機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)在建筑工程中的應(yīng)用探究

于振波

摘 要：隨著技術(shù)的進(jìn)步和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，我國(guó)工業(yè)生產(chǎn)規(guī)模對(duì)機(jī)械自動(dòng)化水平提出了更高的要求。而現(xiàn)代工程機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)正逐步朝著信息化、智能化的方向發(fā)展，不僅更加突出了高效、智能、便捷的優(yōu)勢(shì)，而且保證了整個(gè)施工質(zhì)量和施工效率的順利提高。

關(guān)鍵詞：機(jī)械自動(dòng)化技術(shù);建筑工程;應(yīng)用探索;分析

1工程機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的優(yōu)勢(shì)

工程機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)操作往往與流水線的形式緊密相連，流水線可以提前完成任務(wù)，但前提是督促員工按照具體的標(biāo)準(zhǔn)工藝規(guī)范進(jìn)行工藝操作。此外，自動(dòng)化技術(shù)在施工中的應(yīng)用，在很大程度上避免了機(jī)器與工作人員直接接觸造成人身傷害，從而避免了嚴(yán)重的安全事故。此外，工程機(jī)械本身的自動(dòng)化技術(shù)得到了大量先進(jìn)設(shè)備的支持，這些設(shè)備可以智能操作和自動(dòng)檢測(cè)，客觀上減少了人為操作失誤的機(jī)會(huì)。

2工程機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

20世紀(jì)五六十年代開(kāi)始研究工程機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)，80年代末我國(guó)在工程機(jī)械自動(dòng)化領(lǐng)域取得了很大的進(jìn)步和發(fā)展，在數(shù)量和質(zhì)量上都有了很大的突破，從而使工程機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)在建筑工程建設(shè)中得到廣泛應(yīng)用。從施工作業(yè)情況來(lái)分析，施工機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)主要應(yīng)用于各種作業(yè)的一般型施工機(jī)械和單一作業(yè)的特殊型施工機(jī)械。以下主要介紹幾種工程機(jī)械自動(dòng)化設(shè)備：（1）壓路機(jī)自動(dòng)化技術(shù)。在建筑施工過(guò)程中，壓路機(jī)是混凝土施工過(guò)程中的重要機(jī)械，其自動(dòng)化主要通過(guò)數(shù)據(jù)處理裝置、檢測(cè)裝置和合理使用中央系統(tǒng)等模塊實(shí)現(xiàn)。具有振動(dòng)質(zhì)量大、單頻、雙振的特點(diǎn)，可進(jìn)行高效分層。壓路機(jī)的液壓振動(dòng)系統(tǒng)能保證所需性能的振動(dòng)系數(shù)、高電機(jī)性能、壓路機(jī)的爬坡性能和制動(dòng)性能主要依靠機(jī)械傳動(dòng)裝置，壓路機(jī)輕便靈活，主要得益于全液壓轉(zhuǎn)向裝置。這些壓路機(jī)的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)確保了道路施工過(guò)程的順利進(jìn)行（2） 挖掘機(jī)和推土機(jī)的自動(dòng)化技術(shù)。在施工設(shè)備中能提高施工效率的重要手段是挖掘機(jī)和推土機(jī)等設(shè)備。早在20世紀(jì)70年代，就為推土機(jī)鏟的應(yīng)用開(kāi)發(fā)了反饋控制系統(tǒng)。它主要實(shí)現(xiàn)在開(kāi)關(guān)系統(tǒng)的自動(dòng)化方面，但仍存在諸如光投影儀、光電傳感器等滯后問(wèn)題，尚未得到推廣應(yīng)用。后來(lái)，推土機(jī)的速度和精度都有所提高，并逐漸普及。

