工程机械信息化技术与应用

马胜

摘 要：机械设备信息化技术是应用现代化信息技术发展和管理技能，通过计划、组织、协调、控制等开展的机械综合管理，是把信息化技术、经济和管理等综合起来，对机械进行全面研究的新兴手段，帮助企业实现规范化、精细化、信息化的统一管理模式和平台。实时监测管理便于集团的集中管控，达到提高设备可利用率及可靠性，控制使用成本，减少机械的闲置时间。信息技术发展和管理深度结合，终将提升信息化机械管理体系水平。

关键词：工程机械;信息化技术;应用

引言

现阶段工程机械在施工企业项目施工中大量使用，大型项目自有、外租机械设备种类多、数量高达几十台、上百台，机械设备管理好坏影响生产有序进行和机械的使用成本，机械使用成本与项目成本挂钩，机械维修保养费、租赁费、燃油费管控是降低成本的重要手段，在项目中应用物联网实时监测系统能准确、实时掌握机械动态，提升信息化管理水平。

1工程机械信息化管理的现状

国内大型施工企业工程机械有标准化管理制度，大多数施工项目的机械设备工时（租赁）、运行维保、燃油管理等是以机械管理人员为核心，以人工计时，纸质记录，相关人员确认为基础。受机械设备分布、人员配置、作业时间段等因素影响，信息的准确性、时效性、一致性无法保证。这种静态管理模式不利于机械的优化配置和动态管理，存在机械设备盲目配置、利用率低、人员积极性和能动性差，使用成本高的弊端。而机械设备的信息化管理，流于形式的情况较多，往往只是构建一个信息系统，对各个机械设备的生产厂家、规格型号、使用状态等基本信息进行登记，并未做到实时监控。这样无法发现机械设备在施工过程中所出现的各种问题，也就难以提前避免相关的问题。

2应用案例

深中通道是连接广东省深圳市和中山市的建设中大桥，全长约24km，是连接广东自贸区三大片区、沟通珠三角“深莞惠”与“珠中江”两大功能组团的重要交通纽带，在这世界级的“桥、岛、隧、地下互通”集群工程中工程机械大量使用。

2.1信息化管理提升应用方法

针对深中通道工程施工管理中工程机械分布广、种类数量多的情况，为了强化项目对各施工区域机械设备的管控，提升数字化、信息化管理，项目部为机械设备引入安装智能硬件，实现实时对不同类型机械的活动状态、有效工作时间、怠速时长、地理位置、油耗数据的监控，监测分析形成的数据可在PC端和移动端可视化呈现，并可进行数据查询导出。

信息化管理系统主要由智能主机、油位监测仪（传感器）、软件系统组成，监测管理系统原理如图1所示。

2.2系统技术原理

实时监测管理系统以基于物联网传感器技术为基础，采用GPS定位、北斗定位、基站定位三重定位方式，通过采集设备运动状态、振动频率、加速度、角速度等数个参数进行数据运算，对工程机械的启停动作进行分析甄别，判断和统计机械运行时间，系统中油位传感器采用的是高灵敏度的液压传感器并搭载了三轴传感器，通过各机械的油量标定和系统终端参数自学习，采集油的压力值、温度、倾斜角度等数据，对油箱内油量值进行换算，从而获得实时油量值。

3应用成效

3.1全面监控

以深中通道自有和外租机械设备为例，机械分布在3个施工区域，实时监测管理系统可实时在地图上显示机械设备的数量、类型、工作状态、机械效率、地理位置等信息，方便管理人员高效掌握各区域的真实情况，进行合理机械配置和调度。

3.2管理效率

实时监控管理系统可按日、周、月导出并保存单台设备的油耗、空闲时间、有效工作时间、加油记录等数据。如果要比较手动计时系统，可以将机器的运行、空闲和静止时间精确到分钟。工时和油耗的双重分析可以方便地实现各设备的成本核算。可视化大数据分析平台可以分析各机械设备的施工情况，管理人员可以实现有针对性的管理。

