机电一体化在建筑工程中的应用研究论文_张汉卿

机电一体化在建筑工程中的应用研究论文_张汉卿

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【摘 要】机电一体化是机械和微电子技术的结合体,它是利用高新技术使结构、材料、性能发生变化,从而提高机械的精度、刚度,减小机械的体积和重量19世纪70年代,机电一体化技术就已经运用在工程机械上如今,工程机械中一体化概念发展迅速,并且广泛应用到各个领域。

【关键词】机电一体化;建筑工程;应用

引言

随着我国科学技术的不断发展,人们的生产及生活水平正在发生着巨大的改变,而这些改变正是得益于科学技术的不断应用,在众多的领域,科学技术正在不断的革新与改造,这就促使了很多学科相互交叉渗透,尤其是在机械工程领域,这一领域正在由以前的以机械电气化为主逐渐转变为机电一体化,这一转变很大程度上是由于微电子技术和计算机技术的快速发展而形成的,而这也促使了工程机械企业的技术结构、产品结构、生产方式、管理体系等发生了重大的改变。

一、机电一体化和建筑的关系概述

在工程机械不断发展的当下,机电一体化应用为了更好地适应建筑行业的发展,要逐渐向走合技术方向靠拢,先进的技术应用在建筑施工当中,可以更大程度地满足人们对居住的需求。

在具体的施工建筑当中,尤其是小高层的建筑,机电一体化的施工技术可以对建筑进行实时监测和故障检测,在一定程度上为施工人员提供了加强的便利。而电子控制设备体现其高效、经济和安全的特点,广泛地应用于建筑工程当中。建筑施工给机电一体化的使用也提供了广阔的空间市场。根据调查结果显示,近些年来我国的工程机械的销售以及其质量都在明显成上升的趋势,而在这种情况下,建筑工程的发展势头也十分迅猛,可以说二者是相互推进,相辅相成的。在今后的发展道路上,二者更需要紧密联系,共谋发展。

二、机电一体化技术在智能建筑中的应用

1、土方机械

目前国外液压挖掘机已基本实现自控,应用了电子控制的负荷传感系统。它不仅能够对发动机和油泵进行电子控制,而且整个机械的动力系统也全部由电子控制。推土机装有"作业方式自动选择系统",如履带板滑动控制系统,能不断检测滑动率、发动机输出功率和牵引力,当滑动率超过一定值时.可自动改变推上机牵引特性,保持最佳牵引力。翻斗车继应用电子控制传动机构,微电子监视系统之后,于80年代中期又出现了机电一体化的发动机系统和悬架系统(根据感觉行走状态改变缓冲系统,提高操纵的舒适性)。目前国外已出现无人驾驶翻斗汽车。

2、起重机械

随着建筑业的发展,起重机械正向着智能化方向发展,智能型起重装有红外线、微电脑以及超声波传感器,能够及时探测施工现场是否有障碍物。移动式起重机,采用电子控制式变速操作自动化,实现全自动传动装置,自动检测外伸液压支腿的伸出宽度,从而有效地防止混凝土浆倾倒,减少材料浪费。目前应用较广泛的各类起重机均装有电力矩限制器,该控制器能够实时监控当吊重,一旦吊臂的合成力矩达到额定值的90%时,就会自动发出警报信号起重机并作出相应的反应。对于同时使用多台塔吊的大型工地,尽可能地保障每台塔吊均装有防碰装置,从而防止吊臂相互碰撞,遇有碰撞危险时能立即发出警报井自动减速和停止。

3、空调系统中的应用

中央制冷系统的智能监控给我们提供了一个恒温、恒湿的舒适生活工作场所,其设备主要有:冷却塔、冷却水泵、冷水机、冷却进水蝶阀、水流开关、调节水阀等。中央制冷系统的监控计算机通过监视冷却塔的进水时间、冷却水泵、冷水机、冷却进水蝶阀、冷却总供水和回水温度、冷冻总供水和总回水温度及其压差、回水量等设备,实行了对各设备的自动控制,保障了各房间的恒温、恒湿舒适环境。

