工程机械智能监测及控制系统项目可行性研究报告.doc

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1、 科技型中小企业技术创新基金小额资助项目工程机械智能监测及控制系统项目可行性研究报告某科技开发有限公司目录一、总体情况2本装置机载系统示意图（图一）3本装置技术路线图（图二）31、项目概述31.1项目所处的技术领域31.2项目主要内容41.3系统构成41.4项目现阶段实施周期目标51.5本项目创新点及技术水平61.6项目主要用途及应用范围62、项目目前的进展情况73、项目实施的优势和风险73.1 实施该项目的优势73.2 实施该项目的风险和防范措施94、项目计划目标114.1 总体目标114.2 经济目标124.3 技术、质量指标124.4 阶段目标134.5 计划新增投资来源145、主要技术

2、、经济指标对比15二、申报企业情况161、申报企业基本情况162、企业人员及开发能力论述172.1 企业法定代表人情况172.2 企业人员基本情况及开发能力情况182.3 项目组人员基本情况19三、项目的技术可行性和成熟性分析201、项目的技术创新性论述201.1 项目的基本原理及关键技术内容201.2 项目创新点34（一）新技术应用创新34（二）产品结构创新36（三）产品应用效果创新371.3 项目的技术来源371.4 项目国内外发展现状382、项目的成熟性和可靠性论述401.1. 本项目目前进展情况及技术成熟程度401.2. 本项目技术成果的技术鉴定情况401.3. 本项目试验及试生产情况

3、401.4. 本项目产品实际使用考核情况40四、项目产品市场调查与竞争能力预测411、本项目产品的主要用途、需求量及经济寿命期411.1 本项目产品的主要用途411.2 目前主要使用领域的需求量分析及未来市场预测411.3 项目经济寿命周期分析及项目所处阶段442、本项目产品国内主要研制单位分析443、本项目产品的国内外市场竞争能力分析441.1本项目产品的市场竞争能力441.2替代进口的可能性461.3本项目市场占有率预测471.4近期内市场占有率的增长情况48五、投资预算与资金筹措491、投资预算492、新增资金筹措493、资金使用计划50六、项目可行性研究报告的专家论证意见52一、总体情

4、况该项目属于“项目指南”中的四(一)3类，即“光机电一体化”中的“面向行业的控制系统”。今天，依托公司的行业资源优势，我们与中联重科、方升机械等单位建立了应用实验基地，与湖南大学合作共建“工程机械智能控制嵌入式应用平台”实验室，开展“产、学、研”的合作应用典范。“工程机械智能监测及控制系统”（简称“机载控制系统”，以下简称该系统）产品是针对工程机械产品安全性、可靠性和施工效率不断提高、以及加入WTO带来的实质压力和机会需求，以工程机械健康监控为起点，将电液成套和系统集成的机、电、液和现代网络一体化技术应用于汽车起重、高空作业、挖掘、装载等大、中型工程机械中，实现其本地智能控制、远程维护、监控、

5、调度和管理的系统。为了解决目前国内工程机械故障率居高不下、安全事故频繁、操作舒适性差、效率低下、维护耗时废工、竞争力极弱等现状；同时为了改善国产工程机械智能监测控制系统的性价水平，提高加入WTO后国产工程机械的竞争能力，公司决定充分利用日益增大的市场需求机会来形成和发展我们自己的工程机械智能监测控制系统，替代进口系列产品，并针对国内应用特点开发提高和升级研究。目前，公司已完成了近100万元的前期研发投入和部分市场投入，但因项目的实际工作量超出了预期的预测值，导致研发周期拉长。为了早日完成项目的研发和中试，尽早开发出可投放市场的产品，公司需要寻求更广泛的支持，特别是科技型中小企业创新基金的支持。

6、本项目系统机载示意图及技术路线请见下图一、二。本装置机载系统示意图（图一）主控单元（组合）人机界面操纵手柄调度、维护；安全及故障报警GPRSInternet技术网络中心监管、服务、调度、维护等机械状态信息等人机交互安抚人员指导操作远程指挥实时控制、监测工况和环境，操作、控制；现场工程施工机械（队组）本装置技术路线图（图二）1、项目概述1.1项目所处的技术领域该项目所处技术领域是光机电一体化领域，是一个融电液控制技术、电子电气及半导体技术、传感、遥控测技术、自适应控制、模糊数学、人工智能，以及全球定位系统、移动视频、地理信息系统技术和互联网等多学科、领域技术于一体的大型综合智能监测控制系统。1.

