淺析智能起重機(jī)的控制系統(tǒng)與關(guān)鍵技術(shù)

葛靜

摘 要：隨著我國社會的不斷進(jìn)步，起重機(jī)已經(jīng)成為我國許多行業(yè)都需要應(yīng)用的機(jī)械設(shè)備。在相關(guān)技術(shù)不斷完善的過程中，起重機(jī)在傳感器技術(shù)和人工智能技術(shù)的幫助下，也逐漸向著智能的方向發(fā)展。相較于傳統(tǒng)起重機(jī)，智能起重機(jī)可以實(shí)現(xiàn)感知、分析、決斷以及控制等一系列功能，從而更好的適應(yīng)不同環(huán)境之下的工作。本文對智能起重機(jī)的定義進(jìn)行了簡述，并對其功能以及特點(diǎn)進(jìn)行了簡單的分析，在此基礎(chǔ)上，對智能起重機(jī)的控制系統(tǒng)以及關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了探討，希望可以為讀者提供一些參考。

關(guān)鍵詞：智能起重機(jī)；控制系統(tǒng)；關(guān)鍵技術(shù)

引言：隨著我國經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，起重機(jī)在制造業(yè)、倉儲業(yè)以及物流業(yè)等行業(yè)中都得到了非常廣泛的應(yīng)用。隨著傳感技術(shù)以及人工智能技術(shù)的進(jìn)步，越來越多的發(fā)達(dá)國家開始應(yīng)用智能起重機(jī)開展工作和生產(chǎn)。在這個(gè)過程中，智能起重機(jī)對于我國的制造、物流等行業(yè)都有這非常大的幫助。為了更好的提升起重機(jī)的數(shù)字化和智能化水平，從而更好的提升我國相關(guān)行業(yè)的運(yùn)營能力、降低維護(hù)需求以及降低生產(chǎn)成本，對智能起重機(jī)的控制系統(tǒng)與關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行研究有著非常重要的意義。

一、 智能起重機(jī)的概念簡述

作為常規(guī)起重機(jī)的一種升級產(chǎn)品，智能起重機(jī)與傳統(tǒng)起重機(jī)最大的區(qū)別在于智能起重機(jī)不但可以有效的降低工作人員的體力勞動，同時(shí)也可以輔助和代替工作人員的腦力勞動。概括來講，智能起重機(jī)就是通過傳感器與人工智能軟件，來是起重機(jī)在一定程度上具備感知、分析以及最終的控制功能，通過這樣的形式來將工作人員與起重機(jī)、貨物進(jìn)行有機(jī)的結(jié)合，從而更好的提升工作效率。在實(shí)際應(yīng)用的過程中，智能起重機(jī)可以更好的適應(yīng)不同環(huán)境之下的工作，并很好的代替起重機(jī)操作人員來對不同的情況進(jìn)行判斷，最終順利的完成起重工作。

二、 智能起重機(jī)的特點(diǎn)與功能簡析

通過科學(xué)的設(shè)定，智能起重機(jī)可以自動的完成自身的移動以及重物的搬運(yùn)等工作，在此基礎(chǔ)上，智能起重機(jī)的控制軟件還需要具備較好的可編程性以及自動故障診斷功能。為了更好的實(shí)現(xiàn)這些特點(diǎn)，對智能起重機(jī)進(jìn)行規(guī)范的過程中，其研究范疇?wèi)?yīng)該涵蓋智能控制、監(jiān)測以及管理等一系列科學(xué)。在實(shí)際應(yīng)用的過程中，智能起重機(jī)的工作流程通常為在操作人員的設(shè)置之下，自動前往取物地點(diǎn)，將重物吊起一定高度后，再按照固定的路線將重物搬運(yùn)至設(shè)定好的地點(diǎn)并卸載。在這個(gè)過程中，操作人員只需要對不同的任務(wù)信息進(jìn)行接收并下達(dá)不同的指令，即可輕松的完成整個(gè)搬運(yùn)工作。

三、 智能起重機(jī)控制系統(tǒng)的架構(gòu)

在實(shí)際的應(yīng)用過程中，智能起重機(jī)控制系統(tǒng)可以根據(jù)其涵蓋功能分為設(shè)備級、工廠級以及遠(yuǎn)程管理級這三個(gè)不同的構(gòu)架等級。在這三種等級之中，設(shè)備級系統(tǒng)通常是針對某一臺智能起重機(jī)的控制系統(tǒng)，也可以理解為某一臺智能起重機(jī)自身的運(yùn)行監(jiān)控管理平臺。在這樣的情況下，設(shè)備級系統(tǒng)可以對下屬設(shè)備的運(yùn)行進(jìn)行全面的監(jiān)控以及管理，以此來更好的保證下屬設(shè)備可以在自動運(yùn)行的過程中可以很好的執(zhí)行控制中心所下達(dá)的各種指令，并把作業(yè)過程中各種數(shù)據(jù)及時(shí)的傳送到上級平臺。

