建筑機(jī)械設(shè)備自動(dòng)化現(xiàn)狀和關(guān)鍵技術(shù)的探究

劉書(shū)華

摘要：隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，建筑行業(yè)發(fā)展迅速，人們對(duì)建筑施工越來(lái)越重視，所以在建筑施工過(guò)程中，施工應(yīng)保證建筑具有安全高效、優(yōu)質(zhì)、省力和舒適的的特點(diǎn)，建筑工程中機(jī)械設(shè)備是必不可少的，過(guò)去的建筑機(jī)械是手工操作，使得工人的勞動(dòng)強(qiáng)度增加，從而降低生產(chǎn)效率。本文對(duì)建筑機(jī)械自動(dòng)化的現(xiàn)狀與關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行研究與分析。

關(guān)鍵詞：建筑機(jī)械設(shè)備；自動(dòng)化；關(guān)鍵技術(shù)；探究

一、建筑機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀

我國(guó)的建筑機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)起步比較晚，但是改革開(kāi)放以后，城市化進(jìn)程速度加快，建筑機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)廣泛的應(yīng)用在建筑施工中，但是現(xiàn)在我國(guó)的建筑機(jī)械這邊品種少、缺點(diǎn)多、維修費(fèi)用高等，使得我國(guó)建筑機(jī)械自動(dòng)化無(wú)法順利進(jìn)行，所以通過(guò)機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展來(lái)促進(jìn)建筑行業(yè)發(fā)展是十分必要的，建筑機(jī)械自動(dòng)化分為工作設(shè)備自動(dòng)化和整機(jī)主動(dòng)操控及機(jī)群施工體系操控，工作設(shè)備自動(dòng)化主要用于瀝青混凝土攤鋪機(jī)熨甲板的主動(dòng)找平操控體系等，而整機(jī)主動(dòng)操控及機(jī)群施工體系操控用于混凝土噴射機(jī)器人、高層大樓全主動(dòng)施工體系等。

1.自動(dòng)化壓路機(jī)

壓路機(jī)是水庫(kù)大壩的混凝土澆筑施工中所用的主要設(shè)備，當(dāng)前其自動(dòng)化技術(shù)方面已經(jīng)引入了檢測(cè)裝置、數(shù)據(jù)處理裝置、遠(yuǎn)程通訊裝置和中央控制系統(tǒng)等功能模塊，可以實(shí)現(xiàn)作業(yè)過(guò)程中以預(yù)設(shè)的地面基準(zhǔn)點(diǎn)為依據(jù)，采用光波距離測(cè)算儀和機(jī)載自動(dòng)跟蹤儀進(jìn)行工作位置的測(cè)定，然后將測(cè)得的位置數(shù)據(jù)通過(guò)通訊模塊傳輸?shù)街醒肟刂葡到y(tǒng)，該系統(tǒng)可將設(shè)備位置信號(hào)轉(zhuǎn)換為設(shè)備控制指令，以無(wú)線通訊的形式調(diào)整和校準(zhǔn)設(shè)備，從而精準(zhǔn)的完成一系列大規(guī)模的壓實(shí)作業(yè)。

2.推土機(jī)、挖掘機(jī)作業(yè)的自動(dòng)化

推土機(jī)、挖掘機(jī)等建筑土方施工機(jī)械的自動(dòng)化改造會(huì)很大程度上提升施工質(zhì)量和效率土。最早在推土機(jī)的鏟刀和挖掘機(jī)的鏟斗上使用的自動(dòng)化控制裝置是1976年研制成功的以開(kāi)關(guān)系統(tǒng)為基準(zhǔn)的反饋控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)由投光器、感光器和控制系統(tǒng)構(gòu)成，由于裝置本身存在的速度響應(yīng)問(wèn)題，最終未能投入實(shí)際應(yīng)用；但隨后由日本學(xué)者北郁夫研究開(kāi)發(fā)的KOMATSU Laser leveling sustem實(shí)現(xiàn)了在推入機(jī)作業(yè)中車(chē)速為5Km/h時(shí)，施工平整度誤差保持在3cm以?xún)?nèi)，因此獲得了良好的效果。

二、建筑機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的關(guān)鍵技術(shù)分析

1.機(jī)身位置識(shí)別技術(shù)

