工程机械远程监测与故障诊断系统

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工程机械的物联网应用实现设备互联和远程监控

工程机械的物联网应用实现设备互联和远程监控物联网（Internet of Things，简称IoT）的快速发展为工程机械行业带来了巨大的机遇和挑战。

利用物联网技术，工程机械设备可以实现设备之间的互联和远程监控，从而提升生产效率、降低运营成本、优化维护管理。

本文将探讨工程机械的物联网应用，并介绍其实现设备互联和远程监控的关键技术和应用场景。

一、概述工程机械是指用于土木工程和建筑工程等施工作业的机械设备，包括挖掘机、推土机、起重机等。

传统的工程机械设备通常需要人工操作和维护，存在效率低、安全风险高、维护成本大等问题。

而物联网技术的应用能够将这些机械设备连接到互联网，实现设备之间的互联和与操作者之间的远程交互，为工程机械行业带来了全新的变革。

二、实现设备互联的关键技术1. 传感器技术：传感器是实现设备互联的基础，通过采集工程机械设备的各类数据，如温度、压力、位移等，将其转换为数字信号，并传输给物联网平台。

2. 网络通信技术：工程机械设备需要与云端的物联网平台进行数据交互，因此，采用可靠、稳定的网络通信技术是必要的。

常用的通信技术包括4G、5G、以太网等。

3. 数据存储与处理技术：大量的工程机械数据需要进行存储和处理，以支持后续的数据分析和决策。

物联网平台需要具备高效的存储和处理能力，可以借助云计算等技术来实现。

三、实现远程监控的关键技术1. 数据传输和接收技术：物联网平台通过网络将工程机械设备采集到的数据传输给操作者。

操作者可以通过手机、电脑等终端设备接收和查看实时数据、报警信息等。

2. 远程操作技术：通过物联网平台，操作者可以实现对工程机械设备的远程操作，如开关机、调整参数设置等。

远程操作可以提高工作效率，降低安全风险。

3. 遥测遥控技术：通过物联网技术，操作者可以对工程机械设备进行远程遥测和遥控。

例如，可以通过视频监控实时了解设备的工作状态，通过遥控器进行设备操作。

四、应用场景1. 设备运营管理：物联网技术可以实现对工程机械设备的远程监控和管理，包括设备的定位追踪、工作状态监测、故障诊断等。

物联网在工程机械领域的应用分析_乔卉卉

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物联网促进工程机械业升级
工程机械作为装备制造业的重要组成部分，各国都非常重视工程机械产业的发展，对工程机械智能
0927 收稿日期： 2014-
责任编辑：车轩玉
DOI： 10． 13319 / j． cnki． sjztddxxbzrb． 2015． 03． 16
），女， mail： 1035008001@ qq． com 作者简介：乔卉卉（ 1991硕士研究生，主要从事状态监测与故障诊断的研究。E基金项目：河北省教育厅自然科学重点项目（ Zh2011228 ）； 2014 年国家自然科学青年基金（ 51405313 ） J］．石家庄铁道大学学报：自然科学版， 2015 ， 28 （ 3 ）： 8185．乔卉卉，马怀祥，胡红岩．物联网在工程机械领域的应用分析［
第3 期
乔卉卉等：物联网在工程机械领域的应用分析
83
图1
工程机械物联网架构
环境的了解。机械设备的作业环境与设备利用率、使用寿命及设备维护和保养方式息息相关。设备作业环境千变万化，要求感知灵敏、精确。实现高精度和高灵敏度的感知需要针对具体需要开发的传感部件和集成丰富信息采集和处理功能的物联网终端。工程机械物联网的基础感知器件可分为：用于实现主机角度、速度等测量的运动控制类传感器；用于对主机能源消耗情况和运行情况进直线或旋转运动的位移、位置、环境温度进行监测的工作环境类传感器。例如行监测的工作状态监测类传感器；用来对主机身份、 GPS 在压路机辅助管理系统中的应用、倾角传感器在泵车姿态控制中的应用、陀螺仪在臂架振动测量中 GPS 与陀螺仪在远程定位系统中的组合应用。的应用、 3． 2． 2 即插即用的标准化通信协议机械设备种类繁多，工程机械物联网的通信网络组成方式复杂，接入方式多种多样，没有统一的通信

