西安市市政设施管理局相伟荣710016
【摘要】随着社会的发展，科技的进步，很多领域已经广泛的应用了智能化技术。工程机械的施工技术在作业方式上呈现多样化，加上复杂的施工环境，所以现场存在一定的危险性，这就要求驾驶员具备高超的技术。所以，为了减轻驾驶员劳动的强度，保证人身财产安全，提高作业的效率，减少对环境的污染，很多国家致力于工程机械智能化和自动化的研究，并且取得显著效果，智能化技术在工程机械中已经得到大范围的应用。
【关键词】工程机械；智能化技术；应用
1.前言
工程机械在机械工业中是主要的组成部分,同时也是现代化建设中的重要设备,它不但具有先进的机器设备以及科学的手段,其发展的水平还可以影响并且制约建筑、能源、交通、国防、农业等基础设施建设,工程机械极大的促进了现代化建设的发展,提高建设工程的质量,加快经济的发展。我国的工程机械业在改革开放以来经过几十年的发展,历经了形成、发展段、饱和以及重组的一系列阶段,现在已经初步完成挖掘、铲土运输、工程起重、凿岩、路面、压实等多个机械产品的种类,在机械工业里形成了门类比较齐全的关键行业[1]。随着科技的发展进步和机械产品市场的激烈竞争,在工程机械的研发中,更多的智能化技术被注入到工程机械的研发中，智能化技术的使用成为了工程机械提高竞争力的重要手段。
2.工程机械的智能化组成系统
工程机械的智能化系统由传感装置、知识库、控制器组成。传感装置能够对环境信息进行采集；知识库是分析判断信息数据；控制器是能够自动控制工作装置。使用传感装置检测积土或者碎石等作业对象和作业的环境，再估算工作量，如估算堆积的积土或碎石体积和作业的面积等。然后把得到的数据录入计算机，通过知识库分析处理这些数据，制定出科学的作业计划。作业计划通过计算机给工作装置各发出不同的指令，进行正确的操作。若是作业现场已经具有智能化的工程机械装备，也无外部干扰，预期的环境状况理想时，就可以通过这个系统完成相对重要的一些作业任务。
工程机械在作业中，对象和环境的性质相对复杂，难以使智能化的工程机械设定的作业程序达到作业要求。例如地面状况柔软、坚硬、含水率、透水性都不相同[2]。尤其是进行爆破后产生的碎石、岩石的堆积物大小也各不相同，能够比较大的影响作业的进度。所以，在施工的过程中，遇到作业状况出现变化时，要及时对施工作业的计划进行正确的修改。在智能化的工程机械进行作业过程中，使用传感器监控施工作业的进程，再比较作业计划，当实际操作和计划出现偏差时，应该及时根据采集到的信息数据修改作业计划。
3.工程机械的智能化技术内容
工程机械的智能化技术内容有：自动识别作业对象、工作装置进行自适应性的控制等。自动识别作业对象的方法一般是利用超声波的传感器、图象分析等。超声波的传感器是采用超声波发射器对识别物发射超声波，利用接收器采集信号的传播速度，通过公式把对象物的距离测量出来。这个测量方法一般采用点测量模式，可以使用在比较小的范围进行测量，把测量的结果输入数据库存档，可以在制定作用计划的时候为准确把握作业对象的形状提供科学依据。激光扫描的方法类似于超声波的传感器测量的原理，激光具有很强的方向性，衰减又小，因此在测距装置上有很高的精确度。可是激光也有其弱点，就是容易被粉尘所影响，导致经常出现反射干扰状况，因此，在粉尘环境中使用激光测距器，容易出现测量误差，所以要采取标定法把干扰消除掉[3]。图像分析的方法，现在，图像视觉的传感器正在被各国科研工作者投入大量精力进行研制开发，这种传感器能够在比较短时间里收集到广泛的信息数据，而且能够根据要求识别数据，并且分析处理。例如，对于施工中经常使用的装载机，自动识别的方法是采用装载机上安装的视觉系统对作业对象所在位置、体积等进行识别，再通过车载计算机进行作业计划的制定，确定铲入位置以及运动轨迹。再由计算机智能发出指令对装载机运动轨迹进行控制，自动操纵铲斗进行挖取物料作业。通过装载机上安装的视觉识别系统确定自卸车所处的位置以及状态。再使用车载计算机对自卸车的移动轨迹进行准确的定位，明确发出指令后，装载机能够自动的沿着轨迹移动，装载机移动到预定的位置后，自卸车就会自动进行卸料作业。
