機(jī)械自動(dòng)化在建筑工程中的應(yīng)用

章安林

摘要：隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，在建筑工程當(dāng)中已經(jīng)廣泛應(yīng)用機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)。然而建筑工程機(jī)械自動(dòng)化能夠全面促進(jìn)我國(guó)建筑行業(yè)的發(fā)展。使用機(jī)械自動(dòng)化能夠有效解決施工期間出現(xiàn)的各項(xiàng)問(wèn)題，全面確保施工安全質(zhì)量。筆者根據(jù)多年的工作經(jīng)驗(yàn)，主要針對(duì)機(jī)械自動(dòng)化在建筑工程中的應(yīng)用進(jìn)行分析和討論。

關(guān)鍵詞：機(jī)械自動(dòng)化；建筑工程；應(yīng)用

一、機(jī)械自動(dòng)化概述

機(jī)械自動(dòng)化指的是不存在其他人為條件下，依照之前預(yù)定流程通過(guò)機(jī)械自動(dòng)完成此項(xiàng)工程中所需要的操縱步驟，同時(shí)還對(duì)相關(guān)設(shè)備進(jìn)行有效管理，通過(guò)自動(dòng)化技術(shù)在工程中的應(yīng)用，突破了傳統(tǒng)機(jī)械限制，使工程機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)得到應(yīng)用，通過(guò)使用新機(jī)械工程來(lái)進(jìn)行管理，可以有效降低工作人員工作強(qiáng)度，進(jìn)而提升了工程的操作質(zhì)量，滿足了現(xiàn)代化工程建設(shè)的需求。

二、我國(guó)機(jī)械自動(dòng)化應(yīng)用的現(xiàn)狀及原因

目前我國(guó)的機(jī)械自動(dòng)化水平與發(fā)達(dá)國(guó)家相比較為落后，在一些發(fā)達(dá)國(guó)家內(nèi)，他們的機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)差不多都實(shí)現(xiàn)了集成化以及智能化的管理，而在我國(guó)的建筑工程項(xiàng)目中，自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用目前還不是很廣泛，集成化以及智能化的發(fā)展水平較低，還僅僅停留在不靈活的單方面的自動(dòng)化層次，也沒(méi)有形成較為高效以及便捷的管理體系。這些問(wèn)題制約著我國(guó)的自動(dòng)化水平的發(fā)展，出現(xiàn)這一現(xiàn)象的原因主要有：

首先，在我國(guó)的絕大多數(shù)的企業(yè)當(dāng)中，缺少對(duì)自動(dòng)化技術(shù)的認(rèn)識(shí)以及熟悉，大多數(shù)的企業(yè)都屬于一個(gè)安于現(xiàn)狀的狀態(tài)，創(chuàng)新以及改革的腳步較為緩慢，也不愿意對(duì)自身的傳統(tǒng)運(yùn)行發(fā)展模式進(jìn)行改革，僅僅是為了按照一定的生產(chǎn)要求和程序去展開(kāi)工作，相對(duì)于我國(guó)的企業(yè)而言，外國(guó)的大多數(shù)企業(yè)更喜歡通過(guò)創(chuàng)新的方式對(duì)自己的技術(shù)水平進(jìn)行改革，改進(jìn)傳統(tǒng)的管理模式，提高生產(chǎn)的水平和效益，提升企業(yè)的發(fā)展速度。

其次，我國(guó)缺少對(duì)相關(guān)人才的培養(yǎng)以及選拔制度，人力資源的管理體制較為不完善，普遍存在的應(yīng)試教育使學(xué)生們的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)嚴(yán)重不足，過(guò)度重視書(shū)面上的理論知識(shí)，這就使得如今的大多數(shù)高校畢業(yè)生沒(méi)有辦法滿足相關(guān)的企業(yè)的用人要求，以及對(duì)人才的需要，在企業(yè)的研發(fā)過(guò)程中，缺少有能力的設(shè)計(jì)人才。

最后，通過(guò)自動(dòng)化技術(shù)在工程中的應(yīng)用進(jìn)行分析，采用集成化、數(shù)字化以及智能化的管理方式進(jìn)行工程的操作的理念還沒(méi)有形成，相關(guān)的人員也沒(méi)有認(rèn)識(shí)到新的工藝和技術(shù)對(duì)工程的開(kāi)展所帶來(lái)的積極影響，也沒(méi)有對(duì)過(guò)程所需要的技術(shù)核心要點(diǎn)進(jìn)行研究探討。

