工程机械设备智能化管理策略探究

工程机械设备智能化管理策略探究

1工程机械设备管理现状

(1)投资规模偏大。工程机械设备普遍具有体积大和重量大的特点,例如吊机、压路机等均是大型工程机械。此类机械设备的采购成本较高,在日常使用以及养护工作中均要投入大量的成本。随着机械设备使用时间的延长,需及时提取设备折旧费用。总体来看,工程建设项目中在机械设备方面所投入的成本较高。(2)机械设备的流动性较强。工程施工地点具有可变性,机械设备需及时转移至相应的施工区域,而转移流程较为繁琐、成本投入较高。桥隧工程在高度、承载能力等方面均存在明显的限制性要求,大规格的机械设备难以具备顺利通过的条件。现阶段,多数大型机械设备均配备自动行走功能,但实际运行环境复杂,依然需通过拖车等相关装置辅助转移,过程中易出现设备受损的情况,对机械设备的转移工作提出较高要求。

2工程机械智能化管理进程中的技术类型

2.1单机集成化操作与智能控制技术。在科学技术逐步发展的背景下,智能化成为多数行业的主流发展趋势,此时单机集成化操作与智能控制技术的应用优势逐步显现,其包含多重技术,各自均有其独特的应用优势。(1)自动换挡变速器技术。此项技术在现代工程机械设备领域取得广泛应用,在提高施工效率、优化机械设备性能等方面具有显著应用优势,其中以液压式和电液式两种较为常见。液压式自动换挡系统主要处理的是设备行驶速度、油门开度等一系列状态参数,采集此方面的信息再将其转化为油压信号,通过该信号控制换挡阀使其作出相应动作,实现自动换挡。电液式自动换挡系统则以控制器为主要硬件支持,利用该装置调控换挡阀,进而根据需求自动换挡。(2)无人驾驶技术。工程施工期间常遇到塌方区、辐射区等,易威胁到作业人员的生命安全。此时,无人驾驶技术在机械设备运行过程中所具有的优势逐步显现。在行业技术快速发展之下,自动控制、机器人等领域取得显著发展成果,且此类技术逐步向工程机械设备领域迁移,依托于定向导航和位置诱导原理,配套自动监控信息反馈处理系统,以计算机为执行主体,根据现有信息给出准确的判断,并自动调整机械设备的运行姿态,全程安全可靠。

2.2智能监控与故障诊断技术。智能监控与故障诊断技术可提供全天候的智能监控、远程故障诊断及维护等多重功能,对于维持工程机械设备的稳定运行具有积极意义,是工程机械设备监控智能化进程中的重要技术支撑。国内外在此方面的研究也持续深入,体现在智能化电子监控系统、多类型高精度传感器的融合等方面。传感器是重要的硬件组成部分,在全球传感器市场逐步向好的发展趋势下,一系列先进的传感器相继被应用于工程机械设备领域。多传感器融合技术充分整合了各类传感器的应用优势,可全面探测工程机械部件的运行状况,例如磨损程度、弹塑性变形幅度及压力等。工程机械设备是推动高效施工的关键,其在运行中应具有足够的稳定性,需最大限度降低故障发生率。为避免内外部因素对传感器所造成的不良影响,合理应用多传感器融合技术,多途径收集数据源,获得关于工程机械设备的海量信息,根据所得的信息判断工程机械设备的使用状况,工作人员以此为依据采取相适应的应对措施,维持工程机械设备的稳定运行。

2.3虚拟现实与机群控制技术。机群控制技术反映的是基于机群所形成的最优配置方案,以施工机群为核心,同时引入统计学、运筹学等相关领域的知识,经一系列分析与判断后创建相配套的系统目标函数,确定最优方法,从而得到相应的结果。通过机群控制技术的应用有助于增强机械设备间的协调性,确保各机械设备可稳定运行,由此创建完善的机群控制系统,满足技术可行性、施工便捷性、经济效益性等方面的要求。虚拟现实与机群控制技术是基于多类先进技术而形成的综合技术形式。其中,虚拟现实技术具备动态仿真的能力,可探寻机群的最佳配置方案,提高机群的工作能力;而机群控制技术侧重于对机械设备的实时监测与调控,以提高机械设备的应用水平,达到高效施工的效果。从虚拟现实的发展趋势来看,计算机仿真技术可为之提供可靠的技术支撑,加之全球定位系统的逐步发展与普及,相信虚拟现实技术的应用水平将持续提高,并在机械设备领域创造显著的应用效果。

