建筑機械自動化應(yīng)用技術(shù)探討

張滌

摘 要：隨著社會技術(shù)、經(jīng)濟的快速發(fā)展，人類的生活水平不斷的提高，建筑施工不斷的向安全、高效、省力、優(yōu)質(zhì)、舒適方向發(fā)展，傳統(tǒng)的建筑機械雖然可以實現(xiàn)機械化施工，仍然是手工操縱，在一定程度上能夠滿足上述要求，但是工人的勞動強度較大、舒適性較差，導(dǎo)致勞動的生產(chǎn)效率低下，施工質(zhì)量難以保證，施工的安全很大程度上取決于認為的因素，僅次于采掘業(yè)的苦、臟、險行業(yè)的建筑施工企業(yè)，因為機械等事故情況導(dǎo)致的安全事故越來越多。本文分析了建筑機械自動化的應(yīng)用現(xiàn)狀，結(jié)合相關(guān)的實例分析了建筑機械自動化應(yīng)用技術(shù)概況，并分析了建筑機械自動化控制的關(guān)鍵技術(shù)，在此基礎(chǔ)上闡述了我國建筑機械自動化的未來的發(fā)展狀況。

關(guān)鍵詞：建筑機械;自動化;應(yīng)用

建筑機械自動化的應(yīng)用的呼聲越發(fā)強烈。如何在中國新一輪的基礎(chǔ)建設(shè)高潮中提高核心的競爭力，士大核心的建筑機械設(shè)備，開拓新的市場環(huán)境，在國際競爭中占據(jù)重要地位應(yīng)成為中國建筑企業(yè)亟待解決的問題。

一、建筑機械自動化的應(yīng)用現(xiàn)狀

在當前的實際工程中建筑機械領(lǐng)域中采用 自動化技術(shù) 的裝備主要有：保證縱向和橫線找平的自動調(diào)平裝置的攤鋪機，攤鋪層厚度控制、混合料自動供料裝置、自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)等：電子檢測控制系統(tǒng)P IC是自動化推土機上主要使用的電子檢測控制系統(tǒng)，在液壓挖掘機上最新的載荷檢測、自動怠速、故障診斷以及工作方式電控功能，可以實現(xiàn)推土機的自動監(jiān)控;都是自動化系統(tǒng)和理念在建筑機械中應(yīng)用的典范。

二、建筑機械自動化應(yīng)用技術(shù)實例分析

通常情況下自動化建筑機械設(shè)備主要分為兩類：第一類一僅作業(yè)裝置自動化，如瀝青混凝土攤鋪機熨 甲板的自動找平控制系統(tǒng);第二類一整機自動控制及機群施工系統(tǒng)控制，例 如混凝 土噴射機 器人、隧道挖掘機器人、高層大樓全自動施工系統(tǒng)等。第一類技術(shù)的應(yīng)用主要是單項自動化技術(shù)，主要是：

1、變頻控制技術(shù)。變頻器通過改變電源的頻率、降低電壓來調(diào)整點擊的轉(zhuǎn)速的一種機器，它可以有效的降低能耗，提高機械自動化的控制水平和檢測水平，從而提高生產(chǎn)率和產(chǎn)品的質(zhì)量，極大的滿足施工工藝的要求。 對于第二類自動化建筑機械的關(guān)鍵技術(shù)在于綜合自動化技術(shù)，主要是：傳感器技術(shù)（視覺、聽覺、觸覺傳感器等）：高度判斷智能技術(shù)、遙控技術(shù)、導(dǎo)向技術(shù)、全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)GPS等、可靠性技術(shù)（耐振、密封，抗干擾性能）、自動化、機器人化的相關(guān)技術(shù)和系統(tǒng)技術(shù);相關(guān)的材料和元件開發(fā)技術(shù)。

