物联网技术在工程机械及施工领域的应用

物联网技术在工程机械及施工领域的应用

吴高盈

中国水利水电第一工程局有限公司 云南，昆明，650000

摘要：本文以工程机械及施工为研究对象，探讨了物联网在该领域的技术应用。首先介绍了物联网技术的基本概念，然后结合工程机械的具体应用场景，阐述了物联网技术在该领域的实际应用，通过对于物联网技术的深入探讨，为工程机械及施工领域的相关企业提供一些参考和指导，促进中国“智”造的实现。

关键词：物联网技术；工程机械；施工应用

引言：在工程机械及施工领域，通过物联网技术，可以实现工程机械设备的智能化、联网化和信息化，提高设备的安全性、稳定性和可靠性，为企业实现生产流程的自动化和智能化提供了解决方案。同时，物联网技术可以大大提高设备和人员的交互性和沟通效率，使得机械设备能够更好地满足市场需求和客户需求。因此，物联网技术在工程机械及施工领域的应用对于提高企业的生产效率、降低成本和提升竞争力等方面都具有非常重要的作用。

一、物联网概念

所谓的物联网，主要指的是:运用各种信息感应器、全球定位系统、射频识别技术等，对所有需要监控、互动的物品和过程进行信息收集，搜集声、光、温、电、热力学、化学、生物等各类数据信息，并利用各种可能的联网手段，来实现物与物、物与人之间的泛在联系，并以此实现人们对物体和过程的智能认知、识别与管理的目的[1]。狭义的工程机械物联网，主要是指使用网络通信，以达到对工程的机械智能识别、定位、监控和管理的目的，将射频识别技术（RFID）、传感器技术、智能技术等技术运用到对象之间，从而构成了一个信息交换网络。物联网指的是将电子设备、传感器、控制器和因特网连接的物理设备、连接设备、车辆、智能设备等嵌入其中，使工程机械、技术服务工程师、制造厂之间可以实现异地、远程、全天候的运营的物联网系统。

二、物联网在工程机械领域的应用

1.工程机械集群管理

工程机械集群管理主要采用的是工程机械物联网管理的方式，利用集群管理对多个节点进行处理，从而能够在集群节点之间实现功能调用、数据传递。构建一个对集群节点信息的详细监控，对各类机械设备展开管理，快速地统计工程机械的总量，然后统计出现设备故障的机械设备，并做好相应的数据统计与备份[2]。采用集群技术的集群系统，则可以扩展到包括成百上千个 CPU的多台服务器，其扩展能力具有显著优势。当一个节点出现故障而不能为用户提供服务的时候，可以通过调用其他的服务节点，使用户能够及时地获得所需要的服务，提高了用户的可用性。在群集的总体负载超出群集的实际容量时，也可以增加其他节点。通过对装备进行动态管理，不仅可以有效地控制装备的费用，而且可以为管理者提供决策参考。此外，通过对系统进行综合、统一的管理，可以让设备以最好的方式进行操作，以最好的状态对工程机械进行管理，大幅度地降低设备的损耗，降低设备的维护成本。

2.工程机械状态监测

工程机械是我国装备工业中的一种重要设备，它广泛应用于国防工程、道路交通、能源工业、矿石开采以及建筑设施等领域。以对工程机械设备的基本运行状态进行识别，提高机械设备的生产效率为目标，将系统的整体层次划分为三层结构，按照顺序可以表达为感知层、网络层、应用层[3]。感知层主要利用传感层的技术节点定位算法，来获得传感器的节点坐标，利用感知周围的信息、计算处理信息等方式，来实现与邻居节点之间的通信和信息交换，使用一种科学、合理的数据采集方式，来获得准确的机械设备运行状态数据。所采集的数据主要经过传感器网络，集成到机械设备运行状态数据采集装置中，再由网络层传输到应用层中，实现数据的机密性、完整性和可识别性，进而实现数据的在线传输和存储。

