機(jī)械自動化技術(shù)在建筑工程施工中的應(yīng)用

孫紅梅

摘 要：在裝備制造領(lǐng)域，工程機(jī)械是非常關(guān)鍵的組成部分之一，在水利、建筑、道路、電力等諸多領(lǐng)域也都有著廣泛的使用。為使其能夠為各行各業(yè)提供更專業(yè)、更到位的服務(wù)，就必須充分運(yùn)用機(jī)械自動化技術(shù)以實現(xiàn)更高水平的機(jī)械自動化控制。接下來，筆者將就建筑工程施工過程中機(jī)械自動化技術(shù)的運(yùn)用談?wù)勛约旱恼J(rèn)知和理解。

關(guān)鍵詞：機(jī)械自動化 建筑工程 應(yīng)用

1、機(jī)械自動化在建筑機(jī)械上應(yīng)用概況分析

1.1機(jī)械自動化發(fā)展現(xiàn)狀

機(jī)械自動化指的是在不需要其他人為控制的條件下，機(jī)械能夠按照之前預(yù)定的程序和預(yù)設(shè)的運(yùn)行軌跡以及操作步驟進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)，同時又能對相關(guān)的機(jī)械設(shè)備進(jìn)行有效的管控。機(jī)械自動化的使用，能有效的提高工程建設(shè)的進(jìn)度，降低施工的難度，節(jié)省人力物力，從而有效降低施工人員的工作強(qiáng)度及安全隱患，提高工程的整體質(zhì)量，同時體現(xiàn)出我國的科技發(fā)展水平，為不斷發(fā)展的現(xiàn)代化建事業(yè)提供基礎(chǔ)保障，也是其不斷發(fā)展的強(qiáng)大推動力?？v觀國內(nèi)外的建筑機(jī)械自動化發(fā)展來看，實施機(jī)械自動化就是建筑機(jī)械應(yīng)用發(fā)展的潮流趨勢。

1）為了構(gòu)建自動化系統(tǒng)的基本保障，需要建立一個比較完善的控制程序，并對其獨(dú)立性和完整性有著較高的要求。自動化系統(tǒng)在進(jìn)行運(yùn)行的過程中，各組件就會獨(dú)立完成相應(yīng)的運(yùn)行，不僅可以在很大程度上提高工作的效率，還可以保證在工作的過程中系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

2）在通常情況下，為了能夠滿足最基本的生產(chǎn)需求工作，自動化系統(tǒng)中還根據(jù)實際情況在各個端口之間安裝不同的接口，以實現(xiàn)不同工藝間的信息交流。通過端口的對接，可以在很大程度上實現(xiàn)信息的交流，還可以實現(xiàn)不同控制器之間的交流轉(zhuǎn)換工作，實現(xiàn)信息的轉(zhuǎn)換，進(jìn)一步提高工作的效率。

3）為了能夠確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，還需要做好數(shù)據(jù)接口表的編制工作，在進(jìn)行表的編制過程中，主要是以數(shù)據(jù)的類型及其長度這2個方面的數(shù)據(jù)作為最主要的依據(jù)。對于數(shù)據(jù)的來源，可以根據(jù)不同情況對相應(yīng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行一定的測試以及整合，并進(jìn)行存儲。

1.2建筑工程中機(jī)械自動化應(yīng)用的意義

為了能夠使機(jī)械自動化水平得到相應(yīng)的提升，需要建立一個比較完善的控制程序，并對其獨(dú)立性和完整性有著較高的要求。自動化系統(tǒng)在進(jìn)行運(yùn)行的過程中，各組件就會獨(dú)立完成相應(yīng)的運(yùn)作，不僅可以在很大程度上提高工作的效率，還可以保證在工作的過程中系統(tǒng)的穩(wěn)定性。在通常情況下，為了能夠滿足最基本的生產(chǎn)需求工作，還要進(jìn)行機(jī)械自動化的整體調(diào)整，以實現(xiàn)不同工藝間的信息交流。通過端口的對接，不僅可以在很大程度上實現(xiàn)信息的交流，還可以實現(xiàn)不同控制器之間的交流轉(zhuǎn)換工作，實現(xiàn)信息的轉(zhuǎn)換，進(jìn)一步提高工作的效率。

2、建筑機(jī)械自動化核心技術(shù)的應(yīng)用

在對建筑工程進(jìn)行施工的過程中，機(jī)械設(shè)備進(jìn)行工作的環(huán)境往往有著工況差、地表不平整、環(huán)境中粉塵濃度高等特點(diǎn)，如建筑工程地基的開挖、建筑工程的破拆等等。這就對自動化設(shè)備提出了以下幾點(diǎn)要求：①能夠在工地中對自身所處的方位進(jìn)行辨別；②在施工時能嚴(yán)格按照預(yù)定路線前行；③能夠精準(zhǔn)地辨別砂、土、巖石等施工對象；④避免與施工區(qū)域中的其他車輛、設(shè)備發(fā)生碰撞；⑤具備與其他車輛和機(jī)械設(shè)備配合開展工程作業(yè)的能力。

2.1位置識別技術(shù)

這項技術(shù)主要用于識別機(jī)械設(shè)備自身位置。這門技術(shù)的實現(xiàn)一般有兩種方式。其中一種是通過機(jī)械設(shè)備對其自身機(jī)械運(yùn)動的識別來確定位置信息。機(jī)械設(shè)備通過傳感器對速度和角度進(jìn)行識別，并結(jié)合檢測到的機(jī)械行駛路線，將這些數(shù)據(jù)提交計算機(jī)處理之后，就可以判斷機(jī)械設(shè)備在何種運(yùn)動位置下的處于什么位置的具體數(shù)據(jù)。另外一種是通過超聲波或電磁技術(shù)確定位置。它需要在現(xiàn)場設(shè)置幾個基準(zhǔn)點(diǎn)作為坐標(biāo)，利用超聲波或電磁波的反射原理進(jìn)行外部位置的識別，從而確定機(jī)械設(shè)備的位置。

