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技术解读
工程机械三种电子监控方式刘高太
1.电子监控与故障诊断的系统分类
(1)电子-液压单元控制模式从上世纪80年代初开始，工程
机械的发展趋向于电子一液压控制。其显著特点是采用传感器-电子控制单元与液压驱动执行机构相结合的模式，取代传统的液压-机械控制单元的模式，大大提高了整机的性能。例如：CAT公司的装载机(966型以上)、自卸汽车（75C型以上）和挖掘机（200E 型以上)分别采用了过程（位置、轨迹) 控制装置、电子监控报警系统、电子液压先导操纵系统和应急安全控制系统（发动机自动熄火系统）。这种模式的成本较传统模式没有大的变化，而机器的性价比却明显提高。
该模式是以各功能独立的电子液压控制为基础的。具体包括：装载机动臂与铲斗的位置控制：挖掘机动臂、斗杆及铲斗组成的工作机构的轨迹控制：自卸汽车的载荷监控：各种机械的液压系统、供油系统、制动系统、操纵系统及电器系统的状态监控等。其优点是控制方式独立，自成体系，安装维护简单，稳定性好：缺点是使用的约束较多，涉及各部件之间的复合控制难以进行，传感器的资源没有充分利用。
(2)电子-液压集成控制模式进入上世纪90年代以来，工程机
械的电子控制程度进一步提高，逐渐演变成电子-液压集成控制模式，使操作者的劳动强度、机器的工作效率
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和能耗得到进一步改善，各公司在新产品上普遍采用微型计算机集中监测控制系统。例如：大型装载机上实现了集操纵、监控和诊断于一体的完全电子控制：在大型挖掘机全液压控制的基础上嵌入了双微处理单元，简化了原有的液压控制机构和控制逻辑，使操纵稳定性、准确性达到了更高的水平：在大型矿用自卸汽车上安装了整机全数字电子监控、故障诊断系统和紧急制动系统，可以对载荷、地基支承强度进行检测，使机器的效率提高，安全更有保障。
(3)管理、控制和自动操纵为一体的全新电子液压控制模式
随着电子技术、计算机及通讯技术的飞速发展和融合，对设备的运行、维护、保养和状态等参数实行管理，最有效的技术手段即是在电子液压集成控制模式的基础上嵌入卫星通讯管理模块（卫星数据传输、GPS定位管理)和自动探纵模块(VR控制)，从而使工程机械的控制模式进入管理、控制和自动操纵为一体的全新电子液压控制模式（即3G+M模式)，这也是工程机械的发展方向。
2.电子监控与故障诊断系统的形式
电子-液压单元控制模式的电子监控与故障诊断系统，采用的是开关量传感器配合专用大规模集成电路，控制逻辑与故障诊断逻辑以并行的形式集成在大规模集成电路芯片中。该
形式结构简单，稳定性好，监控效果直观且抗干扰能力强。
电子-液压集成控制模式的电子控制与故障诊断系统，采用的是连续童传感器配合通用微处理器及专用电子电路，监控逻辑与故障诊断逻辑以程序的形式存储在程序存储器中。运行时监控参数反映的状态信息量大，监控与故障诊断可以定量进行，故障分析辩识较全面，可以自动存储数据，以备联机通讯，进行深入的数据分析。
在集管理、控制及自动操纵为一体的电子-液压控制模式（即3G+M) 下，电子监控与故障诊断系统采用的是完备的开关量和连续量传感器组配
合双处理器中央处理控制单元。 3.监控逻辑与故障诊断算法的形式
电子监控逻辑与故障诊断算法经历了结构逐辑、程序逻辑和自适应逻辑算法3个阶段，对应于上述3种模式，朝着可变结构自适应智能逻辑发展，即采用现场可编程逻辑结构器件(FPGA)+中央处理器(CPU)相协调的结构形式，让系统根据监控参数和故障特征的变化，自适应地改变可编程逻辑结构器件的内部组合（通过改变 DRAM内的数据实现)，这样就可以达到系列化和真正通用的目的。
故障诊断算法在确定故障特征以及可靠诊断单一故障的前提下，对于随机性故障特征以及复合故障诊断