張東曉　王志軍

【摘要】目前，我國(guó)工程機(jī)械技術(shù)正趨于成熟，許多機(jī)械產(chǎn)品均設(shè)有先進(jìn)的智能技術(shù)，能夠有效保證機(jī)械產(chǎn)品的運(yùn)行效率以及運(yùn)行穩(wěn)定性。因此，各大機(jī)械廠有必要加強(qiáng)智能技術(shù)以及信息技術(shù)的應(yīng)用，以此推動(dòng)工程機(jī)械領(lǐng)域的發(fā)展。因此，本文對(duì)智能化以及信息化的發(fā)展情況進(jìn)行簡(jiǎn)單介紹，深入探討智能化以及信息化的實(shí)際應(yīng)用。

【關(guān)鍵詞】工程機(jī)械 智能化 信息化

隨著我國(guó)制造業(yè)以及機(jī)械行業(yè)生產(chǎn)規(guī)模持續(xù)擴(kuò)大的背景下，發(fā)展工程機(jī)械的信息化以及智能化已成為我國(guó)當(dāng)前重要課題?，F(xiàn)階段，已有不少機(jī)械廠將智能控制、變速控制、遠(yuǎn)程監(jiān)控等新型技術(shù)運(yùn)用到機(jī)械產(chǎn)品當(dāng)中，并取得一定成效。

一、智能化的發(fā)展情況

在國(guó)外，工程機(jī)械技術(shù)一直得到穩(wěn)步發(fā)展，其中以美國(guó)現(xiàn)有的機(jī)械工程技術(shù)最優(yōu)，并在機(jī)械生產(chǎn)領(lǐng)域做出重要貢獻(xiàn)。以美國(guó)工程機(jī)械產(chǎn)品為例，卡特992c屬于美國(guó)普遍使用的裝載機(jī)。由于裝載機(jī)內(nèi)部設(shè)置無(wú)線遙控系統(tǒng)，能夠通過(guò)人工操作對(duì)裝載機(jī)進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，使其在危險(xiǎn)區(qū)域進(jìn)行工作。同時(shí)，裝載機(jī)還設(shè)有控制系統(tǒng)，能夠精準(zhǔn)控制裝載機(jī)運(yùn)行速度以及發(fā)動(dòng)機(jī)溫度，進(jìn)而增加機(jī)械工程效率。在國(guó)內(nèi)，工程機(jī)械產(chǎn)品主要以壓裂車以及儀表車最為先進(jìn)。由于壓裂車以及儀表車已經(jīng)能夠信息化操作，并且操作技術(shù)已經(jīng)趨于成熟，進(jìn)而廣泛運(yùn)用到油田開采當(dāng)中。此外，在我國(guó)制造業(yè)規(guī)模不斷擴(kuò)大的背景下，機(jī)床設(shè)備、數(shù)控沖減設(shè)備以及數(shù)控彎折設(shè)備均結(jié)合了較多先進(jìn)技術(shù)，進(jìn)而促進(jìn)國(guó)內(nèi)制造業(yè)的生產(chǎn)水平。

二、工程機(jī)械技術(shù)的信息化、智能化發(fā)展趨勢(shì)

從當(dāng)前的技術(shù)需求方向與工程機(jī)械技術(shù)的推廣應(yīng)用趨勢(shì)來(lái)看，機(jī)械技術(shù)的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)是以網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)的集群集成控制以及智能化管理，有關(guān)技術(shù)人員應(yīng)充分重視，以便進(jìn)一步提高我國(guó)的工程機(jī)械技術(shù)的研發(fā)水平與應(yīng)用水平。

