【导语】下面是小编整理的智能化工程机械通讯定位系统研究论文（共4篇），欢迎您能喜欢，也请多多分享。
篇1：智能化工程机械通讯定位系统研究论文
智能化工程机械通讯定位系统研究论文
【摘要】随着经济条件以及科学技术的不断发展，智能化的概念已经深入人心。工程机械智能化系统也逐渐的被广泛应用并受到了一系列的好评。本文对智能化工程机械通讯定位系统进行了相应的研究，并对该系统在使用过程中的优缺点进行了简单的介绍。
【关键词】智能化；工程；机械；通讯；定位系统；分析
近些年来，工程机械的发展十分的迅速，成为了人类开发利用资源和进行基础化建设的有力工具。如今，机械工程的发展进入了一个崭新的阶段，智能化也成为了工程机械发展的主要方向。工程机械的优良性与其核心的控制技术有着十分重要的关系。目前，我国的工程机械控制技术的发展还不够完善，对于工程机械的生产大部分也是对从国外进口的产品进行组装等，这就使得我国在设备技术上的资金投入量非常大。这些较为先进的机械工程技术也相应的存在着编程困难等问题。随着各行各业对信息的使用和传递的要求不断增加，智能化的定位系统等也逐渐在市场中占据了重要的位置。本文介绍一种新型智能化工程机械机群通讯与定位系统，该系统以基于32位嵌入式微处理器的智能监控器为核心，通过扩展GSM无线通讯模块和GPS全球定位系统，实现了机群作业的远程监控与全局调度功能。
1机群智能化通讯系统的体系和结构
机群智能化通讯系统主要有智能化机群通讯和定位系统两大部分，主要由各个单机监控器以及中心控制设备构成。每个使用设备都有自己各自的移动终端，并安装智能的监控系统。监控设备能够对机器的状态进行监控，对设备的状态进行现实，能够使机械设备中出现的问题快速的的一发现，并及时的得到有效的解决。除此之外。监控设备还能够接收GPS信号，对位置信息进行确定以及传送等等。同时，设备还配备有GSM无限调制解调器，能股根据系统的时间自动的进行位置信息的更新，并及时的进行发送等功能。该系统还能够通过控制中心对信息的传达对车辆等设施进行简单的操控。使用过程中更加的方便快捷。
2嵌入式工程机械监控器
智能化机群通讯与定位系统的核心是嵌入式智能化工程机械监控器。前如何监控系统是当前监控系统中比较受到欢迎的一种。嵌入式系统的主要功能和作用是对设备等进行实时的监控，能够保证在第一时间内了解设备和机械的运行情况，保证机械和设备的正常运转和安全的工作。另外，嵌入式系统还能够管理移动计算机，对数据进行实时的处理，减少工作的时间，并能够有效的提高工作的效率。嵌入式系统还有一大优点，就是能够辅助其他设备进行运转，从而完成自动化的运转方式。嵌入式系统和其他形式的系统进行对比有着明显的优势，嵌入式硬件以及嵌入式软件都有着内核小的优点。同时，嵌入式系统的专用性相对来说较强，软件也有着可裁剪和实时性等特点。嵌入式系统由于其内核较小等特点，也较为适合在恶劣环境中使用和工作，运行较为简单方便。监控器需要外接的扩展接口，通过这些外接线设备能够完成实时的监控以及接受发送实时信息等工作。外接控制器还能够从中现实设备的运行状态，在运行过程中是否出现故障等，还能够对故障自动进行诊断，对于系统的安全有着很高的保障。当系统处于废正常运行状态，或输入的数据不能够正常的进行运行时，系统将会自动的进行警告，以避免设备出现过于严重的问题和故障。在对机群进行检测的过程中，需要对个设备的移动终端有一二非常详细的了解，所以系统连接了GSM模块，GSM模块能够自动的向控制中心发送本机的状态信息，并且能够对控制中心的质量进行接受和完成。
3工程机械智能监控系统所具有的功能和特点
