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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)展趨勢不僅意味著工程機械需改變傳統(tǒng)的運營模式，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)展展開探討。
關鍵詞：工程機械；智能化；發(fā)展對策
現(xiàn)代工程技術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(xiàn)代施工規(guī)模的不斷擴大，傳統(tǒng)的工程機械技術已難以適應施工項目的規(guī)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，融合目前的科學技術，納入智能化技術，使工程機械的監(jiān)控系統(tǒng)、檢測系統(tǒng)、預報系統(tǒng)、維護系統(tǒng)等能夠實現(xiàn)智能化管理，從而為現(xiàn)代施工項目提供更加高效的施工技術。
1工程機械智能化發(fā)展趨勢現(xiàn)狀
�。�1）工程機械智能化控制技術與單機集成化的發(fā)展趨勢。工程機械智能化控制技術與單機集成化技術主要包括電液控制自動換擋變速器、編程控制、無人操作等技術。就我國目前的工程機械智能化發(fā)展趨勢來看，其自動換擋技術在當前的應用更為廣泛。該技術能夠有效提高質量，為工程機械操作技術帶來更多效益，并在技術應用上能夠有效提高技術性能，減少傳統(tǒng)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行駛過程中，將車輛的行駛速度、油門啟動程度等參數(shù)轉換為油壓信號，從而利用油壓信號來控制汽車的換擋閥，使汽車的換擋閥能夠形成自動化換擋模式。電液式的應用模式能夠把汽車行駛的速度、油門開度等車輛在行駛過程中產生的參數(shù)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控制換擋閥，進而形成自動換擋模式，從而保障車輛行駛的安全性。電液式自動換擋技術能夠與工程機械實現(xiàn)相互兼容，是目前工程機械實現(xiàn)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(jiān)控、維護、檢測技術的發(fā)展趨勢。工程機械的智能監(jiān)控基本上以電子智能化為核心。該技術的主要應用是在線監(jiān)控現(xiàn)場施工遇到的復雜情況，對工程機械執(zhí)行一系列自動化監(jiān)控，并對工程機械運轉環(huán)節(jié)中的故障現(xiàn)象執(zhí)行遠程診斷及維修。該智能化工程技術的主要目的是為了針對機械故障現(xiàn)象及現(xiàn)場監(jiān)控工作進行數(shù)字化、智能化和管理化維護。進入20世紀后，微型計算機開始在全國普及應用。許多國外工程機械企業(yè)開始嘗試應用微型計算機，并在多個領域及設備中開啟實驗環(huán)節(jié)。經過多年實驗取得一定成果后，工程機械智能化運營模式開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領域，取得了十分可觀的效果。近幾年，許多國外廠家開始在故障數(shù)據(jù)源輸出部位及存儲部位上安裝電子監(jiān)控設備，以便維修人員能夠在查找故障因素時，利用故障代碼的輸出與輸入進行故障分析，從而更準確地找出故障因素及故障類型。與其他國家相比，我國當前在工程機械領域中的智能化監(jiān)控應用還比較薄弱，其故障診斷技術及監(jiān)控技術還處于初級發(fā)展階段，且其智能化監(jiān)控系統(tǒng)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）基于網絡機群的智能化管理。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非常重要的應用。以公路施工來說，級別較高的公路路面在施工時，往往需要借助不同類別的施工機械設備。同時，很多機械設備施工過程中具有隨機特征，使工程項目在實際施工過程中，無法針對施工項目形成專門的機械配置，致使施工單位在針對項目投入大量的設備資金時，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、多類型的施工項目時，該項目在施工設備上往往需要投入更多的資金。同時，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量、進度都有著直接的影響。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(xiàn)問題后，已有專門的研究人士開始進行大量研究。雖然在工程機械上取得了許多理論成果，但至今還未有科學的完善手段。因此，在工程施工過程中，其理論成果還未得到有效應用。當前，以網絡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(xù)完善的問題。這項設備部件能夠有效優(yōu)化機群的配置模式，還能對施工進度進行智能化管理，對施工項目的施工進度及質量都有保障作用[3]。
2工程機械智能化發(fā)展對策
