摘要：现代科学技术的快速发展和多学科多领域技术之间的相互融合和渗透，极大促进了建筑机械向自动化方向变革与发展的进程。本文从通过两个建筑机械自动化发展的典型事例以点带面的说明了建筑机械自动化发展的现状，以及应具备的关键技术，并对建筑机械自动化发展方向做了简要的论述。
关键词：建筑机械；自动化；研究和发展
引言：随着社会经济的发展，人们对于产品的需求趋于多样化和差异化、而且对于制造成本的要求越来越低，同时如今各行业在追求质量的同时对于短制造周期的要求更加紧迫，FMS的到了迅速的发展，由于科技的发展计算机技术、通迅信息技术以及机械与控制也得到了飞速的进步。各行各业对于科学技术的应用更加广泛，因此在建筑施工其发展方向也开始趋向于高效、优质等方向进行发展，虽然传统建筑机械能够在一定程度上实现工作效率的提高，但是其操作大多是进行手工操纵，需要消耗大量的人工、而且也无法实现生产率的提高，对于施工质量以及施工安全也无法得到有效的保证。建筑业则是属于脏且危险的行业，其事故也是比较频发。因此，当前形势下对于建筑行业实现自动化的要求更加紧迫。
1当前建筑机械自动化的发展现状
改革开放以来，科学技术得到了迅速的发展，虽然在如今的建筑机械自动化技术的一些方面得到了快速的发展和进步，但是对于建筑机械自动化的应用和开发则需要投入大量的人力、物力和财力，除此之外还面临着相当大的推广难度。这些可以在以下方面进行体现：建筑行业的施工有其自身的特点，施工环境恶劣，而且所使用的自动化元件具有非常差的抗污染、抗干扰能力，这就使得建筑机械得不到有效的使用；建筑行业在很多方面与其他行业存在差异，无法进行有效的经验借鉴，因此也就无法实现自动化建筑机械的通用性；建筑行业的施工具有繁杂的工序，无法进行有效的分解，使其成为流程化的工作模式。
第一种建筑机械自动化主要技术则是对单项自动化技术的应用，主要的技术包含： 变频技术以及移动机能一液压传动用的液压比例技术。这些技术的应用使得机械设备具有显著的节能效果、而且在很大程度上改善了设备的自动化水平、能够有效的提高生产效率，改善生产质量；具有精度高、操作速度快的特点。第二种自动化建筑机械主要是对综合自动化技术的应用，其中主要有：遥控控制技术；GPs定位系统；传感技术；人工智能技术等。下面主要以推土机、挖掘机自动化技术的应用进行实例分析，从而对建筑机械自动化的应用进行简单的分析和说明。
1.1压路机自动化技术的应用
在水库大坝等大型工程的浇灌混凝土施工的过程中主要的施工设备就是压路机，压路机自动化的实现主要是对依靠数据处理装置、检测装置以及中央控制系统等模块的合理利用，这些技术的应用能够在施工过程中根据预先设定的基准点为坐标，通过采用机载自动跟踪仪以及光波距离测算仪来对相关的作业位置进行精确的测定，并且能够将位置数据信息有效的传输机械设备的中央控制系统，然后再将转换后的设备指令通过无线电波的形式输出，并且能够及时的对位置信息进行调整和效验，最终能够实现压实作业的精准性。
1.2自动化技术在挖掘机、推土机中的应用
对挖掘机、推土机等建筑施工设备进行自动化应用和改造能够有效的提高施工效率，保证施工质量。早期挖掘机铲斗以及推土机铲刀上所应用的是1976年研制开发出来的反馈控制系统，主要是将开关系统作为实现自动化的基准，这一系统中主要包含由控制系统、投光器以及感光器，这一系统使得设备存在严重的响应滞后问题，因此最终无法实现其广泛应用；后来日本的学者北郁夫经过探索和研究最终设计出了KOMATSU Laser leveling sustem，这一系统的应用使得推入机在5Km/h的速度下，能够保证施工误差不超过3cm，最终这一系统得到了比较广泛的应用。
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2实现建筑机械自动化控制的主要技术
2.1建筑机械控制技术
