远程操作工程机械在行业内一直都备受关注,5G技术的发展让远程操作这种方式变得更加可行,各大主机厂在展会上也都展示过自己的远程控制的高端技术和未来发展趋势。毕竟5G技术在远程控制方面的进步,能够有效应对行业内诸 如提升工作现场的安全性以及提高生产力等诸多的挑战。
然而,除了这种高端昂贵 的远程控制方式外,还有一种方法也同样能够带来这些好处,并且它的准入门槛相对较低,那就是无线遥控器。
如今,尽管无线遥控器在技术和人体工程学方面都取得了显著进展,无线远程控制在部分应用中已得到广泛运用,但在非公路行业的某些领域,却尚未普及。那些考虑为设备添加遥控器的设备制造商,往往会对其优势产生质疑,同时也担心这会对机器的重新设计造成影响。今天我们就一起来看看使用无线遥控器进行操作的一些相关信息。
1、提升操作安全性
在起重机、混凝土泵车以及消防、采矿和拆除等行业所使用的机械中,当驾驶室中的操作员在可视性或安全性方面面临挑战时,远程控制的应用就显得尤为常见。在混凝土泵车操作中,操作者如果一直留在驾驶室内是无法准确地和施工现场进行配合,对打泵速度和要求进行控制的。小编还记得几年前在长沙跟随泵车进行液压测试的时候,那个操作手带着安全帽,脸晒得黝黑,嘴里嚼着槟榔,站在工地高楼上利用无线遥控器操纵泵车精确地“指哪打哪”的情形。在采矿行业,机器常常要在地下深处或者地质结构不稳定的区域作业。例如在某大型煤矿井下的开采作业中,传统的采煤机依靠驾驶室内的操作方式,操作员身处狭窄且随时可能面临顶板坍塌、瓦斯泄漏等危险的环境中。而采用无线遥控器后,操作员可以在距离采煤机几十米外相对安全的巷道内进行操作,有效避免了直接暴露在危险之下,降低安全风险,保障了操作员的生命安全。
在消防作业时,消防员操控的设备可能处于火势凶猛、建筑物随时可能坍塌的危险环境周边。像在高楼火灾救援中,云梯消防车伸展云梯的操作,如果操作员在驾驶室内,视线容易被浓烟等遮挡,判断不准确。借助无线遥控器,消防员能站在更开阔且便于观察火势和云梯伸展情况的位置进行操作,确保云梯准确抵达被困人员所在楼层,同时自身也远离了可能掉落的建筑残骸等危险,保障了操作安全。
2、优化操作效率
在一些复杂的工程任务中,例如起重机吊运重物时,操作员如果在驾驶室里,可能存在视野盲区,难以精准地把控吊运位置和方向。以港口集装箱吊运为例,起重机操作员在驾驶室里有时很难看清集装箱与船舶、码头堆放区的准确位置关系,使用无线遥控器后,操作员可以走到码头岸边更利于观察的位置,全面了解吊运情况,从而更精准、高效地完成操作,避免了因视角受限而导致的反复调整等情况,有效提高了工作效率。而且,在某些情况下,原本需要多人配合的工作,通过无线遥控器可以让一个操作员更灵活地完成,进一步优化了人力配置,提升整体操作效率。
又如在农业领域的大型灌溉设备操作中,以往需要工作人员沿着灌溉管道来回奔走开启或关闭不同区域的阀门,操作繁琐且耗时。使用无线遥控器后,操作员站在田地中央就能轻松控制各个阀门的开合程度以及喷头的旋转角度等,一次性完成大片农田的灌溉设置,大大提高了灌溉效率,节省了人力和时间成本。
3. 增强操作员舒适性
长时间坐在驾驶室里操作工程机械,操作员容易出现身体疲劳,比如颈部、背部肌肉长时间处于紧张状态,可能引发肌肉拉伤等问题。在林业的伐木机械操作中,操作员以往长时间坐在驾驶室内控制起重臂抓取树木,姿势相对固定,很容易腰酸背痛。而采用无线遥控器后,操作员可以在机器周围灵活走动,根据实际情况选择站着或变换不同姿势操作,避免了长时间保持固定、不舒适姿势所带来的身体不适,提高了操作员在工作过程中的舒适度。