施工中機(jī)身的位置識(shí)別技術(shù)十分重要，通過(guò)這項(xiàng)技術(shù)建筑機(jī)械可以準(zhǔn)確的識(shí)別自身所在的位置，以保證各項(xiàng)施工的順利進(jìn)行，對(duì)于機(jī)身識(shí)別方式有兩種，一種是內(nèi)部位置識(shí)別，這種識(shí)別方式速度傳感器配合回轉(zhuǎn)式角傳感器，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行檢測(cè)，然后有計(jì)算機(jī)中心接收檢測(cè)數(shù)據(jù)，根據(jù)數(shù)據(jù)的變化判斷機(jī)身的位置。還有一種是外部位置的識(shí)別，以施工現(xiàn)場(chǎng)預(yù)先設(shè)定的位置為基礎(chǔ)，判斷機(jī)身位置依賴(lài)建筑機(jī)械設(shè)備完成。

2.作業(yè)對(duì)象的識(shí)別和評(píng)價(jià)技術(shù)

建筑機(jī)械工作時(shí)，識(shí)別作業(yè)對(duì)象技術(shù)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，保證施工順利的進(jìn)行。判斷與決策機(jī)械作業(yè)方式時(shí)，主要依賴(lài)作業(yè)對(duì)象識(shí)別與評(píng)價(jià)技術(shù)，在作業(yè)對(duì)象識(shí)別與評(píng)價(jià)技術(shù)的作用下，將相關(guān)的信息反饋到計(jì)算機(jī)中心，然后對(duì)施工對(duì)象能力進(jìn)行評(píng)判，以保證各項(xiàng)施工的順利進(jìn)行。

3.安全保障的機(jī)能

在建筑施工過(guò)程中會(huì)使用到各種類(lèi)型的施工設(shè)備，加上大量的工作用具和建筑用材等障礙物也會(huì)存在，這無(wú)疑增加了建筑設(shè)備施工運(yùn)轉(zhuǎn)的困難。要想保證運(yùn)轉(zhuǎn)中的設(shè)備不會(huì)互相干擾且還可以保證高效和諧的運(yùn)轉(zhuǎn)的話(huà)，就只有引進(jìn)一套集報(bào)警、辨認(rèn)、中止工作和安全域斷定的誘導(dǎo)操控機(jī)能了。

4.機(jī)群協(xié)作的操控技能

建筑機(jī)械設(shè)備要在聯(lián)合工作的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)現(xiàn)主動(dòng)化的話(huà)，就必須要對(duì)各個(gè)工作設(shè)備的具體情況進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)測(cè)，然后反應(yīng)給中央操控室，中央操控室核算后就會(huì)擬定出最優(yōu)化的分配形式，構(gòu)成工作指令后傳送到運(yùn)送車(chē)輛或各個(gè)的設(shè)備，運(yùn)送車(chē)輛或機(jī)械設(shè)備在接收到工作指令后可以根據(jù)指令來(lái)工作的全過(guò)程、全方位的操控體統(tǒng)。

三、我國(guó)建筑機(jī)械自動(dòng)化發(fā)展的方向

1. 重視國(guó)外先進(jìn)機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的引進(jìn)和利用

國(guó)外建筑機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)水平高于我國(guó)，我國(guó)在研究開(kāi)發(fā)過(guò)程中應(yīng)該重視國(guó)際先進(jìn)技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)的引進(jìn)，并根據(jù)需要進(jìn)行創(chuàng)新。在新的時(shí)期，特別是隨著經(jīng)濟(jì)全球化的進(jìn)行，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)會(huì)更激烈，這便要求我國(guó)必須重視加強(qiáng)研發(fā)的力度，并根據(jù)實(shí)際需要?jiǎng)?chuàng)新。

2. 施工規(guī)模巨型化的建筑設(shè)備自動(dòng)化

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，建筑物也呈現(xiàn)出高和大的特點(diǎn)，這也給施工帶來(lái)一定的困難，施工規(guī)模也在不斷擴(kuò)大。比如大型水利工程、超長(zhǎng)隧道、超深的地下工程以及大跨度橋梁施工規(guī)模便比較大。想要提高施工的自動(dòng)化水平和施工速度，需要建筑機(jī)械綜合集成自動(dòng)化的實(shí)現(xiàn)。此外，還應(yīng)該采取措施提高機(jī)械的通用性和生產(chǎn)率，隨著規(guī)格不斷增加，生產(chǎn)率也會(huì)有明顯提高，作業(yè)時(shí)間也會(huì)縮短。比如微型挖掘機(jī)，其能夠滿(mǎn)足用戶(hù)多方面的需求，在狹窄的位置中，生產(chǎn)效率比較高。

