機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展與思考

李建良

河北建設(shè)集團(tuán)有限公司

機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展與思考

李建良

河北建設(shè)集團(tuán)有限公司

機(jī)電一體化技術(shù)是指在機(jī)械主功能、動(dòng)力功能、信息處理功能和控制功能上引進(jìn)電子技術(shù)，將機(jī)械裝置與電子設(shè)計(jì)及軟件結(jié)合起來(lái)所構(gòu)成的系統(tǒng)總稱。機(jī)電一體化技術(shù)結(jié)合了微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)和機(jī)械技術(shù)，根據(jù)系統(tǒng)功能目標(biāo)和優(yōu)化組織目標(biāo)，合理配置與布局各功能單元，實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量、高可靠性、低能耗的目的，使整個(gè)系統(tǒng)最優(yōu)化。自20世紀(jì)80年代以來(lái)，機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用，給機(jī)械行業(yè)帶來(lái)了巨大的經(jīng)濟(jì)效益。

機(jī)電一體化技術(shù)；發(fā)展；應(yīng)用

機(jī)電一體化的先進(jìn)程度主要體現(xiàn)在由機(jī)器的智能化決定的，支撐機(jī)器智能化的根本在于先進(jìn)技術(shù)的運(yùn)用，如機(jī)械和微電子技術(shù)相結(jié)合。這樣看來(lái)，機(jī)電一體化則離不開機(jī)械和微電子技術(shù)的結(jié)合，并且是這一種結(jié)合的多種延伸，如計(jì)算機(jī)技術(shù)的結(jié)合。作為一門綜合技術(shù)，其所生產(chǎn)的產(chǎn)品則更是含金量十足。因此，機(jī)電一體化技術(shù)在工程領(lǐng)域內(nèi)可謂獨(dú)領(lǐng)風(fēng)騷。

1 建筑設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)

在現(xiàn)代化的智能建筑設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)當(dāng)中，是現(xiàn)代智能建筑的基本建筑系統(tǒng)之一的同時(shí)，也屬于現(xiàn)代建筑在進(jìn)行施工過(guò)程當(dāng)中重點(diǎn)項(xiàng)目和難點(diǎn)項(xiàng)目，在此種情況下，就需要智能建筑在施工過(guò)程當(dāng)中的技術(shù)進(jìn)行研究，其中包括自動(dòng)化理論以及自動(dòng)化技術(shù)，以及如何在建筑設(shè)備化系統(tǒng)中合理應(yīng)用這種先進(jìn)的技術(shù)。從智能建筑實(shí)施的核心技術(shù)的角度來(lái)講，建筑設(shè)備自動(dòng)化技術(shù)主要是在建筑領(lǐng)域當(dāng)中有效地應(yīng)用在先進(jìn)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)之上，并且在應(yīng)用的過(guò)程當(dāng)中還包含了相當(dāng)多的學(xué)科技術(shù)，比如現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信技術(shù)、建筑環(huán)境技術(shù)、現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)、建筑技術(shù)、建筑設(shè)備技術(shù)以及現(xiàn)代自動(dòng)控制技術(shù)等等內(nèi)容，是結(jié)合了多門學(xué)科技術(shù)的典型代表。

2 建筑機(jī)電一體化設(shè)備的安裝和施工

2.1 安裝電力電纜

作為輸送電能的載體，電纜安裝在建筑機(jī)電設(shè)備安裝工作中屬于關(guān)鍵環(huán)節(jié)。通常需要沿著溝道、豎井和橋架等鋪設(shè)電纜，在平行安裝電纜和電力管道時(shí)，應(yīng)保證兩者具有2米的距離，在交叉安裝時(shí)應(yīng)保證兩者具有0.5米的距離。在普通支架上電纜不應(yīng)該超過(guò)1層，在橋架上電纜不應(yīng)該超過(guò)3層。在對(duì)電力電纜線路路徑進(jìn)行選擇的時(shí)候，應(yīng)對(duì)今后的運(yùn)行維護(hù)和檢修工作予以充分的考慮。

2.2 安裝配電裝置

在整個(gè)建筑工程機(jī)電安裝中配電裝置和設(shè)備屬于核心部件，特別是在安裝變壓器、高、低壓開關(guān)柜等設(shè)備時(shí)很容易出現(xiàn)各種技術(shù)性問(wèn)題，比如開關(guān)大小不符合實(shí)際要求，或者低壓開關(guān)柜內(nèi)回路開關(guān)的動(dòng)作整定電流無(wú)法在設(shè)計(jì)中適用等。

在安裝配電裝置時(shí)，要確保已完成安裝建筑場(chǎng)所的門窗施工和基本墻體粉刷，并且完成安裝需要的預(yù)埋管道施工。應(yīng)在容易操作、干燥和安全的場(chǎng)所安裝配電箱，在安裝配電箱時(shí)，應(yīng)保證其底口與地面之間具有1.5米的距離；如果采用明裝的方式，其底口應(yīng)與地面之間具有1.2米的距離。明裝電度表板底口與地面之間應(yīng)具有1.8米的最小距離。同類盤在同一建筑物內(nèi)必須要保持一致的高度，允許偏差應(yīng)該控制在10毫米以內(nèi)。要在總開關(guān)的外側(cè)連接配電箱電源指示燈的電源，同時(shí)要安裝單獨(dú)熔斷器。要與支路相對(duì)應(yīng)設(shè)置盤面閘具的位置，并在盤面閘具位置的裝設(shè)卡片框，將其容量和路別標(biāo)清楚。要保持配電箱上各個(gè)儀表、電具的整潔、平正和牢固性，使其形成均勻的間距，確保齊全的零部件、靈活的啟閉和無(wú)松動(dòng)的銅端子等。