三、機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)功能

1、位置誘導(dǎo)功能

在作業(yè)過(guò)程中，因?yàn)闄C(jī)械設(shè)備要按照預(yù)定好的路徑作業(yè)，所以，自動(dòng)化系統(tǒng)需要引導(dǎo)機(jī)械設(shè)備運(yùn)行。一旦機(jī)械設(shè)備偏離了預(yù)定路徑，自動(dòng)化系統(tǒng)就會(huì)啟動(dòng)自動(dòng)復(fù)位功能，盡最大可能將其引到預(yù)定路徑。通過(guò)機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的位置誘導(dǎo)功能，機(jī)械設(shè)備可以按照預(yù)定路徑作業(yè)，并及時(shí)矯正和恢復(fù)機(jī)械設(shè)備的位置、速度和方向等。

2、辨別位置功能

在設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中，利用機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)能夠自動(dòng)識(shí)別其位置。一般情況下，辨別位置功能分為外部位置識(shí)別和內(nèi)部位置識(shí)別2種。其中，外部位置識(shí)別主要以工地設(shè)置處為基準(zhǔn)點(diǎn)，利用超聲波或電磁波測(cè)定機(jī)械設(shè)備的位置；內(nèi)部位置識(shí)別則主要利用速度測(cè)定傳感器和回轉(zhuǎn)式角度傳感器測(cè)定機(jī)械設(shè)備的行走參數(shù)，并將測(cè)定數(shù)據(jù)反饋到計(jì)算機(jī)中心，從而確定機(jī)械設(shè)備的位置和方位。

3、作業(yè)對(duì)象識(shí)別與評(píng)價(jià)功能

機(jī)械設(shè)備可利用超聲波傳感技術(shù)和圖像處理技術(shù)識(shí)別作業(yè)對(duì)象，比如液壓挖掘機(jī)通過(guò)超聲波傳感器可以獲得巖塊、土方、沙石等作業(yè)對(duì)象的位置和大小等參數(shù)，利用畫(huà)像處理技術(shù)作出相應(yīng)的判斷和評(píng)價(jià)，進(jìn)而為后續(xù)的施工作業(yè)提供必要的信息。

4、安全管理功能

在建筑工程施工過(guò)程中，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)多設(shè)備、多車輛配合施工的情況，而建筑材料的隨意堆放和施工設(shè)備的混亂運(yùn)行會(huì)為施工現(xiàn)場(chǎng)帶來(lái)一定的安全隱患。應(yīng)用機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)可以有效識(shí)別工程潛在的危險(xiǎn)，及時(shí)報(bào)警，停止作業(yè)，保證施工現(xiàn)場(chǎng)的安全，實(shí)現(xiàn)不同機(jī)械設(shè)備間的安全合作，從而完成對(duì)機(jī)械現(xiàn)場(chǎng)的安全管理。

5、機(jī)群協(xié)作控制功能

所謂“機(jī)群協(xié)作控制功能”，主要是指在施工現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)和控制聯(lián)合作業(yè)的機(jī)械設(shè)備的位置、運(yùn)行軌跡和工作狀態(tài)等，并將檢測(cè)到的數(shù)據(jù)及時(shí)反饋給中央控制室，中央控制室則利用計(jì)算機(jī)綜合分析和處理相關(guān)信息，從而設(shè)計(jì)出最優(yōu)的操作方案。將控制指令傳輸?shù)礁鳈C(jī)械設(shè)備中后，機(jī)械設(shè)備可以按照作業(yè)指令進(jìn)行全方位的施工作業(yè)。機(jī)械自動(dòng)化的機(jī)群協(xié)作控制功能不僅能保證施工現(xiàn)場(chǎng)的秩序，還能保證施工作業(yè)有序進(jìn)行。

