液压挖掘机监控系统的设计与研究

　　一、前言

　　随着液压挖掘机使用范围的越来越广泛，对于液压挖掘机监控系统的要求也越来越高。目前的监控系统依然处于比较早期的发展阶段，需要设计和研究一种新的，可以适应时代发展的液压挖掘机的监控系统。

　　二、国内液压挖掘机监控系统的发展现状

　　1、在国内自主开发的工程机械控制器中，长江挖掘机厂使用的WYl60B型液压挖掘机监控系统具有代表性。WYl60B型液压挖掘机监控系统是浙江大学与长江挖掘机厂合作，经过三轮试制和改进，研制出中国第一代机电一体化的液压挖掘机监控系统。机上装设了便携/固定两用式液压挖掘机工况监测和故障查找装置，该装置以MCS一51系列单片机为核心，能实时监测液压、动力、电气及其他部分的共计16路运行状态参数，在液晶显示屏上显示出电路模拟量参数具体值。当监控到故障信息时，根据装置内的故障经验库即可大致推出故障部位，并有声、光、图同时报警能力，通过控制匾板上的按键进行操作，能在液晶显示屏上以汉字的形式告诉操作员应采取的对策。

　　2、监控的参数包括液压系统、电力系统、动力系统和附属系统共16路参数，采用液晶汉字显示，在一片液晶屏上集中显示挖掘机作业过程中的全部参数，若永久固定于主机上，还可取代传统的仪表箱。DJX-OI监控系统由电子监控仪（简称主机），温度、压力、液位和转速等传感器，报警灯及蜂鸣器控制电路等组成。系统监控的工作参数有：温度、压力、发动机转速、车速等。

　　主要性能指标：

　　1）供电电源：电压DCl8～DC30V、最大功耗_<20VA，

　　2）监控路数：7路模拟量、8路开关量（可根据需要来扩展）；

　　3）监控项目：

　　温度监控：监控范围0～150℃、分辨率l℃、最大误差≤±3℃；

　　压力监控：监控范围O～40mPa、分辨率0.01MPa、最大误差蔓士2%；

　　电压监控：监控范围DCO～40V、分辨率0.IV、最大误差≤10.3V；

　　发动机转速监控：监控范围O～4000r/min、分辨率1 r/min、最大误差≤±l%：

　　车速监控：监控范围0～140km/h、分辨率l kⅢ/h、最大误差≤±1%；

　　角度监控：监控范围±900、分辨率10、最大误差≤士1 o。

　　3、通过对国内外具有代表性的液压挖掘机监控系统的分析，它们共同的功能是具有数据采集、工况显示、故障报警、掉电保存等，但在具体实现时，相对于国外的监控系统，国内的监控系统功能实现过于简单，不具有开放性，扩展能力过小。虽然都具有工况显示功能，但大多还是用字符显示，没有充分利用点阵式液晶屏的优点。总之，随着液压挖掘机智能化程度不断提高，其相应的控制系统会变得更复杂，具有开放性、通用性、易扩展性特点的监控系统愈加重要。