7、2项目主要内容整个系统主要通过对本系统内部数学模型的重构，逐步完成计算机电液智能控制系统、电子节能控制系统、智能功率分配与控制系统、发动机ECU系统、故障诊断与分析系统以及智能安全检测与控制系统等前端单元控制系统的设计，达到提高工程机械设备故障诊断及施工控制的稳定性、精确度、高效和现场施工的适应性目标，并融合情报信息、无线通讯和互联网技术实现现场工程机械设备/车辆的远程管理(3G/GPRS/GIS)和调度控制，对工程机械作业实施全方位监测、控制、调度、提供信息服务等。1.3系统构成项目系统结构图见下（图三）。本项目由三个层次系统构成：1. 前端单元控制系统: 由多个自成一体的独立单元构成，分别

8、对工程机械车况、工况数据予以采集、分析，实现相关功能控制。2. 机载前端控制系统：由机载前端控制主机、人机交互装置、机载电源和机载视频装置等组成。3. 远程控制系统：由无线通讯和网络技术服务中心构成，主要完成远端监控、诊断维护和调度管理。1.4项目现阶段实施周期目标（2003年8月-2004年8月）：主要完成对本系统内部数学模型的重构、完成计算机电液智能控制系统和智能安全检测与控制系统的设计以及相关产品的研发、中试和小批量试销。前端单元控制系统机载前端控制系统远程通讯控制系统图三 系统结构图1.5本项目创新点及技术水平该项目的创新点主要是：新技术应用的创新；产品结构创新；应用效果的创新等；在国

9、内，对于本系统所涉及技术的综合应用尚属空白；项目系统全部完成后，要求其技术应用水平在国际上处于领先地位。本项目期内拟完成的初级产品A、B及其集成则技术先进、设计更为合理，相对于国内、外其它同类产品具有更好的稳定性、精确度和适应性。1.6项目主要用途及应用范围该项目系统的应用范围为移动施工机械，包括工程机械设备（含军用工程机械设备）、建筑机械，同时完全可扩展到民用车辆、以及公交、旅游、物流车等等。其主要用途：对工程机械设备/车辆的各种工况进行自动监测和诊断，优化作业途径，节省能源，改善作业条件和劳动强度，提供情报、通讯等信息服务以及现场车辆的集团式管理，提高设备的高可靠安全性能和高效率运行性能。

10、2、项目目前的进展情况本项目目前的研制进度及公司产品状态如下表所示：产品类型状 态前端单元控制系统智能安全检测与控制系统（简称A产品）已成功完成实验室模型构造、现场装机试验与调试等前期工作计算机电液智能控制系统（简称B产品）已完成技术储备和部分实验工作其他前端单元控制系统项目后期拓展机载前端控制系统本地控制和维护、交互已完成部分研发远程通讯控制系统计算机调度管理、监护技术已相当成熟，尚需与系统其它部分集成表1 项目进展情况表3、项目实施的优势和风险3.1 实施该项目的优势本项目的优势主要体现在人才、市场、技术、价格和行业资源五个方面：今天，依托公司的行业资源优势，我们与中联重科、方升机械等单位

11、建立了应用实验基地，同时与湖南大学合作共建“工程机械智能控制嵌入式应用平台”实验室，开展“产、学、研”的合作应用典范。1、行业资源优势湖南拥有中联、三一、浦沅、山河智能等多家国内知名的工程机械制造企业，既为公司提供了最方便的实验基地和应用基地，同时也为公司提供了良好的工程应用专门人才环境。2. 人才优势本项目组集结了国内工程数学、健康监控与控制、机电液一体化等多方面的优秀人才，特别是公司充分利用了湖南机械湘军的天然优势，拥有多年行管经验的专家和原工程机械大企业的高层领导以及在电子、液压和机械行业工作多年的、优秀的工程、技术和市场人员。这是本项目能顺利完成的根本优势和保证。3、市场优势本产品的市