863计划先进制造技术领域

863计划先进制造技术领域常州成果交流项目简介一、重大产品和重大设施寿命预测技术专题1. 石化设备的故障诊断与健康状态管理系统西安交通大学，徐光华成果简介：石化设备在复杂运行环境下的状态检测与故障诊断技术，具有独立知识产权的石化设备系统或分系统状态检测与故障诊断系统，可提高产品运行的稳定性、可靠性、安全性及使用效率和寿命。

2.基于风险与寿命的重要压力容器设计、制造和监控技术合肥通用机械研究院，陈学东，杨铁成成果简介：重要压力容器寿命和可靠性设计和风险、寿命分析集成技术，压力容器安全制造技术和实时动态监控技术。

3.工程机械远程实时状态监测与故障诊断关键技术上海交通大学，刘成良成果简介：工程机械远程实时状态监测与故障诊断信息采集、处理及发送技术，关键部件性能衰退监视和早期故障智能预示技术，基于GPS/Web-GIS的远程实时状态监测、预测预报与故障诊断平台和系统。

4.桥梁结构状态监测与故障诊断系统重庆大学，陈伟民成果简介：桥梁结构状态监测系统数据采集与处理技术，结构状态监测与故障诊断专家数据库，桥梁结构实时状态监测与故障诊断系统。

5.发电机组故障诊断与维修决策技术清华大学，褚福磊成果简介：发电机组常见故障分析技术与故障数据库，发电机组复杂信号采集与处理技术，发电机组状态检修方法和维修决策技术，发电机组状态监测与故障诊断系统。

二、智能机器人专题1. 机械臂立体定向手术导航系统研制单位：北京航空航天大学系统由计算机和数字导航机械臂组成，摆脱了传统立体定向框架，将手术规划、导航和操作平台三者统一，辅助医生实施脑部或胸腹部的活检、注药、放疗、切除等立体定向手术。

具有手术创伤小、定位精度高的特点。

项目进展：已完成工程化样机，进行了临床实验。

2. 低成本嵌入式机电控制器与驱动研制单位：北京航空航天大学控制器采用基于32位嵌入式处理器与超大规模可编程器件FPGA，实现了μm级精度的运动控制，具有较高的性价比。