（1）CAN总线通讯CAN总线通讯能够将本机的运行状态进行监控，并以一定的周期规律性的像监控中心的显示器进行传输，具体传输的数据有速度、温度等。监控器也要每个一段时间就对相关的数据进行接受并进行统计和分析。（2）基本界面显示显示界面需要对设备的全部信息进行显示。也正因为如此，控制中心的基本显示界面分为三个主要的部分，分别是：系统的信息显示区、系统的状态显示区以及系统出现故障时的故障指令区。（3）GPS数据处理。（4）GSM通讯。（5）数据处理系统能够对反馈的是数据进行整理和处理，并将重要的数据进行保存和记录。（6）故障处理。
4GPS-GSM远程定位通讯系统
4.1GPS-GSM远程定位通讯系统的相关简介
传统的大型施工机群一般都是依靠施工人员的自身经验对机械和仪器的运行情况进行大概的判断，无法准确的.对机械出现的故障和问题进行排除和诊断，对工程施工等造成了一定的影响。而现在，随着科学技术的不断发展，远程控制系统以及远程监控系统的广泛使用，这种问题已经得到了有效的解决和控制，为生产和施工提供了高品质的保障，并在一定程度上提高了生产和施工的质量以及效率，促进了工程机械的良好发展。近几年来，GPS-GSM远程定位通讯系统被广泛的使用，最具有代表性的就是出租车公司的管理系统。出租车公司能够根据该系统对出租车的状体进行了解和检测，保证出租车的正常运行状态以及准确的了解出租车所在的地点。当然，在其他的生产和工程中对该技术也有着广泛的应用。相对比来说，我国在该方面的技术还有待提升。
4.2GPS的使用和连接
GPS的连接过程中包有着很多相关的专业知识，而GPS在什么样的情况下能够正常的进行连接和使用也是该系统在使用过程中的一个重要问题。由于远程定位通讯系统能够在不同的工作环境中农进行使用，所以在使用过程中的要求和条件也不仅相同。例如在路面施工工程中，由于施工距离较远的原因，GPS就需要能够连接到更远的距离，以保证控制中心能够完全的对施工现场的机械进行控制，保证施工的质量以及施工安全。传统的无线电和无线局域网都很难对这个距离进行信号的覆盖，所以采用GPS-GSM远程定位系统也是最为合适的选择。GPS在使用过程中，需要对信息进行传输。在传输过程中，信息以代码的形式存在，然后经过翻译显示在显示器上。而控制中心也能够通过显示器上传递过来的信息对施工状态进行了解和掌控。
4.3使用过程中的优缺点
GPS-GSM远程定位通讯系统具有先进的科学技术，在使用过程中的方便以及快捷是我们能够体会得到的。GPS系统能够接受世界任何地方的信号，在环境较为恶劣的地方尤为合适。同时，该系统还具有传输数据量小的优点。但是该系统在安装和使用过程中的资金投入也很大，并不适用于日常生活中的使用。另外，对于通讯较为频繁的业务也不是十分的适合。
5结束语
经济条件的不断好转以及科学技术的不断提高使我们的生活质量也随之提高。那么施工技术以及工程机械也在我们不知不觉中不断的改进，以满足我们日益提高的生活需求。智能化工程机械通讯定位系统就是科学技术和工程机械额发展的产物。该技术的提升使得施工过程中的管理明显得到了加强，对于机械在施工中出现的问题也能够及时的得到解决，使施工的质量和效率都有着明显的提高，为我们的生活和工作都提供了很大的帮助。
参考文献
[1]阮炜，章国宝，叶桦，马铸.工程机群的通信与GPS定位装置的设计与实现[J].东南大学学报（自然科学版），（S1）.
[2]刘敬猛，王田苗，刘淼，魏洪兴，陶伟，王晓君.嵌入式技术及其在工程机械监控器中的应用[J].工程机械，（06）.
[3]丁国强，周志立，贾鸿社，杨为民.工程机械技术现状与智能化信息化趋势[J].矿山机械，2003（08）.
