建筑機械自動化的現(xiàn)狀及關鍵技術分析

穆臨平 / 太原理工大學

建筑機械自動化的現(xiàn)狀及關鍵技術分析

穆臨平 / 太原理工大學

本文主要基于筆者研究實踐，重點圍繞于建筑機械自動化的現(xiàn)狀即關鍵技術展開分析，以期為推動其實現(xiàn)更好地應用與發(fā)展貢獻自己綿薄之力。

建筑機械；自動化；現(xiàn)狀；關鍵技術；發(fā)展趨勢

一、建筑機械自動化意義

第一，有利于解放生產(chǎn)力。自動化技術不需要投入大量的人力資源即可完成大量的工作，促進了批量化生產(chǎn)的發(fā)展，縮短了工程項目加工和處理過程所耗費的時間。大幅減少了工程的生產(chǎn)周期，保障了工程的質量。第二，有利于提高建筑行業(yè)的市場競爭力。在整個生產(chǎn)流程中引入自動化調控技術，使行業(yè)利潤和競爭力大幅提升，縮短工程作業(yè)時間的同時優(yōu)化了成本投入和使用，進一步保障工程質量，有力帶動建筑行業(yè)的進步。第三，支持和促進了機械行業(yè)的發(fā)展。將機械自動化技術應用于建筑行業(yè)，是有效檢驗機械自動化原理和技術的方法，為了更快的發(fā)現(xiàn)技術中存在的不足，必須在生產(chǎn)實踐中即使投入應用。并根據(jù)實際情況進行適當?shù)母纳频膭?chuàng)新，不僅有助于促進自動化技術的進步，而且有利于帶動其他產(chǎn)業(yè)的協(xié)同進步和創(chuàng)新。

二、建筑機械自動化的現(xiàn)狀

二十一世紀以來，得益于我國機械自動化技術取得了很大的進步，在此背景下建筑機械自動化也得到了極大程度上地發(fā)展，不論是在數(shù)量上，還是質量上都有了很大的突破，這就使得建筑機械自動化被廣泛地應用到我國建筑工程建設之中。結合實踐來看，建筑機械自動化的應用主要集中在兩方面主，其一單項自動化技術，主要包括變頻技術以及移動機能—液壓傳動用的液壓比例技術，在機械設備中應用這些技術的使其具有良好的節(jié)能效果，既能有效提高生產(chǎn)的效率，而且還大大改善了設備的自動化水平，從而使得生產(chǎn)質量得到大幅提高。其二綜合自動化技術，例如傳感器技術，人工智能技術，以及GPS定位系統(tǒng)等。雖然當前我國建筑機械自動化取得了不俗的成績，但依然存在很多問題。

三、建筑機械自動化關鍵技術分析

（一）機身位置識別技術

施工機械位置識別技術，是指運用技術對機械設備的位置進行自動識別，內部識別和外部識別是在當前機械自動化識別中應用較為普遍的兩個方面。內部位置識別，是指運用回轉式角傳感器及速度控制傳感器將精確測定的設備數(shù)據(jù)傳送到控制中心，從而測定設備的最終位置；而外部位置識別技術則是在預先設定的基準點的基礎上，利用聲波發(fā)射轉置確定設備當前位置。

（二）作業(yè)對象的識別及評價技術

建筑機械工作時，識別作業(yè)對象技術為實現(xiàn)自動化的關鍵，準確的識別作業(yè)對象后，才能正確的實施即將要進行的施工操作，保證各項施工順利的進行。判斷與決策機械作業(yè)方式時，在很大程度上依賴作業(yè)對象識別與評價技術，如果此項技術并不存在，那么判斷與決策也無法進行。在作業(yè)對象識別與評價技術的作用下，機械設備施工對象的相關信息可有效的反饋到計算機中心，比如施工對象形狀"大小等，同時，還可對施工對象的能力進行評判。通過此項技術采集的相關信息，為后續(xù)施工順利開展提供科學的依據(jù)，保證各項施工的順利進行。

（三）機群協(xié)同控制技術

在一次建筑施工的過程中，往往會有多臺機械設備共同參與聯(lián)合作業(yè)。實現(xiàn)機械自動化的一個重要環(huán)節(jié)就是要有一個能夠聯(lián)系所有設備的系統(tǒng)，并實時監(jiān)測和控制每臺設備的工作狀態(tài)、位置信息和設定的運行軌跡等。將監(jiān)測的數(shù)據(jù)反饋到中央控制室，由控制室將數(shù)據(jù)輸入計算機的綜合分析與處理軟件中，并對當前的作業(yè)狀態(tài)進行模擬分析，優(yōu)化處理確定下一步的最佳運行狀態(tài)，然后系統(tǒng)中生成有效的作業(yè)指令，并傳輸?shù)矫恳慌_機械設備的接收轉置中，指導機械設備進行新一輪的全方位安全施工作業(yè)，系統(tǒng)不斷接收、計算、修改、最后在優(yōu)化分配情況下傳輸指令，如此一來不但使得整個建筑施工現(xiàn)場正常有序的進行，同時更有助于提升建筑工程施工效率。

