智能起重機自動化控制系統(tǒng)的優(yōu)勢分析

馬文波

河南省礦山起重機有限公司 河南 新鄉(xiāng) 453400

引言

信息技術(shù)的快速發(fā)展對我國傳統(tǒng)制造行業(yè)產(chǎn)生了較大的影響，隨著我國發(fā)布了《中國制造2025》，對制造業(yè)的智能化發(fā)展提供了大力支持，推進我國智能化設(shè)備更新與升級，制造業(yè)具有了前所未有的發(fā)展機遇，為了促使智能起重機可以有更廣闊的發(fā)展空間與更高的智能水平，就應(yīng)細(xì)致分析其自動化控制系統(tǒng)現(xiàn)階段擁有優(yōu)勢，進而讓其得到更好的發(fā)展。

1 較強的監(jiān)測感知能力

與傳統(tǒng)起重機相比，智能起重機具有較強的感知能力與自我監(jiān)測能力，而決定智能起重機水平的關(guān)鍵就是起重機的整體控制系統(tǒng)，現(xiàn)階段在運用自動化控制系統(tǒng)時，一方面，其能夠通過自動化控制系統(tǒng)來感知到自己目前進行的作業(yè)，由數(shù)據(jù)交互層、中央控制中心、人機交互管理層以及感知層等多種層次組成，使得自動化控制系統(tǒng)更加精準(zhǔn)的感知到起重機狀態(tài)，進而可以實現(xiàn)對起重機系統(tǒng)上的管控，讓系統(tǒng)可以為起重機發(fā)送更加具有針對性的作業(yè)質(zhì)量，同時通過借助人機交互管理層來實現(xiàn)作業(yè)管理，進而保證起重機后期管控效果。另一方面，智能起重機在運行自動化管理系統(tǒng)時，內(nèi)部會建立起供所有子系統(tǒng)進行共享與數(shù)據(jù)交換的機制，通過對外運用廣域智能系統(tǒng)，使得信息實時共享和數(shù)據(jù)互聯(lián)，此時則可以通過協(xié)同互動，使得起重機在精準(zhǔn)感知與監(jiān)測的基礎(chǔ)上，對所有子系統(tǒng)進行精準(zhǔn)控制。除此以外，智能起重機的自動化控制系統(tǒng)還具有交換處理能力，在獲取信息的基礎(chǔ)上運用學(xué)習(xí)能力以解決問題的能力，自動生成智能化作業(yè)指令，該指令能夠更好地滿足監(jiān)測與感知需求，讓起重機真正實現(xiàn)理性化作業(yè)與自主化作業(yè)提高[1]。

2 數(shù)據(jù)感知的交互性與關(guān)聯(lián)性

通過對起重機的詳細(xì)分析，我們會發(fā)現(xiàn)在工程施工處會運用到多臺起重機，在具體運用起重機進行裝卸作業(yè)時，會受到相關(guān)因素以及相鄰起重機的影響，在較為復(fù)雜的環(huán)境之中，起重機無法運用到固定模式，此時也無法進行數(shù)學(xué)建模，影響起重機操作精準(zhǔn)度。

智能起重機由于運用到了自動化控制系統(tǒng)，在運行過程中可以在感知周圍環(huán)境的基礎(chǔ)上具有更強的交互性與關(guān)聯(lián)性，通過實現(xiàn)起重機智能化作業(yè)，使得起重機具有更高的確定性與模式性，此時起重機可以在作業(yè)全過程獲取到相關(guān)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，更致意識到各影響因素之間存在的相互關(guān)聯(lián)，在全面找出影響起重機裝卸作業(yè)的因素之后，此時起重機操作精準(zhǔn)性更強。但這也要求智能起重機在運用自動化控制系統(tǒng)時，既需要保存大量的內(nèi)置數(shù)據(jù)，同時也需要收集動態(tài)數(shù)據(jù)，通過動態(tài)數(shù)據(jù)讓起重機可以實現(xiàn)分析、決策、執(zhí)行以及自適應(yīng)等環(huán)節(jié)。基于智能起重機執(zhí)行決策分析等數(shù)據(jù)，具有較強的關(guān)聯(lián)性與交互性，因此智能啟動機在運行過程中就需要保證數(shù)據(jù)輸出的準(zhǔn)確性，通過保證數(shù)據(jù)流始終實現(xiàn)雙向或多項貫穿與傳輸，進而提高廣智智能系統(tǒng)數(shù)據(jù)的推理預(yù)測能力，為起重機實現(xiàn)精準(zhǔn)作業(yè)提供支持[2]。