3機(jī)械自動(dòng)化控制技術(shù)在建筑工程中的具體作用

3.1識(shí)別位置的專業(yè)能力

位置識(shí)別能力是指機(jī)械設(shè)備在實(shí)際操作過(guò)程中自動(dòng)識(shí)別待操作對(duì)象的位置，進(jìn)而進(jìn)行進(jìn)一步操作和管理的能力。通過(guò)對(duì)工程機(jī)械設(shè)備運(yùn)行情況的調(diào)查，發(fā)現(xiàn)具體的識(shí)別方法有外部位置識(shí)別法和內(nèi)部位置識(shí)別法。應(yīng)根據(jù)機(jī)械應(yīng)用的實(shí)際情況采用不同的識(shí)別方法。

3.2具有崗位誘導(dǎo)的相關(guān)功能

崗位感應(yīng)能力是指施工機(jī)械自動(dòng)化，相關(guān)機(jī)械設(shè)備將根據(jù)施工項(xiàng)目的特殊路線進(jìn)行施工作業(yè)。在機(jī)械設(shè)備的實(shí)際運(yùn)行階段，如果初選偏離了正確的軌道，機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)可以根據(jù)收到的信息自動(dòng)進(jìn)行修正。

3.3專業(yè)識(shí)別施工對(duì)象的能力

機(jī)械自動(dòng)化控制技術(shù)在建筑工程中的實(shí)際應(yīng)用，可以有效地識(shí)別和管理施工對(duì)象。因此，在實(shí)際操作和管理方面，內(nèi)部系統(tǒng)能夠全面判斷和管理施工對(duì)象，避免操作失誤的發(fā)生。因此，管理人員可以充分輸入和管理施工對(duì)象的信息，從而提高機(jī)械設(shè)備標(biāo)識(shí)工作的準(zhǔn)確性和有效性。例如，可以使用超聲波傳感技術(shù)和縱向處理技術(shù)來(lái)更準(zhǔn)確地判斷建筑對(duì)象。

3.4具有安全管理的專業(yè)功能

機(jī)械自動(dòng)化控制技術(shù)在建筑工程中的應(yīng)用，需要增加機(jī)械設(shè)備本身的安全管理功能。安全功能主要是指機(jī)械自動(dòng)化設(shè)備在使用過(guò)程中對(duì)周圍環(huán)境和事物的準(zhǔn)確判斷。由于施工現(xiàn)場(chǎng)往往出現(xiàn)比較混亂的情況，利用安全管理功能可以準(zhǔn)確判斷現(xiàn)場(chǎng)情況，進(jìn)而促進(jìn)機(jī)械自動(dòng)化的高質(zhì)量發(fā)展。

3.5集群控制的有效能力

在建筑工程機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)研究中，發(fā)現(xiàn)機(jī)械設(shè)備具有車隊(duì)控制能力，在施工現(xiàn)場(chǎng)，管理人員需要增加對(duì)各種機(jī)械設(shè)備的應(yīng)用，并將施工等重要信息傳遞到機(jī)械設(shè)備的控制系統(tǒng)中，從而發(fā)揮機(jī)械自動(dòng)化的重要作用。

4當(dāng)前的自動(dòng)化技術(shù)問(wèn)題

4.1落后的自動(dòng)化技術(shù)

目前，我國(guó)仍處于社會(huì)主義初級(jí)階段，自動(dòng)化技術(shù)與發(fā)達(dá)國(guó)家的差距在于生產(chǎn)自動(dòng)化單一，自動(dòng)化僵化，缺乏自動(dòng)化生產(chǎn)的關(guān)鍵技術(shù)，數(shù)字控制和處理技術(shù)仍有待提高，，生產(chǎn)的產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力不強(qiáng)。自動(dòng)化集成應(yīng)用效率低，智能自動(dòng)化技術(shù)缺乏自動(dòng)化設(shè)備，大量依靠人工生產(chǎn)，需要提高自動(dòng)化技術(shù)，不斷更新技術(shù)，延長(zhǎng)行業(yè)發(fā)展，彌補(bǔ)了機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)落后的不足。

