1.工程机械智能化的现状

 

　　当前社会，科学技术日新月异，获得了飞速的发展，在当前现代化施工项目中对大型机械化提出了更高的要求，工程机械不仅要完成集成化作业，还应该具备智能化控制。所谓智能化控制，即是工程机械要以智能化的网络机群为基础，进行协同化的控制，最终实现项目的低耗、高效，并且在较短的时间内完成施工项目。新时代工程机械发展的重要方向是工程智能化、自动化、集成化。

 

　　21世纪以来，网络信息化、计算机智能化在工业技术领域得到了较大的发展。在现代化的机械工厂，无论从材料的运入，装卡定位，机床启停，参数调整，切削加工，工件拆卸，还是到运输都可以实现全数字化、全自动化，无人值守；一辆普通轿车可以装备数十个微计算机控制系统，如发动机ECU、变速器TCU、自动防抱死（ABS等）、制动力分配（EBD/CBC等）、刹车辅助（EBA/BAS/BA等）、牵引力控制（ASR/TCS/TRC等）、车身稳定控制（ESP/DSC/VSC等）、定速巡航控制、自动空调系统、数据总线通信控制、路径导航、远程定位通信服务系统以及车载影音系统等，这些部件的核心是计算机微控制器，其工作原理是计算机微控制器通过传感器感知外界动态信息并接受驾驶员操作指令，通过内部核心控制策略进行智能分析操作，输出控制指令，准确、及时地控制执行元件作出响应，从而达到理想的控制目的。

 

　　2.工程机械智能化与信息化的主要方向

 

　　工程机械信息化与智能化主要是指在工程机械中采用信息集成与智能控制技术，使工程机械具备一定的自我感知、自主决策和自动控制的功能，其从属于工业智能机器人范畴。伴随着现代科技的迅猛发展，适应现代施工项目大型化的需求，新一代工程机械在实现集成化操作和智能控制的基础上要获得项目施工的高效、低耗。

 

　　2.1发动机智能控制

 

　　柴油机是工程机械发动机通常采用的，它的智能电控系统主要由发动机微控制器、高速电磁阀和各种传感器等组成。柴油机智能电控系统通过控制最佳的燃油喷射时间、喷油压力和喷油量等，有效地调节发动机动力输出与负载、环境因素匹配度，在满足发动机动力要求的基础上，提高燃料的利用率，确保发动机排出的废气符合环境控制法规要求。其基本工作原理是微控制器（ECU）根据发动机曲轴转速和油门踏板信号，以及水温、进气温度、进气压力和进气量等输入信号，按照预置的控制策略确定出最佳喷油量与喷油正时。系统一般还配置CAN总线与整机控制系统进行数据交换，实现整机的智能化协调控制。

 

　　2.2牵引/变速控制

 

　　行驶是工程机械的重要功能之一，然而不同的工程机械行驶系统动力传动路线差异十分明显，因为其内部设置不同，比如将发动机与变速器相连，发动机与变矩器连接后再连接变速器的，还有发动机与液压泵直接连接的。针对不同的机种，牵引/变速控制要根据驾驶操作意图，控制机器行驶速度，使发动机运行与行驶系统状况相匹配，达到行驶顺畅与节约燃料的目的。

 

　　2.3工程机械远程监控与服务系统

 

　　现代计算机技术、网络技术和GPS/GIS地理信息技术的快速发展，使得远程监控与服务技术发展日益完善，也被广泛应用于许多行业，如公交、出租车、物流、农业机械以及军事领域等。在工程机械行业，GPS/GIS、GSM/GPRS、Internet和数据库等技术也得到了广泛的应用，远程监控服务系统实时监测工程机械所在位置，监测产品实时运行状态，及时发现产品可能的极限工作状态，准确地对各种参数做出不同等级的报警，防止危险发生。监控服务平台作用重大，提供大量产品相关服务，如定位/历史轨迹、作业历史记录、故障诊断、呼叫/信息查询服务、服务人员调度、按揭销售管理、车辆残值评估和销售趋势评估等。这些都为工程机械生产厂商、经销/租赁商以及最终用户，提供不同的个性化服务，进而增强生产企业的竞争能力，提高用户的企业管理水平与生产效率，实现工程机械相关方合作多赢的关系。

 

　　3.工程机械智能化的发展对策

 

　　工程机械化在新兴科技的发展背景下得到了长远的发展，其对数字化技术、机器人技术、智能技术、网络技术、高性能技术进行的综合利用，对我国现有的工程机械加以系统化的性能提升和技术改造，也取得了一定的进步。但是还要充分结合我国国情，不断加大自主创新力度，对工程机械的新型主导产品进行研制，使我国在工程机械方面不断提高国际竞争力，形成产业化的生产模式。

 

　　第一，要对微电子、计算机、多传感器、自动控制等技术进行综合利用。因为这些技术是核心技术，更是关键性的单元技术。其主要功能是对工程机械中的职能控制系统和集成操作技术进行控制，角色重要，地位关键，自然成为首要解决的技术问题。

 

　　第二，对工程机械中的故障诊断系统和技术进行研究开发。故障诊断技术的先进直接影响安全建设，有必要投入相应的人力、物力进行研究创新。可以通过对工程机械中的关键零部件进行传感器的安装，对工程机械的工作状况进行收集，比如发动机的油压、水温、变速器油压、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，同时结合故障的不同类型，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，如遇紧急情况，控制系统会在司机没有警觉的情况下自动停机，最终达到保障安全建设的目的。

 

　　第三，研究开发工程机械的智能维护和远程监控技术。广泛使用人工智能、微电子、计算机的网络通信等先进科学技术，收集工程机械中出现的各种故障，并对产品的故障原因、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，如液压系统、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，达到对机械进行远程的维护和操作的目的。

 

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