摘要：隨著我國工業(yè)現(xiàn)代化進程的加快，在工業(yè)生產(chǎn)過程中，先進的科學(xué)技術(shù)和設(shè)備已廣泛應(yīng)用于安全生產(chǎn)領(lǐng)域，極大地提高了生產(chǎn)效率。在我國露天煤礦的開采建設(shè)中，先進的設(shè)備故障檢測與數(shù)據(jù)遠程監(jiān)控系統(tǒng)也得到了廣泛應(yīng)用，具有重要經(jīng)濟意義和實用價值。

關(guān)鍵詞：卡特推土機故障檢測；數(shù)據(jù)傳輸

遠程智能監(jiān)控；故障檢測在露天礦煤炭生產(chǎn)中，卡特推土機是重要的生產(chǎn)輔助設(shè)備，設(shè)備故障會導(dǎo)致生產(chǎn)的滯后，從而造成巨大的經(jīng)濟損失。故需要對卡特履帶推土機設(shè)備故障情況進行及時的檢測與修理，以避免不必要的經(jīng)濟損失。本文引入的是一種利用智能化裝置來進行故障檢測和數(shù)據(jù)遠程監(jiān)控的方案?？ㄌ赝仆翙C是一種重要的工程機械，主要用于土地平整、道路建設(shè)和土石方工程建設(shè)。該設(shè)備廣泛應(yīng)用于鐵路、公路、礦山、水利等行業(yè)。設(shè)備故障對工作效率造成了很大影響，因此需要對其進行實時的檢測與維修。該方案通過網(wǎng)絡(luò)智能化技術(shù)與監(jiān)控中央數(shù)據(jù)相連接，對卡特履帶推土機進行遠程監(jiān)控，實現(xiàn)故障診斷和維修等功能。目前，我國在此領(lǐng)域研究相對滯后，因此有必要對其進行深入研究，并加以推廣應(yīng)用。本文通過分析卡特推土機作業(yè)基本規(guī)律和應(yīng)用狀況，創(chuàng)立問題檢測和數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的基本框架，并使用計算機軟件對設(shè)備進行遠程監(jiān)控，確保了設(shè)備的正常運轉(zhuǎn)。

1卡特履帶推土機的故障診斷與分析

在露天煤礦生產(chǎn)過程當中，卡特履帶推土機一旦出現(xiàn)問題，將會造成巨大的經(jīng)濟損失，甚至?xí)绊懙饺柯短烀旱V企業(yè)的進展。在實際工作中，由于卡特推土機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，工作環(huán)境惡劣，故障發(fā)生概率高，所以很難依靠自身經(jīng)驗判斷出故障發(fā)生的部位和原因［1］。因此，為了及時發(fā)現(xiàn)和處理故障，采取科學(xué)、有效的措施來降低設(shè)備的故障率顯得尤為重要。

現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展迅速，對推土機故障診斷的研究也取得了長足的進步。在實際工作中，主要是利用儀器儀表對工程機械進行診斷和監(jiān)測。例如：使用各種傳感器、監(jiān)測儀表等來對機械設(shè)備進行實時監(jiān)測和監(jiān)控。通過對所獲得數(shù)據(jù)進行分析、處理和判斷等操作過程，實現(xiàn)對機械設(shè)備運行狀態(tài)的實時監(jiān)測，從而能夠及時發(fā)現(xiàn)機械設(shè)備存在的問題，及時解決故障，保障整個工程建設(shè)進度［2］。

1.1發(fā)動機故障

一般發(fā)動機故障的原因是：緊急開關(guān)不閉合，速度調(diào)節(jié)閥故障、進氣管路漏氣、配氣相位不對、噴油器滴漏或堵塞、排氣系統(tǒng)故障、水溫傳感器故障等。

針對以上故障，需要根據(jù)生產(chǎn)實際對故障進行逐步排查分析并采取以下保養(yǎng)維護措施：

（1） 清洗油道

用專用工具在油道內(nèi)順時針旋轉(zhuǎn)，清除油道中的雜質(zhì)、銹斑等，直至油道內(nèi)無任何雜質(zhì)；將洗滌油倒入裝有專用洗滌劑的盛器中，用玻璃棒翻拌洗滌劑，將洗滌劑倒入油道內(nèi)。用干凈的布或毛刷慢慢擦拭油道內(nèi)外表面，直到洗滌油滲透金屬外表，最后再將清洗液注入發(fā)動機氣缸內(nèi)。在洗滌過程中，要留意不要讓洗滌劑進入氣缸；引擎運轉(zhuǎn)2 h后，怠速運轉(zhuǎn)10 min熄火，再啟動引擎，讓引擎怠速運轉(zhuǎn)15 min左右，然后再閉鎖引擎，此時，假如引擎還處于溫度高的狀態(tài)，那么可以將廢油放出；再啟動一次，待機油溫度正常后再關(guān)閉發(fā)動機；將洗滌油和機油一同倒入油箱中并添加適量的機油；當新的潤滑油加入油道中后再啟動一次發(fā)動機，怠速運轉(zhuǎn)15 min左右即可。之后再用機油保養(yǎng)機濾［3］。

