工程机械的智能化趋势与发展对策

工程机械的智能化趋势与发展对策

摘要：随着国家科技的不断进步，工程机械智能化的发展必将是今后我国工程发展的道路和方向，而工程机械智能化的高低是体现我国工程机械发展的重要的体现。本文将对目前我国

工程机械智能化的现状进行相应的分析，并对其提出相应的对策，从而保证关系机械健康持

续的发展，最终促进我国经济的进步。

关键词：工程；机械智能化；发展趋势；对策

一、目前我国工程机械智能化发展的现状

工程机械智能化趋势体现为以下三个方面，其主要内容为工程机械的智能控制和单机集

成操作技术，工程机械智能化的检测、监控、远程诊断事故、预报、维护技术，以网络机群

为基础的智能管理和集成控制技术。

（1）工程机械的智能控制和单机集成操作技术。工程机械的智能控制和单机集成操作

技术主要包括以下内容：电液控制进行自动化换挡和变速的技术、将机电液进行一体化控制

的技术、无人操作的技术、可编程控制技术、全功率负荷传感的控制技术等。在应用工程机

械的领域内自动换挡系统越来越多，其能够使得工程机械的作业质量和使用效益得到有效提高，使得其使用性能得到改善，改善使用性能，使得操作人员不断减轻劳动强度。其中自动

换挡系统又可以划分为电液式和液压式。液压式主要是指把车辆的油门开度、行驶速度等行

驶过程中的状态参数进行油压信号的转换，然后通过油压信号来对换挡阀进行控制，实现自

动换挡。电液式主要是指把油门开度、行驶速度等行驶过程中的状况参数进行电信号的转化，然后将其输入到电子换挡中进行换挡阀的控制，最终达到自动换挡。

（2）工程机械智能化的检测、监控、远程诊断事故、预报、维护技术。电子监控和诊

断故障的技术是指对在线智能监控、预报、检测工程机械的状况，并进行故障的远程诊断和

维修。其目的是实现工程机械故障诊断和监控的自动化、数字化、智能化。自二十世纪以来，微型计算机得到了普及，大量国外的工程机械公司在工程机械的工作过程中开始使用微型计

算机，取得了非常好的效果。近几年来，很多国外的厂家将电子监控装备安装在了记录故障

数据的输出和存储接口上，工程机械的维修人员可以将故障的代码进行输出，然后加以分析，从而对故障点和故障类型加以确定。与其他国家相比，我国当前的工程机械在这个领域中的

应用和研究还不是十分突出，诊断故障的技术和电子监控的技术还处于发展和应用的初级阶段。

（3）以网络机群为基础的智能管理和集成控制技术。高等级的公路路面在施工过程中，因为施工机械的数量和品种都非常多，并且很多机械在运行状态方面具有随机性，在实际的

施工过程中，对施工项目进行最优化配置是始终都没有解决的问题。在必须由高性能、多机

种的机械进行联合施工作业的条件下，会使得施工机群增加投资，增加机械设备在使用方面

的费用，同时机群在作业协调方面的能力还能对工程的质量、进度、效益产生深刻影响。所以，在对机群加以调度和优化配置的过程中，应对机群的协同作业能力进行充分发挥，使得

施工成本大大降低，这在大型工程项目的施工过程中已经成为重要的研究问题。近些年来，

很多国内外的学者对此进行了大量研究，取得了很多的理论成果，但是因为没有科学的技术

手段，所以在项目的施工过程中还没有将理论研究成果进行充分应用，所以，在当前进行工

程化的积极开展性研究时十分重要的。目前，以网络机群为基础的智能管理和集成控制技术

在工程项目建设中应用是十分迫切的。这个技术主要包括：优化配置机群、进行智能化的调度、进行协同化的控制、数据的通信技术等等。

二、实现工程机械智能化的发展对策

在现代工程机械的行业发展过程中应对数字化技术、机器人技术、智能技术、网络技术、高性能技术进行综合利用，来对我国现在的工程机械加以系统化的性能提升和技术改造，并

充分对我国国情加以结合，结合技术和自主创新等相关技术来对工程机械的新型主导产品进

行研制，将我国原先的工程机械产品在尽短的时间内获得跨越式的发展，使得我国在工程机

械方面不断提高国际竞争力，形成产业化的生产模式。

（1）对微电子、计算机、多传感器、自动控制等技术进行综合利用，对工程机械中的

职能控制系统和集成操作技术进行控制，这中技术在工程机械的智能化发展趋势中具有核心

的地位，是关键性的单元技术，所以必须对其加以首先解决。

（2）对工程机械中的故障诊断系统和技术进行研究开发。通过对工程机械中的关键零

部件进行传感器的安装，从而对工程机械当前的工作状况加以收集，比如发动机的油压、油温、进气压力、水温、变速器油压、变矩器油温、在制动系统中的压力、在液压系统中的油温、在液压系统中的回油背压和燃油油量的运行参数等，并结合故障的不同类型，来进行不

同等级的光、声报警，来对工程机械的实际工作情况进行监视，如果出现了严重的故障而司

机却没有进行相应的防护措施，那么控制系统就能进行自动的停机，以此来保证安全建设。

（3）使用人工智能、微电子、计算机的网络通信等先进科学技术，使得工程机械的智

能维护和远程监控技术得到研究开发。通过对工程机械中出现的各种故障进行收集，对产品

的故障原因、模式、预防措施、机理进行综合分析，对各种容易出现故障的典型机械零部件

进行故障诊断方法和机理的研究，其中包括液压系统、动力系统、传动系统、轴承架、电器

元件、气制动阀、散热器、制动加力器等方面，在对典型零部件中的故障模式库进行建立和

数据库的构建基础上，使得工程机械能够建立起完备的诊断故障数据库，对机械进行远程的

维护和操作。

（4）对工程机械中智能管理体系和机群控制技术进行研究开发。项目施工的调度员应

该对这个系统进行详细的了解，使得其在车载中央的控制中心中可以对施工车辆的相关状况

进行了解，结合实际的情况再次优化配置对机群中的相关机械和车辆，实时进行科学的调度，对机械和车辆的运行路线、作业方式进行优化，对施工机械的保养和维修、故障的远程诊断

和维修能力进行提高。此外，这个系统还包括在施工的现场进行采集和处理相关的作业数据、优化配置机群、优化调度机群、协同化控制、机群的网络化通信、机群的智能化管理子系统。

（5）对机群进行控制的新智能机进行研究开发。该系统除了具有工程机械的一般功能

以外，还应该有下面的配置：故障的远程诊断和维护、机载智能化的监控、机群进行控制的

接收／发射移动装置，从而确保机器能够实现远距离的控制、自动保养维护、智能化的集成

控制等。

结束语：

综上所述，随着我国经济的不断发展，科学技术的不断创新和提高，从而有效的促进了我国

工程机械智能化的发展，而这一项技术的发展能有效的减少人类的体力劳动，进而实现人类

脑力劳动代替体力劳动，减少工程的施工时间，降低人力资源，实现自动化、机械化的发展，这也必定是我国未来发展的方向。

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