機(jī)械設(shè)備電氣工程自動(dòng)化技術(shù)的運(yùn)用分析

李勇

摘要：隨著我國(guó)城市化進(jìn)程的不斷發(fā)展，給建筑行業(yè)帶來(lái)了新的機(jī)遇和挑戰(zhàn)，這就要求建筑工程施工不斷朝著更高效、更科學(xué)、更高質(zhì)、更安全的方向發(fā)展，才能更好的為人民服務(wù)。據(jù)此，主要針對(duì)機(jī)械設(shè)備電氣工程自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)、建筑機(jī)械設(shè)備電氣自動(dòng)化核心技術(shù)的應(yīng)用以及機(jī)械設(shè)備電氣工程自動(dòng)化技術(shù)的實(shí)例進(jìn)行分析與研究。

關(guān)鍵詞：機(jī)械設(shè)備；電氣工程；自動(dòng)化技術(shù)

中圖分類(lèi)號(hào)：FB文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：Adoi：10.19311/j.cnki.16723198.2017.32.091

隨著我國(guó)城市經(jīng)濟(jì)體制的改革，為了提高廣大人民群眾的生活質(zhì)量，提高建筑工程項(xiàng)目的施工水平是必不可少的內(nèi)容。建筑規(guī)劃是城市建設(shè)中的重要組成部分，能夠有效促進(jìn)城市建設(shè)的健康發(fā)展，現(xiàn)階段，將電氣工程自動(dòng)化技術(shù)滲透到機(jī)械設(shè)備中，給建筑施工帶來(lái)更科學(xué)、更合理、更高水準(zhǔn)的施工質(zhì)量，提高工作效率，為城市建設(shè)的管理提供良好的基礎(chǔ)條件。

1機(jī)械設(shè)備電氣工程自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀

隨著電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及微機(jī)控制技術(shù)的應(yīng)用發(fā)展，促進(jìn)我國(guó)復(fù)雜的工業(yè)生產(chǎn)、航天和航天技術(shù)以及社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)等領(lǐng)域的飛速進(jìn)步，使自動(dòng)化技術(shù)得以迅速發(fā)展，自動(dòng)化技術(shù)水平顯著提高，電氣工程自動(dòng)化技術(shù)通過(guò)與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、電子技術(shù)以及微機(jī)控制技術(shù)相結(jié)合，在一定程度上優(yōu)化了機(jī)械設(shè)備儀器的控制以及設(shè)備自動(dòng)化管理等方面。隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)的不斷提升，電氣工程自動(dòng)化技術(shù)逐漸發(fā)展成一門(mén)綜合性技術(shù)，其理論體系日趨成熟，與控制論、信息論、系統(tǒng)工程、計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)以及電子學(xué)等均有著密切的聯(lián)系，并逐漸滲透到電氣工程自動(dòng)化體系中取得迅速的發(fā)展和提高。隨著時(shí)代的發(fā)展，電氣工程自動(dòng)化技術(shù)不斷進(jìn)行創(chuàng)新和升級(jí)，為了提高技術(shù)在不同領(lǐng)域的適應(yīng)程度，有關(guān)組織單位不斷借鑒和學(xué)習(xí)國(guó)內(nèi)外的成功經(jīng)驗(yàn)，有效改善許多編程軟件的接口，為達(dá)到建設(shè)行業(yè)的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)不斷努力和完善。

2機(jī)械設(shè)備電氣工程自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

2.1機(jī)電一體化發(fā)展

機(jī)械設(shè)備制造業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)主要是實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化。簡(jiǎn)單來(lái)講，機(jī)電一體化是指一個(gè)完整的機(jī)電一體化系統(tǒng)，通常包括傳動(dòng)系統(tǒng)、傳感器以及動(dòng)力原等組成部分，它將取代傳統(tǒng)包裝機(jī)械中個(gè)體與整體不合理的部分，化繁為簡(jiǎn)，將機(jī)械、微機(jī)、微電子等先進(jìn)技術(shù)融為一體，可以快速制造出結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、控制功能強(qiáng)大的機(jī)械設(shè)備，同時(shí)保證了機(jī)械設(shè)備運(yùn)行的安全性和可靠性，從根本上改善了建筑機(jī)械設(shè)備的應(yīng)用現(xiàn)狀，實(shí)現(xiàn)了機(jī)械設(shè)備的高效化、高質(zhì)化的目標(biāo)，提高建筑工程的質(zhì)量。