篇2：工程机械智能化发展趋势论文
（1）工程机械智能化控制技术与单机集成化的发展趋势。工程机械智能化控制技术与单机集成化技术主要包括电液控制自动换挡变速器、编程控制、无人操作等技术。就我国目前的工程机械智能化发展趋势来看，其自动换挡技术在当前的应用更为广泛。该技术能够有效提高质量，为工程机械操作技术带来更多效益，并在技术应用上能够有效提高技术性能，减少传统工程机械的工作强度及工作量，对工作人员的工作负担也有一定的减轻作用。其中，自动换挡设备主要包含了液压式及电液式两种。液压式的应用模式主要是在汽车行驶过程中，将车辆的行驶速度、油门启动程度等参数转换为油压信号，从而利用油压信号来控制汽车的换挡阀，使汽车的换挡阀能够形成自动化换挡模式。电液式的应用模式能够把汽车行驶的速度、油门开度等车辆在行驶过程中产生的参数转换为信号模式，再将信号输入电子换挡控制器中，使电子换挡控制器来控制换挡阀，进而形成自动换挡模式，从而保障车辆行驶的安全性。电液式自动换挡技术能够与工程机械实现相互兼容，是目前工程机械实现电液一体化的重要趋势，也是创新智能条件的重要渠道[1]。
（2）工程机械智能化监控、维护、检测技术的发展趋势。工程机械的智能监控基本上以电子智能化为核心。该技术的主要应用是在线监控现场施工遇到的复杂情况，对工程机械执行一系列自动化监控，并对工程机械运转环节中的故障现象执行远程诊断及维修。该智能化工程技术的`主要目的是为了针对机械故障现象及现场监控工作进行数字化、智能化和管理化维护。进入20世纪后，微型计算机开始在全国普及应用。许多国外工程机械企业开始尝试应用微型计算机，并在多个领域及设备中开启实验环节。经过多年实验取得一定成果后，工程机械智能化运营模式开始受到工程机械行业的一致认可，并逐步应用于工程机械的各个领域，取得了十分可观的效果。近几年，许多国外厂家开始在故障数据源输出部位及存储部位上安装电子监控设备，以便维修人员能够在查找故障因素时，利用故障代码的输出与输入进行故障分析，从而更准确地找出故障因素及故障类型。与其他国家相比，我国当前在工程机械领域中的智能化监控应用还比较薄弱，其故障诊断技术及监控技术还处于初级发展阶段，且其智能化监控系统也未在国内得到广泛应用，一定程度上阻碍了我国工程机械设备的发展及完善[2]。
（3）基于网络机群的智能化管理。工程机械的应用范围十分广泛，在当前不同建设项目中都有着非常重要的应用。以公路施工来说，级别较高的公路路面在施工时，往往需要借助不同类别的施工机械设备。同时，很多机械设备施工过程中具有随机特征，使工程项目在实际施工过程中，无法针对施工项目形成专门的机械配置，致使施工单位在针对项目投入大量的设备资金时，该机械设备并未得到有效应用，成为当前我国工程机械应用常常遇到的难题。在面对需要高性能、多类型的施工项目时，该项目在施工设备上往往需要投入更多的资金。同时，机群在施工协调上，其由于机械设备较多，协调能力十分有限，对施工项目的施工质量、进度都有着直接的影响。因此，在施工项目的工程机械机群配置及优化上，需将机群的协同工作进行效益发挥，以此降低施工成本。近几年，在我国工程施工频繁出现问题后，已有专门的研究人士开始进行大量研究。虽然在工程机械上取得了许多理论成果，但至今还未有科学的完善手段。因此，在工程施工过程中，其理论成果还未得到有效应用。当前，以网络机群作为工程智能管理及集成控制是当前工程项目建设继续完善的问题。这项设备部件能够有效优化机群的配置模式，还能对施工进度进行智能化管理，对施工项目的施工进度及质量都有保障作用[3]。
篇3：工程机械智能化发展趋势论文
