Requisitos funcionales de los sistemas modernos de supervisión para miniexcavadoras

A medida que se generaliza el uso de sistemas de supervisión en miniexcavadoras, aumentan las exigencias en materia de interacción entre personas, máquinas e información. Además de las funciones propias de los sistemas electrónicos modernos de supervisión para miniexcavadoras, es necesario analizar cuidadosamente la lógica del diseño, la versatilidad y la facilidad de uso. Los aspectos técnicos pertinentes deben resolverse en detalle; de lo contrario, durante la aplicación pueden surgir diversos problemas. Una buena arquitectura del sistema electrónico de supervisión facilita a los desarrolladores la incorporación de nuevas funciones, simplifica el manejo para los operadores, ayuda al personal de mantenimiento a localizar anomalías y errores, y permite a los propietarios conocer al instante el estado de sus equipos.

Requisitos funcionales de los sistemas modernos de supervisión

Los sistemas modernos de supervisión suelen constar de entradas de señal (como señales analógicas y digitales), unidades de procesamiento de señales, controladores, monitores y actuadores de control. Dadas las duras condiciones de trabajo, la complejidad operativa, la alta frecuencia de mantenimiento y las averías inevitables de las miniexcavadoras hidráulicas, el sistema de supervisión debe cumplir las siguientes funciones:

(1) Función de recopilación de datos

El sistema debe recopilar señales sobre el estado de funcionamiento de la miniexcavadora hidráulica. Por ejemplo: temperatura del refrigerante del motor, temperatura del aceite hidráulico, nivel de combustible, interruptor de alarma del filtro de aire, tensión de la batería y señal de precalentamiento, entre otras. Los tipos de señal principales son analógicos, digitales y PWM.

(2) Función de comunicación por bus

Como parte del sistema de control electrónico de un equipo mecatrónico, el sistema de supervisión debe comunicarse con el controlador principal y la plataforma de supervisión remota GPS. Los controladores principales y los módulos de comunicación GPS de los sistemas electrónicos modernos utilizan buses de comunicación, por lo que el sistema de supervisión también debe disponer de esta función.

(3) Función de interacción persona-máquina

El sistema de supervisión permite al operador consultar la información de funcionamiento mediante una pantalla. Esta debe ofrecer un buen ángulo de visión y brillo regulable, adaptarse a distintos niveles de iluminación y mostrar alertas. La interfaz debe ser atractiva y adaptable. La actualización de la pantalla no debe resultar perceptible, y los indicadores del panel deben funcionar correctamente. La navegación por idiomas debe permitir seleccionar el más adecuado para el operador y facilitar el manejo de la miniexcavadora. El sistema también debe incluir controles con teclas para realizar distintas operaciones, como cambiar entre velocidad alta y baja, activar el ralentí automático y calibrar parámetros.

Debido a las dimensiones de las miniexcavadoras, el sistema de supervisión debe incluir una entrada de vídeo de marcha atrás y una salida para la pantalla. Así, el operador puede ver con mayor claridad los obstáculos en los puntos ciegos y conocer mejor el entorno, lo que aumenta la seguridad durante el trabajo.

(4) Capacidad de almacenamiento de datos

El sistema de supervisión debe mostrar y almacenar interfaces, textos y parámetros de funcionamiento, así como el historial de averías. La información debe guardarse en un medio de almacenamiento no volátil. La estructura de almacenamiento del sistema debe estar bien diseñada, ofrecer un alto aprovechamiento y ser muy fiable.

(5) Facilidad para actualizar el software del sistema

Las condiciones de trabajo de las miniexcavadoras hidráulicas son complejas y, en ocasiones, la obra no permite desmontar y volver a montar el equipo. Por ello, los sistemas modernos de supervisión deben permitir actualizar programas a distancia mediante una plataforma remota. Si las condiciones lo permiten, también puede ser necesario realizar actualizaciones en el lugar de trabajo. El método tradicional de actualización mediante conexión física requiere desmontar el equipo y no es adecuado para los sistemas electrónicos de supervisión modernos. Por tanto, se necesita un método más práctico para actualizar el software del sistema.

(6) Registro y almacenamiento de averías, visualización de fallos y alarmas sonoras y visuales. Como las averías de las miniexcavadoras hidráulicas son inevitables, es necesario alertar al operador para que tome las medidas oportunas. Los mensajes de texto pueden indicar directamente la ubicación del fallo y facilitar su reparación por parte del personal de mantenimiento. Al consultar el historial almacenado en la memoria, el personal puede identificar el origen de la avería y realizar diagnósticos y reparaciones adicionales. Las alertas también pueden enviarse a la plataforma de supervisión remota, donde los operadores pueden comprobar al instante las condiciones de trabajo de la miniexcavadora y tomar las medidas correspondientes.

(7) Bloqueo remoto de la miniexcavadora en tres niveles. Cuando una miniexcavadora hidráulica se utiliza de forma indebida, el sistema de supervisión puede determinar, mediante las instrucciones enviadas desde la plataforma, si está en funcionamiento y activar los bloqueos de nivel I, II o III correspondientes. Esto permite controlar mejor los vehículos alquilados y limitar de forma más amplia las prácticas irregulares en el mercado de alquiler de miniexcavadoras.

(8) Resistencia a las interferencias

Como la batería alimenta la miniexcavadora hidráulica, al arrancar y detener el equipo pueden producirse picos transitorios de tensión. Asimismo, las interferencias electrostáticas y electromagnéticas pueden afectar al funcionamiento normal del sistema de supervisión. Por ello, el diseño del hardware debe tener en cuenta la protección contra interferencias electromagnéticas.