工程机械的智能化趋势与发展对策

卜才力

[摘 要]进入21世纪以来网络技术、数字化技术和智能技术得到了快速发展，各行各业都在采取积极的措施利用先进的技术来促进行业的发展，工程机械行业也应该利用先进的技术改变传统的生产产品的模式，积极的进行自主创新和引进先进技术开发出先进的智能化工程机械产品，促进我国的工程机械行业向智能化发现发展。

[关键词]工程机械；智能化；趋势；对策

在科技迅速发展的现代社会工程机械需要实现智能控制和集成化操作才能满足大型施工项目的要求，随着网络技术的快速发展工程机械还需要基于网络组成智能化控制群协同控制系统，提高项目施工的效率、降低项目施工的能耗以及缩短项目施工周期等。

一、工程机械的智能化发展趋势

（一）单机集成操作与智能控制技术

负荷传感全功率控制技术、电液控制自动换挡变速技术、可编程控制与无人操作技术、机电液一体化控制技术等是目前工程机械集成化操作与智能控制技术的主要内容。

负荷传感全功率控制是一个伺服系统，具有压差反馈功能，能够更加负载变化调节泵的输出压力和流量，从而降低了系统的能量损失，使工作系统的效率大大提高。该系统的特点是具有较好的动静特性和控制性、节能、使用寿命长以及元件规格较小等。

在工程机械上目前自动换挡的应用已经很普遍。自动换挡系统的优越性主要体现在提高工程机械的作用质量、使用效益、减轻了操作人员劳动强度以及改善了工程机械的使用性能等方面。

无人驾驶机械可以用于辐射或有害健康的作业区、易塌方区、危险矿井区和深海作业区等特定的施工作业中。无人驾驶技术融合了机器人、自动控制和网络通讯技术，通过计算机利用无线或有线通信、机械自身的操作和监控信息反馈处理系统可以控制无人驾驶机械。

很早以前国外就研制出了多种无人操作工程机械，如日本的无人驾驶履带式铲车、美国的无人驾驶轮式装载机、澳大利亚的无人驾驶自卸车等等。我国在无人驾驶产品研发方面也取得了一些成果，如第四代无人驾驶汽车、无人驾驶振动压路机等等。

（二）工程机械的智能预报、监控、检测、远程故障诊断与维护技术

利用电子监控与故障诊断技术可以使工程机械的监控与故障诊断实现自动化、数字化与智能化。这项技术的关键部件就是传感器。在工程机械故障诊断系统中利用多传感器融合技术设置多种类型的传感器，利用传感器来探测工程机械部件疲劳断裂、磨损或弹性变形等造成工程机械物流现象出现的不同反映，如流量、压力、振动和温度等。利用多传感器融合技术获得的众多高质量的信息来提高工程机械在项目施工过程中的工作能力，降低故障的发生率。

（三）基于网络的工程机械机群控制与智能化管理技术

在大型的施工项目中往往要用到多种机械联合作业，这种情况下要提高工作效率和工作质量就必须要提高机群协同作业的效率。集成控制与智能化管理技术无疑可以在优化机群协同作业方面发挥巨大作用。

1.利用计算机仿真技术来模拟施工的全过程，根据计算机仿真模拟的结果来优化施工方案，合理安排具体施工的各个方面。利用机群控制技术及时发现各种机械协调作业中出现的问题，控制系统对问题进行分析处理后向各施工机械下达新的作业命令实现协同作业的最优化。2.工程机械的智能管理系统。利用施工机械的智能化管理系统及时解决施工过程中的突发事件，重新调度安排各种施工机械和各项施工资源，提高施工项目的工作效率，从而使施工项目的成本降低。3.工程机械的定位系统。目前在地质勘探、工程测量和交通工具方面地位系统的应用越来越广泛。在工程施工过程汇总可以利用GPS把各施工机械的地理信息和位置信息发送给中央控制系统，帮助机群控制系统来智能管理工程施工。

二、工程机械的智能化发展对策

现代工程机械行业为了满足社会发展的需要，应该利用现代化技术来改造和提升现有工程机械产品的技术和性能，比如综合利用网络技术、计算机技术、机器人技术、智能技术和数字化技术等等，根据我国的实际情况利用引进的先进技术与自主创新相结合研制出新型的工程机械产品，促进我国工程机械产品由传统型向现代化发展。

1.研究开发集成化操作与智能控制技术。在工程机智能化中这项技术是核心关键技术，可用于解决自动称重系统、声光报警装置、电子控制的中央润滑系统、全自动变速系统、可编程控制与无人操作技术等等。2.研究开发故障诊断系统。在工程机械各关键部件上安装不同类型的传感器，利用这些传感器来收集工程机械的燃油油量，液压系统油温、油压，发动机水温、油温、油压，制动系统压力等工况运行参数，并且根据工程机械的故障类型自动发出不同等级的报警，实现对机械工作状况的监控，为了保证安全系统可以在出现严重故障没有认为采取措施的情况下自动停机。3.研究开发远程监控与智能维护系统。对收集的工程机械的各种故障进行充分分析，对产生故障的机理、原因和预防对策进行充分的研究，对工程机械中传统系统、动力系统、液压系统中以发生故障的典型零部件进行研究分析，利用收集的信息建立故障诊断数据库，从而在远程实现对工程机械的监控与维护。4.研究开发机群控制与智能管理系统。施工调度人员利用机群控制中的中央控制系统可以了解施工机械的现场作业情况，根据施工现场的实际需要可以再次优化匹配各种施工机械，对施工机械的运行路线和作业方式实时进行优化，远程对施工机械进行维护和故障诊断。提高施工机械的工作效率和使用寿命。

随着科技的发展进步我国社会上的很多行业逐渐由劳动密集型向技术密集型转变，工程机械的使用大大提高了工程项目的施工效率，但是在复杂大大型工程中各种工程机械之间要密切配合才能保证施工的顺利进行，因此利用现代化先进技术实现工程机械的智能控制变得尤为重要，工程机械的智能化发展必然会推动工程机械的产业化发展。

参考文献：

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[3]姜佑明.浅谈工程机械智能化系统中的关键技术和问题[J]. 山西建筑，2011，18：216-217.

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