（2） 保養(yǎng)冷卻液

冷卻液是發(fā)動機冷卻系統(tǒng)的重要構(gòu)成部分，它對發(fā)動機的正常運行起著關(guān)鍵作用。但是，由于冷卻液長期在高溫下工作，而且會受到各種有害物質(zhì)的侵蝕，必須對冷卻液進行定期保養(yǎng)。

（3） 清除發(fā)動機內(nèi)部積炭

清除發(fā)動機內(nèi)部積碳是日常保養(yǎng)中必須做的工作。積碳會造成發(fā)動機內(nèi)部磨損，嚴重時甚至?xí)斐苫钊B桿組、曲軸等部件的毀傷。所以，定期使用除碳劑來清除積碳是很有必要的。

（4） 更換機油濾芯

機油濾芯是用來過濾機油中的雜質(zhì)，如果在使用過程中機油濾芯不能有效地過濾雜質(zhì)，那么就會對發(fā)動機造成很大的傷害。一般每過250～500 h就要更換一次。

（5） 清洗空氣濾清器

空氣濾清器是發(fā)動機進氣的第一道防線，如果空氣濾清器不能及時得到清潔，就會導(dǎo)致發(fā)動機出現(xiàn)一系列問題，例如動力不足、油耗增加、積碳等。空氣濾清器梗塞會造成發(fā)動機供油不正常，如氣門早啟、噴油嘴霧化異常等，造成發(fā)動機工作異常。在維修中，我們應(yīng)將空氣濾清器拆卸下來清洗干凈或及時更換［4］。

（6） 更換燃油濾清器

燃油濾清器是柴油機燃油系統(tǒng)中關(guān)鍵的部件，它對過濾柴油中的雜質(zhì)、維持噴油器優(yōu)良的工作形態(tài)、減少機械故障、延長發(fā)動機使用壽命具有非常關(guān)鍵的作用。在發(fā)動機運轉(zhuǎn)過程中，當柴油中含有較多雜質(zhì)時，這些雜質(zhì)會附著在噴油器表面，使噴油器不能正常工作，甚至堵塞噴油器，影響柴油的正常燃燒。當發(fā)動機工作一段時間后，要及時更換新的柴油濾芯。在安裝燃油濾清器時要留意各部件銜接處的緊固狀況和管路中是否有雜質(zhì)等。要確保每一個燃油濾芯都有充分的燃油，以消除雜質(zhì)堆積。

（7） 更換空氣濾清器濾芯

空氣濾清器濾芯必須經(jīng)常檢查，必要時及時更換。如濾芯堵塞，會造成發(fā)動機功率下降、燃油消耗增加、油耗增大等。

1.2推土機內(nèi)部系統(tǒng)工作不正常

推土機在使用過程中內(nèi)部系統(tǒng)出現(xiàn)不正常主要是：一是液壓系統(tǒng)污染嚴重，造成閥芯堵塞卡頓；二是電氣線路故障，傳感器損壞等；三是液壓系統(tǒng)出現(xiàn)了走漏現(xiàn)象，系統(tǒng)壓力失衡。

1.3推土機行走不穩(wěn)定

推土機行走不穩(wěn)定是由以下幾個原因引起：一是在作業(yè)過程中，由于受到?jīng)_擊負荷或者是自身重力的作用；二是推土機在作業(yè)過程當中存在著速率過快的狀況；三是推土機在作業(yè)過程中，履帶的速度太快或者太慢；四是在作業(yè)過程中，推土機變速不正常；五是推土機的履帶出現(xiàn)了打滑現(xiàn)象。

1.4推土機轉(zhuǎn)向系統(tǒng)故障

推土機轉(zhuǎn)向系統(tǒng)出現(xiàn)故障有以下幾種狀況：一是轉(zhuǎn)向時車身晃動較大；二是推土機在行駛過程當中出現(xiàn)著跑偏的情況。

在安全生產(chǎn)中，難以發(fā)現(xiàn)的故障點將會對露天煤炭生產(chǎn)帶來影響，所以我們將數(shù)據(jù)傳輸遠程監(jiān)控系統(tǒng)作為故障點檢測的輔佐辦法。