3 具有優(yōu)化的人工智能特征

在21世紀(jì)后期，隨著云計算技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)、深度學(xué)習(xí)技術(shù)等多方面技術(shù)的快速應(yīng)用與發(fā)展，智能算法、視覺識別以及智能感知等人工智能技術(shù)已經(jīng)被廣泛運用到制造業(yè)中，在一定程度上推動了制造業(yè)設(shè)備實現(xiàn)精細(xì)化與智能化方向發(fā)展。

智能起重機就是在當(dāng)前科技快速發(fā)展背景下所呈現(xiàn)的智能設(shè)備，其具有優(yōu)化的人工智能特征，一方面其具有較強的數(shù)據(jù)分析能力，智能判斷能力以及行動決策能力。智能起重機在借助自動化控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，具有更強的自決策、自學(xué)習(xí)以及自適應(yīng)能力，能夠?qū)崿F(xiàn)廣域智能系統(tǒng)與起重機之間的交互，同時該交互具有實時性的優(yōu)勢，進而使得起重機與起重機之間能夠完成精準(zhǔn)配合，進而在協(xié)同作業(yè)的基礎(chǔ)上提高作業(yè)效率。除此以外，智能起重機自動化控制系統(tǒng)還可以通過對起重機進行作業(yè)能力、損壞程度、疲勞程度、機構(gòu)傳動狀態(tài)等數(shù)據(jù)的感知，進而實現(xiàn)起重機的實施分析，借助精準(zhǔn)分析數(shù)據(jù)來為起重機保養(yǎng)和維護提供指令，讓起重機在具有更強作業(yè)能力的基礎(chǔ)上，保證起重機壽命與工作狀態(tài)，促使起獲得更高的生產(chǎn)效率[3]。

4 自動實現(xiàn)智能分析決策

對于智能起重機來說，自動化控制系統(tǒng)中分析決策模塊是其核心，在智能分析決策模塊中包含到4個子系統(tǒng)，分別是環(huán)境識別系統(tǒng)、數(shù)據(jù)分析處理系統(tǒng)、任務(wù)規(guī)劃系統(tǒng)以及作業(yè)規(guī)劃系統(tǒng)，借助系統(tǒng)之間的配合，使得智能起重機實現(xiàn)智能分析決策。

在數(shù)據(jù)處理與分析子系統(tǒng)中，需要處理與分析所有上傳到系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)，根據(jù)相關(guān)要求，將數(shù)據(jù)與相應(yīng)的圖像信息輸送至人際交互管理層，此后的數(shù)據(jù)分析與智能規(guī)劃可以滿足智能起重機運行需求。智能起重機依賴環(huán)境識別系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)對移動物體大小、形狀、位置以及距離等因素的確定，并在提取其作業(yè)環(huán)境的基礎(chǔ)上，使得智能起重機擁有和人類視覺相類似的功能。對于智能起重機自動化控制系統(tǒng)來說，任務(wù)規(guī)劃系統(tǒng)是分析決策的核心系統(tǒng)，其通過對環(huán)境數(shù)據(jù)等多方面因素的分析，使得貨物搬運順序，搬運路徑等多方面內(nèi)容能夠得到最優(yōu)化處理，并在依賴人工智能技術(shù)的基礎(chǔ)上完成新任務(wù)的匹配以及作業(yè)方案的優(yōu)化，經(jīng)過智能起重機一系列的自我處理，最終會形成完整與準(zhǔn)確的執(zhí)行方案。而通過作業(yè)規(guī)劃系統(tǒng)，則可以發(fā)布出最終的作業(yè)決策指令，通過進行評價與比較決策指令，會進行自動化修正，保證最終所輸出的作業(yè)規(guī)劃方案精確度更高，讓起重機具有更高的運作靈活性。

5 結(jié)束語

本文在分析智能起重機目前使用情況的基礎(chǔ)上，重點研究了其自動化系統(tǒng)的優(yōu)勢，其不僅具有較強的監(jiān)測感知能力、數(shù)據(jù)感知的交互性與關(guān)聯(lián)性，同時也具有優(yōu)化的人工智能特征，最終實現(xiàn)高水平的智能分析與決策。希望科技工作人員能夠與制造業(yè)工作人員共同研究，推動起重機產(chǎn)品智能發(fā)展，盡早讓我國起重機行業(yè)處于智能化時代之中。