建筑机械的电子控制就是采用电子元器件、电子电路、微处理器、可编程控制器、计算机等对建筑机械进行控制，这是建筑机械发展的方向。电子控制与其他控制技术相结合是实现建筑机械机电一体化、自动化、智能化的关键。可编程控制器简称PLC或PC，它具有面向用户的编程语言，是一个完整的、通用型的工业控制装置。它的结构框图和计算机是一样的，都由中央处理器（CPU）、存储器和输入/输出接口等构成。因此，从硬件结构来说，可编程控制器实际上就是计算机。其中CPU是整个可编程控制器的核心，起着总指挥作用。它的主要工作原理为采用了循环扫描工作方式。在可编程控制器中，用户程序预先按先后顺序存放在存储器中，CPU从第一条指令开始执行程序，直至遇到结束（即最后一条指令）后又返回第一条指令。如此周而复始不断循环。每一个循环称为一个扫描周期。
2.2建筑机械电液控制技术
在建筑机械上，目前发达国家为了提高机械的生产能力并降低能耗，提高作业过程中的安全性，改善人机关系以及提高操作舒适性等目的，已越来越多地采用了电液控制技术。如：挖掘机液压泵电液控制，推土机、平地机、挖掘机等的电液遥控操作等。
（1）电液开关控制系统。电液开关控制系统主要由控制器、电液开关控制基本回路、机械装置和反馈元件4个部分组成。控制器主要起着指挥和控制作用，其性能的高低决定着系统自动化程度和系统的先进性。电液开关控制基本回路主要是转换、放大信号并传递动力。机械装置主要完成生产过程所要求的动作。反馈元件的功能是将机械装置的实际动作情况及时反映给控制器。需要特别强调的是在电液开关控制系统的工作过程中，对系统的压力（力）、流量（速度）及行程范围等都不能进行连续调整，而只能进行分级换接。通常这些性能参数的连续调整是在系统不工作时用手动方式进行的。
（2）电液比例控制系统。电液比例控制系统是以电液比例阀或电液比例变量泵为主要控制元件的电液控制系统。这种系统按输入信号（电流）的大小和极性成比例地连续控制液流的压力、流量和流向。从控制功能和系统特性上看，电液比例控制系统与电液伺服控制系统相似，但它的控制精度和动态响应比电液伺服系统低得多（约一个数量级）。电液比例控制系统的最显著优点是抗污染能力强、工作可靠和容易推广应用。特别是在建筑工程实际中电液开关控制满足不了连续控制和控制精度的要求；而高精度、快速响应的电液伺服控制技术复杂、成本较高，因此电液比例控制顺应了建筑机械实际的需要。
3建筑机械自动化发展趋势
3.1建筑机械自动化面向施工规模巨型化
当前众多建筑物的施工规模越来越趋向于大型化、高级化以及施工高速化。建筑工程的大型化、高级化以及施工高速化的发展势必要求实现建筑机械的综合集成的自动化发展。如今的水利工程、高速路等都呈现出这一发展趋势。
3.2建筑机械自动化开始趋于安全和绿色化
人类社会物质文明的快速发展使得建筑行业和建筑机械无法跟上其步伐，这就在很大成度上使得城市建设无法满足社会和人民的要求，而且当前的施工工艺对于环境造成了严重的破坏而且安全事故频发。如今社会各界对于环保意识有了深入的认识，所以在实现建筑机械自动化的进程中要充分考虑人的因素，对人机工程学进行有效的应用，从而满足当前社会发展的需要。
3.3建筑设备自动化开始向施工领域进行扩展
高空、地下以及海洋建筑作业的发展成为当前建筑施工的重要方面，从而保持地面生态环境的良好发展，如今的管线铺设以及多数的交通设施开始向地下发展，通过海底隧道实现了隔海相望的两块大陆之间的连通，这一发展趋势要求开发和应用更多的地下施工设备。
总结
随着科学技术的进步和生产的发展，施工机械在工程施工中的地位和作用日益重要，尤其是现代智能建筑建设施工机械化程度愈来愈高，而机械则在自动控制系统的操纵下按既定的生产程序自动运转，可以大大提高生产率。尤其是微电子、计算机和机电一体化等技术的快速发展及广泛应用，建筑机械自动化也得了迅速发展，已逐步走向现代化、智能化和机器人化方向发展。
参考文献
[1]刘树忠，李艳梅.工程机械自动化的发展技术浅析[J].民营科技，2010，4.
[2]汪世益，方勇，满忠伟.工程机械液压节能技术的现状及发展趋势[J].工程机械，2013，（9）
论文作者:李军霞
论文发表刊物:《防护工程》2018年第26期
论文发表时间:2018/12/18
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