3.3安全管理

实时监控管理系统通过设置施工区域、设置行车路线、限制施工机械车速等措施，确保安全管理。在行车过程中出现超速、超施工面积、偏离路线等异常情况时，管理人员会接到系统报警通知，并及时与机械操作人员联系，在施工过程中，机械设备本身也可能出现安全故障。通过实时监控和报警值的设置，及时掌握机械运行的变化，从而对潜在的问题进行预测，提前安排调度，对存在潜在故障的机械设备进行排除维修，避免安全问题的发生。

3.4机械使用成本管理

项目施工机械设备的租赁费、自有机械设备保养维修费、燃油费是机械使用成本的管控重点，通过信息化管理对这些方面全面管控，可有效减少不合理成本，实现节省工程成本的目的。

1）租赁费

为满足大型工程项目的施工需求，高峰期租赁机械设备数十台。该系统可以对每台机器每天、每周、每月的工作时间、静态工作时间和运行状态进行统计，并形成电子报表。根据系统提供的异常日报，管理人员可以一目了然地查看机器的怠速、静止时间和运行状态，车辆怠速率过高的现象使管理更有针对性，可有效消除减速现象，提高使用效率。对于闲置率过高的机械，可采用临时租赁代替月租，选择最佳机械配置方案，降低使用成本。

2）维修费

在机械设备的使用成本中，维修费用占很大比重。与维修相比，机械维修成本低，技术要求低，時间短。在构成“管、用、养、修”的机械设备管理中，维修优先于维修。及时有效的维修可以减少机械设备的磨损，延长机械设备的使用寿命，提高设备的完好率、利用率和生产率，减少机械使用寿命内的维修费用。在管理系统中，机器运行统计模块可以准确统计机器的运行时间，提醒管理人员按时维护。在使用中，还可以针对不同的机械设备设置具体的安全风险预警值。当温度、压力监测值达到预警值时，系统会通过互联网向PC端和移动端发出报警，提醒管理人员及时处理，避免小的机械故障发展为大的维修项目。

3）燃油费

油耗成本的管控对提高施工企业整体盈利能力意义重大，深中通道西人工岛工程中自有、外租、分包自带机械设备每月油耗近百萬元，监测管理系统通过对油耗的分析可以得到每一台机械设备每天、每分钟的油耗情况，可以及时发现非正常情况下燃油的过多消耗，有效地避免偷油、漏油等情况的发生;通过监测机械的运行情况，避免人为因素长时间怠工所造成的额外燃油消耗;通过对比同种类同规格机械正常运行的油耗率，排除故障多、燃油系统老旧，燃油消耗多的外租设备进场。

图2（a）为某机械加油后系统的实时监测图，系统会自动监测和记录加油时间、加油量，图2（b）为某外租机械操作员违规抽取油箱燃油后系统监测记录（发生时间、燃油异常消耗量），当发生燃油异常消耗时系统会在移动端自动报警提醒管理人员，系统的燃油监测功能有效杜绝了项目施工中机械偷油、漏油情况发生。

3.5系统对接

监控管理系统可与企业OA、财务、采购或ERP系统进行数据连接，实现机械信息的动态查询，通过电子值班快速上传数据，方便财务对账。对实际施工中同一规格、不同品牌的机械进行运行和油耗数据分析，可为企业机械采购提供参考价值。集团企业可以对不同项目的机械设备数据进行汇总比较，找出各公司与各项目之间的差距，分析原因，提出改进措施，不断提高机械设备的管理水平。

结束语

目前，机械设备在港口工程中的作用越来越突出，一些施工单位使用机械设备不合理，没有维护保养机制，本文阐述了港口机械设备的管理现状及存在的问题，论述了港口机械设备管理的必要性，制定了提高港口工程设备管理质量的措施。

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