摘要:建筑行业在支撑中国经济的高速发展中发挥着重要的作用。我国目前建筑行业发展很快,每天都有新工程在全国各地陆续上马,目前施工效率低下、安全事故率高、工程进度慢等是建筑行业面临的普遍问题,这主要是由于建筑企业大量使用人工劳动力、整体机械自动化程度低造成的。在建筑工程中引入机电一体化技术可以大大增加工程施工效率、提高施工质量、降低安全事故率,大大缩短工程施工周期,给企业带来更多的效益。因此加强研究机电一体化技术在建筑工程中的实际应用,具有非常高的实际价值。
关键词:机电一体化技术;建筑工程;应用
随着国家经济的高速发展和城镇化脚步的不断推进,我国的建筑行业近些年来发展很快,各种建筑工程如雨后春笋一样,遍地开花。目前有很多建筑企业还在大量使用人工劳力,工人的劳动强度普遍很高,且因工程环境复杂在施工过程中安全事故频发,严重影响到了工程的施工效率。目前有很多的企业已经将机电一体化技术引入到施工过程中,极大提高了工程施工效率和降低了工程中的人身安全事故率。
1机电一体化概述
机电一体化技术目前经历了3个发展阶段,在20世纪60年代以前为第一阶段(初级阶段)。在这一阶段,人们为了提升机械产品生产力,将电子技术融入机械设备控制当中,以完善设备性能。在这个阶段,技术研发还处于自发性状态,电子技术与机械设备结合得还不够深入。20世纪70年-80年底,机电一体化进入了快速发展阶段。在这一时期,无论是控制技术、计算机技术,还是通信技术等,均有了空前的发展,为机体一体化提供了良好的技术支持,相关技术也得到快速普及,并受到了世界各国关注。进入20世纪90年代后,机电一体化已经逐渐朝着智能化方向发展,此时机电一体化技术就已经进入了深入发展期。微加工技术、光学技术、信息化技术逐渐融入机电一体化当中,同时机电一体化系统分析方法、集成方法机建模设计等愈来愈成熟,再加上神经网络技术等高新技术的支持,为机电一体化快速发展提供了充足的动力,也让机电一体化技术有了更大的应用空间。与欧美、日本等国家相比,我国机电一体化起步较晚,从20世纪80年代才逐步涉及该领域。但国家对机电一体化发展十分重视,并制定了相关扶持政策。国内很多大型企业、科研院校等在机电一体化领域做了大量工作,部分技术已经接近国际领先水平,取得了令人瞩目的成果。
2机电一体化技术在建筑工程中的一些具体应用
2.1在搅拌站的应用
目前建筑工程中的一些搅拌站越来越多的利用上了机电一体化技术。它使原始的机械计量方式变为先进的电子计量方式,大大增加了计量工作的准确性,且对搅拌过程的监视由原来的仪表监视变为了计算机自动监视,大大增加了设备的反应速度,能及时发现搅拌过程中的问题。搅拌站还采用先进的计算机管理系统,能够对各种搅拌任务进行统一管理,能够实现混凝土配方的精准配比,只需操作人员输入搅拌任务,搅拌器就可以完成整个搅拌过程的全自动化操作,大大提高了搅拌质量和搅拌效率。
2.2优化柴油机控制
在提倡绿色可持续发展的今天,低排放低污染是各行各业应该重视的问题,建筑施工中也不例外。提升柴油机的经济性以及动力性,有效降低排污量当前柴油机行业持续发展的重要战略目标。合理解决发动机排放质量与降低柴油机能耗之间的矛盾是柴油机深入发展的方向。通过机电一体化技术的应用,柴油机可以在各种工况下对于同时满足经济指标和排放指标的喷油定时进行自动选择,这样一来可以在燃油效率优化的同时做到排放量的最低等级,在环境保护和施工效率上都达到了最佳。
2.3优化起重机控制
