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摘要：在建筑工程的施工过程中，由于地形复杂、施工环境恶劣，所以，如何有效降低施工难度、保证施工质量、又快又省力地完成建筑工程是建设者们一直思考的问题。采用自动化控制系统，机械设备不仅不会相互碰撞，在多台机械设备同时运作时，还能够引导其操作，保证它们之间相互不受影响。应用机械自动化技术不仅能降低建筑工程的施工难度，还能保证施工质量。
关键词：机械自动化；建筑工程；服务技术；施工设备
1机械自动化技术在建筑工程中的演进历程分析
1.1机械自动化技术的发展现状
从总体上来看，机械自动化技术在建筑工程领域的应用是大势所趋，也是不可逆转的历史潮流。就具体施工情况而言，可以将其分为能够实施多类工程作业的通用性机械与只能实施一种工程作业的专用性机械。在绝大多数情况下，通用性机械都需要人工干预才能充分实现自动化，这主要是由于该类设备功能较强，往往都需要执行由多种动作复合而成的工作，难以将其简化和分解为单一动作，再加上施工过程中情况较为复杂，因此很难实现完全自动化
要想使机械自动化技术能更加充分地发挥其优势，就需要在设计施工方案时尽可能细化其中的各项施工工艺，对于其中适合采用机械设备进行施工的，可交由建筑工程机械设备完成，这不仅能够做到 24 小时不间断作业，还能大大加快工程进度、提升工程质量。例如，日本最近研发出了一种履带式铲车，这种用于建筑工程的自动化机械设备利用惯性导航法，能通过网络通讯系统实现自动监控、自动操作，并能借助计算机技术在远离操作人员的前提下单独展开作业，具有着较高的可靠性，能在海底、无人区甚至其他星球等危险系数较高的区域进行施工。一般来说，此类设备都必须具有自我控制、调整姿态、识别位置，还要能自动对程序和操作进行控制与设定、自动对周边环境进行判断与识别，从而更好地对控制程序进行实时的调整。
伴随着近年来电子控制技术突飞猛进的发展，控制手段也变得愈发丰富，许多新型号的电子推土机、电子挖掘机纷纷涌现出来。这些机械设备具有着相对更高的机械自动化程度，因此能较好地用于建筑工程中的专项施工作业。
2 建筑工程中机械自动化应用的意义
为了能够使机械自动化水平得到相应的提升，需要建立一个比较完善的控制程序，并对其独立性和完整性有着较高的要求。自动化系统在进行运行的过程中，各组件就会独立完成相应的运作，不仅可以在很大程度上提高工作的效率，还可以保证在工作的过程中系统的稳定性。在通常情况下，为了能够满足最基本的生产需求工作，还要进行机械自动化的整体调整，以实现不同工艺间的信息交流。通过端口的对接，不仅可以在很大程度上实现信息的交流，还可以实现不同控制器之间的交流转换工作，实现信息的转换，进一步提高工作的效率。
3建筑工程机械设备中机械自动化技术的应用
3.1自动压路机
压路机在建筑工程施工过程中非常常见，现如今自动化压路机已基本具备了数据处理、实时监测、远程通讯、中央控制等多种功能，并能够借助预先在工地设置好的基准点将数据传回中央控制系统，再由其将位置信号向具体的控制指令转化，最终借助无线通讯技术对设备进行校准和调整，完成压实作业。
3.2自动化挖掘机
在挖掘机机械设备中引进激光控制装置可以实现挖掘机的机械自动化。在挖掘机作业的过程中，可以利用挖掘机铲斗上的激光控制装置控制挖掘机作业，从而提高工程质量和施工效率。但是，由于该技术存在速度响应问题，所以，没有被广泛应用。此外，还可以在挖掘机中设置激光自动掘削系统，利用激光系统检测设备的车体高度，利用激光感光器检测作业面位置，并将检测到的数据反馈给自动掘削系统。这时，系统会根据数据设定相应的控制指令，控制各电磁比例阀和油缸，从而保证挖掘机的作业效率和施工质量。
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4机械自动化在建筑工程中的仿真设计及智能应用
4.1实物仿真模拟
