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工程機械智能化發(fā)展趨勢論文
摘要：工程機械智能化發(fā)展趨勢不僅意味著(zhù)工程機械需改變傳統的運營(yíng)模式，還需改變機械的運轉操作流程，將其以集成化與智能化形式融入工程機械工作流程中，從而提高工程機械的工作效率，降低資源損耗，使工程機械能夠高效率完成施工項目要求。本文針對工程機械的智能化發(fā)展趨勢及發(fā)展展開(kāi)探討。
關(guān)鍵詞：工程機械；智能化；發(fā)展對策
現代工程技術(shù)不僅需要具備集成化條件，還需具備一定的智能條件。伴隨現代施工規模的不斷擴大，傳統的工程機械技術(shù)已難以適應施工項目的規模要求。為了使工程機械能夠適應當前施工項目的發(fā)展趨勢，工程機械需改變發(fā)展方向，融合目前的科學(xué)技術(shù)，納入智能化技術(shù)，使工程機械的監控系統、檢測系統、預報系統、維護系統等能夠實(shí)現智能化管理，從而為現代施工項目提供更加高效的施工技術(shù)。
1工程機械智能化發(fā)展趨勢現狀
�。�1）工程機械智能化控制技術(shù)與單機集成化的發(fā)展趨勢。工程機械智能化控制技術(shù)與單機集成化技術(shù)主要包括電液控制自動(dòng)換擋變速器、編程控制、無(wú)人操作等技術(shù)。就我國目前的工程機械智能化發(fā)展趨勢來(lái)看，其自動(dòng)換擋技術(shù)在當前的應用更為廣泛。該技術(shù)能夠有效提高質(zhì)量，為工程機械操作技術(shù)帶來(lái)更多效益，并在技術(shù)應用上能夠有效提高技術(shù)性能，減少傳統工程機械的工作強度及工作量，對工作人員的工作負擔也有一定的減輕作用。其中，自動(dòng)換擋設備主要包含了液壓式及電液式兩種。液壓式的應用模式主要是在汽車(chē)行駛過(guò)程中，將車(chē)輛的行駛速度、油門(mén)啟動(dòng)程度等參數轉換為油壓信號，從而利用油壓信號來(lái)控制汽車(chē)的換擋閥，使汽車(chē)的換擋閥能夠形成自動(dòng)化換擋模式。電液式的應用模式能夠把汽車(chē)行駛的速度、油門(mén)開(kāi)度等車(chē)輛在行駛過(guò)程中產(chǎn)生的參數轉換為信號模式，再將信號輸入電子換擋控制器中，使電子換擋控制器來(lái)控制換擋閥，進(jìn)而形成自動(dòng)換擋模式，從而保障車(chē)輛行駛的安全性。電液式自動(dòng)換擋技術(shù)能夠與工程機械實(shí)現相互兼容，是目前工程機械實(shí)現電液一體化的重要趨勢，也是創(chuàng )新智能條件的重要渠道[1]。
�。�2）工程機械智能化監控、維護、檢測技術(shù)的發(fā)展趨勢。工程機械的智能監控基本上以電子智能化為核心。該技術(shù)的主要應用是在線(xiàn)監控現場(chǎng)施工遇到的復雜情況，對工程機械執行一系列自動(dòng)化監控，并對工程機械運轉環(huán)節中的故障現象執行遠程診斷及維修。該智能化工程技術(shù)的主要目的是為了針對機械故障現象及現場(chǎng)監控工作進(jìn)行數字化、智能化和管理化維護。進(jìn)入20世紀后，微型計算機開(kāi)始在全國普及應用。許多國外工程機械企業(yè)開(kāi)始嘗試應用微型計算機，并在多個(gè)領(lǐng)域及設備中開(kāi)啟實(shí)驗環(huán)節。經(jīng)過(guò)多年實(shí)驗取得一定成果后，工程機械智能化運營(yíng)模式開(kāi)始受到工程機械行業(yè)的一致認可，并逐步應用于工程機械的各個(gè)領(lǐng)域，取得了十分可觀(guān)的效果。近幾年，許多國外廠(chǎng)家開(kāi)始在故障數據源輸出部位及存儲部位上安裝電子監控設備，以便維修人員能夠在查找故障因素時(shí)，利用故障代碼的輸出與輸入進(jìn)行故障分析，從而更準確地找出故障因素及故障類(lèi)型。與其他國家相比，我國當前在工程機械領(lǐng)域中的智能化監控應用還比較薄弱，其故障診斷技術(shù)及監控技術(shù)還處于初級發(fā)展階段，且其智能化監控系統也未在國內得到廣泛應用，一定程度上阻礙了我國工程機械設備的發(fā)展及完善[2]。