可用于2-3轴车床、铣床的数字控制。

工程机械行业的数字化转型探索数字技术在设备制造和运营中的应用

工程机械行业的数字化转型探索数字技术在设备制造和运营中的应用近年来，随着科技的快速发展和数字技术的日益成熟，工程机械行业正面临一次前所未有的数字化转型。

数字技术的广泛应用不仅提升了工程机械的制造和运营效率，还为行业带来了更多创新和发展机会。

本文将探讨数字化转型对工程机械行业的影响以及数字技术在设备制造和运营中的应用。

一、数字化转型对工程机械行业的影响数字化转型给工程机械行业带来了巨大的变革和改进。

首先，数字化转型对设备制造过程产生了深远影响。

通过数字技术，制造商可以实现全面数字化设计和仿真，大大提升了产品的研发速度和质量。

数字化技术还为制造商提供了更高效的生产和供应链管理手段，实现了生产过程的精细化和柔性化。

此外，数字化转型还促进了工程机械产品的个性化定制，满足了市场对个性化需求的不断增长。

其次，数字化转型对工程机械的运营和维护也带来了革命性的改变。

传统的人工巡检和维修方式已经无法满足现代化工程机械需求的快速发展。

数字化技术的应用使得机械设备的运行状态可以实时监测和追踪，大大降低了故障率和维修成本。

同时，通过数字化技术还可以实现设备的远程管理和维修，提高了设备的利用率和运行效率。

总之，数字化转型为工程机械行业带来了更高的生产效率、更低的成本以及更好的用户体验，是行业发展的重要推动力。

二、数字技术在设备制造中的应用1. 数字化设计和仿真数字化设计和仿真技术是数字技术在工程机械制造中的核心应用之一。

通过CAD（计算机辅助设计）软件，工程师可以实现对机械产品的全面设计和优化。

同时，利用计算机仿真技术，可以对产品的结构、性能进行全面模拟和优化，大大减少了产品开发周期和风险。

数字化设计和仿真技术使得工程机械制造商能够更快地推出新产品，并提供更好的质量保证。

2. 智能制造和工业互联网数字技术在工程机械制造中的另一个重要应用是智能制造和工业互联网。

通过物联网技术和传感器的应用，工厂中的各种设备、机器人和工具可以实现互联互通，实现设备之间的协同工作和数据共享。

基于ZigBee和GPRS的液压设备远程故障诊断系统

ＺｇｅｗｒｌｓｅｓｒｎｔｒｎｒｎｍｉｎｎｏｍａｉｎｔｈｅｔａｌｄａｎｓｓｃｎｅｙｔｅＧＰｅｗｏｋｉＢｅｉｅｅｓｓｎｏｅｗｏｋａｄｔａｓｔｇｉｆｒｔｏｔｅｒｍｏｅｆｕｔｉｇｏｉｅｔｒｂｈＲＳｎｔｒ．Ｔｅｓｓｍｓｓｌｉｏｈｙｔｉｉｅｅｍｐ
中图分类号：Ｐ８；Ｈ１７Ｔ１１Ｔ３文献标识码：Ａ文章编号：０８０１（０２０－０８０１０ — ８３２１）９０４ —４
ＲｅｏｅＦａｌａｎｏｉＳｓｅｍｔｕｔＤｉｇｓｓｙｔｍｆｒＨｙｒｕｉｕｐｅｓｄｎＺｉＢｅａｄｏｄａｌＥｑｉｍｎｔＢａｅＯｇｅｎＧＰＳｃＲ
有低成本，低功耗，自组织网络等特［２１。将无线数据网
ＡｂｔａｔＩｒｅｏｓｌｅｔｅｐｏｌｍｆｅｇｎｅｉｇｖｈｃｅｙｒｕｉｙｔｍｔｕｔｒｓｃｍｐｅ，ｉｉｎｔｅｓｏｒｍｏｅｔｅｃｕｅｓｒｃ：ｎｏｄｒｔｏｖｈｒｂｅｏｎｉｅｒｅｉｌｓｈｄａｌｓｓｎｃｅｓｒｃｕｅｉｏｌｘｔｓｏａｙｔｅｖ，ｈａｓｉｎｔｅｓｏｉｅｔｙａｄＳｎｐｏｏｉｇａｋｎｆｒｍｏｅｆｕｔｄａｎｓｓｓｓｍｈｃａｅｎＺｇｅｒｌｓｅｓｒｎｔｒｎｓｏａｙｔｄｎｉｎＯｏ，ｒｐｓｎｉｄｏｅｔａｌｉｇｏｉｙｔｆｅｗｉｈｂｓｄｏｉＢｅｗｉｅｓｓｎｏｅｗｏｋａｄｅＧＰＳｎｔｒｓＴｅｙｔｒｂｓｄｏｈｏｔａｅａｄｈｒｗａｅｔｅｔｇｕｈｌｎＣｌｃｉｇｄｔｆｈｄａｌｙｔｍｏｋｂＲｅｗｏｋ．ｈｓｓｍａｅｎｔｅｓｆｒｎａｄｒｏｓｔｎｐｔｅｐａ．ｏｌｔａａｏｙｒｕｉｓｓｅｗｒｙｅｗｉｅｎｃ

架桥机远程电气故障诊断系统

之一的电气系统，一方面大都属于分立、有触点元件的由主梁、１号起重小车、２号起重小车、１号柱、２号柱、弱电控制，施工环境恶劣、工况复杂，易导致各种故３号柱、液压系统、电气系统、柴油发电机组以及安全障和问题，轻则影响施工进度，重则威胁人员安全；保护监控系统等部分组成；其作业主要有架梁作业和另一方面其故障的诊断和排查，主要依靠电气维修人纵移作业，其架梁作业的动作主要有：起重小车运行员和专家的个人经验水平，往往诊断效率低，既费工费至取梁位取梁、吊梁拖拉和对位调整落梁，纵移作业时，又延误施工进度。因此，建立必要的故障诊断系统，快速准确诊断故障，并迅速排除，保证架桥机的正常与安全施工，是公路、铁路施工人员以及架桥机电气
（３）在电气系统故障信息处理方面：应用远程电气
柱由架梁支撑转换走行方式、１号柱收缩、架桥机行走故障诊断系统。系统主要功能包括电气系统故障信息纵移过孔、到位后伸出并支撑Ｉ号柱，２号柱和３号柱采集、信息传递、信息处理、综合查询分析、专家知识由走行方式转换架梁支撑。图１为架桥机电气系统弱电库和系统集成接口等功能模块。通过本系统可以为电
部分，即电气控制系统框图。
气系统故障信息的采集、传递、处理和分析等提供一
个集成化应用支持平台，同时也能为管理人员与相关