工廠級控制系統(tǒng)作為設(shè)備級控制系統(tǒng)的上級系統(tǒng)，通常會連接廠區(qū)內(nèi)復(fù)數(shù)數(shù)量的設(shè)備級系統(tǒng)以及工廠級的服務(wù)器。在良好的網(wǎng)絡(luò)連接狀態(tài)下，工廠級控制系統(tǒng)可以對各個(gè)設(shè)備級控制系統(tǒng)的工作狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)控，并對設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)以及工作情況進(jìn)行相應(yīng)的記錄，通過這樣的形式來幫助操作人員對設(shè)備進(jìn)行不斷的調(diào)整。通常情況下，工廠級控制系統(tǒng)將會處于整個(gè)廠區(qū)的主控制室之內(nèi)，由于其計(jì)算量較大，因此對于計(jì)算機(jī)自身的運(yùn)行穩(wěn)定性和計(jì)算速度具有很高的要求，在此基礎(chǔ)上，還需要配備通訊設(shè)備以及內(nèi)部監(jiān)控軟件。

遠(yuǎn)程管理系統(tǒng)是在工廠級系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，通過VPN網(wǎng)絡(luò)來對各個(gè)工廠級所屬設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控以及管理。通過這樣的形式來更好的掌握各個(gè)工廠級設(shè)備的運(yùn)行情況，除此之外，遠(yuǎn)程管理系統(tǒng)還需要對工廠級設(shè)備的運(yùn)行過程中的數(shù)據(jù)進(jìn)行儲存，并建立相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫。通過這樣的形式，操作人員可以更好的對各級設(shè)備的使用情況進(jìn)行了解，并針對性的開展維護(hù)保養(yǎng)等工作，從而更好的提升智能起重機(jī)的使用壽命和工作狀態(tài)。

四、 智能起重機(jī)的關(guān)鍵技術(shù)

（一） 安全監(jiān)控及遠(yuǎn)程服務(wù)技術(shù)

在應(yīng)用智能起重機(jī)的過程中，安全、效率以及成本一直是企業(yè)重點(diǎn)關(guān)注的問題，在這樣的情況下，通過應(yīng)用安全監(jiān)控以及遠(yuǎn)程服務(wù)技術(shù)可以更好的對智能起重機(jī)可能存在的故障進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)控，并在此基礎(chǔ)上對其進(jìn)行遠(yuǎn)程的故障診斷，通過這樣的形式來更好的保證整個(gè)起重機(jī)的安全，同時(shí)不斷提升其作業(yè)的效率。

除此之外，安全監(jiān)控以及遠(yuǎn)程服務(wù)技術(shù)還可以對智能起重機(jī)運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行長期的監(jiān)控以及幾率，操作人員和技術(shù)人員可以根據(jù)這些長期實(shí)際作業(yè)數(shù)據(jù)來更好的了解智能起重機(jī)的優(yōu)勢和不足，從而為優(yōu)化智能起重機(jī)設(shè)計(jì)和操作提供重要的數(shù)據(jù)參考，并為智能起重機(jī)管理質(zhì)量的提升打下良好的基礎(chǔ)。

（二） 貨物信息識別技術(shù)

隨著人工智能技術(shù)的不斷發(fā)展，在智能物流領(lǐng)域中貨物識別技術(shù)得到了越來越廣泛的應(yīng)用。目前，貨物識別技術(shù)是包含物品信息的編碼、編碼采集、標(biāo)識以及管理等一系列技術(shù)的綜合型技術(shù)。在面對不同的貨物時(shí)，通過采用不同類型的包裝來達(dá)到信息是別的目標(biāo)，才可以保證智能起重機(jī)進(jìn)行良好的自動搬運(yùn)作業(yè)。在作業(yè)工程中，通?？梢詫⑵鹬貦C(jī)搬運(yùn)的物品大體分為卷、箱、捆、盤以及散裝物料等幾個(gè)不同的類型，在進(jìn)行搬運(yùn)的過程中，常用的識別方式包括條碼識別、REID射頻標(biāo)簽以及圖像識別、圖形格式信息識別等不同的技術(shù)，起重機(jī)可以通過上述技術(shù)得到很好的識別各種包裝形式的物品，并針對性的采用不同的搬運(yùn)方案，以此來更好的完成搬運(yùn)任務(wù)。

（三） 吊具防搖技術(shù)

在自動化生產(chǎn)的過程中，智能起重機(jī)吊鉤的位置是否精確，將會直接影響到搬運(yùn)作業(yè)的安全性和效率。同時(shí)，在起重機(jī)進(jìn)行搬運(yùn)的過程中，由于加速減速等情況的存在，吊鉤還會發(fā)生一定的擺動，這對于保持吊鉤位置精確是非常不利的。在這樣的情況下，吊具防搖技術(shù)的應(yīng)用對于智能起重機(jī)安全作業(yè)和高效作業(yè)有著非常重要的意義。目前，我國智能起重機(jī)行業(yè)中對于橋式起重機(jī)防搖技術(shù)的研究和應(yīng)用還存在較大的提升空間，對起重機(jī)吊具防搖技術(shù)的通用性以及便捷性進(jìn)行研究成為了設(shè)計(jì)人員的必然選擇。

結(jié)語：隨著相關(guān)技術(shù)的不斷發(fā)展，越來越多智能化的工程機(jī)械投入使用為我國的社會進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供了非常大的幫助。作為智能化工程機(jī)械的一種，智能起重機(jī)的應(yīng)用雖然可以很好的提升許多行業(yè)的作業(yè)效率，但依然存在一些提升空間，需要相關(guān)的科研人員和設(shè)計(jì)人員不斷進(jìn)行更加深入的研究。

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