起重机在建筑工程中发挥着重要的作用,机电一体化技术的引入使起重设备更具智能性。现代的工程起重机上装有很多传感器,通过对起重机上传感器信号的收集,可以判断起重机工作范围内障碍物的情况,如果发现有发生碰撞的可能,起重机就会立即停止工作,防止安全事故的产生。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆有的起重机在吊臂上装有力矩传感器,一旦发现有过载的情况,就会向操作人员发出警告,使工作人员能够及时进行处理。起重机因为工程需要往往架设的很高,这给操作人员带来了很大的不方便,他们要在起重机上下过程中面临这极大的安全挑战,而且他们经常在高处操作位一呆就是几个小时,这给他们从事正常生理活动带来非常大的不便。这时我们可以应用机电一体化技术中的遥控技术对其进行改造,使操作人员只需手拿遥控器就可以在起重机下对起重机进行操作,避免了来回上下途中的安全隐患,又增加了他们的活动自由性。
2.4优化土方机械控制
土方机械也是建筑工程中的重要设备,主要承担施工现场的土方挖掘工作。土方机械由于工程需要经常处于高负载工作状态,挖掘机的发动机、润滑系统、液压系统经常处于满负荷状态,如果操作不当非常容易引起设备的故障。我们可以把机电一体化技术应用在土方机械上,让计算机通过对各种传感器信号的采集分析,来判断各子系统的工作情况,如果发现有严重的过载情况是就会立即发出警告,以便操作人员及时进行处理。另外一些先进的土方机械上配有位姿检测系统,它会对土方机械的姿态实时进行监测,如果发现有倾倒、侧滑的危险,就会立即通知操作人员,以便操作人员对土方机械的姿态及时进行调整。
3机电一体化技术在工程机械上的发展前景
3.1模块化
机电一体化技术产品具有种类繁多、生产厂家标准不统一的特点,因而研制和开发具有统一标准的接口,对产品单元模块化非常有必要,这也是未来机电一体化技术发展的重要目标。比如在研究具有减速、变频调速电机的一体化动力驱动单元,具有图像处理、视觉识别和距离测试等功能电机一体化控制单元等。在进行产品设计时,利用模块化标准进行生产,可以使产品标准化,避免资源的浪费和闲置。
3.2环保化
可持续发展一直是我国发展环境保护的理念。这也是一个要求企业在发展过程中遵循的原则。在未来,建筑机械的高度发展可能会造成环境破坏和污染。这与中国想要实现绿色产品理念的愿望背道而驰。因此,这就要求机电一体化技术可以避免环境造成的污染,以及在应用过程中可以回收利用能源的程度。
3.3网络化
网络技术现阶段已经在人们的生活以及生产各项活动中得到了普及,在不久之后的未来,机电一体化在工程机械上的应用将会呈现出一种网络化的发展趋势,实现借助网络总端来展开控制的一种工程机械一体化操作,使工程机械的实际运行效率得到提升,同时也可以让机械工程工作的开展具备有一定的秩序性以及系统性,促进工程机械的稳定发展。
3.4智能化
人类对人工智能的研究从未停止过。今年,由谷歌研发的机器人公司AlphaDog击败了世界围棋冠军李世石,科学家们进一步研究了机械智能的发展。今天,智能设备无处不在,极大地便利了我们的日常生活。因此,在未来的建筑机械中,机电一体化技术的发展也将伴随着智能参与。在设备的未来,你可以使用人工智能、心理学、算法和其他想法,使建筑机械有一定的计算能力和判断能力。
4结语
随着我国建筑事业的蓬勃发展,研究机电一体化技术在建筑工程中的应用具有非常大的意义,它不仅极大提高了工程施工效率、缩短了施工周期、为企业赢得了更多的利益,更保住了成千上万工程施工人员的生命。目前机电一体化技术还处在飞速发展阶段,因此我们有必要对其最新发展成果进行跟踪,并加强其在建筑工程领域的应用研究,使其为我国的建筑事业发挥出更大的贡献。
参考文献:
[1]索小娟,陈光伟,王娜,等.工程机械机电一体化技术的应用与发展[J].科技传播,2013(14).
[2]陈海荣.关于机电一体化技术及其应用的研究[J].中国房地产,2013(4).
论文作者:刘利娟
论文发表刊物:《电力设备》2018年第9期
论文发表时间:2018/7/5
标签:机电一体化论文; 技术论文; 起重机论文; 土方论文; 操作论文; 机械论文; 建筑工程论文; 《电力设备》2018年第9期论文;