12、场优势体现在以下多方面：潜在需求广阔的地方市场。在湖南，就有以中联重工、浦沅、三一重工等为主的多家工程机械企业，生产数十种工程建筑以及路面施工机械，高端产品智能化依靠进口，成本高，而底端产品智能化程度低，售后服务不到位，潜在需求量极大。较少的竞争者。如前所述，该产品目前主要被国外厂家垄断，而国内竞争者又因技术门槛高，行业领域跨度大难以进入。日益增长的工程机械市场及客户对智能监测、安全、舒适、可靠等多方面的需求为产品提供的广阔市场。公司以市场为导向的技术设计结合使产品能够迅速进入并占领市场4、技术优势该项目集电液成套、系统集成和现代网络技术于一体，技术门槛较高，行业和领域跨度大，模仿难，具有国内

13、其他同类产品难以赶超的技术优势。另外，该项目不仅对研发人员要求较高，对工程人员也有较高要求，公司团队十分熟悉我国工程机械行业，深刻认识市场存在的问题和机遇，并能将技术应用和市场机遇有机结合起来。这也是其他系统所难以达到的。5、价格优势同样性能的产品，本项目产品价格预算不到国外同类产品的50%3.2 实施该项目的风险和防范措施公司实施该项目的风险主要在于资金、管理和入世等几个方面。1. 资金风险及防范该项目涉及的技术复杂、技术领域跨度大、研发周期较长，需要投入大量的现场实验和研发实验费用，对资金的需求也就具有一定的不确定性，很有可能会超过资金预算；另外，项目尚处于研发初中期，只有很有限的产品能够

14、形成小批量销售，难以形成资金回笼，因此在资金运作上存在一定的风险。公司目前正在和意向投资和战略合作伙伴等有关方面磋商，并已签署合作协议，以解决后期拓展和市场资金。同时，公司更希望得到更广泛的对该项目的大力扶持，特别是科技型中小企业创新基金的支持。2. 管理风险及防范公司的管理团队主要由来自工程机械行业和智能控制两个技术领域的专家组成。技术型的团队一方面可使我们保持这一领域的技术领先地位，适于开展机载控制系统及其成套系统的业务，另一方面，在公司快速大规模经营时，在管理、财务和市场方面会造成某些困难。这构成了公司的管理风险。团队成员充分认识到上述风险，并积极组合合适的管理、市场和财务人才，同时自己

15、也在深入地努力学习和历经这些领域的知识和经验。随着上述人才的到位，管理上进一步理顺，这一风险会逐步减小。“诚信沟通”我们坚信这是降低管理风险的利剑！ 3. 市场风险及防范目前，国内还没有真正的集“健康控制、电液成套、信息调度”于一体的机载控制系统服务供应商。有的只是仿国外工程设备上单一功能的底端产品（类产品A），虽然其技术含量不高，但已在基本层面上占有一定市场份额，在此初级市场方面我们处于迟到者。我们在底端市场定位为市场挑战者，而在后继中、高端市场各层面快速进入领跑者，这些对手可能会模仿我们的服务和商业模式，从而成为竞争对手。我们将充分利用我们的行业资源，建立技术、应用同盟基地，迅速建立“机载

16、控制系统”品牌的公众形象和知名度。在传统地初级产品和服务层面打下坚实的基础，快速进入系统成、配套，这一点是其他公司所不具备的，更重要的是，我们的战略目标和“机载控制系统”系列技术储备和开发具有绝对的领先优势。我们相信，强有力的综合型团队和市场策略是规避市场竞争风险、领先市场的良药。4. 入世风险及防范随着WTO的实质性到来，国外的同类产品和服务将使未来3-5年的潜在竞争加剧。我们的策略是，在保持低成本研发和快速抢占市场的同时，依托大学和研究院所的雄厚的技术人才优势，发挥国内排行前位的工程机械大厂在试验和前端应用的优势，力求技术和产品应用的前瞻。同时，不排除与外来产品的合作，贯彻多赢策略，并在适

