工程机械的智能化趋势与

摘 要：智能化已成为工程机械的主要趋势和发展方向,智能化水平的高低对我国工程机械的发展具有至关重要的作用.文章对当前的工程机械现状进行分析,在此基础上提出工程机械智能化的发展趋势和对策.以期能够实现工程机械的长远、健康发展.

关 键 词：工程机械；智能化趋势；发展对策

中图分类号：TP399文献标识码：A文章编号：1006-8937（2012）11-0115-02

在当今世界,科学技术获得了快速的发展,在现代化的施工项目中有了更高的大型化要求,现代的工程机械不但要进行集成化的操作,还应进行智能化的控制,也就是说它们应以智能化的网络机群为基础,进行协同化的控制,从而实现项目的低耗、高效,在较短时间内对施工项目加以完成.工程机械的智能化、自动化、集成化是新时代工程机械发展的重要方向.

1工程机械智能化趋势的现状

工程机械智能化趋势体现为以下三个方面,其主要内容为工程机械的智能控制和单机集成操作技术,工程机械智能化的检测、监控、远程诊断事故、预报、维护技术,以网络机群为基础的智能管理和集成控制技术.

①工程机械的智能控制和单机集成操作技术.工程机械的智能控制和单机集成操作技术主要包括以下内容：电液控制进行自动化换挡和变速的技术、将机电液进行一体化控制的技术、无人操作的技术、可编程控制技术、全功率负荷传感的控制技术等.在应用工程机械的领域内自动换挡系统越来越多,其能够使得工程机械的作业质量和使用效益得到有效提高,使得其使用性能得到改善,改善使用性能,使得操作人员不断减轻劳动强度.其中自动换挡系统又可以划分为电液式和液压式.液压式主要是指把车辆的油门开度、行驶速度等行驶过程中的状态参数进行油压信号的转换,然后通过油压信号来对换挡阀进行控制,实现自动换挡.电液式主要是指把油门开度、行驶速度等行驶过程中的状况参数进行电信号的转化,然后将其输入到电子换挡中进行换挡阀的控制,最终达到自动换挡.

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,同时机群在作业协调方面的能力还能对工程的质量、进度、效益产生深刻影响.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,所以,在当前进行工程化的积极开展性研究时十分重要的.目前,以网络机群为基础的智能管理和集成控制技术在工程项目建设中应用是十分迫切的.这个技术主要包括：优化配置机群、进行智能化的调度、进行协同化的控制、数据的通信技术等等.

2工程机械智能化的发展对策

在现代工程机械的行业发展过程中应对数字化技术、机器人技术、智能技术、网络技术、高性能技术进行综合利用,来对我国现在的工程机械加以系统化的性能提升和技术改造,并充分对我国国情加以结合,结合技术和自主创新等相关技术来对工程机械的新型主导产品进行研制,将我国原先的工程机械产品在尽短的时间内获得跨越式的发展,使得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.

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,这中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.

⑤对机群进行控制的新智能机进行研究开发.该系统除了具有工程机械的一般功能以外,还应该有下面的配置：故障的远程诊断和维护、机载智能化的监控、机群进行控制的接收／发射移动装置,从而确保机器能够实现远距离的控制、自动保养维护、智能化的集成控制等.

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.