�。�3）基于網(wǎng)絡(luò )機群的智能化管理。工程機械的應用范圍十分廣泛，在當前不同建設項目中都有著(zhù)非常重要的應用。以公路施工來(lái)說(shuō)，級別較高的公路路面在施工時(shí)，往往需要借助不同類(lèi)別的施工機械設備。同時(shí)，很多機械設備施工過(guò)程中具有隨機特征，使工程項目在實(shí)際施工過(guò)程中，無(wú)法針對施工項目形成專(zhuān)門(mén)的機械配置，致使施工單位在針對項目投入大量的設備資金時(shí)，該機械設備并未得到有效應用，成為當前我國工程機械應用常常遇到的難題。在面對需要高性能、多類(lèi)型的施工項目時(shí)，該項目在施工設備上往往需要投入更多的資金。同時(shí)，機群在施工協(xié)調上，其由于機械設備較多，協(xié)調能力十分有限，對施工項目的施工質(zhì)量、進(jìn)度都有著(zhù)直接的影響。因此，在施工項目的工程機械機群配置及優(yōu)化上，需將機群的協(xié)同工作進(jìn)行效益發(fā)揮，以此降低施工成本。近幾年，在我國工程施工頻繁出現問(wèn)題后，已有專(zhuān)門(mén)的研究人士開(kāi)始進(jìn)行大量研究。雖然在工程機械上取得了許多理論成果，但至今還未有科學(xué)的完善手段。因此，在工程施工過(guò)程中，其理論成果還未得到有效應用。當前，以網(wǎng)絡(luò )機群作為工程智能管理及集成控制是當前工程項目建設繼續完善的問(wèn)題。這項設備部件能夠有效優(yōu)化機群的配置模式，還能對施工進(jìn)度進(jìn)行智能化管理，對施工項目的施工進(jìn)度及質(zhì)量都有保障作用[3]。
2工程機械智能化發(fā)展對策
�。�1）技術(shù)綜合利用。面對當下施工項目多元化的發(fā)展趨勢，其單一的機械設備配置已無(wú)法滿(mǎn)足當前項目的建設需要。為了使現代工程機械能夠滿(mǎn)足多元化的施工項目需求，我國工程機械需擴大應用范圍，并針對數字化技術(shù)、智能技術(shù)、網(wǎng)絡(luò )技術(shù)等技術(shù)進(jìn)行協(xié)調設置，將其進(jìn)行綜合利用，以此改變傳統工程機械的應用模式及范圍，使工程機械向綜合方向發(fā)展。在工程機械智能化技術(shù)的綜合利用方面，工程機械需將控制系統與集成系統技術(shù)進(jìn)行雙向控制，以使該技術(shù)在智能化發(fā)展中形成核心技術(shù)及單元技術(shù)。綜合利用各項技術(shù)不僅能夠有效提高工程機械的性能系統，還能充分結合我國國情，將工程機械技術(shù)實(shí)現自主創(chuàng )新應用，促進(jìn)工程機械新型主導產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)，使我國工程機械產(chǎn)品在實(shí)現智能化發(fā)展。同時(shí)，也有助于在短時(shí)間內形成跨越式發(fā)展，提高我國工程機械的競爭力，從而形成產(chǎn)業(yè)化形式的運營(yíng)模式，為工程機械的未來(lái)發(fā)展市場(chǎng)打下良好的基礎。
�。�2）工程機械故障診斷技術(shù)的開(kāi)發(fā)與應用。故障是工程機械在運行過(guò)程中時(shí)常出現的技術(shù)問(wèn)題。該問(wèn)題不僅影響工程機械設備的正常運轉，也給工程機械設備帶來(lái)較大損耗。為了提高工程機械設備的穩定性，我國在工程機械設備中的重點(diǎn)零件部位裝置相關(guān)的故障診斷傳感器系統，以利用傳感器對工程機械以往的運行狀態(tài)進(jìn)行收集。例如，檢測發(fā)動(dòng)機設備的油溫、油壓等，并對發(fā)動(dòng)機關(guān)鍵系統中的液壓系統、燃油量、制動(dòng)系統等參數進(jìn)行準確檢測。同時(shí)，結合機械設備的不同故障類(lèi)型，采用不同等級的報警裝置，使工程機械在運轉過(guò)程中能夠得到有效監視。一旦發(fā)現故障現象，立即發(fā)出警報提醒，促使工程機械故障能夠第一時(shí)間采取完善措施，并記錄該故障因素，做好預防措施，減少機械設備的故障機率。