2.、自動化壓路機

在水庫大壩的混凝土澆筑施工中壓路機是最常用的機械設(shè)備，當前的自動化壓路機的機械設(shè) 備中已經(jīng)引入了檢測裝置、數(shù)據(jù)處理裝置、中央控制系統(tǒng)、遠程通訊裝置等功能。在實際的施工中可以采用光波距離測算儀和機載自動跟蹤儀進行工作位置的測定，實現(xiàn)作業(yè)過程中以預(yù)設(shè)的地面基準點為依據(jù)，然后將測得的位置數(shù)據(jù)在通訊模塊的作用下傳輸?shù)街醒肟刂葡到y(tǒng)，這種系統(tǒng)的作用主要是將設(shè)備的位置信號轉(zhuǎn)換成設(shè)備的控制指令信號，通過無線通訊技 術(shù)的形式進行調(diào)整和校準設(shè)備，從而精確的完成一系列的大規(guī)模的壓實作業(yè)。

3、推土機、挖掘機作業(yè)的自動化

推土機、挖掘機等一些建筑土方施工機械的自動化改造在很大的程度上提升了施工質(zhì)量和施工效率。1976年研制成功的以開關(guān)系統(tǒng)為基準的反饋控制系統(tǒng)，這是最早在挖掘機的鏟斗和推土機的鏟刀上使用的自動化控制裝置系統(tǒng)，投光器、感光器和控制系統(tǒng)構(gòu)成該系統(tǒng)主要結(jié)構(gòu)，但最終由于裝置本身存在的速度響應(yīng)問題未能在施工中得到推廣和應(yīng)用。但隨后的的 KOM ATSU Laser leveling system系統(tǒng)實現(xiàn)了在推入機作業(yè)施工平整度誤差保持在3～m 以 內(nèi)的車速為5Km/h，這是由日本學(xué)者北郁夫研究開發(fā)的，并因此獲得了良好的效果和使用技術(shù)。自動技術(shù)在建筑機械領(lǐng)域應(yīng)用的另一個典范是液壓挖掘機的激光自動掘削系統(tǒng)的應(yīng)用和推廣。該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)上由自動直線加工系統(tǒng)和激 光系統(tǒng)兩部分組成，激光系統(tǒng)可以檢測出設(shè)備的車體高度，激光感光器可以測出作業(yè)面的位置，然后將測得的綜合信息傳輸給自動掘削系統(tǒng)，通過綜合分析系統(tǒng)將該信息和各傳感器信號形成對各電磁比例閥的控制指令，最終實現(xiàn)對各油缸的控制和檢測。

三、建筑機械自動化控制的關(guān)鍵技術(shù)分析

在施工作業(yè)的過程中，建筑機械的施工主要在地形比較復(fù)雜，作業(yè)環(huán)境比較惡劣的情況下進行的，因此要保證建筑機械的自動化操作，首先要在這些機械設(shè)備的關(guān)鍵技術(shù)上有所突破和發(fā)展。

1、安全保障機能

建筑施工一般會動用大量的各種類型的施工設(shè)備和機械，建筑場地的大量的建筑材料的堆放和作業(yè)器具的放置，這些障礙物給建筑設(shè)備的施工運行帶來了較大的施工困難。因此，為了確保運行中多臺施工機械設(shè)備的同時運作和工作，并保證每個機械施工工具有效的工作，必須設(shè)置一整套識別、報警和停止作業(yè)的、保證安全域的誘導(dǎo)控制系統(tǒng)機能。

2、機群協(xié)作控制技術(shù)

在眾多的機械設(shè)備中進行聯(lián)合作業(yè)的設(shè)備機械相當多，因此要實現(xiàn)機械設(shè)備的自動化就必須要有一整套的能將各個機械設(shè)備的位置和運行軌跡、工作狀態(tài)等情況進行實施檢測和控制，通過檢測控制得到的數(shù)據(jù)，及時反饋到中央控制室內(nèi)，在中央控制室內(nèi)通過計算機的綜合分析和處理設(shè)計出最優(yōu)化的分派方式，然后形成有效的作業(yè)指令傳輸?shù)礁鱾€機械設(shè)備中去，機械設(shè)備接收到作業(yè)指令之后進行全方位的安全的施工和作業(yè)，保證整個施工現(xiàn)場的施工作業(yè)系統(tǒng)正常有序進行。

結(jié)語

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展和變化，世界各國的建筑機械的自動化發(fā)展取得了一系列的喜人成績。在未來計算機技術(shù)的大力應(yīng)用下，必將推動建筑機械向更加智能、更加高效、更加便捷，自動化程度更高的方向發(fā)展。

參考文獻

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