4智能化技术在工程机械中的应用
利用微电子、计算机技术研制出了新型的智能系统，它把微电子、液压控制以及信息技术结合在一起。目前这种智能系统已经在工程机械的设计、生产得到广泛的应用,在很大程度上提高产品的机械性能和高科技的含量。例如CAN智能技术具有良好的运行特性、可靠性，设计独特，特别适合用于工程机械半主动变阻尼油气悬架的控制，利用CAN作为悬架间信息交换的通道，把集中控制变成分布式控制，简化了线束、器件的布置，提高了可靠性。又例如，新兴的蓝牙智能技术和新型的无线数据采集系统能够监测工程机械施工现场的状态，在一定的工作环境中，采用具有无线通讯能力的蓝牙和数据采集系统，能够避免使用有线电缆。工程机械在使用中,智能系统可以自动监测运行状态,当被外界干扰、受内部激励的时候都能够对参数进行自动的调整,使其保持良好的状态以及组织能力。特别是工程机械中的机群智能的系统能够把各类工程机械和传感器以及控制器进行组合构成智能的施工系统,这个系统不仅具有处理信息、反馈知觉和决策能力,还能够控制和指挥各种操作,在一定程度上减少了操作人员的工作强度和工作量,提高了工作效率，保证了施工质量。
5智能化技术中的机群智能化
智能化工程机械中的机群智能化是为了工程的施工项目更好的完成,实现资源配置的最优化、工作效率的最高化、工作质量的最佳化为最终目标而进行的智能化组合。通过对各种工程机械在单机状态下对工作质量、位置、进度等进行在线检测和故障诊断的智能化。主控站对施工任务的完成状态、机群的动态组织以及施工的动态优化进行调度管理,达到资源的最佳利用效果和施工效果的最优化[5]。机群智能化是利用单机的高适用性以及高可靠性的性能，进行智能的实时监控、自动调度,把最大的作业效率当成目标,把施工对象当成车间里的加工零件,完成了生产的高质量和高效率。机群智能化的灵活和应变能力非常能够适应变幻万化的现代市场形势。机群智能化把传统的工程机械的制造企业改变其单纯追求高性能的思路,能够实现了机械的联合智能化作业、施工质量最佳化、企业综合效益最大化。机群智能化技术还处在研究的阶段,但广阔的市场前景已经得到国内外的广泛关注。
6.结束语
目前，在工程机械里已经越来越多的使用智能化的技术。可以说在工程机械里智能化的技术使用水平高低直接影响工程机械的自动化水平高低。智能化技术逐渐成为工程机械实现现代化程度的重要标志。研究工程机械的智能化技术，进行推广应用，不仅能够加快施工的进度，符合现代化安全、节能、环保等施工要求，有着非常重要的作用，而且还能满足我国在构建社会主义资源循环型的社会要求，所以应该重视智能化技术的研发，促进社会经济的发展进步。
【参考文献】
[1]林琛.分析工程机械智能化的技术[J].四川建材.2009.35(04):43-44
[2]苏丽丹.智能控制技术在工程机械上的应用[J].黑龙江交通科技.2009(03):115
[3]靳智明.论工程机械的智能化发展[J].辽宁工程技术大学学报(自然科学版).2008.27(S1):257-259
[4]李学忠,孙宽.工程机械产品的自动化与智能化控制——信息技术在工程机械上的应用综述之一[J].工程机械.2009.40(07):49-56
[5]舒志兵,高延荣,卢宗春,汤世松.自动化专业智能化的发展趋向[J].自动化博览.2010(08):16-18