为了更好地将驱动电机控制技术进行全面性的发挥，可以根据实物仿真的情况对其进行全面性的模拟，最终通过记录设备、开关能源设备、D/A 接口、UD 接口、控制原平机、仿真计算机、末控计算机等部件能够构成半实物仿真平台。半控计算机拥有精准的快速计算功能，能够作为控制计算机的快速监型机，对于被控对象的采集需要运用数学仿真系统，通过主控计算机能够实现软件的主控制器，为了能够实现计算机的控制功能，可以利用仿真计算机的 D/A、A/D、等输入输出口连接控制系统，使得外界设备能够与数字控制器进行信息交换。通过记录仪能够记录输入和输出信息，可以分别从转接口进行工作。由于对半实物的仿真模拟工作是针对实际过程的仿真进行的，所以被称为实时仿真。这种方法在降低设计难度的同时，还能将设计周期缩减，这就使得算法的精度被提高。
4.2模拟线性仿真
在工程机械中控制系统被广泛使用，出现了较多的创新控制力法，以便于满足系统设计在离线仿真的控制和算法方面的需求。对于一般情况下的离线仿真控制系统，首先要做到的就是提取出受控对象的数学模型，然后根据不同的模型将控制器设计出来。近年来，在线仿真系统被不断应用于复杂系统的设计工作中，这个过程被称为半实物仿真。为了能够让仿真结构体系进行整体性的优化，需要采用多种仿真控制形式加强其工程机械的应用实效。在工程机械中，其硬件设施需要与其软件设施相互配合，让驱动配合机控提升其整体的运转效率。
5机械自动化技术功能
5.1辨别位置功能
在设备运行过程中，利用机械自动化技术能够自动识别其位置。一般情况下，辨别位置功能分为外部位置识别和内部位置识别 2 种。其中，外部位置识别主要以工地设置处为基准点，利用超声波或电磁波测定机械设备的位置；内部位置识别则主要利用速度测定传感器和回转式角度传感器测定机械设备的行走参数，并将测定数据反馈到计算机中心，从而确定机械设备的位置和方位。
5.2综合控制能力
在多台设备同时参与到施工作业中时，要想实现其整体的自动化运行，就必须配备一套专业系统，从而能够将每一台车辆或机械化设备的工况、实时方位传递到控制室，再将控制室反馈回来的指令传递回各个设备。
5.3 识别施工对象能力
在建筑工程施工过程中，应确保机械自动化设备能够对施工对象的大小、位置有实时的掌握，这就是所谓的识别施工对象的能力。一般来说，这需要借助画像处理技术或超声波传感技术来实现。
5.4机群协作控制功能
所谓“机群协作控制功能”，主要是指在施工现场检测和控制联合作业的机械设备的位置、运行轨迹和工作状态等，并将检测到的数据及时反馈给中央控制室，中央控制室则利用计算机综合分析和处理相关信息，从而设计出最优的操作方案。将控制指令传输到各机械设备中后，机械设备可以按照作业指令进行全方位的施工作业。机械自动化的机群协作控制功能不仅能保证施工现场的秩序，还能保证施工作业有序进行。
5.5位置诱导功能
在作业过程中，因为机械设备要按照预定好的路径作业，所以，自动化系统需要引导机械设备运行。一旦机械设备偏离了预定路径，自动化系统就会启动自动复位功能，尽最大可能将其引到预定路径。通过机械自动化技术的位置诱导功能，机械设备可以按照预定路径作业，并及时矫正和恢复机械设备的位置、速度和方向等。
6结束语
由于机械自动化技术拥有位置辨别、位置诱导、施工对象识别、安全管理、综合控制等多种功能，因此在现代化建筑工程中有着非常广泛的应用，使工程的效率和质量都有了巨大的提升。广大建筑业同仁应努力钻研机械自动化技术，从而使其更好地为建筑业的进一步发展作出贡献。
参考文献：
[1]唐广红.机械自动化在建筑工程上的应用[J].华夏地理,2015,(12):90-91.
[2]张玉国.试析建筑机械自动化及关键性技术[J].建筑工程技术与设计,2015,(27):106.
论文作者:吴杨
论文发表刊物:《防护工程》2017年第3期
论文发表时间:2017/6/30
标签：作业论文; 机械论文; 机械设备论文; 位置论文; 建筑工程论文; 技术论文; 功能论文; 《防护工程》2017年第3期论文;