3. 建筑機(jī)械自動(dòng)化過(guò)程中必須重視安全和綠色

隨著城市化建設(shè)的進(jìn)行，建筑行業(yè)有了較快的進(jìn)步，但是建筑機(jī)械設(shè)備比較落后，和物質(zhì)文明發(fā)展不適應(yīng)。建筑工程建設(shè)過(guò)程中，破壞了城市原有景觀，甚至出現(xiàn)了一些不必要的建筑安全事故，導(dǎo)致財(cái)產(chǎn)損失和人員傷亡的出現(xiàn)。這便要求在建筑機(jī)械自動(dòng)化發(fā)展過(guò)程中，必須重視安全，切實(shí)做到以人為本，重視操作者的安全和利益。此外，在建筑工程建設(shè)中，還應(yīng)該重視綠色環(huán)保，保護(hù)周?chē)木坝^，避免出現(xiàn)不必要的安全事故，維護(hù)人們的生命安全。

4. 改善司機(jī)勞動(dòng)的環(huán)境

建筑機(jī)械自動(dòng)化的一個(gè)重要方向便是改善司機(jī)勞動(dòng)環(huán)境。在自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備中應(yīng)該用寬敞舒適的大玻璃司機(jī)室代替以往的狹小的司機(jī)室，讓司機(jī)工作時(shí)更加舒適。提高司機(jī)室的隔音效果，將低噪聲的發(fā)動(dòng)機(jī)使用進(jìn)去，這樣司機(jī)工作過(guò)程中受到的影響會(huì)比較小，這對(duì)司機(jī)的身心健康非常重要。所以在建筑機(jī)械自動(dòng)化發(fā)展過(guò)程中需要重視司機(jī)勞動(dòng)環(huán)境的改善。

四、我國(guó)建筑機(jī)械自動(dòng)化的未來(lái)發(fā)展分析？

面向施工規(guī)模巨型背景下的建筑機(jī)械自動(dòng)化情況，建筑物的大、超高、重使得建筑機(jī)械越來(lái)越大，如超深地下工程、超長(zhǎng)隧道、大型水利工程、大跨度橋梁等。建筑工程的高級(jí)化主要展現(xiàn)是：高級(jí)公路、高速列車(chē)、高級(jí)精美的建筑物等。這就導(dǎo)致建筑機(jī)械逐漸向集成自動(dòng)化發(fā)展。為了讓機(jī)械能夠發(fā)揮更多功能、完成更多是生產(chǎn)，不僅要提高機(jī)器規(guī)格，更要研發(fā)動(dòng)力，將作業(yè)時(shí)間縮短。國(guó)外已經(jīng)有微型挖掘機(jī)被發(fā)明出來(lái)并投入使用。微型挖掘機(jī)比正常挖掘機(jī)在狹窄的區(qū)域更能高效運(yùn)作，而在占地面積上也有優(yōu)勢(shì)。建筑機(jī)械自動(dòng)化必須以人為本，保證建筑機(jī)械的操作讓施工各方都能滿(mǎn)意。

結(jié)語(yǔ)

建筑機(jī)械設(shè)備自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)以減少資源浪費(fèi)為前提，提倡建筑行業(yè)使用建筑機(jī)械設(shè)備自動(dòng)化技術(shù)，促進(jìn)建筑行業(yè)健康發(fā)展，對(duì)于建筑機(jī)械設(shè)備自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用，需要提供相應(yīng)的資金作為保障，推動(dòng)建筑機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的創(chuàng)新，促進(jìn)建筑行業(yè)的生產(chǎn)效率，使得機(jī)械設(shè)備自動(dòng)化發(fā)揮出其作用。

參考文獻(xiàn)

[1]柯?tīng)?zhēng)先；；淺談機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)在我國(guó)的發(fā)展[J]；河北企業(yè)；2011年02期

[2]韓松巖；；機(jī)械自動(dòng)化發(fā)展技術(shù)的探討[J]；中小企業(yè)管理與科技；2007年12期

[3]聶海波；；機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用研究[J]；科協(xié)論壇（下半月）；2011年02期