建筑機械自動化的關(guān)鍵技術(shù)研究和發(fā)展

蘇東洋 錦州華地建設(shè)集團(tuán)有限公司

建筑機械自動化的關(guān)鍵技術(shù)研究和發(fā)展

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隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和學(xué)科領(lǐng)域之間的滲透融合，建筑機械自動化水平也在不斷的提高。建筑企業(yè)想要提高自身的競爭力，或者更好的發(fā)展機會，便必須提高建筑機械自動化水平，切實提高施工質(zhì)量和效率。

建筑機械自動化 發(fā)展現(xiàn)狀 主要技術(shù)

前言

隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展,各行各業(yè)對科學(xué)和技術(shù)的應(yīng)用更加廣泛,因此在建筑的發(fā)展方向也開始傾向于發(fā)展方向,如效率高、質(zhì)量高,雖然可以實現(xiàn)傳統(tǒng)的工程機械在一定程度上,提高工作效率,但其業(yè)務(wù)大多是手工操作,需要消耗大量的勞動,但也無法實現(xiàn)生產(chǎn)力、施工質(zhì)量和施工安全也不能得到有效的保證。

一、當(dāng)前建筑機械自動化的發(fā)展現(xiàn)狀

自中國改革開放以來,科學(xué)技術(shù)有了快速發(fā)展,雖然在今天的一些方面的工程機械自動化技術(shù)得到了快速的發(fā)展和進(jìn)步,但是對于工程機械自動化的應(yīng)用和發(fā)展需要投入大量的人力和物質(zhì)資源和財務(wù)資源,此外還面臨著相當(dāng)大的困難。這些可以體現(xiàn)在以下幾個方面:建筑行業(yè)的建設(shè)有其自身的特點、施工條件、和使用自動化組件非常貧窮的抗污染、抗干擾能力,這使得工程機械得不到有效利用,建筑行業(yè)和其他行業(yè)在很多方面有差異,不是有效的經(jīng)驗作為參考,因此無法實現(xiàn)自動化工程機械一般;施工建筑行業(yè)的繁雜過程,無法有效地分解,使其流線型的工作模式得以實現(xiàn)。

第一種建筑機械自動化主要技術(shù)則是對單項自動化技術(shù)的應(yīng)用，主要的技術(shù)包含： 變頻技術(shù)以及移動機能一液壓傳動用的液壓比例技術(shù)。這些技術(shù)的應(yīng)用使得機械設(shè)備具有顯著的節(jié)能效果、而且在很大程度上改善了設(shè)備的自動化水平、能夠有效的提高生產(chǎn)效率，改善生產(chǎn)質(zhì)量；具有精度高、操作速度快的特點。第二種自動化建筑機械主要是對綜合自動化技術(shù)的應(yīng)用，其中主要有：遙控控制技術(shù)；GPS定位系統(tǒng)；傳感技術(shù)；人工智能技術(shù)等。下面主要以推土機、挖掘機自動化技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行實例分析，從而對建筑機械自動化的應(yīng)用進(jìn)行簡單的分析和說明。

（一）壓路機自動化技術(shù)的應(yīng)用。在澆注混凝土大壩和其他大型工程建設(shè)過程中的主要施工設(shè)備輥、輥自動化的實現(xiàn)主要依賴于數(shù)據(jù)處理設(shè)備、檢測設(shè)備,以及合理使用中央控制系統(tǒng)模塊,例如,這些技術(shù)的應(yīng)用可在施工過程中根據(jù)預(yù)先設(shè)定的參考點的坐標(biāo),通過采用機載自動距離跟蹤器和光波測量儀表相關(guān)工作來確定精確的位置,并且能夠位置數(shù)據(jù)信息傳輸機械和設(shè)備有效的中央控制系統(tǒng)。

（二）自動化技術(shù)在挖掘機、推土機中的應(yīng)用。對挖掘機、推土機等建筑施工設(shè)備進(jìn)行自動化應(yīng)用和改造能夠有效的提高施工效率，保證施工質(zhì)量。早期挖掘機鏟斗以及推土機鏟刀上所應(yīng)用的是1976年研制開發(fā)出來的反饋控制系統(tǒng)，主要是將開關(guān)系統(tǒng)作為實現(xiàn)自動化的基準(zhǔn)，這一系統(tǒng)中主要包含由控制系統(tǒng)、投光器以及感光器，這一系統(tǒng)使得設(shè)備存在嚴(yán)重的響應(yīng)滯后問題。

二、實現(xiàn)建筑機械自動化控制的主要技術(shù)