17、当时机跨入全球市场，参与国际竞争。4、项目计划目标4.1 总体目标整个系统的计划实施期较长，长远看，整个系统要实现的总体目标包括：1、逐步完成大系统的研制和开发工作，形成整机产品，成套推向市场，并取得良好的社会效益和经济收益。2、使该系统整机水平达到并保持国内领先水平，部分关键技术和软、硬件达到及甚至超过国外同类产品目前水平；本项目为整个系统的一个研发阶段，为期一年，时间从2003年8月至2004年8月，项目期内总体目标如下表2所示：表2 项目期内可实现的项目总体目标项目执行期2003年8月-2004年8月已完成投资90万元项目期内计划新增投资额96.5万元项目完成时所达阶段完成初期产品A“智

18、能安全检测与控制系统”的中试、小批生产；并完成初期产品B“计算机电液控制系统”的中试；完成A、B成套生产及小批量销售。实现的年生产能力项目完成时仅A产品可实现小批生产规模，预计年生产能力可达到： 200 台套/年企业资产规模56万元企业人员总数30人项目实施新增就业人数12人4.2 经济目标项目周期内，计划完成A产品的中试销售和B产品的研发、实验装机和中试工作，并实现产品小批量销售。计划项目完成时可实现的经济目标如下表所示：表3 项目期内可实现的项目经济目标累计实现工业增加值30万元销售收入50万元缴税总额2万元净利润0万元创汇额0万元4.3 技术、质量指标项目计划完成时达到的主要技术与性能指

19、标1. 环境：工作温度：2060 存储温度：4085相对湿度：95（25）振 动：加速度a=4g频率f=1060Hz冲 击：加速度a=7g频率fc=0.71.7Hz2. 工作电源（可选）：A: AC 220（开关电源）B: DC24V（标准18V36V） （宽压+7V+45V）C: DC12V（+7+18V）3. 功耗：控制主机（20W），驱动（3A/24V）4. 工作方式：连续5. 指示方式：A类故障/90%操作处理；B类故障/95%-100额定值操作；C类故障/100%-105额定处理（SSR/继电器触电动作）6. 控制驱动方式：PWM./场管/SSR/继电器混合方式7. 综合精度：58.

20、 外形尺寸：本体主机：300mm 200mm 80mm显示器： 200mm x 150mm x 80mm 项目计划完成时拟达到的质量指标通过双软认定4.4 阶段目标本项目将由位于长沙高新技术开发区内的某科技开发有限公司负责组织实施，不考虑项目前期和项目后期的工作，项目周期内计划分成四个阶段实施，各阶段完成目标如下表所示：阶段时间进度指标资金落实(万元)技术开发指标生产建设情况实现销售收入(万元)项目前期2003.7项目前期调研、论证等工作；90完成A产品的数学模型设计、产品研制、试验室装机等工作项目期内（2003.8-2004.8）12003.8-2003.12A产品的中试工作1510台套(按

21、平均价格5万元/套)5022003.10-2004.2B产品研制25进行B产品的工况监测、故障诊断和安全控制等设计实验32004.2-2004.8B产品中试30完成B产品的装机及中试工作42004.6-2004.8A、B产品集成26.5完成A、B产品的成套集成，实现成套产品试销小计96.51050项目进展网络技术服务中心建设拓展产品研制、集成及生产A、B产品集成B产品中试B产品研制A产品中试前期调研、论证 2002 2003 2004 2005 时间项目开发进度计划甘特图4.5 计划新增投资来源 表5 项目投资预算表 单位：万元项目期内新增投资96.5万元计 划新 增投 资资金来源金额资金到位

22、时间企业自筹56.5万元现有6.5万元；2003年10月到位30万元2004年4月到位20万元银行贷款0万元财政拨款40万元其中创新基金资助20万元2003年第四季度其中地方政府配套20万元2003年10月其他0万元5、主要技术、经济指标对比表6 本项目阶段实施前后主要技术、经济指标对比技术指标经济指标综合精度产品成套集成产品稳定性实现销售收入（万元）实现工业增加值（万元）实现缴税总额（万元）项目实施前10无产品故障率25000项目实施后5完成A、B产品成套集成产品故障率1050302目前本项目仅有A、B产品生产。国内更无后续产品销售品牌二、申报企业情况1、申报企业基本情况本项目将由某科技开发

