì)所述橫向載荷轉(zhuǎn)移率進(jìn)行修正，
[0034] 其中，my是儲(chǔ)液罐中藥液量，#是簧載質(zhì)量側(cè)傾角加速度，ax是噴藥機(jī)的縱向加速 度，a是與儲(chǔ)液罐質(zhì)量相關(guān)的修正系數(shù)，b是與簧載質(zhì)量側(cè)傾角加速度相關(guān)的修正系數(shù)，c是 與噴藥機(jī)縱向加速度相關(guān)的修正系數(shù)。
[0035] 優(yōu)選地，所述步驟S21包括：
[0036] 根據(jù)公式my = pV_qt計(jì)算所述噴藥機(jī)儲(chǔ)液罐中藥液量1%，
[0037] 其中，所述噴藥機(jī)的儲(chǔ)液罐中的藥液密度為p、所述噴藥機(jī)工作時(shí)儲(chǔ)液罐的流量為 q、所述儲(chǔ)液罐中的藥液在預(yù)設(shè)時(shí)刻的體積V和從所述預(yù)設(shè)時(shí)刻t到當(dāng)前時(shí)刻^所述噴藥 機(jī)的工作時(shí)間為t。
[0038] 另一方面，本發(fā)明提供了 一種噴藥機(jī)側(cè)傾翻預(yù)警系統(tǒng)，包括：
[0039] 獲取模塊，用于獲取噴藥機(jī)的作業(yè)姿態(tài)信息；
[0040] 計(jì)算模塊，用于根據(jù)所述作業(yè)姿態(tài)信息計(jì)算所述噴藥機(jī)的橫向載荷轉(zhuǎn)移率LTR; [0041 ]修正模塊，用于根據(jù)所述噴藥機(jī)儲(chǔ)液罐中的藥液量，對(duì)所述橫向載荷轉(zhuǎn)移率LTR進(jìn) 行修正，以得到修正橫向載荷轉(zhuǎn)移率LTR' ；
[0042]判斷模塊，用于判斷所述修正橫向載荷轉(zhuǎn)移率LTR'是否在預(yù)設(shè)的報(bào)警閾值范圍 內(nèi)，若是，發(fā)出報(bào)警信息，否則，返回獲取模塊。
[0043]優(yōu)選地，所述計(jì)算模塊，還用于根據(jù)所述噴藥機(jī)的作業(yè)姿態(tài)信息判斷所述噴藥機(jī) 的作業(yè)狀態(tài)類型，并根據(jù)所述作業(yè)狀態(tài)類型，計(jì)算所述噴藥機(jī)的橫向載荷轉(zhuǎn)移率LTR;
[0044]具體地，所述計(jì)算模塊根據(jù)所述噴藥機(jī)的行駛速度判斷所述噴藥機(jī)為高速行駛或 低速作業(yè)，根據(jù)所述噴藥機(jī)的側(cè)向加速度判斷所述噴藥機(jī)為坡道勻速行駛或坡道轉(zhuǎn)向行 駛，根據(jù)所述噴藥機(jī)的側(cè)向加速度與側(cè)傾角方向是否一致判斷所述噴藥機(jī)為坡道內(nèi)傾轉(zhuǎn)向 或坡道外傾轉(zhuǎn)向，根據(jù)所述噴藥機(jī)的縱向加速度判斷所述噴藥機(jī)為勻速上下坡或變速上下 坡。
[0045]優(yōu)選地，所述修正模塊還用于獲取所述噴藥機(jī)儲(chǔ)液罐中藥液量，并根據(jù)公式 LTR' = LTR X U/"^ f /:分+ ?/、）對(duì)所述橫向載荷轉(zhuǎn)移率進(jìn)行修正，
[0046]其中，my是儲(chǔ)液罐中藥液量，#是簧載質(zhì)量側(cè)傾角加速度，ax是噴藥機(jī)的縱向加速 度，a是與儲(chǔ)液罐質(zhì)量相關(guān)的修正系數(shù)，b是與簧載質(zhì)量側(cè)傾角加速度相關(guān)的修正系數(shù)，c是 與噴藥機(jī)縱向加速度相關(guān)的修正系數(shù)。
[0047]優(yōu)選地，所述修正模塊根據(jù)公式my = pV_qt計(jì)算所述噴藥機(jī)儲(chǔ)液罐中藥液量1%，
[0048] 其中，所述噴藥機(jī)的儲(chǔ)液罐中的藥液密度為p、所述噴藥機(jī)工作時(shí)儲(chǔ)液罐的流量為 q、所述儲(chǔ)液罐中的藥液在預(yù)設(shè)時(shí)刻的體積V和從所述預(yù)設(shè)時(shí)刻t到當(dāng)前時(shí)刻^所述噴藥 機(jī)的工作時(shí)間為t。
[0049] 本發(fā)明提供的噴藥機(jī)側(cè)傾翻預(yù)警方法和系統(tǒng)，通過獲取噴藥機(jī)實(shí)時(shí)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，判 斷噴藥機(jī)作業(yè)狀態(tài)類型，計(jì)算側(cè)傾翻預(yù)警值，然后對(duì)其進(jìn)行修正，提高了預(yù)警值的精確性。 并將修正后的預(yù)警值與預(yù)置的預(yù)警閾值范圍進(jìn)行比較，判定是否通過預(yù)警模塊向駕駛員發(fā) 出聲光報(bào)警，達(dá)到避免側(cè)傾翻事故的目的。此外，該方法和系統(tǒng)根據(jù)噴藥機(jī)實(shí)時(shí)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)， 判斷噴藥機(jī)作業(yè)狀態(tài)類型，對(duì)噴藥機(jī)側(cè)傾翻事故提前做出預(yù)警。實(shí)現(xiàn)了高地隙自走式噴藥 機(jī)在復(fù)雜的路面運(yùn)行條件下的側(cè)傾翻的預(yù)警。
【附圖說明】
[0050] 為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn) 有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作一簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā) 明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根 據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0051 ]圖1是本發(fā)明一實(shí)施例提供的噴藥機(jī)側(cè)傾翻預(yù)警方法流程圖；
[0052] 圖2是本發(fā)明一實(shí)施例提供的噴藥機(jī)的作業(yè)姿態(tài)信息的示意圖；
[0053] 圖3是本發(fā)明一實(shí)施例提供的噴藥機(jī)側(cè)傾翻預(yù)警系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0054] 圖4是本發(fā)明又一實(shí)施例提供的噴藥機(jī)側(cè)傾翻預(yù)警方法的流程圖；
[0055] 圖5是本發(fā)明一實(shí)施例提供的噴藥機(jī)作業(yè)狀態(tài)類型判斷流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0056] 為使本