�。�3）應用人工智能、網(wǎng)絡(luò )通信等科技技術(shù)。工程機械智能化發(fā)展與科技技術(shù)的支持及創(chuàng )新有關(guān)。工程機械的智能維護系統與遠程監控技術(shù)必然需要得到科技技術(shù)的融入及支持，從而促使工程機械智能技術(shù)得到有效開(kāi)發(fā)。在工程機械故障因素上，利用遠程監視技術(shù)及傳感器，能夠有效發(fā)覺(jué)機械設備的故障因素。對此，工程機械設備科將收集設備故障因素，針對機械的故障因素、預防方式進(jìn)行整體分析，對機械設備最常出現的故障現象及故障部位進(jìn)行故障診斷。同時(shí)，根據故障機理進(jìn)行研究，主要包括液壓系統、設備零件、散熱器、制動(dòng)器等多個(gè)系統部位。再針對典型部件的故障現象建立完善的故障模式系統及數據庫系統，為機械設備的故障因素建立完善的故障數據系統，促使機械設備在今后遭遇該故障現象時(shí)，能夠有效利用智能化技術(shù)進(jìn)行維護，有效避免盲目的維護方式。
�。�4）開(kāi)發(fā)工程機械智能管理系統——機群控制系統。項目正式施工前，調度員需對該機械設備系統進(jìn)行詳細了解，詳細掌握其中施工車(chē)輛的車(chē)載控制系統。結合當前的實(shí)際狀況優(yōu)化機群配置，合理規劃機械設備及車(chē)輛配置，并定期進(jìn)行科學(xué)調度，科學(xué)安排施工車(chē)輛及機械設備的運行軌道、操作方式。同時(shí)，要對現場(chǎng)施工項目所應用的工程機械設備開(kāi)展定期維護及保養工作，加強對機械設備的管理工作，精準了解每臺機械設備的故障因素，以提高工程機械的維修能力。此外，工程機械設備的智能管理系統，還可以在一定程度上對施工現場(chǎng)的施工數據進(jìn)行有效采集，對其中的工作機群進(jìn)行合理配置及調度，以做好協(xié)同控制，使機群之間形成良好的網(wǎng)絡(luò )通信，從而形成智能化控制與操作。
�。�5）開(kāi)發(fā)機群控制智能機系統。對于當前的智能化施工機群系統來(lái)說(shuō)，機群控制智能系統除了需涵蓋基本的工程機械工程外，還需要具備一定的智能機配置，如機群遠程故障診斷系統、機群遠程故障維護系統、機載智能化系統等裝置。這些智能化裝置能夠使施工機群實(shí)現遠程控制，并同時(shí)實(shí)現智能化控制，增強各個(gè)機群信號的接受強度及效率，也使機群在面對遠距離控制時(shí)能夠自動(dòng)做好系統工作，自動(dòng)執行維護保養工作，有效提升機群的工作效率。
3結束語(yǔ)
綜上所述，與西方國家相比，我國工程機械智能化的發(fā)展起點(diǎn)較晚，且應用范圍上還十分狹隘，在多個(gè)領(lǐng)域中都還尚未得到有效應用。面對當前我國建設規模不斷擴大，工程機械走向智能化方向發(fā)展已成為必然的發(fā)展之路。這不僅是施工建設所需，也是社會(huì )進(jìn)步所需。從我國當前工程機械智能化的應用趨勢來(lái)看，我國當前應用較為廣泛的為單機集成化、網(wǎng)絡(luò )機群的智能化管理、工程機械智能化監控、維護、檢測等技術(shù)，極大提高了施工項目的施工效率及質(zhì)量。發(fā)展對策上，我國需實(shí)現綜合技術(shù)的應用，開(kāi)發(fā)工程機械故障診斷技術(shù)，將智能化工程機械應用人工智能、網(wǎng)絡(luò )通信等，加大智能技術(shù)的應用領(lǐng)域及范圍，加快工程機械的發(fā)展速度。
參考文獻
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