（一）虛擬化與機(jī)群控制的多技術(shù)融合

在系統(tǒng)的使用過(guò)程中，基本是通過(guò)利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、智能化技術(shù)以及數(shù)字化技術(shù)對(duì)生產(chǎn)過(guò)程加以控制，從而更好地分解工程項(xiàng)目。通過(guò)使用虛擬技術(shù)控制工程項(xiàng)目的生產(chǎn)全過(guò)程，發(fā)現(xiàn)能夠影響工程項(xiàng)目質(zhì)量的要素，為工程項(xiàng)目的施工提供詳盡的數(shù)據(jù)支撐。機(jī)群控制技術(shù)指的是機(jī)群的最佳優(yōu)化配置，包括：將機(jī)械化作業(yè)系統(tǒng)作為控制核心，通過(guò)科學(xué)使用統(tǒng)計(jì)學(xué)、仿真學(xué)等，建立并分析目標(biāo)函數(shù)，利用最佳優(yōu)化方式獲取運(yùn)算結(jié)果。確定施工方法則需依靠施工作業(yè)施工間的協(xié)調(diào)來(lái)達(dá)到預(yù)期的質(zhì)量控制效果。虛擬化技術(shù)與機(jī)群控制技術(shù)核心表現(xiàn)為工程施工分析和控制兩種，通過(guò)仿真控制實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程，奠定機(jī)群的多形態(tài)組合基礎(chǔ)；集群控制的關(guān)鍵則在于監(jiān)控施工要素（如施工設(shè)備等），使其能又快又好的達(dá)到工程施工的目的。

（二）信息智能化管理技術(shù)系統(tǒng)

當(dāng)前工程項(xiàng)目具有投資大、工程復(fù)雜等特點(diǎn)，因此，在建設(shè)中要合理控制與安排各施工要素，為工程項(xiàng)目的建設(shè)順利開展奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。同時(shí)，要考慮好當(dāng)前的工程機(jī)械技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中可能發(fā)生的不良現(xiàn)象，所以，要對(duì)工程機(jī)械技術(shù)的具體使用環(huán)境進(jìn)行有效控制。智能化的管理系統(tǒng)可以在很大程度上滿足該項(xiàng)技術(shù)的使用要求，通過(guò)收集相關(guān)設(shè)備的實(shí)際運(yùn)行中的具體參數(shù)，并綜合考慮不同施工環(huán)境中機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，從而繪制出相關(guān)的工程狀態(tài)表格，為后期工程建設(shè)進(jìn)行質(zhì)量控制打下基礎(chǔ)。此外，為了能夠更加靈活的使用施工資源，提高施工人員的工作效率，還應(yīng)建立和工程機(jī)械技術(shù)相互適應(yīng)的智能化管理技術(shù)系統(tǒng)，從而為今后的系統(tǒng)管理提供一定的技術(shù)支撐。

三、智能化的實(shí)際應(yīng)用

（一）基于發(fā)動(dòng)機(jī)的智能控制

一般來(lái)講，工程機(jī)械所使用的發(fā)動(dòng)機(jī)主要是柴油機(jī)，而柴油機(jī)的智能電控系統(tǒng)則主要由傳感器、微控制器以及高速電磁閥等裝置組成。在實(shí)際運(yùn)用中，智能電控系統(tǒng)能夠?qū)θ加蛧娚鋾r(shí)間、噴射量以及噴油壓力進(jìn)行有效控制，進(jìn)而對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力負(fù)載以及動(dòng)力輸出進(jìn)行有效調(diào)整。同時(shí)，在保證發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力達(dá)標(biāo)的情況下增強(qiáng)燃料的實(shí)際利用率，進(jìn)而使發(fā)動(dòng)機(jī)排出的諸多廢棄能夠滿足環(huán)境控制保準(zhǔn)。由于智能電控系統(tǒng)的基本原理就是依照發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸轉(zhuǎn)速、水溫、進(jìn)氣量以及油門信號(hào)等信息，再根據(jù)控制策略即可確定適當(dāng)?shù)膰娪土恳约皣娪驼龝r(shí)。

