Requisitos funcionais dos sistemas modernos de monitoramento para mini escavadeiras

Com a ampla adoção de sistemas de monitoramento em mini escavadeiras, aumentam as exigências de interação entre pessoas, máquinas e informações. Além das funções do sistema eletrônico de monitoramento das mini escavadeiras modernas, é preciso projetar cuidadosamente uma solução racional, versátil e fácil de operar. Os aspectos técnicos relevantes devem ser tratados em detalhes; caso contrário, diversos problemas poderão surgir durante a utilização. Uma arquitetura eficiente do sistema de monitoramento facilita a expansão de novas funções pelos desenvolvedores, simplifica a operação para os operadores, ajuda a equipe de manutenção a localizar anomalias e falhas e permite que os proprietários acompanhem em tempo real a utilização dos equipamentos.

Requisitos funcionais dos sistemas modernos de monitoramento

Os sistemas modernos de monitoramento geralmente são compostos por entradas de sinal (como sinais analógicos e digitais), unidades de processamento de sinais, controladores, monitores e atuadores de controle. Como as mini escavadeiras hidráulicas operam em ambientes severos e condições complexas, exigem manutenção frequente e estão sujeitas a falhas, o sistema de monitoramento deve oferecer as seguintes funções:

(1) Coleta de dados

O sistema deve coletar sinais referentes ao estado de operação da mini escavadeira hidráulica, como temperatura do líquido de arrefecimento do motor, umidade do óleo hidráulico, nível de combustível, sinal do interruptor de alarme do filtro de ar, tensão da bateria e sinal de pré-aquecimento. Os principais tipos de sinal são analógicos, digitais e PWM.

(2) Comunicação via barramento

Como parte do sistema de controle eletrônico da mecatrônica, o sistema de monitoramento precisa se comunicar com o controlador principal e a plataforma de monitoramento remoto por GPS. Os sistemas eletrônicos modernos utilizam barramentos de comunicação para conectar o controlador principal ao módulo de comunicação GPS; por isso, o sistema de monitoramento também precisa oferecer essa função.

(3) Interação homem-máquina

O sistema de monitoramento permite que o operador acompanhe as informações de funcionamento por meio de um visor. O visor deve oferecer um bom ângulo de visão e brilho ajustável, adaptar-se a diferentes condições de iluminação e exibir alertas. A interface deve ser atraente e adaptável, sem transições perceptíveis durante a atualização. Os instrumentos do painel devem indicar os valores corretamente. A navegação por voz deve permitir selecionar o idioma adequado ao operador, facilitando o uso da mini escavadeira. O sistema também deve incluir botões para executar diferentes comandos, como alternar entre velocidades alta e baixa, ativar a marcha lenta automática e calibrar parâmetros.

Devido às dimensões consideráveis das mini escavadeiras, o sistema de monitoramento deve incluir entrada de vídeo de ré e saída para o visor. Assim, o operador pode identificar melhor obstáculos em pontos cegos, conhecer o ambiente ao redor e trabalhar com mais segurança.

(4) Capacidade adequada de armazenamento de dados

O sistema de monitoramento deve armazenar dados como interfaces de exibição, textos, parâmetros de operação e histórico de falhas. As informações devem ser gravadas em uma mídia de armazenamento não volátil. A estrutura de armazenamento precisa ser bem projetada, eficiente e confiável.

(5) Facilidade de atualização do software do sistema

As mini escavadeiras hidráulicas operam em ambientes complexos e, às vezes, o canteiro de obras não permite desmontar e montar equipamentos. Por isso, os sistemas modernos de monitoramento devem possibilitar atualizações remotas por meio de uma plataforma de monitoramento. Quando viável, também pode ser necessária uma atualização no próprio local. O método tradicional, que exige conexão física e desmontagem do equipamento para instalar atualizações, não é adequado aos sistemas eletrônicos de monitoramento modernos. Portanto, é necessário contar com um método mais eficiente de atualização do software.

(6) Registro e armazenamento de falhas, exibição de falhas e alarmes sonoros e visuais. Como falhas em mini escavadeiras hidráulicas são inevitáveis, o sistema deve alertar o operador para que tome as medidas necessárias. As mensagens de texto podem indicar diretamente a localização da falha, facilitando o diagnóstico e o reparo pela equipe de manutenção. Ao consultar o histórico armazenado na memória, os técnicos podem identificar as causas relacionadas e realizar diagnósticos e reparos mais aprofundados. Os alertas também podem ser enviados à plataforma de monitoramento remoto, permitindo que seus operadores acompanhem em tempo real as condições de trabalho da mini escavadeira e tomem as providências necessárias.

(7) Bloqueio remoto da mini escavadeira em três níveis. Em caso de uso irregular da mini escavadeira hidráulica, o sistema de monitoramento analisa os comandos enviados pela plataforma e pode ativar os bloqueios de nível I, II ou III. Isso permite controlar melhor os equipamentos alugados e combater, de forma mais abrangente, práticas irregulares no mercado de locação de mini escavadeiras.

(8) Resistência a interferências

Como a alimentação elétrica da mini escavadeira hidráulica vem da bateria, podem ocorrer picos transitórios de tensão durante a partida e a parada. Interferências eletrostáticas e eletromagnéticas também podem prejudicar o funcionamento normal do sistema de monitoramento. Por isso, o projeto de hardware deve levar em conta a compatibilidade eletromagnética.