2數(shù)據(jù)傳輸遠程監(jiān)控系統(tǒng)

在實際工作中，由于卡特推土機的作業(yè)環(huán)境較為復(fù)雜，很難在現(xiàn)場對設(shè)備進行實時的監(jiān)控，因此將設(shè)備運行信息傳送到遠程監(jiān)控系統(tǒng)中是非常必要的。在數(shù)據(jù)傳輸遠程監(jiān)控系統(tǒng)中，首要采取的是數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)，這類技術(shù)經(jīng)過無線通信網(wǎng)絡(luò)將設(shè)備的運轉(zhuǎn)情況和故障信息通報給遠程監(jiān)控系統(tǒng)。遠程監(jiān)控系統(tǒng)通過對現(xiàn)場數(shù)據(jù)進行實時采集和處理，再將處理后的數(shù)據(jù)信息反饋給現(xiàn)場操縱系統(tǒng)，從而完成對推土機的遠程實時監(jiān)控。該系統(tǒng)在應(yīng)用無線通信技術(shù)的基礎(chǔ)上可以完成對推土機Task形狀的實時監(jiān)測，同時還可以對故障點信息進行快速診斷和處理，確保設(shè)備運轉(zhuǎn)的安全性、可靠性和高效性。因而該系統(tǒng)在實踐使用中具有操作容易、運用靈敏等長處，極大地提高了設(shè)備操作人員的工作效率，對提升企業(yè)經(jīng)濟效益具有重要意義。

Producl link是一種遠程監(jiān)控解決方案，可以高效地管理設(shè)備。Producl link通過蜂窩S和DNA衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)傳送信息Producl Link通過緊密集成的EMCP發(fā)電機組控制器和機器控制系統(tǒng)提供基于位置的特性和基于事件和診斷的特性。PLE641和PLE631可以在Producl Link網(wǎng)站或Visionlink中進行訂閱。每個用戶界面可以方便地查看設(shè)備運轉(zhuǎn)狀況和狀態(tài)。在基于Web的安全應(yīng)用中查看所有設(shè)備故障信息，可以實現(xiàn)設(shè)備的高效管理。

卡特推土機問題檢測和數(shù)據(jù)傳輸遠程監(jiān)控系統(tǒng)大部分會結(jié)合傳感器技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)和數(shù)據(jù)分析技術(shù)，以完成實時監(jiān)測、問題診斷和遠程操縱。以下是用于卡特推土機問題檢測和遠程監(jiān)控系統(tǒng)的相關(guān)措施和技術(shù)。

2.1傳感器安裝

在卡特推土機上安裝各類傳感器，如溫度傳感器、壓力傳感器、速度傳感器等，用于及時監(jiān)測機械各部件的形態(tài)。傳感器一般使用PL641蜂窩無線電傳感，是整個遠程監(jiān)控系統(tǒng)中至關(guān)重要的部分。當使用帶內(nèi)置天線的PL641無線電時，必須在水平方向安裝內(nèi)置無線電；當使用帶外置天線的PL641無線電時，必須在水平方向安裝外置天線；無線電或天線必須有一個非常好的仰望視野，要應(yīng)用GPS信號，可將蜂窩無線電或天線安裝在非金屬蓋的下面。定位無線電和天線，使無線電和天線接頭不會出現(xiàn)在高壓噴霧或浸入水下。定位發(fā)送無線電信號的導(dǎo)線之間的距離不得小于500 mm（19.68 in）。PLE601網(wǎng)絡(luò)管理器和PL641蜂窩無線電之間的以太網(wǎng)布線不得超過100 m（328.08 ft），PL641無線電與外天線之間的同軸延長線不得超過4.5 m（14.76 ft）。

2.2數(shù)據(jù)采集

傳感器采集的數(shù)據(jù)經(jīng)過數(shù)據(jù)采集裝備實行采集，并傳輸至數(shù)據(jù)處置系統(tǒng)。

2.3數(shù)據(jù)傳輸

應(yīng)用無線通信技術(shù)，如LTE、WiFi等，將采集到的數(shù)據(jù)傳輸至云端Server或數(shù)據(jù)中間。

2.4數(shù)據(jù)處理

在云端Server或數(shù)據(jù)中間，經(jīng)過數(shù)據(jù)剖析算法對采集到的數(shù)據(jù)實行處置，實行及時監(jiān)測、故障診斷和猜測剖析。