（1）技术综合利用。面对当下施工项目多元化的发展趋势，其单一的机械设备配置已无法满足当前项目的建设需要。为了使现代工程机械能够满足多元化的施工项目需求，我国工程机械需扩大应用范围，并针对数字化技术、智能技术、网络技术等技术进行协调设置，将其进行综合利用，以此改变传统工程机械的应用模式及范围，使工程机械向综合方向发展。在工程机械智能化技术的综合利用方面，工程机械需将控制系统与集成系统技术进行双向控制，以使该技术在智能化发展中形成核心技术及单元技术。综合利用各项技术不仅能够有效提高工程机械的性能系统，还能充分结合我国国情，将工程机械技术实现自主创新应用，促进工程机械新型主导产品的开发，使我国工程机械产品在实现智能化发展。同时，也有助于在短时间内形成跨越式发展，提高我国工程机械的竞争力，从而形成产业化形式的运营模式，为工程机械的未来发展市场打下良好的基础。
（2）工程机械故障诊断技术的开发与应用。故障是工程机械在运行过程中时常出现的技术问题。该问题不仅影响工程机械设备的正常运转，也给工程机械设备带来较大损耗。为了提高工程机械设备的稳定性，我国在工程机械设备中的重点零件部位装置相关的故障诊断传感器系统，以利用传感器对工程机械以往的运行状态进行收集。例如，检测发动机设备的油温、油压等，并对发动机关键系统中的液压系统、燃油量、制动系统等参数进行准确检测。同时，结合机械设备的不同故障类型，采用不同等级的报警装置，使工程机械在运转过程中能够得到有效监视。一旦发现故障现象，立即发出警报提醒，促使工程机械故障能够第一时间采取完善措施，并记录该故障因素，做好预防措施，减少机械设备的故障机率。
（3）应用人工智能、网络通信等科技技术。工程机械智能化发展与科技技术的支持及创新有关。工程机械的智能维护系统与远程监控技术必然需要得到科技技术的融入及支持，从而促使工程机械智能技术得到有效开发。在工程机械故障因素上，利用远程监视技术及传感器，能够有效发觉机械设备的故障因素。对此，工程机械设备科将收集设备故障因素，针对机械的故障因素、预防方式进行整体分析，对机械设备最常出现的故障现象及故障部位进行故障诊断。同时，根据故障机理进行研究，主要包括液压系统、设备零件、散热器、制动器等多个系统部位。再针对典型部件的故障现象建立完善的故障模式系统及数据库系统，为机械设备的故障因素建立完善的故障数据系统，促使机械设备在今后遭遇该故障现象时，能够有效利用智能化技术进行维护，有效避免盲目的维护方式。
（4）开发工程机械智能管理系统——机群控制系统。项目正式施工前，调度员需对该机械设备系统进行详细了解，详细掌握其中施工车辆的车载控制系统。结合当前的实际状况优化机群配置，合理规划机械设备及车辆配置，并定期进行科学调度，科学安排施工车辆及机械设备的运行轨道、操作方式。同时，要对现场施工项目所应用的工程机械设备开展定期维护及保养工作，加强对机械设备的管理工作，精准了解每台机械设备的故障因素，以提高工程机械的维修能力。此外，工程机械设备的智能管理系统，还可以在一定程度上对施工现场的施工数据进行有效采集，对其中的工作机群进行合理配置及调度，以做好协同控制，使机群之间形成良好的网络通信，从而形成智能化控制与操作。
（5）开发机群控制智能机系统。对于当前的智能化施工机群系统来说，机群控制智能系统除了需涵盖基本的工程机械工程外，还需要具备一定的智能机配置，如机群远程故障诊断系统、机群远程故障维护系统、机载智能化系统等装置。这些智能化装置能够使施工机群实现远程控制，并同时实现智能化控制，增强各个机群信号的接受强度及效率，也使机群在面对远距离控制时能够自动做好系统工作，自动执行维护保养工作，有效提升机群的工作效率。
3结束语
综上所述，与西方国家相比，我国工程机械智能化的发展起点较晚，且应用范围上还十分狭隘，在多个领域中都还尚未得到有效应用。面对当前我国建设规模不断扩大，工程机械走向智能化方向发展已成为必然的发展之路。这不仅是施工建设所需，也是社会进步所需。从我国当前工程机械智能化的应用趋势来看，我国当前应用较为广泛的为单机集成化、网络机群的智能化管理、工程机械智能化监控、维护、检测等技术，极大提高了施工项目的施工效率及质量。发展对策上，我国需实现综合技术的应用，开发工程机械故障诊断技术，将智能化工程机械应用人工智能、网络通信等，加大智能技术的应用领域及范围，加快工程机械的发展速度。
参考文献
[1]胡春毅，郭凯.工程机械的智能化发展趋势探究[J].科技致富向导，，（11）：112-114.
