遥控技术及其在林业机械中的应用

李荣斌

（广西壮族自治区国有派阳山林场，广西 崇左 532500）

引言

在传统的半自动林业机械中的操作过程中，林业工作者的身体健康和劳动卫生状况不是很理想，因此在传统的林业机械操作，林业工作者需要坐在相关的林业机械设备上，亲自操作林业机械。这种操作技术完全依靠体力劳动的原始操作，比遥控技术要简单得多，机械操作并不容易，如果员工有不当的操作，就可能对员工的生命安全埋下一些的隐患，作业中的林业机械故障可能会影响员工的健康生命安全是一种威胁，甚至可能导致工作人员受伤甚至死亡。然而，目前由于森林地区的地理环境和其他因素，将先进的遥控技术应用于林业产业变得越来越困难。林业界的机械操作仍处于半自动阶段，同时远程控制技术的理论得到了极大的完善，所以遥控技术在林业机械中的应用有着巨大的发展潜力。

1.远程控制技术概述

远程控制技术的实际含义是指使用先进的技术和设备对人员或物体进行远程控制，远距离控制和检测是一种先进的现代应用技术。远程控制技术在我们日常生活的任何地方都可以看到，例如家里的孩子们使用的最普通的电视遥控器、遥控玩具车等。这些远程控制设备对受控对象执行一系列测试，控制工作通过将自动控制技术、通信技术和计算机应用技术相结合而实现。远程控制技术在中国的许多行业和领域中被广泛使用，特别是在航空航天领域，它能够避免人员伤亡，提高工作效率，保障林业工人的健康和劳动卫生，林业机械在原始机械化的基础上向自动化发展以及林业机械的发展和完善是必然趋势。集成电路和控制技术为林业机械自动化提供了强大的技术支持。

1.1 远程控制系统的基本组成和分类

远程控制是一种控制受控对象的技术，在远处发送某种形式的信号，即实现对被控制对象的远程控制。它通常用于操作员无法或很难到达受控对象的情况，其基本工作过程是控制信号由控制机构产生，并通过传输通道传输到被控对象，从而产生相应的控制效果。远程控制系统根据控制命令的传输过程进行划分，远程控制可分为有线远程控制和无线遥控器。有线遥控是指使用金属线、光纤和其他导电导体作为传输介质。无线远程控制是指在无导线的空间传输中使用无线电、红外光波、超声波和其他载体。无线遥控系统主要包括以下几类：①按照控制命令信号的载波，可以分为红外遥控、超声遥控和无线电遥控；②根据产生和区分不同命令信号的方法，可分为频率编码和脉冲编码； ③根据通道数，可以分为单通道和多通道遥控器；④根据命令信号对被控对象的控制技术，可分为开关式和比例式遥控器。本文着重研究基于不同载波的远程控制理论。

1.2 红外线遥控器

红外遥控器是指使用红外光波（也称为红外线）来传输控制命令。红外遥控器的特点及应用范围：红外光波的波长小于无线电波的波长，不会干扰其他电器系统的正常运行，不会影响相邻的无线电设备。另外，波长小于一点五纳米的透明气氛中的近红外光的透射特性比可见光要好得多。红外遥控控制器具有结构简单、制造方便、工作电压低、功耗低、成本低、抗干燥的优点。遥控距离通常是几米到几十米，适合短距离遥控器。另外，红外线是不可见光，指向性强，不能穿越，它具有良好的隐蔽性和机密性，通常在安全设备中使用。进入21世纪以来，红外技术已进入快速发展阶段。近几十年来，红外技术正在兴起，并已广泛应用于各个领域。红外线不能在障碍物周围传输，而只能进行点对点的短距离传输。红外遥控是将遥控命令加载到近红外光中进行调制后传输，由于红外发射设备和红外接收设备的发光和辐射特性，传输载体是近红外的接收光。另外，随着近年来计算机技术的飞速发展，计算机技术在各个领域都发挥了作用， 同时，传统的控制在单片机的驱动下也得到了迅速的发展。大多数传统遥控器使用无线电遥控技术，但随着科学技术的发展和红外技术的成熟，红外遥控已成为远程控制的主要手段。近年来，远程控制技术已广泛应用于工业生产，家用电器和安全领域，并且在人们的日常生活中越来越广泛地被使用。由于红外线抗干扰能力强，红外发射和接收范围窄，安全性高，尤其在高风险，高辐射，高污染的环境中，使用红外遥控技术可以起到很好的作用，红外遥控器已被广泛使用。