四、建筑工程中機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用

1、機(jī)械工程應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)的形式

自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械工程中的應(yīng)用主要是為了實(shí)現(xiàn)檢測(cè)過(guò)程、加工過(guò)程、裝備系統(tǒng)、物流系統(tǒng)以及信息流系統(tǒng)的自動(dòng)化管理。其中在信息流自動(dòng)化方面主要包括的內(nèi)容有計(jì)算機(jī)輔助制造功能、產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理技術(shù)、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)功能。自動(dòng)化技術(shù)運(yùn)行的基礎(chǔ)性內(nèi)容即為計(jì)算機(jī)技術(shù)的支持，通過(guò)計(jì)算機(jī)編程來(lái)完成相應(yīng)的自動(dòng)化處理操作，并且在短時(shí)間內(nèi)容實(shí)現(xiàn)文件程序的編寫，保證整體程序的完整性和實(shí)用性。

2、自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用

我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平不斷上升，產(chǎn)業(yè)的發(fā)展也非?？焖?，機(jī)械自動(dòng)化的技術(shù)和應(yīng)用也在不斷發(fā)展。目前，自動(dòng)化技術(shù)己經(jīng)漸漸向智能化、集成化發(fā)展，主要工作目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)高效快速的自動(dòng)化技術(shù)的實(shí)施，虛擬化機(jī)械制造技術(shù)是通過(guò)多媒體技術(shù)和現(xiàn)代制造工藝技術(shù)，結(jié)合人工智能實(shí)現(xiàn)對(duì)于自動(dòng)化技術(shù)的控制和整合，能夠有效的涵蓋多方面學(xué)科內(nèi)容，是一項(xiàng)全力發(fā)展的綜合性技術(shù)類型。

3、在施工機(jī)械中的應(yīng)用

建筑工程中，壓路機(jī)、挖掘機(jī)是兩個(gè)比較重要的機(jī)械設(shè)備，這兩個(gè)設(shè)備在應(yīng)用機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)后，可有效的提升施工質(zhì)量及效率。混凝土澆筑施工中，常用的一個(gè)機(jī)械設(shè)備即為壓路機(jī)，應(yīng)用建筑機(jī)械機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)后，將檢測(cè)裝置、遠(yuǎn)程通訊裝置等引起到壓路機(jī)中，實(shí)現(xiàn)壓路機(jī)自動(dòng)化，利用自動(dòng)化壓路機(jī)施工時(shí)，設(shè)備的工作位置可以通過(guò)相應(yīng)的裝置測(cè)定，同時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)基準(zhǔn)點(diǎn)的預(yù)設(shè)也可以采用自動(dòng)化壓路機(jī)進(jìn)行，完成后，中央控制系統(tǒng)接受反饋數(shù)據(jù)，經(jīng)處理后變?yōu)榭刂泼睿T導(dǎo)壓路機(jī)進(jìn)行相應(yīng)的作業(yè)。挖掘機(jī)通過(guò)激光控制裝置的引進(jìn)來(lái)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，作業(yè)時(shí)，通過(guò)該裝置，對(duì)機(jī)械挖掘作業(yè)進(jìn)行相應(yīng)的控制，將挖掘機(jī)作業(yè)的質(zhì)量提升。此外，也可將激光自動(dòng)挖削系統(tǒng)設(shè)置在挖掘機(jī)中，車體高度的檢測(cè)、作業(yè)面位置的檢測(cè)等均可利用此系統(tǒng)進(jìn)行，將挖掘機(jī)的挖掘效率大大提升。

結(jié)束語(yǔ)

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)與科學(xué)技術(shù)發(fā)展速度逐漸加快，也相應(yīng)擴(kuò)大了建筑工程建設(shè)規(guī)模，在建筑施工期間需要合理應(yīng)用機(jī)械自動(dòng)化，首先要全面發(fā)揮出機(jī)械自動(dòng)化的各項(xiàng)功能，在實(shí)際應(yīng)用期間結(jié)合實(shí)際情況，并且創(chuàng)新和改進(jìn)自動(dòng)化技術(shù)，這樣才能夠提升機(jī)械自動(dòng)化的應(yīng)用價(jià)值，在工程施工期間發(fā)揮導(dǎo)向作用。

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[3]孫雅峰.機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)在建筑工程施工中的應(yīng)用[J].黑龍江科技信息，2017（01）

（作者單位：杭州天地鋼結(jié)構(gòu)有限公司）