（二）變速控制

眾所周知，行駛屬于工程機(jī)械最為重要的功能之一。但不同構(gòu)造的工程機(jī)械其行駛系統(tǒng)的動(dòng)力傳動(dòng)路線也會(huì)存在較大差異。例如，有些發(fā)動(dòng)機(jī)是通過(guò)直接連接的方式與變速器進(jìn)行連接，有些發(fā)動(dòng)機(jī)是通過(guò)變矩器而與變速器間接相連，有些發(fā)動(dòng)機(jī)則直接與液壓泵進(jìn)行連接。此外，變速控制系統(tǒng)主要還是依照駕駛員的實(shí)際操作意圖對(duì)機(jī)械行駛速度進(jìn)行合理切換，確保發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行速度能夠與行駛系統(tǒng)的實(shí)際工況相互匹配，最終起到平穩(wěn)駕駛且減少燃料的效果。

（三）基于液壓挖掘機(jī)的電氣控制系統(tǒng)

一般來(lái)講，電氣控制系統(tǒng)的應(yīng)用對(duì)象主要是發(fā)動(dòng)機(jī)、多路換向閥以及液壓缸等裝置。在電氣控制系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)用當(dāng)中，系統(tǒng)能夠?qū)σ簤和诰驒C(jī)各項(xiàng)元件的實(shí)時(shí)溫度、實(shí)時(shí)壓力、實(shí)時(shí)速度進(jìn)行有效檢測(cè)，并及時(shí)將檢測(cè)數(shù)據(jù)穩(wěn)定輸入到控制系統(tǒng)當(dāng)中，再由控制系統(tǒng)綜合操作信號(hào)、實(shí)時(shí)測(cè)量值以及固定參數(shù)值等各項(xiàng)信號(hào)值發(fā)出最終的控制信息，進(jìn)而對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)、控制閥以及液壓泵等各項(xiàng)元件進(jìn)行有效控制。正常情況下，控制系統(tǒng)主要包括三項(xiàng)核心技術(shù)：第一，旋鈕檔位識(shí)別技術(shù)。這項(xiàng)技術(shù)主要能夠使油門檔位自動(dòng)進(jìn)行識(shí)別，并能依照動(dòng)力模式對(duì)油門電機(jī)的實(shí)際執(zhí)行檔位進(jìn)行判定。第二，自動(dòng)怠速技術(shù)。這項(xiàng)技術(shù)能夠使發(fā)動(dòng)機(jī)自行進(jìn)入到自動(dòng)怠速模式當(dāng)中，只有當(dāng)工作壓力以及行走壓力的控制開關(guān)相繼閉合才會(huì)退出自動(dòng)怠速模式。第三，過(guò)熱保護(hù)技術(shù)。這項(xiàng)技術(shù)主要對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行保護(hù)，一旦發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際冷卻水溫超過(guò)105度，控制系統(tǒng)就能自動(dòng)減少一個(gè)檔位進(jìn)行保護(hù)發(fā)動(dòng)機(jī)。只有當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際冷卻水溫低于95度，控制系統(tǒng)才會(huì)自動(dòng)取消過(guò)熱保護(hù)模式。

（四）遠(yuǎn)程監(jiān)控

現(xiàn)階段，工程機(jī)械領(lǐng)域已經(jīng)廣泛使用GPS、數(shù)據(jù)庫(kù)以及GIS等新型技術(shù)，使遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)能夠?qū)こ虣C(jī)械具體位置進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，并有效監(jiān)測(cè)機(jī)械產(chǎn)品的實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)，及時(shí)檢測(cè)到機(jī)械產(chǎn)品的極限狀態(tài)，進(jìn)而根據(jù)機(jī)械產(chǎn)品的各項(xiàng)參數(shù)發(fā)出相應(yīng)等級(jí)的報(bào)警，最終減少危險(xiǎn)發(fā)生。同時(shí)，遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)還能提供大量服務(wù)，包括歷史記錄、定位軌跡、人員調(diào)度以及故障診斷等功能，進(jìn)而為機(jī)械廠提供有效參照。此外，從事工程機(jī)械行業(yè)的生產(chǎn)商、經(jīng)銷商以及客戶均能通過(guò)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)來(lái)了解工程機(jī)械產(chǎn)品的運(yùn)行效果。