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現有工程機械一體化監測系統常見的問題

現有的工程機械一體化監測系統和設備由于不具有通用性，因此經常出現各種問題，導致工程機械一體化監測系統的功能得不到良好的發揮，效率得不到提升。因此有必要認識到目前監測系統存在的各種問題，然后采取針對性的措施加以解決，目前工程機械監測系統及設備存在的問題主要表現在以下幾個方面。系統監測項目不夠齊全由于應用到工程機械一體化監測系統的各種配件不夠齊全，型號不一，類型不同，因此各種測量型的儀表組合并不能完全滿足工程機械的監測要求，從而造成對工程機械的一體化監測無法發揮擁有的功能，存在諸多問題，其中一個突出表現就是監測的項目不齊全。工程機械一體化監測項目涉及的范圍和領域非常豐富，常見的監測項目包含了電流、氣壓、電流、氣壓、油壓、油溫、水溫、轉速等,而對于這些項目僅僅依靠一個設備或者不同類型的設備組合是不行的，因此在系統監測項目不夠齊全，直接影響了工程機械一體化監測的效果和質量，例如關于電壓的監測設備就一般具有對油壓的監測功能，無法計算相應的流量和工作時間數等。監測設備質量不過關，無法實現系統的正常化多數用于工程機械一體化監測的設備在質量上由于無法匹配工程機械的性能和操作系統，因此其監測的儀表過多而且比較復雜，其面板的布置也相當不方便。現有的監測儀表大多是很多廠家外購的產品，其種類型號都是不同的，因此用于工程機械一體化監測的儀表種類繁多，質量上無法完全達到工程機械一體化工作的要求，而且由于大小，樣式存在差異，導致工程機械一體化的儀盤表看起來十分混亂，不容易觀察和監測到數據，直接影響到了工程機械系統運行的正常化，影響工程機械一體化的工作效率和質量。工程機械一體化監測設備容易損壞而出現故障在工程機械一體化監測設備運行過程中，由于種類、型號繁多，生產廠家不同導致其在工作中無法正常運行。再加上在運行中，如果工程機械的操作使用人員對于某個型號的設備的工作原理不能理解，或者理解不透，都會帶來種種問題。此外受到生產廠家技術水平的影響，監測設備由于工作環境不合理，不恰當，導致這些設備容易損壞和失效。如果工程機械在使用與操作過程中，一些監測系統的設備不能經常性的使用，就會導致這些設備在工程機械操作過程中失去作用，而操作人員只能在工程機械監測設備出現故障的情況下，完全依靠自身的經驗去判斷和操作，直接影響了工程機械的使用效率和質量。2.4工程機械一體化監測系統復雜不容易操作對于工程機械一體化的監測來說，提高其系統的操作性將是一個關鍵環節。目前很多機械上的監測系統都是安裝比較復雜的設備，在信息的傳遞上效率不高，傳遞所使用的方式也比較落后。例如有些監測設備的信息傳遞主要依靠管路傳遞，這些管路的使用不但增強了監測系統難度而且對于安全性以及信息傳遞的可靠性也造成影響。因此優化工程機械一體化的監測系統是十分必要的。

工程機械一體化監測系統的優化設計的內容

中央處理器可采用目前比較成熟的單片機處理種功能的軟、硬件技術。以日本東芝公司生產的單片機TMP87CH46N/47U為例，其ROM為16kB，RAM為512kB，有8個8位A/D轉換器，2個8位計時器和2個16位計時器等，且具有功能強大的指令系統，其RAM可實時采集并存貯機械在一定時間內的測量參數，需要時可通過處理器的輸出接口輸入到計算機內進行處理。顯示裝置可采用目前較為流行的彩色圖文液晶顯示屏，由于采用全固體器件，工作可靠，便于適應工程機械的使用要求。目前常見的此種顯示屏可具有內置國標漢字庫、串行通訊速率20k/s、指令代碼編程、16種顏色、單一電源供電等功能，而且可以以模擬與數字共同顯示方式顯示所測數據，即直觀，又準確，完全可以適應工程機械監測的顯示之用。控制裝置可隨時控制顯示模式，選定顯示參數，各測量參數即可固定顯示，也可按控制裝置的設定自動輪流顯示。系統開始工作后，各個傳感器直接將收集的信號進行轉換然后發送至處理器，處理器通過專家系統來進行數據分析并進行判斷，如果經過分析判斷系統為正常狀態，那么則繼續監測工作，如果判斷系統為異常，則開始報警。然后系統會自行開始對出現的故障和問題進行診斷，以發現其故障原因，并提示出可以采取的維修方式和方法。如果通過診斷發現不了原因，則需要將發生故障時的各種技術參數記錄下來，然后借助專家系統數據庫將這些故障記錄下來，從而形成知識庫。系統軟件設計系統軟件利用中央處理器自身的控制指令，用匯編語言編寫，通過編程器輸入CPU，機械啟動后，該系統自動加電啟動，經對各端口及寄存器進行初始化后，開始接收各傳感器傳來的數據，并對各數據進行處理，經端口檢驗，將接收到的數據與該端口測量參數的故障極限數據進行比較，若超出正常數據值，則經聲光方式給予報警，若所測數據在正常范圍內，則不予報警，并將數據存入RAM，然后將數據送入顯示模塊進行顯示。為有效利用該系統的功能，各測量數據由軟件設計自動存入其RAM內，需要時可通過系統的輸出接口輸入到外部計算機內，在計算機上對數據進行詳細分析，以進一步了解其工作狀況及故障發生時的情況。從以上分析來看，關于工程機械一體化監測系統的優化與設計應該根據工程機械自身的特點來進行，系統的優化設計的一個基本目標是要注重監測系統的可靠性有穩定性，要在注重經濟性的同時，采取一些相對簡單而又能應付惡劣工作環境的設備，從而提高監測系統的整體性能。

加強工程機械一體化的監測系統的優化設計，已經成為改善工程機械一體化作業精確度和效率的重要途徑。針對目前監測設備容易出現各種問題的實際情況，本文對于工程機械一體化監測系統的設計與優化，可以在某種程度上解決當前工程機械一體化操作帶來的問題，從而提高工程機械一體化運行的效率和質量。總之，隨著現代信息技術的發展，尤其是計算機技術的發展，將微電子控制技術作為核心的機電一體化監測技術必將在工程機械使用以及操作、改造中發揮重要的作用，極大推動工程機械自身性能的改進和技術的創新，這對于推動工程機械技術的發展，提高工程機械的使用效率，將產生重要的影響和價值。相信未來機電一體化技術在工程機械應用的領域和范圍將會更加的廣泛和深入，因此工程機械一體化監測系統的優化與設計作為一個理論與實踐相結合的研究課題具有深遠的意義。

本文作者：李國銘申寧工作單位：煙臺工程職業技術學院