近年来国民经济高速发展，对于那些工程量大、工期紧、工程质量要求十分严格的工程项目，必然要用现代化程度很高的施工机械设备来完成，从某种程度上说，施工机械对工程施工起着决定性的作用。然而，由于工程机械多属露天作业，受风雪、日晒、粉尘、大气影响和侵蚀，工作环境十分恶劣，故障频出；而施工生产方式的特征决定了它们工作在各工地上，分散性大，流动性强。也给故障及时排除带来了很大困难；现代化的施工机械日趋大型化、连续化、机电一体化，其性能与复杂程度不断提高，对设备故障的诊断也更为复杂。依靠传统的值班日志填写，参数超越报警等人工或半自动化维护设备方式导致工程机械在施工过程中停机多，检修时间长，严重影响到工程的质量和进度。所以，为了保持处于异地的施工设备良好的技术状态，将异地的技术信息汇总实施诊断，进行远程故障诊断及系统维护是解决问题的很好的方法。

 

　　以互联网和物联网为依托的工程机械远程监控系统的应用，将实现对工程机械的自动化、智能化与集成化的管理模式。在施工机械上建立状态监控点，采集设备的状态信息，在远程集中建立诊断中心，对设备进行分析诊断的新技术，远程监控及诊断系统的实现可以使工程机械故障诊断更加灵活方便实现资源共享。

 

　　工程机械远程监控系统由工程机械智能车载终端、远程诊断监控服务中心组成部分，以实现工程机械设备的远程监控、故障诊断、定位防盗、管理调度等多种功能；

 

　　（一）智能车载终端

 

　　基于CAN总线技术支持的多种外围接口，集成智能控制程序的车载终端。本终端支持WMMP物联网控制协议的智能车载设备，智能车载设备主要包括ARM信息采集与控制模块，GPS模块，M2M通信模块，CAN总线接口等。系统内嵌的ARM处理器具有体积小、功耗低，处理性能强诸多优点，在通讯、网络、工控、电子上拥有成熟应用，采用的CAN总线能有效的支持分布式控制或实时控制的串行通信网络，具有抗干扰性强和高可靠等优点，为此车载终端采用基于CAN总线嵌入ARM服务器设计方法，ARM控制器通过CAN总线与工程设备上的智能传感器通讯采集数据；GPS模块获取机械设备的位置信息；M2M通信模块通过移动网络传送到监控服务平台，由监控控制服务平台对车辆的运行状态实现在线监控。智能车载终端主要功能有：

 

　　1）定位功能：通过全球定位系统而获得工作机械的三维地理位置信息（经度、维度、高度）已经速度等信息。这些信息是通过GPS接收机根据收到的卫星星历、伪距观察数据，计算出三维坐标和速度。

 

　　2）自断电功能：终端可以通过对工程机械工作状态的检测和上位机的命令判断是否将终端的供电电源断开。如果工程机械长时间不使用而终端一直在工作，势必会造成工程机械的车载蓄电池的能量耗尽，而影响工程机械的下次使用。为了避免这样情况的发生，所以终端增加了自断电功能。上位机控制终端的工作机械闲置时间，并发生相应的命令给终端，终端解析命令执行相应的自断电操作。

 

　　3）终端支持蓝牙以具备本地通信的能力，同时具备远程通信的能力，终端内嵌移动的WMMP协议，增加管道管理的功能。短消息的收发由M2M模块来完成，模块和MCU的接口方式采用串行接口。由于工程机械工作环境恶劣，经常出现普通SIM卡烧卡、坏卡的现象。因此M2M模块配置中国移动设计开发的工业级SIM卡，具有高可靠的特点。

 

　　4）终端可以对数据进行存储，GSM模块和SIM模块内有FLASH用来存储电话号码，并将处理后的数据缓存到该空间，以解决GSM网络覆盖不及时有效的弊端。待网络信号恢复后可将处理后数据及时发送给上位机或授权用户。

 

　　（二）远程诊断监控服务平台

 

　　基于采集的机械设备关键部件进行建模分析，实现机械设备故障预警功能，支持远程专家指导或现场故障排除。支持车辆调度，通过GPS和LBS双模定位工程机械设备的位置，为“调度管理”提供依据，提供车辆防盗、自动锁车、车辆跟踪定位等车辆防控业务。

 

　　诊断监控服务平台对需采集的信息，根据作用可以分为如下几类：

 

　　1）工作状态信息，如压力、流量、温度、液位、力矩、负载、转速、振动、噪声等；

 

　　2）工况信息，如角度、长度、工作半径、额定负载等；

 

　　3）工作记录信息：如柴油机总工作时间，总转速等；

 

　　4）工作环境信息，如GPS地理位置、环境温度和湿度等。

 

　　对于工作状态、工作记录和工作环境信息，远程诊断监控平台提供数据的记录，监控、预警，查询，其中监测是根据采集的实际数据与预先设定的阈值对比，超出阈值则报警提示。对于采集到工况信息，进行专业化建模分析，并根据分析结果进行故障预警，故障的初步诊断输出，如果存在异常情况，通过短信、彩信的方式向技术维护专家团队和用户进行报警通知。技术维护专家团队根据系统的预分析结果与所有的参数呈现结果进行专业分析和技术支撑服务，显示智能派工。

 

　　服务平台提供的第三方接口采用SOA服务协议方式可实现与已有的呼叫中心、客户关系管理系统无缝对接，实时获取设备的所有信息，如设备型号、设备维修记录、设备出厂日期、设备当前运行状态的各个参数，设备当前运行状态诊断情况等等，并根据平台的输出建议为用户提供帮助。

 

　　结束语：综上所述，以互联网为基础的物联网实现了工程机远程诊断及监控，是物联网在工程机械中新应用，本文提出了基于物联网的信息化解决方案，对系统的结构和功能分析和研究，以物联网为基础的远程诊断监控系统有望在工程机械行业中得到广泛应用。

 

　　参考文献：

 

　　[1]刘若冰.物联网的研究进展与未来展望[j].物联网技术，2011(5)：58-62.

 

　　[2]王晓静，张晋.物联网研究综述[j].辽宁大学学报：自然科学版，2010，37(1)：37-39.

 

　　[3]陈海勇，朱诗兵，李冲.军事物联网的需求分析[j].物联网技术，2011(5)：53-57

 

　　[4]彭德林.物联网技术的研究与探讨[j].科技创新导报，2011(19)：4.