1.3 超声波遥控器

频率低于二十赫兹且高于两千赫兹的声波无法被人耳听到。低于二十赫兹的声波称为次声波，高于两千赫兹的声波称为超声波。超声波遥控器指使用超声波传输遥控器的控制命令。超声波遥控器的特点和应用范围：超声波是一种机械波，可以在气体、液体和固体中传播，传播量：在空气中的速度为三百四十米每秒，与光波和电磁波相似，该比率非常慢。超声波具有以下特征：1）相对于可听声波，超声波具有高频率和短波长，并且其传播是定向的，即传播的能量相对集中， 超声波只能在一个方向上发射。超声波的振幅很小，加速度很大，因此，它可以产生更大的力。2）在两种不同介质的界面处，也可以检测到超声波存在折射和反射现象，它们也会在传播过程中衰减，并在气体中迅速衰减，传输距离短，液体和固体中的衰减慢，传输距离长。

2.远程控制技术在林业机械中的应用

2.1 遥控链锯

遥控链锯最早出现在二十世纪九十年代，遥控链锯刚被使用开发时，是由电线控制的，需要电锯框架的帮助，只有这样，才能控制链锯执行命令并完成切割工作。当时研发的远程电锯只能用于砍伐树木，不能用于其他功能，例如砍伐树木，由于内部程序的设置是固定的，因此不能用于树枝切割等木材的制作，它可以像便携式链锯一样灵活，并且可以根据操作员的意愿和技术水平随意进行一系列工作，例如日志记录和修剪。这种遥控链锯的使用范围和时间都受到限制，局限性很大。果然，经过一段时间的使用后，新的链锯将其替代了了。

2.2 遥控修枝机

遥控修枝机是一种移动机器，它被固定在行李箱上并由遥控器新型机器操作。遥控器修枝机的工作过程如下：发动机启动后，操作员通过遥控器进行操作。控制器按钮控制修枝机根据螺旋线在达到一定高度后沿树干表面上升，然后，操作员通过遥控器按钮控制机器上的链锯切断树上的树枝。到达 指定高度后，遥控器按钮控制齿轮装置改变方向，修枝机按下反向螺丝，沿着树干走下去，以完成一个操作周期。

2.3 遥控打滑绞车

目前，国外使用的遥控打滑绞车主要用于小型的伐木集中作业。遥控单鼓绞车通过无线电启动发动机并驱动卷盘上紧，只需一个人即可完成小范围的集中操作，例如捆扎，解捻和绞车操作以及集中所有工作内容。

2.4 遥控拖拉机

遥控林业拖拉机的设计和制造可确保安全操作和简化操作，它由牵引机，作业机，发射器和接收器组成，可以通过遥控或骑行进行操作驾驶。拖拉机的无线电控制装置采用微波，可以在一百米内操作，在观察林业状况的同时，可以进行遥控操作。

总结

在林业机械运行中引入半自动遥控理论和技术对我国林业经济发展具有重要意义。目前，林业机械的效率已经有了一定的提高，遥控技术的应用与发展不仅提高了林业机械的安全性能，而且还为林业工人的生活提供了安全保障，降低了林业机械运行中发生安全事故的风险发生率。因此，鉴于远程控制技术为林业机械的运行带来了很大的作用，考虑到中国林业机械的自动化水平需要不断提高，我们应该广泛使用远程控制技术和其他先进的科学手段加快中国林业机械的自动操作的转型与发展。