工程机械无线遥控器主要由发射器和接收器两大部分构成。发射器端,操作员通过操作上面的按钮、摇杆、开关等控制部件,将操作指令转化为电信号,然后这些电信号经过编码、调制等处理,搭载在特定频率的无线电波上进行发射。常见的频段有 2.4GHz 等,这个频段具有较好的通用性和抗干扰能力。在接收器端,安装在工程机械上的接收器会接收来自发射器的无线电信号,然后对信号进行解调、解码等逆向操作,将其还原为原始的操作指令电信号,再通过与工程机械内部控制系统相连接的接口,比如 CAN 总线等,将指令传递给机器的各个执行部件,如比例阀、电机等,从而实现对工程机械的远程控制,让机器按照操作员的意图完成相应的动作,比如控制起重机的起重臂伸展、混凝土泵车的泵送动作等。
无线遥控器好处多多,但是对于那些考虑添加遥控器的设备制造商而言,仍然会存在一些疑问和担忧,比如:
1、成本考量
成本有时会成为一个关键因素,特别是对于基础级机器或用于租赁行业的机器来说更是如此。制造商需要权衡遥控器带来的附加值是否能与增加的成本相匹配,毕竟在一些对价格较为敏感的市场中,过高的成本可能会影响设备的竞争力,导致客户在采购时有所顾虑,这也使得部分制造商在是否采用无线遥控器这一问题上犹豫不决。
2、操作员接受度问题
习惯了在驾驶室里通过传统控制装置操作机器的操作员,往往会对学习和使用新的无线遥控器存在一定的抵触情绪。他们需要花费时间去熟悉新的操作方式、按钮布局以及功能逻辑等,这对于一些经验丰富但不太愿意改变操作习惯的操作员来说是个不小的挑战,进而影响了无线遥控器在一些工程领域的推广速度。
3、机器重新设计担忧
部分工程机械在设计之初并没有考虑到要集成无线遥控器,要想添加这一功能,可能需要对机器进行一定程度的重新设计,比如涉及到线路布局、控制系统的适配等问题。制造商担心这种重新设计会带来额外的工作量、技术难题以及潜在的稳定性风险,所以在推广无线遥控器时会有所顾虑。
4、特殊环境适应性问题
在一些需要无线电静默的环境,比如某些科研场所或者对电磁信号有严格管控的区域,无线遥控器无法正常使用。同时,在高干扰区域,如存在大量电子设备同时运行、电磁信号复杂的施工现场,无线遥控器的信号传输可能会受到干扰,影响其正常功能的发挥,这也限制了它在这些特定环境下的推广应用。
1、发射器类型选择
在非公路机械领域,常见的发射器类型主要有三种:手持式、手枪式握把式和控制台盒式。
(1)手持式发射器:小巧轻便,能放在手掌中,其宽度较窄,但厚度比手机更厚。手持式发射器位于功能频谱的基础端,所具备的机构类型相对有限,这使得它更适用于功能较为简单、所需操作较少的机器,通常具有两个到十四个按钮,这些按钮可以是简单的开 / 关功能,也可以是成比例控制功能。例如,在小型仓库内的货物搬运叉车,通过手持式无线遥控器,操作员可以轻松控制叉车的前进、后退、叉齿升降等简单动作,方便快捷地完成货物的搬运和堆垛工作。
(2)手枪式握把式发射器:外形类似手枪,有一个触发器,可用于按比例控制阀门,或者作为与主体上的拇指棒连接的死机开关。其面板上可以设置各种功能,如按钮、开关、操纵杆 / 拇指以及图形显示屏等,设备的两侧也可以容纳一些辅助功能。手枪式握把式发射器的功能比手持式发射器更为丰富,但相较于控制台盒式发射器则稍显逊色。在城市道路施工中,小型挖掘机用于挖掘管沟,操作员使用手枪式握把式无线遥控器,能通过触发器精准控制挖掘臂的挖掘力度,同时利用面板上的按钮和操纵杆控制机身的转向、小臂的伸展等动作,在狭窄的施工场地内完成精细的挖掘工作。