基于网络的工程机械诊断系统

科
尹世清
科技论坛｝｝
基于网络的工程机械诊断系统
张金柱
ｆ、１黑龙江龙捷市政轨道交通工程有限公司，黑龙江哈尔滨１０７２黑龙江工程学院，５０６、黑龙江哈尔滨１０５）５００
摘要：随着无线通讯技术、基于模型的诊断技术、人机接口技术、电子技术和嵌入式系统技术的快速发展，工程机械诊断方式将产生巨大的变化。可以在工程机械正常行驶时的同时，通过网络远程地诊断和维护工程机械。分析了基于网络的工程机械远程诊断的现状、特点和发展趋势。关键词：远程诊断；网络；故障诊断码器。］程机械的信息如工程二制造厂数滩１机械维修的历史记录也存１１现代工程机械故障诊断存在的问题．ｉ程控ｌ据心远监中与保现代的工程机械一般装有自诊断系统。一储于服务器中。服务器有强养厂大的处理能力，能够评价工般可用解码器或发动机分析仪等设备与工程机车内械上的自诊断接口连接，读取存储在工程机械程机械的健康状态，议操建远程ｆ程测Ｕ远监ｌ诊断电脑中的故障诊断码。这样会出现下面的问题：作手是否需维护。如果发现１１１工程机械制造厂的诊断技术的不问题，会向操作手发出警诊断．．各智保ｌ无通网能养Ｌ线讯络车内标准，这导致维修厂诊断不同厂家的一程机械告。远程诊断与维护中心的与维ｆ：护顾｛ｉ维护技术顾问会帮助操作手分时增大维修成本。问；进诊｝先的断１１．２诊断作业要求将工程机械开到维修折故障的严重程度、出维．做厂，这对操作手来讲很不方便，可能要求操作手护或修理安排。若有必要，第二天来取工程机械，而排除故障只需一／ｉ诊断与维护中心的主机可ｈ对。１．．３整个诊断需专门的设备和专业的技将先进的诊断算法远程下１事分析ｌ故燃交等载到Ｔ程机械ＥＣＵ，成复完师完成，加了诊断费用。这增１１．．４诊断码信息有时不能满足准确的故杂的诊断Ｊ作；可以通知－也图Ｉ远程诊断与维护系统的物理结构障源。若有更好的工程机械诊断算法和策略能维修中心和救援服务部门，维护。车内诊断和维护模块可以处于待机状态，减少故障诊断所需的时间。排除故障和抢救伤者。１１．．５随着工程机械电控系统越来越复杂，远程维护系统有助于降低运行成本和提高也可以与远程中心通讯，传输诊断码和有关的查找故障的难度增大。一种现象是采用换件法行车安全。如及早地检轮胎气压是否过低，定传感器数据。远程诊断与维护中心还可以从其确何时需更换机油，时需更换制动衬片等等。何对它的资源获得信息，如从工程机械制造厂数据来诊断故障。Ｉ程机械修理和维护中心等。工程机械制１．在工程机械维护策略２现故障的及早预报可防止一些工程机械坏存道中心、：造厂的数据可用来帮助诊断与分析故障，反过现在的工程机械维护策略一般由修复性有时也可避免一些交通事故的发生，工程机维护和预防性维护方法或两者结合而成。对于械制造厂可以利１远程诊断与维护系统发现工来，远程诊断与维护中心向制造厂提供工程机ｆ＿｝Ｊ械失效数据。远程诊断与维护中心可为操作手修复性维护方法，工程机械是按需，即出现故障程机械的缺陷，完善工程机械保修系统。预约维修时间。后维护。这种方法有时很危险，因为小的故障若３程诊断系统远

