Requisiti funzionali dei moderni sistemi di monitoraggio per mini escavatori

Con la diffusione dei sistemi di monitoraggio sui mini escavatori, aumentano le esigenze di interazione tra uomo, macchina e informazioni. Oltre a integrare le funzioni dei moderni sistemi elettronici di monitoraggio per mini escavatori, il progetto deve garantire razionalità, versatilità e facilità d’uso. Gli aspetti tecnici devono essere curati nei dettagli: in caso contrario, durante l’utilizzo possono emergere diversi problemi. Un’architettura ben progettata consente agli sviluppatori di aggiungere facilmente nuove funzioni, semplifica l’uso per gli operatori e aiuta i tecnici della manutenzione a individuare anomalie e guasti. Inoltre, permette ai proprietari dei mini escavatori di conoscere in tempo reale lo stato di utilizzo delle macchine.

Requisiti funzionali dei moderni sistemi di monitoraggio

In genere, i moderni sistemi di monitoraggio sono composti da ingressi di segnale (ad esempio segnali analogici e digitali), unità di elaborazione dei segnali, controller, display e attuatori di controllo. Le condizioni ambientali difficili, i cicli di lavoro complessi, la frequente necessità di manutenzione e i guasti inevitabili dei mini escavatori idraulici impongono al sistema di monitoraggio le seguenti funzioni:

(1) Raccolta dei dati

Il sistema deve acquisire i segnali relativi allo stato operativo del mini escavatore idraulico, ad esempio la temperatura del liquido di raffreddamento del motore, la temperatura dell’olio idraulico, il livello del carburante, il segnale dell’interruttore di allarme del filtro dell’aria, la tensione della batteria e il segnale di preriscaldamento. I segnali sono principalmente analogici, digitali e PWM.

(2) Comunicazione tramite bus

In quanto parte del sistema di controllo elettronico meccatronico, il sistema di monitoraggio deve comunicare con il controller principale e con la piattaforma GPS di monitoraggio remoto. Nei moderni sistemi di controllo elettronico, il controller principale e il modulo di comunicazione GPS utilizzano un bus di comunicazione; anche il sistema di monitoraggio deve quindi supportare questa funzione.

(3) Interazione uomo-macchina

Il sistema consente all’operatore di consultare le informazioni operative tramite un display. Quest’ultimo deve offrire un buon angolo di visione e luminosità regolabile, adattarsi a diverse condizioni di illuminazione e visualizzare gli avvisi di allarme. L’interfaccia deve essere chiara, gradevole e adattabile, con aggiornamenti impercettibili e indicatori del quadro strumenti che funzionino correttamente. La navigazione linguistica deve consentire di selezionare la lingua più adatta all’operatore, facilitando l’uso del mini escavatore. Il sistema deve inoltre prevedere comandi a tasti, così che l’operatore possa eseguire varie operazioni, ad esempio selezionare la velocità alta o bassa, attivare il regime minimo automatico e calibrare i parametri.

Considerate le dimensioni del mini escavatore, il sistema di monitoraggio dovrebbe includere un ingresso video per la retromarcia e un’uscita video. In questo modo, l’operatore può individuare più chiaramente gli ostacoli nelle zone non visibili e controllare l’ambiente circostante, aumentando la sicurezza durante il lavoro.

(4) Capacità di archiviazione dei dati

Il sistema di monitoraggio deve visualizzare l’interfaccia e i testi, memorizzare i parametri operativi e conservare lo storico dei guasti. I dati devono essere salvati su un supporto di memoria non volatile. La struttura di archiviazione deve essere progettata in modo razionale, garantire un elevato utilizzo della memoria e offrire un’elevata affidabilità.

(5) Facilità di aggiornamento del software

Le condizioni operative dei mini escavatori idraulici possono essere complesse e, talvolta, il cantiere non consente di smontare e rimontare le apparecchiature. I moderni sistemi di monitoraggio devono quindi consentire l’aggiornamento remoto del software tramite una piattaforma di monitoraggio. Se le condizioni lo permettono, deve essere possibile anche l’aggiornamento in loco. Il metodo tradizionale, che richiede il collegamento fisico e lo smontaggio dell’attrezzatura, non è adatto ai moderni sistemi elettronici di monitoraggio. È pertanto necessario adottare metodi più efficaci per aggiornare il software del sistema.

(6) Registrazione e archiviazione dei guasti, visualizzazione dei guasti e allarmi acustici e visivi. Poiché i guasti dei mini escavatori idraulici sono inevitabili, il sistema deve avvisare l’operatore e indicare gli interventi necessari. Un messaggio di testo può identificare direttamente il punto interessato, facilitando la diagnosi e la riparazione da parte dei tecnici. Consultando lo storico dei guasti in memoria, il personale di manutenzione può individuare la causa e procedere con ulteriori verifiche. Gli allarmi possono inoltre essere inviati alla piattaforma di monitoraggio remoto, consentendo agli operatori della piattaforma di controllare in tempo reale le condizioni di lavoro del mini escavatore e di intervenire di conseguenza.

(7) Blocco remoto del mini escavatore su tre livelli. In caso di utilizzo anomalo del mini escavatore idraulico, il sistema verifica lo stato della macchina in base ai comandi inviati dalla piattaforma di monitoraggio e può attivare i blocchi di livello I, II e III. In questo modo è possibile limitare e gestire ulteriormente i veicoli a noleggio e contrastare più efficacemente le pratiche irregolari nel mercato del noleggio dei mini escavatori.

(8) Immunità alle interferenze

Poiché l’impianto elettrico del mini escavatore idraulico è alimentato dalla batteria, durante l’avviamento e l’arresto possono verificarsi picchi di tensione. Anche le interferenze elettrostatiche ed elettromagnetiche possono compromettere il corretto funzionamento del sistema di monitoraggio. Il progetto hardware deve quindi tenere conto della compatibilità elettromagnetica.