(3)控制台盒式发射器:最为灵活,操作员可以根据安全带的不同佩戴方式,将其绑在脖子、肩膀和 / 或腰间,使发射器靠在操作员的腹部。控制台盒式发射器可以通过按钮、开关和操纵杆 / 拇指等方式实现多种不同的功能,并且还可以配备高分辨率、可在阳光下清晰观察的显示屏,因此非常适合功能日益复杂的应用场景。比如在大型桥梁建设施工现场,大型起重机吊运重达几十吨的钢梁,操作员将控制台盒式无线遥控器绑在腰间,通过上面的多个功能按钮和操纵杆,精确控制起重机的起升、变幅、回转等动作,同时借助显示屏实时查看起吊重量、高度等关键参数,确保钢梁准确无误地安装到位。
2、安全保障措施
(1)紧急停止功能:这是所有遥控发射器的标准配置,一旦出现紧急情况,操作员按下紧急停止按钮,就能立即切断机器的相关运动,保障现场安全,并且要选择具有性能等级 E 认证(该功能最高安全等级)的产品。例如在建筑拆除工程中,当破碎机在拆除墙体过程中突然出现异常晃动,操作员可以第一时间按下无线遥控器上的紧急停止按钮,让破碎机立即停止工作,避免发生危险事故。
(2)集成多种检测功能:如集成安全开关、自由落体检测、倾斜检测、双手 / 互锁操作和范围限制器等功能,全方位防止机器出现意外移动、失控等安全问题,确保工程机械在远程控制下的安全稳定运行。在高空作业平台的操作中,通过倾斜检测功能,当平台因地面不平或其他原因出现倾斜角度超过安全阈值时,无线遥控器会自动限制相关操作,避免平台继续动作导致人员坠落等危险情况发生。
(3)网络安全防护:选择将网络安全纳入产品开发和测试过程的远程控制供应商,防止遥控器遭受外部网络攻击,避免出现非法访问机器控制系统的情况,保护设备和作业的安全。在一些智能化建筑工地,众多工程机械通过网络连接实现协同作业,无线遥控器的网络安全防护就显得尤为重要,能确保各个设备的遥控操作不受网络威胁干扰,保障施工顺利进行。
3、机器适配方面
如今很多机器都已具备一定的远程控制集成基础,远程控制接收器通常能够与 CAN 总线等数字控制系统兼容,也可以直接连接到机器的比例阀和传感器,并且接收器具备处理机器逻辑并直接控制阀门等执行机构,尽量减少对机器进行大规模重新设计的需求,方便快捷地实现无线遥控功能的添加。
随着科技的不断发展,工程机械无线遥控器有着广阔的前景。一方面,无线通信技术会持续进步,比如信号传输的稳定性、抗干扰能力会进一步增强,传输距离也有望得到拓展,这将使得无线遥控器能够在更多复杂、恶劣的环境中稳定使用,扩大其适用范围。另一方面,在智能化、自动化的大趋势下,无线遥控器可以更好地与智能工程机械系统相融合,实现更加复杂、精准的操作,甚至可以与自主操作等先进技术相互配合,为工程建设带来更高的效率和安全性。而且,随着操作员对新技术的接受程度逐渐提高,以及制造商不断优化产品成本、降低机器集成难度,无线遥控器有望在更多类型、更多数量的工程机械上得到普及应用,成为未来工程机械操作领域不可或缺的一部分,助力全球工程建设事业迈向新的台阶。目前,许多希望优化操作并提高操作人员舒适性和安全性的设备制造商已经开始采用远程控制技术,并且其应用范围广泛,操作人员的接受率也较高。因此,在衡量是否是时候将控制功能移至驾驶室以外时,考虑到无线电远程控制较低的准入门槛以及其所带来的巨大益处,无疑是一种明智的选择。
总之,工程机械无线遥控器虽然在推广过程中面临着一些阻力,但凭借其显著的优势、不断完善的技术以及广阔的应用前景,相信它会在未来的工程机械领域绽放更加耀眼的光芒。