建筑機(jī)械自動化應(yīng)用技術(shù)和發(fā)展探究

張守東 王浩宇 周英杰 李澤坤 付利

摘要：本文通過實(shí)例分析工程機(jī)械自動化的應(yīng)用現(xiàn)狀，分析工程機(jī)械自動化的應(yīng)用技術(shù)概況，分析工程機(jī)械自動化控制的核心技術(shù)，以此為基礎(chǔ)對工程機(jī)械自動化在中國的未來發(fā)展進(jìn)行展望。

關(guān)鍵詞：建筑機(jī)械;自動化;應(yīng)用;發(fā)展

1引言

隨著社會技術(shù)和經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，人類的生活水平不斷提高，建筑和施工也在向著安全，高效，努力，優(yōu)質(zhì)和舒適的方向發(fā)展。體力勞動在一定程度上可以滿足上述要求，但工人的勞動強(qiáng)度和舒適性較差，勞動生產(chǎn)率低，難以保證施工質(zhì)量。施工的安全性在很大程度上取決于所考慮的因素。在采掘業(yè)中，僅次于痛苦，骯臟和危險的行業(yè)，第二大建筑公司由于機(jī)械等事故而發(fā)生越來越多的安全事故。基于此，對工程機(jī)械自動化的需求正在增加。中國新的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)高潮如何提高其核心競爭力，增強(qiáng)其核心工程機(jī)械設(shè)備，開發(fā)新的市場環(huán)境以及在國際競爭中占有重要地位，這將是中國建筑公司亟待解決的問題。

2建筑機(jī)械自動化應(yīng)用技術(shù)實(shí)例分析

通常情況下，自動工程機(jī)械設(shè)備主要分為兩類：第一類操作設(shè)備的自動化，例如瀝青混凝土路面熨平甲板的自動找平控制系統(tǒng);第二類：整機(jī)自動控制和集束施工混凝土噴涂機(jī)器人，隧道開挖機(jī)器人，高層建筑自動施工系統(tǒng)等系統(tǒng)控制。第一類技術(shù)應(yīng)用主要是單一自動化技術(shù)：

1）變頻控制技術(shù)。逆變器是一種通過改變電源頻率并降低電壓來調(diào)節(jié)咔嗒聲速度的逆變器，可以有效地降低能耗并提高機(jī)器自動化的控制和檢測水平，從而可以大大提高生產(chǎn)率和產(chǎn)品質(zhì)量。符合要求。

2）高速高精度運(yùn)算技術(shù)。

3）——液壓傳動中使用的液壓比例技術(shù)具有換檔功能。

第二類自動建筑機(jī)械的主要技術(shù)是集成自動化技術(shù)，主要是傳感器技術(shù)（視覺，聽覺，觸覺傳感器等）;可靠性技術(shù)（抗振動，密封，抗干擾性能），自動化，與機(jī)器人相關(guān)的技術(shù)和系統(tǒng)技術(shù)，相關(guān)的材料和組件開發(fā)技術(shù)，例如高度評價的智能技術(shù)，遠(yuǎn)程控制技術(shù)，地圖技術(shù)，全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)GPS。

2.1自動化壓路機(jī)

在水庫大壩的混凝土澆筑結(jié)構(gòu)中，壓路機(jī)是最常用的機(jī)械設(shè)備，目前，自動壓路機(jī)的機(jī)械設(shè)備已引入了諸如傳感設(shè)備，數(shù)據(jù)處理設(shè)備，中央控制系統(tǒng)和電信設(shè)備等功能。在實(shí)際施工中，可以通過使用光波距離計算器和自動航空追蹤器來確定工作位置，在操作過程中使用預(yù)設(shè)的地面參考點(diǎn)，并且所測量的位置數(shù)據(jù)取決于通信模塊的操作。該系統(tǒng)的作用是傳輸?shù)街醒肟刂葡到y(tǒng)，其功能是通過將設(shè)備的位置信號轉(zhuǎn)換為設(shè)備的控制命令信號，并通過無線通信技術(shù)對設(shè)備進(jìn)行調(diào)整和校準(zhǔn)，從而準(zhǔn)確地完成一系列大規(guī)模壓縮操作。

2.2推土機(jī)、挖掘機(jī)作業(yè)的自動化

一些建筑土木工程機(jī)械（例如推土機(jī)和挖掘機(jī)）的自動改造顯著提高了施工質(zhì)量和施工效率?；陂_關(guān)系統(tǒng)的反饋控制系統(tǒng)于1976年成功開發(fā)。該系統(tǒng)的主要結(jié)構(gòu)是第一個用于挖掘機(jī)鏟斗和推土機(jī)葉片的自動控制系統(tǒng)，投光器，礦泉水容器和控制系統(tǒng)。但是，最終設(shè)備本身的速度響應(yīng)使其無法在結(jié)構(gòu)中推廣和應(yīng)用。但是，由日本學(xué)者Kitu Yufu開發(fā)的，當(dāng)推桿工作結(jié)構(gòu)的平面度誤差保持在3cm以內(nèi)時，隨后的KOMATSU激光水平儀系統(tǒng)達(dá)到了5Km/h的速度，因此請使用良好的結(jié)果和技術(shù)。在工程機(jī)械領(lǐng)域中應(yīng)用自動化技術(shù)的另一個例子是液壓挖掘機(jī)的激光自動挖掘系統(tǒng)的應(yīng)用和推廣。該系統(tǒng)由自動線性處理系統(tǒng)和激光系統(tǒng)組成，激光系統(tǒng)檢測車身高度，激光感光器測量工作面的位置，然后將測得的綜合信息傳輸?shù)阶詣油诰蛳到y(tǒng)。該信息和每個傳感器信號通過綜合分析系統(tǒng)形成每個電磁比例閥的控制命令，并實(shí)現(xiàn)對每個氣缸的控制和檢測。

3我國建筑機(jī)械自動化的未來發(fā)展分析

為了在巨大的建筑規(guī)模背景下實(shí)現(xiàn)工程機(jī)械的自動化，大型，超高層和重型建筑使建筑機(jī)械變得越來越大，例如超深地下工程，超長隧道，大型節(jié)水工程，桿橋等。先進(jìn)的建設(shè)項目主要出現(xiàn)在高等級公路，高速火車，高端精美建筑等上。

所有這些都需要建筑機(jī)械的全面集成自動化，以確保項目的快速發(fā)展。為了提高機(jī)器的生產(chǎn)率和多功能性，有必要擴(kuò)展一系列機(jī)器規(guī)格，并且隨著規(guī)格的增加，工作時間縮短并且生產(chǎn)率提高。為了快速滿足海外用戶的廣泛需求，已經(jīng)生產(chǎn)了可以代替普通挖掘機(jī)的小型挖掘機(jī)，有效地在狹窄的地方以高生產(chǎn)率和低能耗工作。工程機(jī)械的自動化必須以人為本，并確保工程機(jī)械的運(yùn)行對施工各方都滿意。

4結(jié)語

由于科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展和變化，全球工程機(jī)械自動化的發(fā)展取得了一系列令人滿意的成果。將來，通過積極應(yīng)用計算機(jī)技術(shù)，我們一定會鼓勵工程機(jī)械朝著更加智能，高效，便捷和自動化的方向發(fā)展。

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（作者單位：青島理工大學(xué)臨沂校區(qū)）