工程机械智能故障诊断技术

工程机械智能故障诊断技术工程机械是指在土木工程、建筑工程、矿山开采、农业生产等领域中使用的各种机械设备，如挖掘机、装载机、推土机、压路机、铲车等。

这些机械设备在工程施工中起着重要作用，但是由于长期使用和各种原因，这些机械设备也难免出现故障。

而传统的故障诊断方法通常是依靠经验和技能，这种方式在效率和准确性上存在一定的局限性。

为了提高工程机械故障诊断效率和准确性，智能故障诊断技术应运而生。

一、智能故障诊断技术的概念和特点智能故障诊断技术是指利用计算机、人工智能、模糊理论等技术手段，对机械故障进行自动分析和判断，以实现快速、准确的故障诊断。

与传统的机械故障诊断方法相比，智能故障诊断技术具有以下特点：1. 自动化：智能故障诊断技术利用计算机程序实现自动分析和判断，不需要人工操作，可大大提高诊断效率。

2. 准确性高：智能故障诊断技术采用先进的算法和模型，能够准确地分析和判断机械故障，排除误判。

3. 效率高：智能故障诊断技术实现了快速诊断，能够在短时间内给出准确的故障原因和解决方案，极大地提高了施工效率。

二、智能故障诊断技术的应用智能故障诊断技术已经广泛应用于工程机械领域，以下是几个典型的应用场景：1. 挖掘机故障诊断：挖掘机是工程机械中最常见的一种机型，其故障也比较复杂。

利用智能故障诊断技术能够快速准确地分析和判断挖掘机的故障原因，减少停机时间，提高施工效率。

2. 装载机故障诊断：装载机是挖掘机之外使用较为广泛的一种工程机械。

利用智能故障诊断技术可以对装载机的各种故障进行快速诊断和解决，提高机械利用率。

3. 压路机故障诊断：压路机在工程建设中的作用也十分重要。

利用智能故障诊断技术能够快速定位压路机发生的故障，减少维修时间，在施工中得到有效应用。

三、智能故障诊断技术的发展现状和趋势随着工程机械市场的不断扩大和发展，智能故障诊断技术也在不断发展和应用。

现在虽然已经有了不少智能故障诊断系统，但在实际的应用中还存在一些问题和挑战。

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工程机械远程监测与故障诊断系统
作者：郑柳萍，梁列全， Zheng Liuping， Liang Liequan
作者单位：郑柳萍,Zheng Liuping(广西柳州职业技术学院,545006)，梁列全,Liang Liequan(广东商学院广东省电子商务市场应用技术重点实验室)
刊名：
工程机械
英文刊名：CONSTRUCTION MACHINERY AND EQUIPMENT
年，卷(期)：2007,38(7)
被引用次数：5次
参考文献(4条)
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2.廉晓阳;杨朴工程机械远程监控系统的应用分析[期刊论文]-公路 2004(04)
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4.史慧;王伟;高戈智能故障诊断专家系统开发平台[期刊论文]-计算机测量与控制 2005(11)
本文读者也读过(2条)
1.周璇.梁列全工程机械设备远程监控故障诊断系统的设计与实现 [会议论文]-2007
2.尹敏工程机械远程故障诊断及维护系统构架[期刊论文]-交通科技2010(z1)
引证文献(6条)
1.王大伟.薛仕丁机床故障检测与诊断研究[期刊论文]-科技情报开发与经济 2011(3)
2.于银奇.孙大刚.王军汽车起重机远程监控若干问题的探讨[期刊论文]-建设机械技术与管理 2008(12)
3.李彦伟Evotherm温拌橡胶沥青技术在石环公路中的应用[期刊论文]-建设机械技术与管理 2008(12)
4.Shaohong WANG.Tao CHEN.Jianghong SUN Design and realization of a remote monitoring and diagnosis and prediction system for large rotating machinery[期刊论文]-中国高等学校学术文摘·机械工程 2010(2)
5.张琦.曹江.赵华章.李焕良基于Internet的工程机械远程诊断维修系统的实现[期刊论文]-解放军理工大学学报（自然科学版） 2009(z1)
6.王永祥网络技术在旋转机械状态监测与故障诊断中的应用[期刊论文]-现代电子技术 2009(21)
本文链接：/Periodical_gcjx200707002.aspx。