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4、消防系统中的应用

我们的生活工作场所不仅需要舒适,还需要安全。火灾自动报警系统给我们提供了一个安全的生活工作环境。火灾自动报警是由专用计算机系统监视和控制灭火系统、防火卷帘、防火门、报警装置、电梯等设备。当发生火灾时,该系统可以告知着火地点及通知人员疏散路线,同时启动相应的灭火设备、防排烟设备,减少了人员的生命安全及财产损失。

5、给排水系统中的应用

建筑给排水系统通常包括给水系统、排水系统、热水系统。给水系统的主要设备有:地下储水池、楼层水箱、生活给水泵、气压装置和消防给水泵。排水设备有:排水水泵、污水集水井等,热水系统主要设备有:燃气/燃油热水器、热水水箱和热水循环水泵等。给排水监控系统通过监控水箱、水池、各类水泵的状态等来控制水泵的启、停。通过给排水系统的监控来保障供水量和需水量、来水量和排水量之间的平衡,实现各设备的在节能高效的状态下运行。机电一体化技术在智能建筑的其他系统中的应用就不再赘述,总之机电一体化技术在智能建筑中应用较广泛,有着不可替代的作用。

三、建筑机电一体化的发展趋势

1、智能化

智能化是以后机电一体化的主要方向,是人工智能、运筹学、计算学、模糊学、心理学、生物学、地理学、力学等多种学科的综合运用,最大限度模拟人类智能现在模拟智能建筑机器人,比如系统控制起重臂运动的液压挖掘机等都是智能化的发展表现还有在建筑行业中经常运用的水下机器人、核工业机器人、建筑机器人、微型机器人等,都是智能化的体现。在发达国家,建筑工程机械的智能化已经成为建筑行业研究的主要课题为起重机安装微电脑、红外线、超声波等探测施工现场的人或者是障碍物,并且通过红外线发送三维图像到监视器上,让操作人员能够及时了解到现场状况。

2、绿色化

可持续发展一直是我国经济发展的主题,也成为当前世界各国的共同努力方向。传统的机电设备在运行的过程中会或多或少的产生一些噪音、沙尘、化学物质等,而当前机电一体化的发展方向就是尽量降低机电设备对环境的污染和对人的健康的伤害。而绿色环保技术在机电一体化产品中的应用和推广,将更好的践行了环境保护对可持续发展的重要性。在建筑施工的过程中应用了大量的机电设备,因此机电设备绿色环保化的发展也是建筑工程需要考虑的问题。建筑工程的施工规模较大,使用的机电设备较多,对周围环境的影响也较大,给居住在周围的居民带来了很大的困扰,因此施工中使用的机电设备应尽量选用运行音量较小的、产生烟尘和废料较少的机电设备,使建筑工程向着绿色、环保的方向发展。

3、系统化

系统化的表现特征之一就是系统体系结构进一步采用开放式和模式化的总线结构系统可以灵活组态,进行任意剪裁和组合,同时寻求实现多子系统协调控制和综合管理表现之二是通信功能的大大加强,特别是“人格化”发展引人注目,即未来的机电一体化更加注重产品与人的关系机电一体化的人格化有两层含义。一是机电一体化产品的最终使用对象是人,如何赋予机电一体化产品人的智能、情感、人性显得越来越重要特别是对家用机器人,其高层境界就是人机一体化另一层含义是模仿生物机理,研制各种机电一体化产品。

结语

建筑机电一体化主要集中在特殊或者恶劣施工环境下的自动化施工,特别是建筑采、掘、运等方面的便捷和快速我国机电一体化化的运用需要结合我国工程条件和技术条件来进行,循序渐进以发达国家的先进技术和生产力为指导,制定适合我国机电的发展道路。

参考文献:

[1]刘晓斌.探究建筑机电设备的安装要点及电动机的安装调试[J].经济与社会发展研究.2014(08):147-148.

[2]郑辉,林莉.建筑机电一体化设备安装的管理[J].现代妇女(下旬).2013(10):259-261.

论文作者:张汉卿

论文发表刊物:《低碳地产》2016年10月第19期

论文发表时间:2016/11/18

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