2.4智能管理系统。大型工程项目的建设规模较大,具有工程投资多、施工覆盖面广、建设周期长等多重特点,为保证各项工作有序开展,在开工前需组织设计工作,兼顾材料、机械设备、人员等各项生产要素,编制科学的施工进度计划。施工现场环境错综复杂,难免遇到一些不可预见因素,对此需实施动态管理措施,合理调度施工机械设备,充分整合各项资源以形成最优的资源组合方案。而此方面的工作开展难度较大,对工作人员的综合素质提出较高的要求,为顺利做好此项工作需创建智能管理系统,面向机械设备等相关生产要素做好管理工作。

3工程机械智能化管理实现方法

3.1现场数据采集终端。根据上述所提的多方面需求,宜采用机械设备智能化管理系统,以GPRS等相关技术为依托,准确定位现场的机械设备,获取与工程机械设备有关的各项信息,再根据所得结果采取科学的调度措施,切实提高机械设备的智能化管理水平。现场数据采集终端的组成包含GPS定位模块、DSP数字信号处理模块及GPRS传输模块。各模块分别适配特定的传感器,该装置统一与系统的CAN总线对接,在获取检测结果后及时将信息传输给DSP模块,通过该模块对所得数据执行处理与分析。各模块的功能各异,彼此之间共同协作,由此创建机械设备的智能化管理模式。GPS定位模块主要功能在于确定机械设备的精确位置,并提供导航服务;GPRS模块具有封包的功能,在采集到相应的工程机械设备数据后将其统一传导至服务器端,以便进入后续处理环节;DSP数字信号处理模块则针对数据执行相应的处理,例如调制、压缩及滤波等,再对数据进行打包。通过三大模块的协同运行可高效完成机械设备数据采集工作。

3.2数据传输系统。数据传输系统可接收CAN总线传达的状态信息,再执行转码解析处理,将所得结果发送给服务器端。此外,用户也可根据实际需求发出远程控制指令,实现对机械设备的实时控制。

3.3设备远程监控系统。设备远程监控系统的作用在于打破时间和空间的约束,及时查看工程机械设备的运行状态,通过终端向用户呈现出工程机械设备的相关信息,具体包含位置、运行状态等方面的信息。若机械设备存在异常,监控系统也将实时呈现具体状况,以便及时采取应对措施。设备远程监控系统还提供了丰富的便捷化查询功能,用户可及时查找历史机械设备信息。

3.4设备信息管理平台。设备信息管理系统内置庞大的数据库,其储有与工程机械设备有关的各类信息,工程人员可根据信息掌握工程机械设备的运行状况,必要时可对重点信息加以标记。通过设备管理信息平台的应用有助于提高工程机械化管理系统的运行效率,给机械设备的运行保驾护航。

4工程机械智能化管理预期效果分析

本文通过对既有工程机械设备管理状况的分析,进一步提出智能化管理系统,在该系统的支持下可显著提高工程机械设备相关信息的收集效率,帮助工程人员及时掌握机械设备在位置、运行状况等方面的情况。总体来看,该智能管理系统的应用优势显著:(1)依托于GPRS数据传输等先进的技术,可提高机械设备监控的精准性,创建安全可靠的信息采集及传输通道,现场管理效率随之提高。(2)采集的数据可靠性强,具有丰富的研究价值。(3)通过现代化技术和高精度设备的融合,可深度优化硬件基础构架,为后续的系统升级奠定了良好基础。而基于系统模块化设计的方式提高了系统改造升级的效率。(4)数据处理系统可稳定运行,数据出错概率相对较低,系统的响应速度提高。从施工企业的角度来看能及时掌握现场情况,并依据需求发出远程控制指令,工程机械设备的使用效率随之提高,施工全程安全可靠,可避免安全事故的发生。

5结语

工程机械设备的合理应用对于现代化工程建设具有积极的意义,加强对机械设备的智能化管理是主流发展趋势。施工企业需顺时应势,持续提高智能化管理水平,积极引入先进的技术和设备,为工程建设而服务,创造高品质的工程项目。

参考文献:

[1]徐晓华.工程机械技术现状与智能化信息化趋势[J].内燃机与配件,2020(01):227-228.

[2]朱亚松.工程机械设备智能化管理初探[J].化工管理,2020(02):150.

作者:夏伟云 单位:中铁十一局集团有限公司