[2]刘利槟.工程机械的智能化趋势与发展对策研究探析[J].信息系统工程，2013，（4）：136-137.
[3]耿平，朱培坤.浅谈机械工程智能化的发展趋势[J].科技创新导报，，（2）：52-53.
[4]金坤.产业化进程中浙江省公共体育场馆的建筑设计特征研究[J].浙江大学，2013，（5）：34-36.
篇4：通讯科技在定位技术中的运用论文
通讯科技在定位技术中的运用论文
1 引言
焦炉四大车的通信方式大多采用无线或感应无线的通信方式。在感应无线的通信方式中，编码电缆既作为位置检测使用，又作为数据通信使用。将编码电缆应用在移动机车的定位上是相当成功的，但将其应用在数据通信上，其缺点是明显的。首先感应无线通信的工作频率较低(100kHz左右)，容易受到电气干扰；其次其通信环路过长，设备复杂，稳定性较差，成本高。近年来，无线电通信技术飞速发展，已由过去的模拟方式发展到现在的数字方式，其特点是硬件设备简单、通信速度快、通信误码率低。因此采用无线数据通信技术解决焦炉四大车的通信问题是未来的发展方向。
1.1通信技术
(1)扩频通信基本原理扩频通信，即扩展频谱通信(Spread SpectrumCommunication)，它与光纤通信、卫星通信，一同被誉为进入信息时代的三大高技术通信传输方式。扩频通信是将待传送的信息数据被伪随机编码(扩频序列:Spread Sequence)调制，实现频谱扩展后再传输；接收端则采用相同的编码进行解调及相关处理，恢复原始信息数据。(2)扩频通信的理论基础扩频通信的可行性，是从信息论和抗干扰理论的基本公式中引伸而来的。扩展频谱换取信噪比要求的降低，正是扩频通信的重要特点，并由此为扩频通信的应用奠定了基础。总之，我们用信息带宽的10 0倍，甚至10 0 0倍以上的宽带信号来传输信息，就是为了提高通信的抗干扰能力，即在强干扰条件下保证可靠安全地通信。这就是扩展频谱通信的基本思想和理论依据。
2 位置检测的基本原理
2.1编码电缆的结构
编码电缆由电缆芯线、模芯和电缆护套构成。芯线有两种，即基准线(R线)和地址线(G0线—G9线)。基准线R在整个电缆段中不交叉，地址线是按格雷码的编码规律来编制的，G0每隔2P交叉一次，G1每隔4P交叉一次，G2每隔8P交叉一次，以此类推，G9在整个电缆段中只交叉一次，P为依靠电缆本身能识别的最小长度。
2.2位置检测的基本原理
图1为编码电缆位置检测原理示意图。移动机车上安装一个天线箱(发射天线)，天线箱距离扁平电缆10 ~30 c m，天线箱发射的高频信号通过电磁感应被地面的编码电缆接收，R线为平行敷设的一对线，接收到的信号作为基准信号，G0 ~ G9在不同的位置有不同的交叉点，其接收到的信号在经过偶数个交叉后，相位与基准信号相同，在经过奇数个交叉点后，相位与基准信号的相位相反，若规定同相位时地址为“0”，反相位时地址为“1”，则在编码电缆的某一位置得到唯一10位的地址编码，此对应与机车的一个地址。例如图中G0~G9的地址码为:001…1。位置检测单元将地址码转换成十进制的米数，即可检测出机车离编码电缆始端的距离，从而得到机车的位置。
3 感应无线定位和通信系统