2.3 輸入設(shè)備的安裝

在建筑電氣設(shè)備當(dāng)中，還需要對(duì)輸入設(shè)備進(jìn)行相關(guān)安裝，由于各種輸入設(shè)備需要進(jìn)行不斷的調(diào)試和維護(hù)，因此為了輸入設(shè)備的后期調(diào)試和維護(hù)，就需要安裝根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況來(lái)對(duì)安裝位置進(jìn)行確定，并且要根據(jù)設(shè)備本身的產(chǎn)品設(shè)計(jì)、安裝要求來(lái)進(jìn)行安裝。例如在管道焊縫或邊緣上開孔焊接附近不適宜安裝水管型溫度傳感器、水管流量、水流開關(guān)、蒸汽壓力傳感器等；有如下傳感器應(yīng)該避開出風(fēng)口或蒸汽放空口，諸如風(fēng)汽壓力傳感器、室內(nèi)溫度傳感器、空氣質(zhì)量傳感器、風(fēng)管型濕度傳感器等等。

2.4 輸出設(shè)備的安裝

相對(duì)應(yīng)的，還需要進(jìn)行建筑電氣設(shè)備的輸出設(shè)備的安裝，比如電動(dòng)閥門、風(fēng)閥箭頭的箭頭等，在安裝的時(shí)候需要和水流方向保持一致的方向；并且為了保障設(shè)備的正常輸出狀態(tài)，就需要進(jìn)行必要的模擬動(dòng)作，來(lái)進(jìn)行相關(guān)調(diào)節(jié)。

3 機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展研究

3.1 光機(jī)電一體化

引進(jìn)光學(xué)技術(shù)，能夠有效地改進(jìn)機(jī)電一體化系統(tǒng)的整體性能，包括能源系統(tǒng)、信息處理系統(tǒng)以及傳感系統(tǒng)。由此可見(jiàn)，以后機(jī)電產(chǎn)品的發(fā)展趨勢(shì)就是光機(jī)電一體化。

3.2 全系統(tǒng)智能化

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，機(jī)電一體化產(chǎn)品的全系統(tǒng)信息化的特征越來(lái)越明顯，而且智能化水平越來(lái)越高，產(chǎn)品逐漸朝著模擬人類智能的方向發(fā)展，具有判斷推理和邏輯思維。這一技術(shù)的發(fā)展主要得益于模糊技術(shù)、信息技術(shù)的進(jìn)步，比如機(jī)器人與數(shù)控機(jī)床的智能化就是顯著成就。

3.3 微型化

微型化也是機(jī)電一體化微觀發(fā)展的一個(gè)重要趨勢(shì)。當(dāng)前，隨著半導(dǎo)體制造技術(shù)與蝕刻技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，研究實(shí)驗(yàn)室已經(jīng)具備亞微米級(jí)機(jī)械元件，能夠?qū)崿F(xiàn)機(jī)械與電子的充分結(jié)合。傳感器、CPU、執(zhí)行機(jī)構(gòu)以及各種單體元件能夠集成到一起，應(yīng)用、拆裝更加方便、省力。

3.4 模塊化

模塊化也是機(jī)電一體化發(fā)展的重要防線。我們的工業(yè)生產(chǎn)規(guī)模越來(lái)越龐大，所以建立模塊化的生產(chǎn)方式是非常必要的。模塊化是一種比較復(fù)雜的系統(tǒng)將之分解為可以管理的模塊化的方式。不同的屬性進(jìn)行不同的分類處理。各個(gè)模塊可以單獨(dú)進(jìn)行工作，不會(huì)影響整個(gè)系統(tǒng)的工作。

機(jī)電一體化已經(jīng)開始呈現(xiàn)各個(gè)技術(shù)學(xué)科相結(jié)合的發(fā)展趨勢(shì)，計(jì)算機(jī)技術(shù)、傳感技術(shù)等一些高科技的不斷發(fā)展，有利于機(jī)電一體化的網(wǎng)絡(luò)化、系統(tǒng)化、環(huán)?；爸悄芑ㄔO(shè)。建筑機(jī)電一體化主要體現(xiàn)在特殊或惡劣施工環(huán)境下的自動(dòng)化施工，尤其為建筑的采挖、運(yùn)輸?shù)确矫嫣峁┝吮憬菪?。我?guó)機(jī)電一體化化的運(yùn)用需要將我國(guó)的工程條件和技術(shù)條件進(jìn)行結(jié)合，循序漸進(jìn)，以發(fā)達(dá)國(guó)家的先進(jìn)技術(shù)和生產(chǎn)力為指導(dǎo)，制定適合我國(guó)機(jī)電的發(fā)展道路。

[1] 梁俊彥，李玉翔，林樹忠.機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用[J].科技資訊，2007，25：53-54.

[2] 曲文君.機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)及應(yīng)用研究[J].機(jī)械制造與自動(dòng)化，2009，04：166-169.