2.2網(wǎng)絡(luò)化與控制智能化發(fā)展

隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，21世紀(jì)已經(jīng)成為計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)網(wǎng)絡(luò)時(shí)代，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的普及，實(shí)現(xiàn)了信息資源共享，與人們的日常生活密不可分，人們可以在任何有網(wǎng)絡(luò)的地方，查詢(xún)和訪問(wèn)網(wǎng)絡(luò)資源，得到需要的信息和資料，最大限度的提高了工作效率，促進(jìn)了建筑機(jī)械設(shè)備自動(dòng)化、辦公自動(dòng)化等方面的發(fā)展。對(duì)于機(jī)械設(shè)備制造行業(yè)而言，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與電氣自動(dòng)化設(shè)備相結(jié)合，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)網(wǎng)絡(luò)資源共享，還能有效提高建筑機(jī)械設(shè)備各方面的能力，以自動(dòng)化壓路機(jī)為例，運(yùn)用位置識(shí)別技術(shù)、遠(yuǎn)程通信等各項(xiàng)技術(shù)，確定壓路機(jī)的位置，不需要人為干預(yù)，由計(jì)算機(jī)直接下達(dá)指令，控制壓路機(jī)的自動(dòng)化作業(yè)?？梢钥s短工作時(shí)間，提高工作效率，使建筑企業(yè)人力資源合理化，有效降低建筑企業(yè)的工程造價(jià)，不僅使建筑企業(yè)獲得更多的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，還能保證建筑工程的質(zhì)量。

2.3結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化發(fā)展

結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)運(yùn)動(dòng)控制影響建筑機(jī)械設(shè)備的性能，比如，機(jī)械設(shè)備的承載力是否能夠滿(mǎn)足安全使用的要求，可通過(guò)馬達(dá)、動(dòng)力負(fù)載等高精度的儀器進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)建筑機(jī)械設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化發(fā)展，使建筑機(jī)械設(shè)備朝著更高科技的方向來(lái)研發(fā)。建筑行業(yè)涉及國(guó)民經(jīng)濟(jì)的許多領(lǐng)域，比如，水利工程建設(shè)、公路交通建設(shè)以及橋梁建設(shè)等，這些建筑行業(yè)需要先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)和機(jī)械設(shè)備的配套服務(wù)，才能提高建筑工程項(xiàng)目的質(zhì)量和安全性，為人民群眾創(chuàng)造更好的生活質(zhì)量。所以，要重視建筑機(jī)械設(shè)備的電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用，積極推動(dòng)建筑行業(yè)走上健康發(fā)展的電氣自動(dòng)化道路。

3建筑機(jī)械設(shè)備電氣自動(dòng)化核心技術(shù)的應(yīng)用

3.1位置誘導(dǎo)技術(shù)

位置誘導(dǎo)技術(shù)是位置識(shí)別技術(shù)的升級(jí)版，事先預(yù)定好機(jī)械設(shè)備作業(yè)的路線(xiàn)，準(zhǔn)確定位機(jī)械設(shè)備的具體位置，利用自動(dòng)化系統(tǒng)誘導(dǎo)設(shè)備運(yùn)行，返回預(yù)定線(xiàn)路，自動(dòng)下達(dá)命令，使建筑機(jī)械設(shè)備能夠按照指令完成施工作業(yè)。運(yùn)用這項(xiàng)技術(shù)需要注意兩點(diǎn)：第一，設(shè)備作業(yè)路線(xiàn)需要提前設(shè)定好。第二，在機(jī)械設(shè)備按照預(yù)定線(xiàn)路進(jìn)行施工作業(yè)時(shí)，需要不斷調(diào)整位置誤差，使誤差控制在合理的范圍內(nèi)，保證機(jī)械設(shè)備在正確的路線(xiàn)上運(yùn)行。一旦機(jī)械設(shè)備在運(yùn)行的過(guò)程中出現(xiàn)突發(fā)情況，比如，機(jī)械故障、位置發(fā)生錯(cuò)誤偏移等。位置誘導(dǎo)技術(shù)會(huì)識(shí)別運(yùn)行錯(cuò)誤并發(fā)出預(yù)警信號(hào)，機(jī)械設(shè)備的自動(dòng)化系統(tǒng)，將會(huì)及時(shí)啟動(dòng)復(fù)位裝置，自動(dòng)修復(fù)和矯正設(shè)備偏離的作業(yè)路徑、運(yùn)行速度等。

3.2建筑機(jī)械的機(jī)身位置識(shí)別技術(shù)

位置識(shí)別技術(shù)具有內(nèi)部識(shí)別和外部識(shí)別兩種功能，主要用于識(shí)別機(jī)械設(shè)備自身的位置。內(nèi)部識(shí)別是指機(jī)械設(shè)備通過(guò)傳感器對(duì)自身機(jī)械運(yùn)動(dòng)的速度以及角度等各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行識(shí)別并確定位置，測(cè)出機(jī)械設(shè)備行駛路線(xiàn)的數(shù)據(jù)，回傳給計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理，就能夠確定機(jī)械設(shè)備運(yùn)動(dòng)的方位。外部識(shí)別是指以建筑工程現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置的基準(zhǔn)點(diǎn)為基礎(chǔ)，利用超聲波或電磁技術(shù)識(shí)別設(shè)備的外部部位，進(jìn)而測(cè)定機(jī)械設(shè)備的方位。

