Exigences fonctionnelles des systèmes de surveillance modernes pour mini-pelles

Avec la généralisation des systèmes de surveillance sur les mini-pelles, les exigences en matière d’interaction entre l’opérateur, la machine et les informations ne cessent d’augmenter. Outre les fonctions des systèmes électroniques de surveillance modernes, leur conception doit être rationnelle, polyvalente et facile à utiliser. Les aspects techniques doivent être étudiés en détail ; à défaut, divers problèmes risquent de survenir lors de leur mise en œuvre. Une architecture de surveillance bien conçue permet aux développeurs d’ajouter facilement de nouvelles fonctions, aux opérateurs d’utiliser le système sans difficulté et aux techniciens de maintenance de localiser les anomalies et les erreurs. Elle permet également aux propriétaires de mini-pelles de suivre en temps réel l’utilisation de leurs équipements.

Exigences fonctionnelles des systèmes de surveillance modernes

Les systèmes de surveillance modernes se composent généralement d’entrées de signaux (signaux analogiques, signaux de commutation, etc.), d’unités de traitement des signaux, de contrôleurs, d’écrans et d’actionneurs. Compte tenu des conditions d’utilisation difficiles des mini-pelles hydrauliques, de la complexité des tâches, de la fréquence élevée des opérations de maintenance et des pannes inévitables, le système de surveillance doit remplir les fonctions suivantes :

(1) Fonction de collecte des données

Le système doit collecter les signaux relatifs à l’état de fonctionnement de la mini-pelle hydraulique, tels que la température du liquide de refroidissement du moteur, l’humidité de l’huile hydraulique, le niveau de carburant, le signal du contacteur d’alerte du filtre à air, la tension de la batterie et le signal de préchauffage. Les principaux types de signaux sont les signaux analogiques, les signaux de commutation et les signaux PWM.

(2) Fonction de communication sur bus

En tant que composant du système de commande électronique mécatronique, le système de surveillance doit communiquer avec le contrôleur principal et la plateforme de surveillance GPS à distance. Les systèmes de commande électronique modernes utilisent un bus pour le contrôleur principal et le module de communication GPS ; le système de surveillance doit donc également prendre en charge la communication sur bus.

(3) Fonction d’interaction homme-machine

Le système de surveillance permet à l’opérateur de consulter les informations de fonctionnement sur un écran. Celui-ci doit offrir un bon angle de vision, une luminosité réglable et une bonne lisibilité dans différentes conditions d’éclairage, ainsi qu’afficher les alertes. L’interface doit être claire, esthétique et adaptable. Son actualisation ne doit pas être perceptible à l’œil nu, et les aiguilles des instruments doivent indiquer les valeurs correctement. Un menu de sélection de la langue permet à l’opérateur de choisir celle qui lui convient et facilite l’utilisation de la mini-pelle. Le système doit également intégrer des commandes par boutons permettant diverses opérations : passage entre les vitesses haute et basse, activation du ralenti automatique et étalonnage des paramètres.

Compte tenu des dimensions des mini-pelles, le système de surveillance doit intégrer une entrée vidéo de recul et une sortie d’affichage. L’opérateur peut ainsi mieux repérer les obstacles dans les zones hors de son champ de vision, connaître l’environnement autour de la machine et travailler en toute sécurité.

(4) Capacité de stockage des données

Le système de surveillance doit afficher des interfaces et du texte, enregistrer les paramètres de fonctionnement ainsi que l’historique des pannes. Les données doivent être conservées sur un support de stockage non volatil. La solution de stockage du système doit être bien conçue, offrir une capacité utile élevée et garantir une grande fiabilité.

(5) Mise à niveau facile du logiciel système

Les mini-pelles hydrauliques évoluent dans des environnements de chantier complexes, où les conditions ne permettent pas toujours de démonter et de remonter l’équipement. Les systèmes de surveillance modernes doivent permettre la mise à jour à distance des programmes via une plateforme de surveillance. Lorsque les conditions le permettent, une mise à niveau sur site peut également être nécessaire. Les méthodes traditionnelles de mise à niveau en ligne nécessitent le démontage de l’équipement, tandis que les solutions exigeant une connexion physique ne conviennent pas aux systèmes électroniques modernes. Une méthode de mise à niveau logicielle plus adaptée est donc indispensable.

(6) Enregistrement et stockage des pannes, affichage des défauts et alertes sonores et visuelles. Les pannes des mini-pelles hydrauliques étant inévitables, le système doit avertir l’opérateur et lui indiquer les mesures à prendre. Un message à l’écran peut signaler directement l’emplacement du défaut, afin d’aider les techniciens à le localiser et à le corriger. En consultant l’historique des pannes enregistré en mémoire, ils peuvent retrouver les causes associées et approfondir le diagnostic. Les alertes peuvent également être transmises à la plateforme de surveillance à distance, où l’opérateur peut vérifier immédiatement les conditions de fonctionnement de la mini-pelle et prendre les mesures nécessaires.

(7) Verrouillage à distance de la mini-pelle à trois niveaux. En cas d’utilisation anormale d’une mini-pelle hydraulique, le système de surveillance détermine si elle est en fonctionnement à partir des commandes transmises par la plateforme et peut activer les verrouillages de niveau I, II ou III. Cette fonction permet de mieux contrôler les machines louées et de limiter plus largement les pratiques irrégulières sur le marché de la location de mini-pelles.

(8) Résistance aux interférences

La batterie alimente la mini-pelle hydraulique et peut produire des surtensions transitoires au démarrage et à l’arrêt. Les interférences électrostatiques et électromagnétiques peuvent également perturber le fonctionnement normal du système de surveillance. La conception matérielle du système doit donc tenir compte de la compatibilité électromagnétique.