23、有限公司负责组织实施。我公司位于岳麓山下、湘江之滨的长沙高新技术软件园区。我公司依托行业资源优势，与高校和行业用户保持并建立多赢的大团队协作；我公司以学院研究人员，以及在电子、液压和机械行业工作多年的工程和市场人员为依托，研究、开发工程类机载控制系统。公司的目标就是要为中国工程机械类产品的电子化、现代电液一体化、信息化、系统成套化等取得革命性进展，作一个大胆的尝试和突破，推动其科技进程，为民族工业融入WTO尽绵薄之力。同时，公司始终秉持“科技、创造、专业、睿智”的企业理念，促进科技转化，参与市场竞争；以“务实创新、客户共赢”为经营理念，真诚对待每一位客户与合作伙伴。表7 企业基本情况表企业名称

24、某科技开发有限公司注册时间2002.7法定地址长沙高新区火炬城企业类型有限责任公司注册资金50万元主管单位长沙软件园管理办公室2、企业人员及开发能力论述2.1 企业法定代表人情况表8 企业法定代表人情况表企业法定代表姓名性别出生年月最高学历所学专业电话XX男1967年12月硕士计算机控制13017393199主要经历现任职务 总经理主要经历：89.7年毕业于西安理工大学计算机控制专业。89.7-92.6年以企业主要技术攻关人员参与，由湖南大学主持、国防科大、省工程机械龙头企业联手合作国家“863”计划中的一个子课题“P-FMS准柔性制造系统”的研究公关，该项目验收后，评为国家“七.五”重大科技

25、样板项目。92.7-94.12年在美国进行数字控制设备电液控制系统的学习、培训和考察。工作期间，作为企业专业人员多次参与进口高精尖数控设备的技术洽谈与引进；95.1-96.8年于华北一带从事销售和市场调研工作。96.9-97.12年开发高空作业车安全电液控制系统,负责产品电气液压研究工作、电子产品开发和项目管理。98.1-2000.12年，某上市公司科技部，主要参与上海贝尔公司与某上市公司就全省利用有线电视线路实行宽带网的可行性研究和系统集成工作。2001.1-2002.6年，合作设立湖南新东方实业，主持网络系统集成工作；2002.7-至今，合作设立某科技，主持“机载控制系统”项目研发技术专长

26、 计算机控制、企业管理等。创新意识 具有从战略的高度进行企业的管理创新、技术创新和产品创新的能力，领导企业建立了较好的人才协作机制，建立了初步的创新机构和较完善的创新机制，勇于使用有创新意识的各类复合型人才，勇于和有效结合，取各家之长。开拓能力非常强的技术背景，丰富的项目组织、市场开拓和公司管理经验。主要业绩作为企业主要人员参与完成国家“863”课题“P-FMS”研制工作；作为企业专业人员参与近2亿元进口高精尖数控设备的技术洽谈与引进；主持完成高空作业车电液控制系统；参与上海贝尔公司与某上市公司就全省利用有线电视线路实行宽带网的可行性研究和系统集成工作；主持设计并成功实施多家大型网络集成系统；

27、2.2 企业人员基本情况及开发能力情况表9 企业人员基本情况表企业总人数 18人平均年龄 30 岁管理层人数3 人知识结构硕士以上 2 人，大学本科以上 1 人 大专 0 人专业结构管理专业1 人，计算机、自动化专业 2 人。年龄结构30岁以上 3 人，25-30岁 0 人人员构成管理： 4 人，技术开发： 12 人，生产： 1 人，销售： 1 人人员比例 管理:技术开发:生产:销售= 4:12:1:1新 产 品开发情况工程机械智能监测及控制系统是公司的新产品，目前该产品系列中的“智能安全检测及控制系统”已完成实验室模型建立、现场试验阶段，将进入中试阶段；另一个项目重点部分“计算机电液控制系统

28、”正处于实验室试验阶段。技术开发投 入 额 公司是高科技性质企业，产品处于研发阶段，暂未形成销售收入，主要的技术投入以自有资金为主，主要用于研究开发，至今已投入 90 万元。科研开发队伍情况 科研开发队伍由湖南大学、中南大学等师生和研究人员，以及在电子、液压和机械行业工作多年的工程和市场人员，结合项目专家组组成。本项目专家组成员中有在智能控制与健康监控方面有着深入研究、应用和丰富经验的科技和工程人才；有对目前工程机械数学模型有深入研究的中南大学数软学院的优秀博士；有在GIS方面成功应用的专家；有在工程机械电子、液压、电气领域各方面已进行多年探索与实践的工程实践和应用人员；以及具有多年管理经验的

