大庆市联勤装备制造工程有限责任公司 黑龙江大庆 163412
摘要:工程机械的智能化作为电子信息科技不断发展下的产物,智能化机械给人们的生产活动提供了较大的便利。然而智能化现已成为工程机械的主要趋势及发展方向,智能化水平高低对工程机械发展有着十分重要的作用。本文就对工程机械的智能化发展趋势进行探讨。
关键词:工程机械;智能化趋势;发展对策
前言:
信息技术的诞生和发展不仅为人们的日常生活带来便利,也为人们的生产活动提供方便。将信息技术使用到大型工业、农业、建筑机械制造领域,达到通过应用程序控制大型作业机械,是目前工程机械智能化的主要表现。在此基础上不断发展的是超越人们想象的信息科技,随之而来的也是工程机械智能化的不断更新和演变。
一、工程机械智能化的发展现状分析
大多数的工程机械是重型机械,由于施工环境复杂,工作任务繁重,需要机械操作人员手、脑、眼并用,因此操作起来较为困难。工程机械智能化是将可以编辑的应用程序作为基本的技术原理,实现在系统内部进行存储、运算、定时、控制等功能,通过运行操作系统,控制和操作工程机械的过程。工程机械智能化能够节省人工、规避人工操作的风险性、降低机械操纵难度,因此得以迅速发展。
工程机械智能化虽然解决了重型机械在操作上的很多困难,例如使用PLC技术实现远程数字控制机械,使用GPRS定位技术实现机械集团作业等。但目前的工程机械智能化不能达到建筑施工对细节的要求,例如人工操作挖掘机能够及时避免挖掘过程中对地下管道和电缆、光缆等设备的破坏,而智能化的挖掘机不能判断施工环境,一旦开工就不会停止。
二、工程机械智能化发展趋势分析
1、工程机械的智能控制和单机集成操作技术
(1)自动换挡技术
自动换挡技术在工程机械中的运用十分普遍,它对于提高工程机械的效益与作业质量、完善使用性能、降低人员的劳动强度等具有十分明显的作用。一般来说,自动换挡技术可以分为液压式与电液式两种形式,其中电液式的自动换挡形式与相关的工程机械控制具有相当的兼容性,是当今工程机械电液一体化的重要发展方向。
(2)负荷传感系统
对于负荷传感系统,它具有控制性能好、寿命长、节能、动静特性好、元件规格精致等特点,同时负荷传感系统依靠压差反馈,根据泵的压力和输出流量的变化克服恒流量和恒压系统中的能量损失,进而提高本系统的效率。利用相关的计算机技术,还能进一步实现系统的经济性能。
(3)无人驾驶技术
无人驾驶技术如今在工程机械方面也得到了很好的发展,作为工程机械的一个发展方向,无人驾驶技术得到了广泛的运用,对于提高工作人员的人身安全以及整个工程的工作效率具有十分明显的作用,尤其是在易塌方地区、辐射较强、易爆地区、危险矿井区、深海作业区甚至太空探索区以及其它危险作业区具有十分广泛的运用。其中机械人的出现、通信技术的发展起到了很大的促进作用,日本、美国、澳大利亚、中国、俄罗斯等国在这方面有着重大的成果。
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2、工程机械智能化的检测、监控、远程诊断事故、预报、维护技术
电子监控和诊断故障的技术是指对在线智能监控、预报、检测工程机械的状况,并进行故障的远程诊断和维修。其目的是实现工程机械故障诊断和监控的自动化、数字化、智能化。自二十世纪以来,微型计算机得到了普及,大量国外的工程机械公司在工程机械的工作过程中开始使用微型计算机,取得了非常好的效果。近几年来,很多国外的厂家将电子监控装备安装在了记录故障数据的输出和存储接口上,工程机械的维修人员可以将故障的代码进行输出,然后加以分析,从而对故障点和故障类型加以确定。与其他国家相比,我国当前的工程机械在这个领域中的应用和研究还不是十分突出,诊断故障的技术和电子监控的技术还处于发展和应用的初级阶段。
