关键词:建筑机械;自动化技术;现状;发展
1建筑机械自动化技术的现状
建筑机械自动化技术的研发可以追溯到上世纪五六十年代,此后开发和应用逐渐加快。目前建筑机械自动化主要可以分成两大类别,工作设备自动化和整机主动操控即机群系统操控。前者利用单项自动化技术实现设备的自动化,利用变频操控技术实现低耗高能;后者则主要通过传感器技术的开发来提高整体操控能力。目前自动化技术在建筑机械上应用主要有自动调平摊铺机、电子检测控制系统和液压挖掘机等。
2浅谈建筑机械自动化应用技术运用的意义
首先,机械自动化技术是仅需要设备无需很多人力就可以将工作完成的技术。在建筑行业中运用它,不仅节省了人力物力,还可以加快对工程项目的加工和处理,减少工程运转周期,保证工程质量。
其次,提高了建筑行业的市场竞争力。为了加大行业利润和竞争力,使用自动化技术调控整个生产流程,可以很大程度上缩短工程作业时间,保证工程质量的优质和成本的使用最优化,带动整个行业进步。
最后,在建筑行业中使用机械自动化技术,是对机械自动化的一种支持。实践是检验真理的唯一标准,只有在实践中运用机械自动化技术,才能更快的发现技术中的不足,根据实际情况进行改善和更换,促进自动化技术的进步和发展,从而带动其他行业的共同进步。
3建筑机械自动化控制的关键技术
在工程施工建设的过程中,施工的场地一般都是自然条件比较恶劣的地方,这种作业的场地要想单凭机械自动化实现,面临的难度较大,需要在以下几个方面有所突破。
3.1机身位置识别技术
建筑机械位置识别技术是通过机械的自身设备自动的辨别自身所处的位置的能力和技术,这种技术的实现主要是通过机械自身的内部的位置识别技术和外部位置识别的两种识别方式。运用速度传感器和回转式角传感器相互配合来实现内部位置的识别,然后检测机械行驶的路径数据,将测得数据反馈到计算机中心后根据运动和方位的变化获得设备所处位置相应的数据方式;通过超声波或电磁波,依赖于在施工现场预先设定的几个位置基准点来实现外部的识别方式,确定机械设备所处的位置。
3.2位置诱导机能
机械设备具有的位置诱导功能能够最大限度地帮助机械设备恢复既定路径,使用这种技术的基础是机械设备自身所具备的机身位置识别系统。这种技术以闭环控制系统作为载体,机械设备在应用这种技术时,按照事先设定好的路径进行作业,并且能够在作业过程中对照预先设定好的路径对产生的误差进行及时校准或消除。显然,通过自身具备的位置诱导功能来最大限度地恢复路径,得益于机械设备能够在自身路径发生偏离时进行自动复位。
3.3安全保障机能
在建筑施工中的各项大型施工设备的运行中存在很大的安全隐患,但是在施工的现场中有很多的建筑器材或者是建筑设备等障碍物,影响着施工设备的正常作业。为了保证在施工的建设过程中各项施工的设备之间可以自由运行互不干扰,需要对设备的运行进行有效的分析,实现其在识别、报警、作业过程中的控制。
3.4机群协作控制技术
机群协作控制技术是为了多种机械设备在联合作业的情况下加以妥善的控制所开发的技术。在联合作业现场,除了主要的建筑机械设备之外,还有一套机械设备运动轨迹和作业状况检测系统,用于获取众多机械设备在作业中的具体数据,以便了解机械设备的具体情况。这些数据信息都会被汇总给中央计算机系统进行分析和处理。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆中央计算机会通过计算,得出最佳作业方式,并将相关指令发给各台设备,协调设备自身作业和联合作业的情况。
4建筑机械自动化技术的实例分析
4.1自动化压路机
自动化压路机的一个显著应用就是在施工中进行沥青混合料的摊铺作业。它具体应用了位置识别技术、位置诱导技术,以及远程通信、中央控制和数据处理等各项技术。在利用光距技术对位置进行测定的基础上,综合各种信息对压路机的位置进行确定,然后由计算机指令控制进行自动化作业。自动化压路机还具备自动跟踪仪以及其他设备,可以将工作面设定为基准点,无线通信技术可用于位置的校准,从而通过计算机的精确控制,完成压实作业。
4.2推土机、挖掘机作业的自动化
推土机、挖掘机等一些建筑土方施工机械的自动化改造在很大的程度上提升了施工质量和施工效率。1976年研制成功的以开关系统为基准的反馈控制系统,这是最早在挖掘机的铲斗和推土机的铲刀上使用的自动化控制装置系统,投光器、感光器和控制系统构成该系统主要结构,但最终由于装置本身存在的速度响应问题未能在施工中得到推广和应用。但随后的的KOMATSU Laser leveling system系统实现了在推入机作业施工平整度误差保持在3cm以内的车速为5Km/h,这是由日本学者北郁夫研究开发的,并因此获得了良好的效果和使用技术。自动技术在建筑机械领域应用的另一个典范是液压挖掘机的激光自动掘削系统的应用和推广。该系统结构上由自动直线加工系统和激光系统两部分组成,激光系统可以检测出设备的车体高度,激光感光器可以测出作业面的位置,然后将测得的综合信息传输给自动掘削系统,通过综合分析系统将该信息和各传感器信号形成对各电磁比例阀的控制指令,最终实现对各油缸的控制和检测。
5建筑机械自动化技术的发展
5.1应用领域逐渐扩大
随着科学技术的发展,建筑机械设备自动化技术的应用领域越来越广,目前呈现出立体化的发展趋势,在地上、地下、高空和海洋的作业中都有应用。为了能够多留给人们一些绿化的空间,保护生态环境,未来城市中很多管线或交通设施会在地下铺设。在进行隧道开凿施工时需要用到很多地下施工机械设备,在海洋中进行开发需要使用到海洋机械,以上这些都说明了建筑机械设备的应用范围越来越广。
5.2施工规模巨型化
人们社会的生产生活水平在不断提高,这也就令建筑施工的规模越来越大。比如水利工程、大跨度桥梁、超长长度的隧道和极深的低下工程等,这些巨型规模的建筑对于人类社会的发展来说十分必要,这些建筑的建设就将由大型的建筑自动化作业机械来完成。又如公路建设和高速列车建设等,不仅减轻了工人作业负担,而且提高了施工作业的标准化和质量。这几乎是必然的发展方向。
5.3绿色和安全方向
还有一个建筑机械自动化技术的发展方向就是绿色施工和安全施工。随着人们对生活环境质量的要求越来越高,国家发展战略的重视,人类物质文明和精神文明的发展,建筑机械自动化技术的发展一定是在促进人类文明的更好发展的方向上进行发展的。这也就意味着对自然景观的最大限度的保护和对自然环境的最大限度的友好。此外施工人员及周边人员的安全也始终是机械技术发展的根本原则,自动化技术的根本理念。
6结束语
随着近年来工程施工技术的不断的提升,我国建筑机械行业发展迅速,并且在这个方面还在持续不断的研究,在一段时间内也取得了很大的成果。随着计算机科学发展,计算机信息化为机械自动化的发展提供了新的助力,推动了建筑工程施工建设的快速发展,实现了建筑工程开展的高度自动化。
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论文作者:段增水
论文发表刊物:《基层建设》2018年第26期
论文发表时间:2018/9/18
标签:作业论文; 技术论文; 建筑机械论文; 位置论文; 机械设备论文; 机械论文; 设备论文; 《基层建设》2018年第26期论文;