29、专家和原工程机械大企高层领导等，具备了完成本项目的技术和管理人员储备。这是本项目能顺利完成的条件、优势和保证。参见表10 项目组成员情况表。2.3 项目组人员基本情况1、项目负责人基本情况项目负责人即法人代表，基本情况参见2.1节表8。2、项目组成员情况表10 项目组成员情况表姓 名性别年龄原毕业院校 单位职务职称专业/方向最高学历男33湖南大学项目助理精密仪器学士男35中科院长沙研究所副研究员 财务、行政 博士女33中南大学经济师企业管理硕士男35湖南师大金融投融资学士男36湖南大学副教授自动化工程硕士男30中南大学博士数学分析（硕士）控制工程（博士）博士男29国防科大硕士推进系统故障诊断与

30、监控硕士女30浙江大学高工液压传动学士男53原工程机械国企 销售总经理高工材料工程大专男33北京大学硕士、工程师图象处理、系统工程硕士女26湖南大学工程师自动化学士男27湖南大学工程师机械工程学士三、项目的技术可行性和成熟性分析1、项目的技术创新性论述1.1 项目的基本原理及关键技术内容（一）项目的基本原理该系统以嵌入式硬软件架构为核心，应用智能控制技术，对工程机械设备/车辆的工作环境、工作状况、动力系统、控制系统等各个方面进行全方位的智能监测、诊断维护和实施控制，以优化作业途径，节省能源，改善作业条件和劳动强度，提供情报、通讯等信息服务，提高设备的安全性、智能化水平和运营效率。同时通过无线通

31、讯和互联网技术实现现场工程机械设备/车辆的远程管理(3G/GPRS/GIS)和调度控制。它由前端单元控制系统、机载前端控制系统、远程通讯控制系统三大部分构成。各部分是联系紧密又相对独立的系统，后面系统均是前面系统的提高和升级。其中，前端单元控制系统的数据采集部分可利用现有成熟的传感及数据采集技术解决；远程通讯控制系统也可通过现有的组网技术和系统集成来解决，并非本系统难点。在整个大系统中,前端单元控制和机载前端控制系统是核心重点。1前端单元控制系统前端控制部分由多个自成一体的独立单元构成，分别对工程机械车况、工况数据予以采集、分析，实现相关功能控制。各单元既可独立成产品，也可与其他各单元组合成套

32、。其中包含智能安全检测与控制单元、计算机电液智能控制单元、电子节能控制单元、智能功率分配与控制单元、发动机ECU系统、以及故障诊断与分析等单元系统。主要完成对工程机械各个功能部件及工况的监测、控制和管理协调。其中，前端控制的数据采集部分由各机载传感器和数据采集部分构成，通过传感器接口与各机载传感器互联，如操纵杆位移速度、位置传感器，臂杆长度、角度传感器，活动平台/转台位置位移传感器、各油缸内油压传感器，阀、泵流量传感器，阀芯位置传感器，发动机转速、功率载荷传感器，油量、油温、水量、水温传感器，车速、里程、方向位置等传感器，主要完成车况、工况环境等全程数据采集；2. 机载前端控制系统包含机载前端

33、控制主机、人机交互装置、机载电源和机载视频装置等。通过机载工业总线（CAN BUS）连接前端各单元控制系统，实现系统的本地控制和维护。3. 远程通讯控制系统实现系统的远程控制、维护和调度管理。在GPRS/CDMA/3G网络与监控器之间，或监控器与各前端单元控制系统之间，通过网络中心或客户服务中心进行远程或现场遥控作业台来实现对系统的监控、诊断和维护。系统结构图见上面图三所示其基本工作原理是：工程机械监控器实时监测工程机械运行和作业状态，以高效智能操控、协调其施工作业，并提供诊断维护和相关信息服务。当工程机械出现有关安全及故障报警时(手工报警和自动报警)，工程机械监控器自动接通网络服务中心信道，