3.3安全保障技術(shù)

建設(shè)工程項(xiàng)目施工過(guò)程中，由于多種工種共同作業(yè)，現(xiàn)場(chǎng)情況復(fù)雜多變，物料提升機(jī)等各種大型設(shè)備和建筑材料的合理堆放，在一定程度上能夠保證施工的安全性，利用機(jī)械設(shè)備電氣自動(dòng)化技術(shù)，使各類(lèi)機(jī)械設(shè)備有序的運(yùn)行，不同工種、不同環(huán)節(jié)之間獨(dú)立存在又相互聯(lián)系。若遇到各種突發(fā)事故時(shí)，機(jī)械設(shè)備的自動(dòng)化系統(tǒng)能夠有效識(shí)別危險(xiǎn)情況，并及時(shí)做出預(yù)警的制動(dòng)，暫停設(shè)備的運(yùn)行，保證施工人員的生命安全以及建筑材料、機(jī)械設(shè)備的財(cái)產(chǎn)安全，有效減少企業(yè)的經(jīng)濟(jì)損失和人員傷亡。endprint

3.4機(jī)群協(xié)作控制技術(shù)

建筑工程項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)施工的過(guò)程中，需要多種機(jī)械設(shè)備聯(lián)合作業(yè)，才能保證工程的合理進(jìn)度，不耽誤工期，而機(jī)群協(xié)作控制技術(shù)是在多種機(jī)械設(shè)備聯(lián)合作業(yè)的前提下，所開(kāi)發(fā)的自動(dòng)控制技術(shù)，它能完整將各個(gè)機(jī)械設(shè)備運(yùn)行路線(xiàn)、運(yùn)行狀態(tài)以及位置等情況進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)和控制，通過(guò)自動(dòng)化系統(tǒng)得出各方面的數(shù)據(jù)，提交給中央控制室，中央控制室通過(guò)計(jì)算機(jī)的計(jì)算和分析，得出最合理、最優(yōu)化的作業(yè)方案，將有效的作業(yè)指令傳輸?shù)礁髋_(tái)設(shè)備，設(shè)備接收指令并按照指令進(jìn)行全方位的施工作業(yè)，保證工人的施工安全和施工質(zhì)量，充分發(fā)揮了機(jī)械設(shè)備電氣自動(dòng)化技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，形成更高效、更協(xié)作、更安全、更可靠的建筑施工體系，保障整個(gè)工程項(xiàng)目施工作業(yè)系統(tǒng)的有序運(yùn)行，為人們提供更優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。

4機(jī)械設(shè)備電氣工程自動(dòng)化技術(shù)的實(shí)例分析

4.1推土機(jī)機(jī)械、挖掘機(jī)機(jī)械的自動(dòng)化作業(yè)

推土機(jī)械（圖1）和挖掘機(jī)械（圖2）已經(jīng)成為工程建設(shè)中最主要的工程機(jī)械之一，利用自動(dòng)化技術(shù)能夠有效提高施工的工程質(zhì)量和施工效率。推土機(jī)械最初是履帶式推土機(jī)，以蒸汽機(jī)為動(dòng)力系統(tǒng)，需要在機(jī)械前面安裝人力提升的推土裝置，隨著技術(shù)的不斷發(fā)展先后又有了輪胎式推土機(jī)、靜液壓驅(qū)動(dòng)履帶式推土機(jī)。挖掘機(jī)最初是手動(dòng)的，經(jīng)歷了數(shù)十年的發(fā)展從蒸汽機(jī)驅(qū)動(dòng)斗回挖掘機(jī)、內(nèi)燃機(jī)和電力驅(qū)動(dòng)的回轉(zhuǎn)挖掘機(jī)到現(xiàn)今的電氣工程自動(dòng)化液壓挖掘機(jī)。挖掘機(jī)的鏟斗和推土機(jī)的鏟刀最早利用自動(dòng)化裝置是在1970年，由感光器、控制系統(tǒng)等為主要元件的組成結(jié)構(gòu)，但該裝置存在速度響應(yīng)的弊端，廣泛推廣和使用受到阻礙。1990年后，推土機(jī)和挖掘機(jī)自動(dòng)化體現(xiàn)在傳感器的安置上，在機(jī)械的鏟刀或鏟斗上安裝傳感器，從而獲取不同種類(lèi)施工作業(yè)對(duì)象的數(shù)據(jù)信息，通過(guò)對(duì)這些信息的分析與計(jì)算，機(jī)械設(shè)備的自動(dòng)化控制系統(tǒng)能夠主動(dòng)調(diào)整和修改作業(yè)進(jìn)程，實(shí)行機(jī)械設(shè)備的自動(dòng)化作業(yè)。