（四）安全保障技術

建筑工程在施工過程中，現(xiàn)場中包含的機械設備眾多，再加上施工現(xiàn)場中的作業(yè)器具"施工材料"施工人員等，導致施工機械運行時面對的障礙物比較多，如果不能有效的避開這些障礙物，極有可能會引發(fā)安全事故，影響施工進度。為了保證建筑機械運行時其他的設備也正常的運行，并保證施工的速度，就需要將識別功能"報警功能等相關功能引入到建筑機械中，在發(fā)現(xiàn)障礙物時，有效的識別，并及時的發(fā)出報警，以保證其運行安全[2]。在安全保障技術的作用下，建筑機械能夠更好的發(fā)揮自身的自動化功能，保證各項施工順利的完成，并提高施工效率，保證施工現(xiàn)場機械及工作人員的安全。

四、建筑機械自動化發(fā)展趨勢探究

（一）建筑機械自動化面向施工規(guī)模巨型化

土建行業(yè)的蓬勃使得如今的建筑、水利和交通工程趨于大型化、復雜化和高速化發(fā)展。要想滿足土建的發(fā)展趨勢，建筑機械自動化必須朝著巨型化進步。經(jīng)濟的快速發(fā)展帶動了建筑的規(guī)模和速度，怎樣在短時間內完成高質量、高標準的建筑工程，是當前研究的重點方向，解決這些問題的最有效手段就是大規(guī)模應用建筑機械自動化。

（二）發(fā)展低成本自動化技術

在建筑機械自動化技術發(fā)展過程中，可將現(xiàn)有通用設備為基礎，加入計算機輔助系統(tǒng)技術以及更為先進的傳感器等設備，并在對建筑機械進行適當?shù)恼{整，從而計算機自動化管理特點充分地發(fā)揮，如此一來不僅投資少，而且對于建筑工程施工效率與質量地提升大有裨益。

（三）建筑機械自動化將趨于環(huán)?；?/p>

機械自動化首先應當遵循科技發(fā)展的要求，時刻擁有嚴格的環(huán)保意識，盡可能減少環(huán)境的危害，積極提倡綠色發(fā)展，提高生產(chǎn)效率的同時，保護好環(huán)境。其中在建筑機械系統(tǒng)中，對環(huán)境的影響最大的是發(fā)動機，因此，要選用新型環(huán)保型發(fā)動機，降低對環(huán)境的負荷。

（四）建筑機械自動化低碳節(jié)能

低碳節(jié)能作為當前社會發(fā)展的主流，因而這也是建筑機械自動化重要的發(fā)展趨勢之一。結合實踐來看，要想實現(xiàn)建筑機械自動化低碳節(jié)能主要兩方面途徑：首先，建筑機械自動化產(chǎn)品制造中應加大環(huán)保性材料地使用。其次，采取通用的建筑機械自動化設計標準，這樣一來可以使得建筑機械設備零部件可以實現(xiàn)最大化通用。最后，建筑機械自動化控制系統(tǒng)設計中，針對設備運行程序、動作等進行精準設計，如此一來有助于降低建筑機械自動化設備運行能耗。

五、結束語

綜上所述，在建筑機械自動化技術中，包含的關鍵技術比較多，也正是這些關鍵技術的存在，促使建筑機械自動化具備多項功能，建筑工程在應用建筑機械自動化技術后，不僅施工效率明顯提升，施工質量也顯著增強，同時，施工現(xiàn)場的安全管理效果也變得更好，充分的滿足了社會對建筑工程的速度及質量要求，促使建筑行業(yè)更為繁榮的發(fā)展。

[1] 張洪兵, 薛葉豐. 試論建筑機械自動化的現(xiàn)狀及其關鍵技術[J]. 城市建筑, 2015(20):304-304.

[2] 金華國. 試論建筑機械自動化的現(xiàn)狀與關鍵技術[J]. 建筑工程技術與設計, 2015(34).

[3] 曹鵬. 建筑機械設備自動化現(xiàn)狀和關鍵技術的探究[J]. 商品與質量·建筑與發(fā)展, 2014(8).

[4] 齊翀, 王鯤. 建筑機械自動化的關鍵技術研究和發(fā)展[J]. 建筑工程技術與設計, 2015(23).