34、将故障信号通过公用网络，传送给网络技术服务中心和各集团用户监管调度中心。计算机收到报警信息后，在GIS系统中立即显示出故障、工程机械位置、同时显示报警状态及工程机械的档案资料。在故障报警或远程维护时，计算机网络技术服务中心的专家通过人机视频交互装置，直接与工程机械操作人员或现场相关人员对话，安抚操作人员和指导应急处理或维护方法。调度、维护；安全及故障报警GPRSInternet技术网络中心监管、服务、调度、维护等机械状态信息等人机交互安抚人员指导操作远程指挥实时控制、监测工况和环境，操作、控制；现场工程施工机械（队组）用图示如下：（二）本项目系统诊断、监控对象及工作流程A、 本装置自诊断：主要

35、诊断相关电源、MPU及子系统和接口等等B、 车况诊断：主要有 各传感器的连接诊断； 各传感器初始合理值诊断； 测定指示诊断各长度的实时值、各角度的实时值、各工作半径的实时值； 测定指示诊断各压力值； 测定指示诊断各流量值； 测定指示诊断各重量值； 测定指示诊断其他值； 显示调整实时时钟； 各功能模块对应的键值。（例如：数据采集、参数设定、工作状态设定、时钟调整等）；C、各传感器参数调整、设定模块： 各长度传感器参数的最小值、最大值、斜率的调整、设定； 各角度传感器参数的最小值、最大值、斜率的调整、设定； 各压力传感器参数的初始值的调整、设定； 各流量传感器参数的初始值的调整、设定； 其他传感器

36、参数调整设定；D、日历时钟参数调整、设定模块： 年、月、日的调整、设定 分钟、小时、12/24小时选择的调整、设定E、设置： 主要针对各测控对象的工作特征，设置出厂参数和工作形式工作状态选择模块： 车型选择：（伸缩臂型起重机/高空车、固定臂型起重机/高空车、塔吊、挖掘机、装载机等） 伸缩臂型起重机工作状态： 支腿状态选择（全伸、半伸）； 钢丝绳倍率选择； 主/副臂选择（其中副臂选择含副臂工作角度选择）； 伸缩臂伸缩状态选择； 工作范围限制（吊臂起伸高度、起伸角度、工作半径的上限和下限）； 固定臂型起重机：工作状态选择类似（上述、项）； 高空作业车：工作状态选择类上； 塔吊：类固定臂起重机器；

37、挖掘机械类：出除各臂杆，回转机构外，重点在于非均衡负载工况处理选择（考虑自动识别适应？）； 装载机械：类挖掘机 其他工程机械F、通讯： 主要分为工作数据采集、处理结果回传存储；遥控设定；无线联机远程操控等数据自动采集模块： 数据自动采集是以上位机机作为上位机，MPU作下位机，将各传感器实时值按一定采集频率将数据实时的采集到MPU下位机；然后通过数据自动传送模块采集到的实时数据自动传送到上位机，以便进行进一步处理。数据自动传送模块（包含上载和下载）：数据传送模块包含两个部分： MPU下位机中将数据采集模块所采集的数据按一定顺序存储，并按照所选择的采集频率通过RS-232/485通讯口/CAN接口

38、/无线接口进行上传。 上位机通过RS-232/485通讯口/CAN接口/无线接口按照一定的通讯协议将MPU下位机所传送的数据加以接收，并按一定格式加以保存，以便进行数据处理。 上位机通过RS-23/4852通讯口/CAN接口/无线接口按照一定的通讯协议将上位机处理好的数据下载到MPU下位机中加以存储。遥控设定和无线联机远程操控G、 在线帮助：主要指操作帮助和说明文档、以及故障诊断说明和技术支持（考虑网络联机）帮助H、 工作模型计算处理：依据传感器实时值和工况计算相关函数值，融入智能进行处理控制和指示、或远端传送以整体协调工作。（三）项目的关键技术内容1、项目技术路线本项目的研制及实施过程，走的