数据通信受到变频调速器谐波干扰，变频器工作时，作为一个强大的干扰源，其干扰途径一般分为辐射、传导、电磁耦合、二次辐射和边传导边辐射等，谐波的频率为几十千赫兹到几百千赫兹。主要途径如图2所示。从图2可以看出，变频器产生的辐射干扰对周围的无线电接收设备产生强烈的影响。下面介绍感应无线通信系统中数据通信和地址检测的模式，并说明变频调速器对感应无线通信干扰的原因。
3.1数据通信的模式
感应无线通信的工作频率为:地面站:79kHz，车载站:49k Hz，这个频率正好在变频调速器的谐波范围，于是产生了同频干扰。数据通信的流程如图3所示。由于地面站的数据是通过编码电缆发射的`，而编码电缆是单线圈结构，发射效率较低，要保证车上的接收质量，必须提高车上接收的灵敏度，因此车上的接收天线是多线圈的，并配有信号放大器，因此灵敏度较高，在接收地面站信号时也很容易接收到变频器的谐波，造成同频干扰。车上接收到错误的数据后就不能往地面站回发数据，只能等待接收下一帧数据。若干扰仍存在，通信就中断了。为了消除变频调速器的谐波干扰，常采用如下两种方法。
(1)增加一个参数一样的接收线圈。采用放大器差分输入(减法器)的办法来消除干扰，但同时也把有用的信号差分掉了，为了防止有用信号被差分(相减)掉，这两个线圈必须保持一定的距离。这样它们接收到的干扰信号就不相等了，因此，用差分相减的办法不能完全消除变频调速器的谐波干扰。
(2)采用无线扩频通信技术。其工作频率2.4GHz，避开了变频调速器谐波干扰，是一种彻底解决变频调速器的谐波对数据通信干扰的办法。本系统采用的就是无线扩频通讯技术。
3.2地址检测模式
感应无线通信系统中，编码电缆既用作地址检测，又用作数据通信，因此地址检测和数据通信只能分时进行，地址检测建立在数据通信之上。即在一个通信同期内，有一段时间用于车上调制器发送载波，以便地面站检测地址，如图4所示。由于变频调速器的干扰，车载站接收到错误的数据后不能回发数据，也就不能发送载波(用于地址检测)了，因此地址检测便不能实现。
3.3变频调速器的谐波对感应无线数据通信干扰
编码电缆既用作地址检测，又用作数据通信，通过编码电缆和车上天线箱的电磁感应实现车载站和地面站的数据交换。近年来，变频调速器在工业控制中得到了广泛的应用。但它工作时频率丰富的谐波对周围的设备带来了严重的干扰。其严重后果有:
(1)影响无线电设备的正常接受；
(2)影响周围机器设备的正常工作，使它们因接受错误的信号而产生错误动作。所以数据通信应采用抗干扰能力强，尤其是抗变频调速器谐波干扰的通信技术。
4 结束语
焦炉四大机车之间的数据通信采用无线扩频通信方式，有如下优点:
(1)抗干扰能力强，误码率低，提高了数据通信的质量；
(2)扩频通信设备所使用的芯片绝大部分是数字电路，设备集成度高，便于维护；
(3)工作在全球通用的、无需申请许可的2.4GHz的ISM波段上，波特率达19.2Kbps，既有效地避开了变频器等工业电器的干扰，又提高了通信的速度。因此，6#焦炉在四大机车定位技术中的应用是十分可靠的，具有很广泛的应用价值。
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