3.外协队设备跟租赁设备管理

要想对外协作团队的机械设备进行有效的管理，就要从源头入手，严格实行外协团队准入制度，尽可能选择具有一定业绩、实力和信誉的外协团队。在签订劳务合同的时候，要明确项目经理部对外协团队机械设备的监管权限和奖惩措施，并且要对外协团队应该配备的机械设备的类型、数量、机况和操作人员的技术水平做出规定，机械设备的租赁要遵循先内后外的原则，在确定双方职责的基础上，签署合同，并在合同中注明工期、价格、费用等内容，一旦出现违约，物联网会及时采取奖励和惩罚措施，把费用控制在一个合理的范围之内。将公司现有的设备充分利用起来，通过市场来调剂余缺，如果在本公司内部不能解决这些问题，就可以尽可能地考虑向设备商租赁，租用的设备应该选择整机性能好、故障率低、维修方便的设备，以物联网为基础对设备的租赁进行管控，这样可以让设备的运营管理变得更加透明化，从而可以延长设备的使用寿命，降低设备维修成本，让设备的完好率得到全面提升。与此同时，物联网各个项目部要加强对设备的现场管理，对设备进行有计划的维护，防止出现的设备事故和被动的维护，让设备的运营管理更加透明，延长设备的使用寿命，减少设备的维护费用，全方位地提升设备的完好率。

4.基于大数据的决策支撑服务

以大数据为基础的管理支持服务，既是为企业服务，也是为用户服务。从使用者的角度来说，利用该系统，使用者可以随时掌握设备的工作状况，并能对设备进行实时监测，为设备的管理、预测和维护等工作提供有力的数据支持。以工厂数字化为基础，物联网技术可以为工地的机械管理提供大数据技术与服务，对生产过程中产生的数据展开智能分析，从中发现生产过程中存在的问题，并与计算模型相结合，给出科学的数据建议，为企业的管理提供数据支持，从而达到降低成本、提高效率的目标。作为制造业发展的关键策略，工业大数据在提升企业运营效率的同时，也为其提供了智能化生产、网络化协同、个性化定制、远程服务、平台应用等业务手段外。还能够将设备上应用的日报、周报、月报等工作报表进行上传，这样既增强了对客户服务的满意度，又在一定程度上训练了对客户服务的业务管理能力和设备应用习惯。从公司的整体视角出发，运用大数据分析开展企业管理支持的业务有着以下优点:首先，可以支持公司对设备工作、运转情况和故障原因等的数据进行收集，并对数据进行综合分析，这样就可以对产品设计做出了针对性的改进，保证了产品设计的质量。其次，可以对装备、市场情况等做出了更宏观的大数据分析，为企业提供了更多的信息，以便更好地进行营销决策；最后，藉由对失效资料与区域使用资料之分析，可协助厂商做出相关的售后决策。

5.工程主体监测

工程机械状态监测的功能包括：首先，利用 GPS定位技术，对机械设备的位置、运动轨迹、设计的运动路线和活动范围进行辨识，并能够反馈、可感知、可寻址、可控制、可管理、可配置；各装置的工作状况均可采集、量化，并能以不同的方法进行显示；第二，利用 RFID技术，实现了工程机械装备的信息管理，具有反馈，感知，寻址，控制，管理，配置等功能；实现了设备状态的实时采集与量化，并可依据反馈信息对运行状态进行调节；具有故障自我诊断的功能，可以对故障进行识别和定位，可以以不同的形式进行显示，并且可以与服务器进行实时的共享；第三，通过对故障码的分析，将故障信息上传，预测出设备的可靠度和完好度，并针对目前的设备状况，制定出相应的维护策略，以节省维护费用，提高维护效率。

结束语

总的来说，物联网技术在施工机械行业中已取得了良好的进展。但是，在目前的市场经济高速发展的状况下，工程机械与各公司的施工队伍需要不断引入新科技、新技术，不断对自己的产品和技术加以革新，构建起一套强有力的物联网生产系统，不断增强施工领域的整体能力，以便更好地适应全国不同地区、不同国家、不同层次的施工团队机械设备的管理需要。

参考文献

[1]王若琼.物联网技术在工程机械及施工领域的应用[J].工程机械与维修,2020(5):33-35.

[2]邓爱华.BIM与物联网结合技术在桥梁施工过程中的应用[J].科技创新与应用,2023,13(7):177-180.

[3]张燕.工程机械电气设备施工技术存在的问题[J].中文科技期刊数据库(全文版)工程技术,2023(2):0012-0014.