39、是一条在借鉴国外技术基础上，结合中国工程机械市场特点独立开发的技术路线，也是产、学、研合作开发模式在企业的应用。 借鉴国外相关技术自20世纪80年代始，国际上在机械工程领域出现了对健康监控及智能应用的研究，这是一项人工智能、控制理论与控制工程、运筹学等学科相互交叉的新兴前沿技术，在国外，欧美发达国家由于其本身技术的先进性，早已开展健康监控和智能控制技术在工程机械中的应用研究。而国内对智能控制在机械工程设备中应用的研究还比较少，在实际运用中更是几近空白，受此启发，在实际工作中，我们意识到对该方面技术的开发及在实践中的应用将会是一个良好的发展方向，于是借鉴了国外研制思路，进行人工智能、控制理论与控

40、制工程、运筹学等学科在 智能控制及健康监控技术方面的应用研究。 在融合国外技术和中国市场特点基础上进行独立开发智能控制与健康监控技术是一项新兴技术，而工程机械模型复杂度、难度高，非人工智能难以解决，国外对相关方面的核心技术控制很严，因此，要研制开发出我们自己独立的产品，只有依靠自己的力量进行科研开发。我们成立公司并组建了自己的科研开发团队，进行该项产品的探索开发，经过一年多的实践摸索（组建公司前有近5年的摸索！），我们成功开发出了该项目的初级产品，对高级技术及系列产品的研制也在进行过程中，并且已经找到了一套科学的实现方法。 采用产学研的发展模式，进行技术升级对项目今后的开发实施采取与院校、企业

41、合作（已签定相关合作协议），走产学研取多赢的通道。逐步探索新技术在该领域的运用，开发出新的系列产品，作到研究、产出、发展一体化，并在实践中快速壮大。2、技术内容该系统的研制，以工程机械健康监控为起点，将电液成套和系统集成的机、电、液和网络一体化技术应用于起重、挖掘、装载等大型工程机械中，实现智能控制，同时，在国内首次将无线通讯和互联网络等成熟而低成本平台的远程通讯、调测技术应用于机载控制系统中，实现对现场施工机械的远程实时健康监控与调度，该系统涉及的关键技术有：电液控制与成套、集成技术电液控制技术本来已是一项国外较成熟技术，本项目将电液控制技术与相关技术作系统集成，从而合理地集成了系统的控制与

42、管理功能，实现了整个系统的一体化，并能根据用户对象的不同需求组合不同的成套产品。模糊数学本项目根据工程机械设备工作状况的负载非均衡和液动性等特点和操作过程的智能化要求，创新性地将模糊数学应用到控制系统的模型设计中，将参数估计并入模糊处理，使结果更加精确，更符合实际工作情况变化的需要。参见下面一数学模型建立、参数评估方法人工智能技术本项目开创性地将人工智能技术运用到对控制系统模型和边界条件的处理过程中，使得所建立的数学模型能大大提高系统的稳定性、精确度和灵活性。工程机械施工中，工作状态、尤其是工作负载变换不断，而液压系统是一个即时动态非稳定模型，只有熟练的掌握和深入了解工作细节，结合相关理论和专

43、家意见，才能有效达到优化控制效果。无线视频通讯及遥控遥测技术国内同类产品大多只能实现有线视频通讯，本项目产品成功地将无线视频通讯技术应用于本控制系统中，并结合遥控遥测技术实现系统的远程故障诊断、安全检测及远程控制。在当前的网络上，可以实现的最大传输速度是。是按标准定义的封包交换协议。理论上，GPRS/CDMA带宽为144-384Kbps，目前投入商业应用实测值为40-60Kpbs，若作为流畅视频（25-30F/S），非3G达到商业应用。而本系统仅作为监测，流畅/实时性要求一般，在应用图象窄带压缩技术前提下，可有效解决容量与速度的问题，达到远程监管维护之目的。本项目应用于远程传输监管的主要参数：图像标准：358 288帧 容 量：3-10k/帧实 时 性（5-10帧/秒）：30-50k/秒地理信息系统和互联网技术地理信息系统（GIS）是近年来兴起的一门新兴技术，她能够直观有效的利用和表达地理信息数据，满足信息综合管理和数据服务可视化需要，在交通、遥控遥测领域具有广泛应用前景。本系统正是利用该技术应用的典型代表。而互联网在企业的深入应用更是如火如荼。本项目将这项较成熟而低成本的技术应用于对工程机械设备的远程管理系统中，是网络技术在新的领域的拓展，为传统产业实现高科技化树立了一个典范。3、产品结构本项目集成微电脑、电子电气、电液控制