（一）施工對象的識別和評價技術(shù)的應(yīng)用 。建筑機械實現(xiàn)自動化的最基本功能就是對施工對象機械有效的識別，并且能夠?qū)ζ渥鳂I(yè)效果進(jìn)行評價，這個系統(tǒng)如果得不到應(yīng)用也就很難實現(xiàn)對機械施工的決策，施工對象識別和評價計術(shù)主要核心元件就是平面超聲波信號感知器，這一元件能夠保證設(shè)備能夠?qū)崟r的對施工對象的信息進(jìn)行反饋，并且實現(xiàn)對施工對象的評價和認(rèn)識 。

工程機械實現(xiàn)自動化的最基本功能是建筑機械的對象有效識別,并對操作的影響進(jìn)行評估,系統(tǒng)沒有應(yīng)用機械建設(shè)決策這是不容易實現(xiàn)的、施工對象識別和評估計劃主要核心元素是平面超聲信號傳感器,這種裝置可以確保設(shè)備能實時對象建設(shè)的信息反饋,并實現(xiàn)施工對象的評估和理解。

（二）設(shè)備位置識別技術(shù)。所謂的建筑機械位置識別技術(shù)主要是指對設(shè)備的位置進(jìn)行自動識別，如今所采用的主要識別方式包含外部和內(nèi)部位置識別方式。設(shè)備的外部識別則是通過識別施工場地預(yù)定位置的，利用電磁波或者超聲波來對設(shè)備的位置進(jìn)行判斷；

（三）位置誘導(dǎo)機能。感應(yīng)功能的位置主要是指機械設(shè)備的指導(dǎo)計劃的基礎(chǔ)上建設(shè)路徑的建設(shè)運營,并通過識別體的飛機機身的反饋,控制中心根據(jù)實時數(shù)據(jù)及時調(diào)整設(shè)備,設(shè)備一旦偏離道路施工的施工過程,并將啟動自動復(fù)位功能,恢復(fù)到給定的路徑,該系統(tǒng)用于位置、方向和速度的設(shè)備及時修正。

（四）機群協(xié)作控制技術(shù)。建筑工地如果進(jìn)行大規(guī)模建設(shè)，就需要大量的設(shè)備,要求設(shè)備務(wù)必實現(xiàn)設(shè)備的自動化,則就需要一套有效的監(jiān)測技術(shù)設(shè)備的數(shù)據(jù),并將數(shù)據(jù)發(fā)送到控制中心,控制中心的數(shù)據(jù)來計算和確定最優(yōu)設(shè)備配置,最終將向設(shè)備發(fā)送相應(yīng)的指令,設(shè)備建設(shè)通過指令指示可以準(zhǔn)確施工。

三、建筑機械自動化發(fā)展趨勢

（一）建筑機械自動化面向施工規(guī)模巨型化 。當(dāng)前建筑的建設(shè)規(guī)模越來越傾向于大型、高檔和高速度建設(shè)。大規(guī)模的發(fā)展建設(shè)高檔和高速度建設(shè)將不可避免地需要集成的實現(xiàn)工程機械自動化的發(fā)展。這就勢必給今天的水利工程以及高速公路提出了發(fā)展趨勢。

（二）建筑機械自動化開始趨于安全和綠色化。人類社會的快速發(fā)展,物質(zhì)文明建設(shè)行業(yè)和工程機械跟不上步伐,這在很大成度上使城市建設(shè)不能滿足社會和人們的需求,所以導(dǎo)致當(dāng)前施工過程對環(huán)境造成嚴(yán)重?fù)p害以及常見的安全事故頻發(fā)。

（三）建筑設(shè)備自動化開始向施工領(lǐng)域進(jìn)行擴展。高空、地下以及海洋建筑作業(yè)的發(fā)展成為當(dāng)前建筑施工的重要方面，從而保持地面生態(tài)環(huán)境的良好發(fā)展，如今的管線鋪設(shè)以及多數(shù)的交通設(shè)施開始向地下發(fā)展，通過海底隧道實現(xiàn)了隔海相望的兩塊大陸之間的連通，這一發(fā)展趨勢要求開發(fā)和應(yīng)用更多的地下施工設(shè)備。

綜上所述,結(jié)合我國目前的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)水平仍然很低的現(xiàn)狀,以及機械制造發(fā)展明顯不平衡的特點,大多數(shù)企業(yè)不能接觸標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)代化生產(chǎn),企業(yè)仍然采用手工勞動。因此,我國企業(yè)缺乏自動化設(shè)備開發(fā)的意識,因此,必須要增加關(guān)鍵技術(shù)的推廣和應(yīng)用。

[1]劉樹忠，李艷梅.工程機械自動化的發(fā)展技術(shù)淺析[J].民營科技，2010，4.

[2]趙英利，陳春慧，尚云龍. 談土木施工工程機械自動化[J]. 森林工程，2012 ，3