随着科学技术的不断发展,现代化的施工项目中就有了更高的大型化要求。现代化的工程机械不仅要操作集成化,还要实施控制智能化,要以智能化的网络机群作为基础,实行协同控制化,降低项目的消耗,从而促使施工项目能在较短时间内高效地完成。现代化的工程机械的重要发展方向是工程机械的自动化、集成化和智能化。
1工程机械智能化趋势现状
机械工程的控制技术和操作技术正在由人工逐步向自动化过渡。因为这样的做法可以通过控制电液来实现汽车换挡和变速的自动化,所以现在越来越多的工程机械行业现在也在逐渐地采用自动换挡系统。
实现工程机械的检测和监控技术的电子智能化,做到远程智能维护工程机械,并且可以远程诊断、预警工程机械事故。即使用智能的电子设备对工程机械实行远程监控、监测和预报,只要出现故障,就可以使用远程诊断和远程工程机械维修,不需要赶往现场,实现了工程机械监控和故障诊断的数字化、智能化和自动化。
以网络机群为基础的智能管理和集成控制技术。因为施工机械的数量和品种在高等级的公里路面的施工过程中非常多,而且很多机械在运行状态具有随机性,所以,在实际的施工过程中,一直都没有解决好对施工项目的优化配置。在必须由多机种、高性能的机械进行联合作业的时候,就会增加施工机群的投资成本,增加机械设备在使用方面的费用,并且会影响工程的质量、进度和效益。目前,包括优化配置机群、调度智能化、进行协同化控制、数据的通信技术等集成控制技术和以网络机群为基础的智能管理在工程项目的建设中的应用是非常迫切的。
2国内工程机械智能化发展缺陷以及企业实现工程机械智能化的主要途径
2.1生产厂家研发技术薄弱,没有很好地掌握整个机械工程的工作原理和要求,控制方法和维修、保养的深度也不够,但是短时间内不可能找到相关的高端技术人才。所以,如果国外在这些方面做得比较好,可以直接采购国外的工程机械智能化控制系统的主要软件和硬件,并且根据自身的实际情况对所购买的系统进行合理地变动,而对于完整的工程机械构成就不要进行改变。通过这种改造方式可以直接使用国外的成熟的智能化系统,提高工程项目的上马速度,并且因为国外的技术比较成熟,智能化系统的可靠性相对来说也比较高。
2.2生产厂家可以在条件允许的前提下,自主研发智能化控制工程所需要使用的软件,一些智能化控制系统必须要使用的硬件,比如显示器、传感器和控制器等,可以直接购买目前市场上已经出售的比较成熟的产品,公司在整体的工程机械装配上依然可以做到一定的调整,这样可以比以前的工程机械控制系统智能化的方式更加成熟。
2.3各方面条件比较优越的公司可以自己做工程机械智能化系统所需要的软硬件,然后引进一些如传感器之类的配套元件。这种方式对于前面提到的两种方式来说,要投入更多的技术和资金,并且开发周期也比较长,但是为了达到这个目标,必须要引进人才。
3、工程机械智能化的进一步发展
现代工程机械在发展过程中要综合运用数字化技术、智能技术、网络技术、高性能技术,借此对我国现在的工程机械进行系统化的技术改造、性能提升,结合我国国情,结合自主创新和技术等相关的技术来研制工程机械的新兴主导产品,促使我国原先的工程机械产品在尽可能短的时间内得到较大幅度的发展,不断提高我国在国际上的竞争力,形成产业化的生产模式。
3.1综合利用微电子、多传感器、计算机和自动控制等技术,控制工程机械中的智能控制系统和集成操作技术。因为这方面的技术在工程机械智能化发展趋势中具有核心地位,所以要先行解决。
3.2及时了解工程机械的工况。要做到这方面要求,就要研究开发工程机械故障诊断技术与系统,并使用传感器技术来完成工况信息的收集,并且能够根据不同的故障自动实行不同等级的声、光报警,当故障过大来不及采取措施进行处理的时候,这个控制系统还要能够进行自动停机,保证在工程机械工作时处在安全状态。
3.3使用计算机网络通信、人工智能等先进技术对工程机械的智能维护和远程监控技术进行研究开发,收集各种在工程机械中出现的故障,并且对出现故障的产品的原因、机理、模式、预防措施进行综合分析,对各种容易出现典型的机械零件进行诊断和机理研究,比如动力系统、液压系统、电器元件、散热器等方面。在建立典型零件故障模式库和构建数据库的基础上,建立完善的故障诊断数据库,实现远程操作和维护机械。
3.4研发工程机械中的智能管理系统和集群控制。项目施工的调度员要详细了解这个系统,从而使其在车载中央的控制中心能够了解施工车辆的相关状况,并结合实际情况对集群中的相关器械和车辆进行二次优化配置,实现科学的调度,优化机械和车辆的作业方式和运行路线,提高保养和维护施工机械、远程诊断故障和进行维修的能力。
另外,这个系统还应该包括在施工现场进行相关数据的采集和处理,优化调度机群、协同化控制、机群的智能化管理子系统。
3.5研发对机群进行控制的新智能机。这个系统除了一般的工程机械功能以外,还应该有机群进行控制的接受、发射移动装置等配置,确保机器能够真正实现远距离的控制和自动维护。
现在的计算机和网络技术正处于飞速发展中,工程机械的智能化水平也会逐步地提高,这不仅意味着人类的体力劳动减少了,也意味着出现能够对脑力劳动进行替代的产品,更好地实现人类脑力劳动的机械化、自动化发展。这种发展趋势对于与工程机械相关的各个行业来说无疑是一个福音,这将推动相关行业的整体技术进步。
参考文献:
[1]彭菲菲.工程机械的智能化发展趋势探析.《中国科技博览》.2012年2期
[2]孙丽丽,王金柱.工程机械的智能化技术探究.《城市建设理论研究(电子版)》.2014年20期
[3]郭志勇.实现未来工程机械的智能化趋势与发展对策.《中国机械》.2014年7期
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