4.2自動(dòng)化壓路機(jī)

自動(dòng)化壓路機(jī)常用于水庫(kù)大壩的混凝土澆筑和瀝青混合料的攤鋪?zhàn)鳂I(yè)中，現(xiàn)今，自動(dòng)化壓路機(jī)的機(jī)械設(shè)備是由檢測(cè)裝置、數(shù)據(jù)處理裝置以及中央控制系統(tǒng)等部分組成，運(yùn)用位置識(shí)別、位置處理以及安全保障等各項(xiàng)技術(shù)，在現(xiàn)場(chǎng)施工的過(guò)程中，采用光距技術(shù)和自動(dòng)跟蹤技術(shù)基于對(duì)機(jī)械設(shè)備工作位置的測(cè)定，以預(yù)設(shè)的地面基準(zhǔn)點(diǎn)為依據(jù)，綜合獲取信息，準(zhǔn)確定位壓路機(jī)的位置，并將壓路機(jī)位置的數(shù)據(jù)傳輸?shù)街醒肟刂剖?，然后由?jì)算機(jī)下達(dá)控制指令，通過(guò)無(wú)線(xiàn)設(shè)備對(duì)壓路機(jī)的位置進(jìn)行自動(dòng)校準(zhǔn)，從而通過(guò)計(jì)算機(jī)的精準(zhǔn)控制完成壓實(shí)操作。

4.3給排水設(shè)備中的自動(dòng)化應(yīng)用

隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，將電氣工程自動(dòng)化技術(shù)引進(jìn)給排水機(jī)械設(shè)備中，能夠輔助給排水規(guī)劃向著更科學(xué)、更嚴(yán)謹(jǐn)?shù)哪繕?biāo)發(fā)展，給排水機(jī)械設(shè)備自動(dòng)化原理是通過(guò)紅外線(xiàn)反射進(jìn)行實(shí)現(xiàn)，一旦有人靠近設(shè)備，紅外線(xiàn)發(fā)射管通過(guò)對(duì)人體的反射作用，將紅外光信號(hào)反射到紅外接收管，設(shè)備通過(guò)對(duì)信號(hào)的接收、計(jì)算、分析輸出譯碼，觸發(fā)固態(tài)繼電器的運(yùn)行，進(jìn)而激活電磁水閥打開(kāi)防水，一旦手部離開(kāi)設(shè)備，紅外光線(xiàn)會(huì)自動(dòng)停止不再反射，同時(shí)電磁閥也會(huì)自動(dòng)關(guān)閉，恢復(fù)常態(tài)。日常生活中典型的代表設(shè)備有大型商場(chǎng)、醫(yī)院、火車(chē)站等公共場(chǎng)合的感應(yīng)水龍頭、自動(dòng)干手器等。

4.4自動(dòng)化照明設(shè)備

在工程建設(shè)中自動(dòng)化照明設(shè)備占有重要地位，比如，聲控?zé)舻膽?yīng)用，學(xué)校教學(xué)樓及辦公大樓的廁所、水房等均運(yùn)用聲光延時(shí)燈開(kāi)關(guān)，這種開(kāi)關(guān)與傳統(tǒng)開(kāi)關(guān)相比自主性好，它會(huì)自動(dòng)識(shí)別白天和黑夜，只有天黑后，聲音高過(guò)其會(huì)自動(dòng)觸發(fā)，燈會(huì)自動(dòng)亮起，實(shí)行照明工作，一旦聲音停止，聲控?zé)舻臒襞輹?huì)有一定時(shí)間的延遲，不僅能夠?yàn)槿藗兲峁┍憷?，還能有效的節(jié)約電能源。

5總結(jié)

機(jī)械設(shè)備電氣工程自動(dòng)化技術(shù)不僅對(duì)建筑行業(yè)的發(fā)展，甚至是整個(gè)城市的發(fā)展都有重要意義。機(jī)械設(shè)備自動(dòng)化技術(shù)廣泛應(yīng)用于建筑施工過(guò)程中，有效提高工程的施工質(zhì)量和安全，縮短施工時(shí)間，提升工人的工作效率，對(duì)人力資源進(jìn)行合理的分配，不僅能夠降低建設(shè)企業(yè)的投資成本，還能日益提高我國(guó)機(jī)械設(shè)備自動(dòng)化控制的水準(zhǔn)，推動(dòng)整個(gè)建筑行業(yè)的蓬勃發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

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