3、以网络机群为基础的智能管理和集成控制技术
高等级的公路路面在施工过程中,因为施工机械的数量和品种都非常多,并且很多机械在运行状态方面具有随机性,在实际的施工过程中,对施工项目进行最优化配置是始终都没有解决的问题。在必须由高性能、多机种的机械进行联合施工作业的条件下,会使得施工机群增加投资,增加机械设备在使用方面的费用。所以,在对机群加以调度和优化配置的过程中,应对机群的协同作业能力进行充分发挥,使得施工成本大大降低,这在大型工程项目的施工过程中已经成为重要的研究问题。近些年来,很多国内外的学者对此进行了大量研究,取得了很多的理论成果,但是因为没有科学的技术手段,所以在项目的施工过程中还没有将理论研究成果进行充分应用。
三、工程机械智能化的发展对策
1、对微电子、计算机、多传感器、自动控制等技术进行综合利用,对工程机械中的职能控制系统和集成操作技术进行控制,这种技术在工程机械的智能化发展趋势中具有核心的地位,是关键性的单元技术,所以必须对其加以首先解决。
2、对工程机械中的故障诊断系统和技术进行研究开发。通过对工程机械中的关键零部件进行传感器的安装,从而对工程机械当前的工作状况加以收集,比如发动机的油压、油温、进气压力、水温、变速器油压、变矩器油温、在制动系统中的压力、在液压系统中的油温、在液压系统中的回油背压和燃油油量的运行参数等,并结合故障的不同类型,来进行不同等级的光、声报警,来对工程机械的实际工作情况进行监视,如果出现了严重的故障而司机却没有进行相应的防护措施,那么控制系统就能进行自动的停机,以此来保证安全建设。
3、使用人工智能、微电子、计算机的网络通信等先进科学技术,使得工程机械的智能维护和远程监控技术得到研究开发。通过对工程机械中出现的各种故障进行收集,对产品的故障原因、模式、预防措施、机理进行综合分析,对各种容易出现故障的典型机械零部件进行故障诊断方法和机理的研究,其中包括液压系统、动力系统、传动系统、轴承架、电器元件、气制动阀、散热器、制动加力器等方面,在对典型零部件中的故障模式库进行建立和数据库的构建基础上,使得工程机械能够建立起完备的诊断故障数据库,对机械进行远程的维护和操作。
4、对工程机械中智能管理体系和机群控制技术进行研究开发。项目施工的调度员应该对这个系统进行详细的了解,使得其在车载中央的控制中心中可以对施工车辆的相关状况进行了解,结合实际的情况再次优化配置对机群中的相关机械和车辆,实时进行科学的调度,对机械和车辆的运行路线、作业方式进行优化,对施工机械的保养和维修、故障的远程诊断和维修能力进行提高。此外,这个系统还包括在施工的现场进行采集和处理相关的作业数据、优化配置机群、优化调度机群、协同化控制、机群的网络化通信、机群的智能化管理子系统。
结束语:
工程机械的智能化发展趋势不仅意味着人类在体力劳动方面的减少,而且更意味出现能够对脑力劳动进行替代的产品,实现人类脑力劳动的自动化、机械化发展。所以,在工程机械的发展过程中智能化是必然趋势。
参考文献:
[1]欧阳学金;张华伟;移动模架造桥机在大型桥梁施工中的应用[J];水利水电施工;2007,(3):110-112.
[2]高洁;机械工程智能化的发展趋势探讨[J];建筑遗产,2013(6).
[3]彭海辉;机械工程智能化的发展趋势探讨[J];建筑技术,2013(3).
论文作者:宋秋娜
论文发表刊物:《基层建设》2015年26期供稿
论文发表时间:2016/3/22
标签:工程机械论文; 机群论文; 技术论文; 故障论文; 作业论文; 机械论文; 操作论文; 《基层建设》2015年26期供稿论文;