2.2位置誘導(dǎo)技術(shù)

位置誘導(dǎo)技術(shù)是基于位置識別技術(shù)之上的，通過確定機(jī)械設(shè)備的具體位置之后，誘導(dǎo)設(shè)備返回既定路線，令建筑機(jī)械能夠按照要求完成任務(wù)。要應(yīng)用這種技術(shù)，首先要設(shè)定好路線，并且在機(jī)械設(shè)備按照路線作業(yè)的過程中，不斷修正位置誤差，使機(jī)械保持在正確的路線上。當(dāng)機(jī)械設(shè)備的位置發(fā)生錯誤的時候，位置誘導(dǎo)技術(shù)會及時識別并發(fā)出信號，利用機(jī)械上的復(fù)位裝置自動進(jìn)行偏離位置的修復(fù)。

2.3作業(yè)對象識別與評價技術(shù)

作業(yè)對象識別和評價技術(shù)是建筑機(jī)械設(shè)備得以進(jìn)行自動化作業(yè)的關(guān)鍵技術(shù)，它的作用就在于區(qū)別作業(yè)對象和非作業(yè)對象，其實現(xiàn)即依靠各類傳感器。傳感器通過將各種對象數(shù)據(jù)發(fā)給計算機(jī)識別，從而確定對象。像液壓挖掘機(jī)這樣的設(shè)備，就是通過鏟斗上的超聲波裝置來確定對象的形狀的，這些信息會被匯總分析，供工作人員參考。

2.4安全保障技術(shù)

安全保障技術(shù)同樣也是建筑機(jī)械設(shè)備自動化必須具備的技術(shù)。建筑施工現(xiàn)場的情況多變，環(huán)境復(fù)雜，且具有多種大型設(shè)備和各種堆放材料，機(jī)械設(shè)備在現(xiàn)場作業(yè)時會遇到各種突發(fā)情況，這就需要自動化建筑機(jī)械設(shè)備能夠自動識別危險情況，并在緊急狀態(tài)下進(jìn)行報警和制動，保證現(xiàn)場施工人員的生命安全和各類材料設(shè)備的財物安全。

2.5機(jī)群協(xié)作控制技術(shù)

機(jī)群協(xié)作控制技術(shù)是為了多種機(jī)械設(shè)備在聯(lián)合作業(yè)的情況下加以妥善的控制所開發(fā)的技術(shù)。在聯(lián)合作業(yè)現(xiàn)場，除了主要的建筑機(jī)械設(shè)備之外，還有一套機(jī)械設(shè)備運(yùn)動軌跡和作業(yè)狀況檢測系統(tǒng)，用于獲取眾多機(jī)械設(shè)備在作業(yè)中的具體數(shù)據(jù)，以便了解機(jī)械設(shè)備的具體情況。這些數(shù)據(jù)信息都會被匯總給中央計算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行分析和處理。中央計算機(jī)會通過計算，得出最佳作業(yè)方式，并將相關(guān)指令發(fā)給各臺設(shè)備，協(xié)調(diào)設(shè)備自身作業(yè)和聯(lián)合作業(yè)的情況。

3、建筑工程機(jī)械設(shè)備中機(jī)械自動化技術(shù)的應(yīng)用

3.1自動壓路機(jī)

壓路機(jī)在建筑工程施工過程中非常常見，現(xiàn)如今自動化壓路機(jī)已基本具備了數(shù)據(jù)處理、實時監(jiān)測、遠(yuǎn)程通訊、中央控制等多種功能，并能夠借助預(yù)先在工地設(shè)置好的基準(zhǔn)點(diǎn)將數(shù)據(jù)傳回中央控制系統(tǒng)，再由其將位置信號向具體的控制指令轉(zhuǎn)化，最終借助無線通訊技術(shù)對設(shè)備進(jìn)行校準(zhǔn)和調(diào)整，完成壓實作業(yè)。

3.2挖掘機(jī)與推土機(jī)

挖掘機(jī)、推土機(jī)等設(shè)備的自動化對于工程質(zhì)量和工程效率的提升有著十分重大的意義。自動化技術(shù)在挖掘機(jī)和推土機(jī)中的應(yīng)用最早可以追溯到二十世紀(jì)七十年代，主要元件包括感光器、投光器、控制系統(tǒng)等等。但由于其速度響應(yīng)存在一定問題，一直未能得到廣泛的應(yīng)用。直到二十世紀(jì)九十年代，日本學(xué)者研發(fā)的新型系統(tǒng)能夠使推土機(jī)在平整度的誤差小于3厘米的前提下以5千米/小時的速度前進(jìn)，這一系統(tǒng)在液壓挖掘機(jī)中也有應(yīng)用。

4、結(jié)語

機(jī)械設(shè)備在建筑工程施工應(yīng)用中，首先需要采用多種不同的方式對機(jī)械設(shè)備的自動化水平進(jìn)行加強(qiáng)，同時還要結(jié)合具體情況，對機(jī)械自動化進(jìn)行全方位的應(yīng)用，并對其未來的發(fā)展技術(shù)進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新，最終讓機(jī)械自動化得到良好應(yīng)用。

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