隨著監(jiān)控系統(tǒng)在小型挖掘機上的廣泛應用,對人-機-信息的交互要求越來越高?,F(xiàn)代小型挖掘機電子監(jiān)控系統(tǒng)除了需要考慮其具有的功能外,對其設(shè)計合理性、多功能性、易操作性等需要進行巧入考慮和探討,相關(guān)的技術(shù)點需要進行細致處理,否則在應用的過程中,就會發(fā)現(xiàn)存在各自各樣的應用問題。一個良好的電子監(jiān)控系統(tǒng)架構(gòu)能使開發(fā)人員對新功能擴展方便,使操作人員操作方便,使維護保養(yǎng)人員定位異常和錯誤方便,使小型挖掘機擁有者能即時了解其設(shè)備的使用情況。
現(xiàn)代監(jiān)控系統(tǒng)的功能需求
現(xiàn)代監(jiān)控系統(tǒng)一般由信號輸入部分(如模擬量信號、開關(guān)量信號等)、信號處理部分、控制器、監(jiān)控器及控制執(zhí)行機構(gòu)組成。由于液壓小型挖掘機工作環(huán)境惡劣,工況復雜,維護保養(yǎng)頻率高,故障發(fā)生不可避免,監(jiān)控系統(tǒng)要求具有以下功能:
(1)數(shù)據(jù)采集功能
系統(tǒng)需要采集液壓小型挖掘機的作業(yè)狀態(tài)信號。例如:發(fā)動機冷卻液溫度、液壓油濕度、燃油油位、空濾報警開關(guān)、電池電皮、預熱信號等。信號類型主要是模擬量信號、開關(guān)量信號、PWM信號等。
(2)總線通信功能
監(jiān)控系統(tǒng)作為機電一體化中電子控制系統(tǒng)的一部分,需要與主控制器、GPS遠程監(jiān)控平臺進行信息交互?,F(xiàn)代電子控制的主控制器及GPS通信模塊都采用總線控制系統(tǒng),監(jiān)控系統(tǒng)也需具有總線通信功能。
(3)人機交互功能
監(jiān)控系統(tǒng)使操作人員能夠通過顯示設(shè)備查看系統(tǒng)的工作信息,顯示設(shè)備應該具備較好的視角及可調(diào)節(jié)的亮度,適應不同光照環(huán)境的需求,并能夠進行報警指示信息顯示,顯示界面美觀,適應性強。顯示的界面要求視覺上不可見界面刷新過程,顯示的儀表盤要求指針指示正常。通過語種導航可選擇適合操作人員的語種,方便其對小型挖掘機進行操作。監(jiān)控系統(tǒng)應該具備按鍵輸入功能,使操作人員能夠通過按鍵進行各種控制操作,如通過使能小型挖掘機進行行走高低速切換,自動怠速切換,參數(shù)的標定等。
由于小型挖掘機設(shè)各較大,監(jiān)控系統(tǒng)應該配備倒車視頻輸入及顯示輸出,使操作人員能夠更清楚了解非可視區(qū)域的障礙信息,可W進行周圍環(huán)境的了解,増加操作的安全性。
(4)監(jiān)控系統(tǒng)具備一定的數(shù)據(jù)存儲能力
監(jiān)控系統(tǒng)需要顯示界面、文本及存儲工作參數(shù)、故障記錄歷史信息等。這些存儲信息需要通過非易失性存儲介質(zhì)進行存儲。所設(shè)計的監(jiān)控系統(tǒng)的存儲結(jié)構(gòu)需要具備:合理的設(shè)計、高利用率、高可靠性。
(5)系統(tǒng)軟件升級方便
液皮小型挖掘機的工作現(xiàn)場環(huán)境復雜,有時施工現(xiàn)場不具有拆裝設(shè)備的條件?,F(xiàn)代監(jiān)控系統(tǒng)提出能夠通過遠程監(jiān)控平臺進行遠程程序更新。在條件允許的情況下,也有可能要求通過在現(xiàn)場升級。傳統(tǒng)的通過在線程序升級的方式需要拆開設(shè)備,必須進行物理連接的方式不適合于現(xiàn)代電子監(jiān)控系統(tǒng)。因而,需要采用更好的系統(tǒng)軟件升級方式。
(6)故障記錄及存儲、故隋顯示及聲光報警等由于液壓小型挖掘機故障發(fā)生不可避免,因而需要通過故障報警的方式,指示操作人員進行必要的報警處理。通過文本提示能夠直觀指示出故障部位,方便維修人貴進行相應故障排除及處理。維修人員可W通過讀取存儲在存儲器中的歷史故障記錄查看故障發(fā)生的相關(guān)故障源,進行進一步的故障診斷及排查。同時,故障報警可W通過上傳到遠程監(jiān)控平臺,平臺操作人員也可W即時了小型挖掘機的工作情況,進行相應的故障處理。
(7)使小型挖掘機能進行遠程一、二、三級鎖車。當發(fā)生非正常的使用液壓小型挖掘機時,通過監(jiān)控平臺下傳的控制指令,監(jiān)控系統(tǒng)判斷小型挖掘機是否正在工作,可進行相應的一、二、H級鎖車。這樣可對租賃的車輛進行進一歩的限制管理,更大范圍的限制了小型挖掘機租賃市場的不規(guī)范行為。
(8)抗干擾能力
由于液壓小型挖掘機的電源來自蓄電池,在啟動和停止操作時,容易產(chǎn)生瞬變電壓,同時靜電干擾、電磁干擾等也可能損壞監(jiān)控系統(tǒng)的正常工作。所系統(tǒng)硬件設(shè)計必須考慮電磁干擾。