2.5故障診斷

通過對數(shù)據(jù)進行分析和比對，系統(tǒng)可以檢測出卡特推土機各部件的異常狀況，從而診斷可能存在的故障。

2.6遠程監(jiān)控

經(jīng)過手機App或電腦界面，用戶可以隨時隨地監(jiān)控推土機在任務(wù)中的形態(tài)，包含任務(wù)效率、能耗等數(shù)據(jù)。

2.7卡特推土機遠程監(jiān)控系統(tǒng)的特征

（1） 可靠性高。遠程監(jiān)控系統(tǒng)由計算機和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)組成，具有很強的可靠性和穩(wěn)定性。

（2） 兼容性好。遠程監(jiān)控系統(tǒng)可以與其他裝備兼容，這是其他裝備所沒法比擬的。

總之，卡特推土機問題檢測和數(shù)據(jù)傳輸遠程監(jiān)控系統(tǒng)必須使用傳感器技術(shù)、云計算和數(shù)據(jù)分析技術(shù)，以完成對機械形狀的實時監(jiān)測和遠程操縱，提高Task效能和降低問題發(fā)生的可能性。

3設(shè)備管理和維護

做好設(shè)備日常檢測與保養(yǎng)工作。在露天煤礦生產(chǎn)過程中，為了保證卡特推土機安全運轉(zhuǎn)，做好設(shè)備日常檢測與保養(yǎng)十分重要。露天煤礦要落實好檢驗與保護機制，并做好相關(guān)的記載，以便及時發(fā)現(xiàn)和處理設(shè)備相應(yīng)問題，防止設(shè)備帶病運轉(zhuǎn)。此外，要定時組織員工對設(shè)備進行計劃檢修以及學(xué)習(xí)管理方面的常識，使員工充分了解應(yīng)用的設(shè)備，做好設(shè)備的保護和保養(yǎng)工作。

做好故障處理工作。在設(shè)備發(fā)生故障后，露天煤礦要做好相關(guān)的技術(shù)培訓(xùn)任務(wù)，讓員工了解問題處置辦法，并提升維修人員的技術(shù)。露天煤礦要依據(jù)不同類型、不同故障、不同品種制訂不同的維修方案。在維修過程當中要依據(jù)實踐狀況對維修方案實行調(diào)整，使設(shè)備盡快恢復(fù)正常運行。露天煤礦還要建立故障處理跟蹤制度，記錄好故障處理過程中存在的問題和解決方法。

4實際應(yīng)用效果

由于該系統(tǒng)可以對推土機各系統(tǒng)數(shù)據(jù)履行實時采集和處理，準確辨別出推土機各故障形態(tài)，完成對推土機的故障類型監(jiān)測與問題診斷，有效減少卡特推土機故障率，減少推土機的停機率，延長推土機的使用壽命，降低設(shè)備的維修與保養(yǎng)費用。因此運用該系統(tǒng)后，可有效地避免由于設(shè)備故障問題而造成的經(jīng)濟損失。

降低維修人員工作強度，減少人員不足引起的問題。該系統(tǒng)可以對各數(shù)據(jù)進行分析處理，對推土機各系統(tǒng)運轉(zhuǎn)狀況進行科學(xué)分析與評價，從而可以很好地掌握各系統(tǒng)運轉(zhuǎn)情況。

提高設(shè)備可靠性。該系統(tǒng)可以對數(shù)據(jù)進行分析處理，對推土機各系統(tǒng)運轉(zhuǎn)狀況實時檢測，通過對數(shù)據(jù)的分析處理，完成了對推土機配備Task形態(tài)的科學(xué)分析與評價。在此基礎(chǔ)上，對設(shè)備實行保護檢驗或?qū)嵭屑夹g(shù)改革都可以做到有的放矢。

減少能耗、降低排放、節(jié)約成本。該系統(tǒng)在對數(shù)據(jù)進行分析處理后，可得到推土機設(shè)備工作狀態(tài)的綜合評估結(jié)果，從而可以確定設(shè)備運行狀況及性能狀況。該系統(tǒng)是一種先進、實用、經(jīng)濟、高效的監(jiān)測和診斷工具。

5結(jié)語

伴隨著我國產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化，推土機設(shè)備技術(shù)也愈來愈龐雜，在施工作業(yè)中，因為一些操作不當，造成了推土機無法運行等問題，增加了維修人員的負擔。如何對這些故障進行快速診斷和有效維修成為一個新的課題。為了解決這一問題，遠程監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)運而生。通過計算機和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)對推土機進行監(jiān)控，實現(xiàn)遠程控制和維護，提高維修效率。經(jīng)過現(xiàn)場試驗證明，該系統(tǒng)可以對推土機的故障進行有效檢測和診斷，提高了工作效率，同時也為企業(yè)減少經(jīng)濟損失。

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