（1）技術綜合利用。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法滿足當前項目的建設需要。為了使現(xiàn)代工程機械能夠滿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(shù)字化技術、智能技術、網絡技術等技術進行協(xié)調設置，將其進行綜合利用，以此改變傳統(tǒng)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的綜合利用方面，工程機械需將控制系統(tǒng)與集成系統(tǒng)技術進行雙向控制，以使該技術在智能化發(fā)展中形成核心技術及單元技術。綜合利用各項技術不僅能夠有效提高工程機械的性能系統(tǒng)，還能充分結合我國國情，將工程機械技術實現(xiàn)自主創(chuàng)新應用，促進工程機械新型主導產品的開發(fā)，使我國工程機械產品在實現(xiàn)智能化發(fā)展。同時，也有助于在短時間內形成跨越式發(fā)展，提高我國工程機械的競爭力，從而形成產業(yè)化形式的運營模式，為工程機械的未來發(fā)展市場打下良好的基礎。
�。�2）工程機械故障診斷技術的開發(fā)與應用。故障是工程機械在運行過程中時常出現(xiàn)的技術問題。該問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較大損耗。為了提高工程機械設備的穩(wěn)定性，我國在工程機械設備中的重點零件部位裝置相關的故障診斷傳感器系統(tǒng)，以利用傳感器對工程機械以往的運行狀態(tài)進行收集。例如，檢測發(fā)動機設備的油溫、油壓等，并對發(fā)動機關鍵系統(tǒng)中的液壓系統(tǒng)、燃油量、制動系統(tǒng)等參數(shù)進行準確檢測。同時，結合機械設備的不同故障類型，采用不同等級的報警裝置，使工程機械在運轉過程中能夠得到有效監(jiān)視。一旦發(fā)現(xiàn)故障現(xiàn)象，立即發(fā)出警報提醒，促使工程機械故障能夠第一時間采取完善措施，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、網絡通信等科技技術。工程機械智能化發(fā)展與科技技術的支持及創(chuàng)新有關。工程機械的智能維護系統(tǒng)與遠程監(jiān)控技術必然需要得到科技技術的融入及支持，從而促使工程機械智能技術得到有效開發(fā)。在工程機械故障因素上，利用遠程監(jiān)視技術及傳感器，能夠有效發(fā)覺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、預防方式進行整體分析，對機械設備最常出現(xiàn)的故障現(xiàn)象及故障部位進行故障診斷。同時，根據(jù)故障機理進行研究，主要包括液壓系統(tǒng)、設備零件、散熱器、制動器等多個系統(tǒng)部位。再針對典型部件的故障現(xiàn)象建立完善的故障模式系統(tǒng)及數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，為機械設備的故障因素建立完善的故障數(shù)據(jù)系統(tǒng)，促使機械設備在今后遭遇該故障現(xiàn)象時，能夠有效利用智能化技術進行維護，有效避免盲目的維護方式。
（4）開發(fā)工程機械智能管理系統(tǒng)——機群控制系統(tǒng)。項目正式施工前，調度員需對該機械設備系統(tǒng)進行詳細了解，詳細掌握其中施工車輛的車載控制系統(tǒng)。結合當前的實際狀況優(yōu)化機群配置，合理規(guī)劃機械設備及車輛配置，并定期進行科學調度，科學安排施工車輛及機械設備的運行軌道、操作方式。同時，要對現(xiàn)場施工項目所應用的工程機械設備開展定期維護及保養(yǎng)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(tǒng)，還可以在一定程度上對施工現(xiàn)場的施工數(shù)據(jù)進行有效采集，對其中的工作機群進行合理配置及調度，以做好協(xié)同控制，使機群之間形成良好的網絡通信，從而形成智能化控制與操作。
�。�5）開發(fā)機群控制智能機系統(tǒng)。對于當前的智能化施工機群系統(tǒng)來說，機群控制智能系統(tǒng)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(tǒng)、機群遠程故障維護系統(tǒng)、機載智能化系統(tǒng)等裝置。這些智能化裝置能夠使施工機群實現(xiàn)遠程控制，并同時實現(xiàn)智能化控制，增強各個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能夠自動做好系統(tǒng)工作，自動執(zhí)行維護保養(yǎng)工作，有效提升機群的工作效率。
3結束語
綜上所述，與西方國家相比，我國工程機械智能化的發(fā)展起點較晚，且應用范圍上還十分狹隘，在多個領域中都還尚未得到有效應用。面對當前我國建設規(guī)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，也是社會進步所需。從我國當前工程機械智能化的應用趨勢來看，我國當前應用較為廣泛的為單機集成化、網絡機群的智能化管理、工程機械智能化監(jiān)控、維護、檢測等技術，極大提高了施工項目的施工效率及質量。發(fā)展對策上，我國需實現(xiàn)綜合技術的應用，開發(fā)工程機械故障診斷技術，將智能化工程機械應用人工智能、網絡通信等，加大智能技術的應用領域及范圍，加快工程機械的發(fā)展速度。
參考文獻
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