4.2需要加強(qiáng)管理

目前，在生產(chǎn)能力的管理、生產(chǎn)、組織、設(shè)計(jì)等方面也缺乏系統(tǒng)、科學(xué)的指導(dǎo)。科學(xué)的管理對(duì)自動(dòng)化生產(chǎn)有很大的幫助，可以提高自動(dòng)化的工作效率。目前，我國(guó)企業(yè)缺乏對(duì)自動(dòng)化的使用管理和操作，對(duì)自動(dòng)化的科學(xué)管理還沒(méi)有得到重視，只有引進(jìn)國(guó)外機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的成本，或使用前的管理方案。針對(duì)這種情況，我們需要制定合理的自動(dòng)化管理方案來(lái)解決生產(chǎn)效率低下的問(wèn)題。

4.3專業(yè)技術(shù)人員少

在機(jī)械自動(dòng)化方面，對(duì)人才的技術(shù)要求比較高，在機(jī)械自動(dòng)化教學(xué)中理論教學(xué)更為重要，導(dǎo)致了技術(shù)實(shí)踐和管理教學(xué)人才的短缺。現(xiàn)有技術(shù)人員在實(shí)際生產(chǎn)中經(jīng)驗(yàn)不足。在玻璃鋼生產(chǎn)中采用濕法脫硫系統(tǒng)生產(chǎn)，對(duì)工藝要求很高，必須有專業(yè)技術(shù)人員在材料和工藝上都能很好的處理，這是檢驗(yàn)機(jī)械自動(dòng)化生產(chǎn)的專業(yè)技術(shù)人員，只有掌握了關(guān)鍵技術(shù)，才能做出好的產(chǎn)品。必須正視現(xiàn)有技術(shù)人員的不足，否則將阻礙機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展。

5機(jī)械自動(dòng)化在建筑工程中的應(yīng)用研究

5.1自動(dòng)壓路機(jī)

在混凝土澆筑的施工過(guò)程中，壓路機(jī)是最常見(jiàn)的應(yīng)用設(shè)備，如果將遠(yuǎn)程通信裝置、數(shù)據(jù)處理裝置和中央控制系統(tǒng)檢測(cè)裝置集成到壓路機(jī)中，使壓路機(jī)在施工過(guò)程中實(shí)現(xiàn)機(jī)械自動(dòng)操作。自動(dòng)滾筒使用機(jī)載自動(dòng)跟蹤器和光波測(cè)距儀測(cè)量其工作位置。其次，設(shè)置施工現(xiàn)場(chǎng)的基點(diǎn)，然后將基點(diǎn)的相關(guān)數(shù)據(jù)反饋給中控系統(tǒng)，使信號(hào)成為命令，然后實(shí)現(xiàn)機(jī)械自動(dòng)化中的位置識(shí)別功能來(lái)引導(dǎo)壓路機(jī)，使壓路機(jī)更好地完成任務(wù)。

5.2模擬-線性模擬

在工程機(jī)械仿真領(lǐng)域中，線性仿真得到了廣泛的應(yīng)用，并在此基礎(chǔ)上出現(xiàn)了許多創(chuàng)新的控制方法，使系統(tǒng)設(shè)計(jì)中能夠有效地滿足離線仿真算法和控制要求。對(duì)于一般的離線仿真控制系統(tǒng)，首先需要提取被控對(duì)象的數(shù)學(xué)模型，然后根據(jù)不同的模型設(shè)計(jì)控制器。隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，在線仿真系統(tǒng)在復(fù)雜系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用。這種設(shè)計(jì)過(guò)程也稱為半物理模擬。為了使仿真結(jié)構(gòu)系統(tǒng)得到全面優(yōu)化，在設(shè)計(jì)過(guò)程中必須有多種仿真控制形式，使工程機(jī)械的應(yīng)用效果不斷提高。在工程機(jī)械自動(dòng)化的設(shè)計(jì)和應(yīng)用過(guò)程中，硬件設(shè)施和軟件設(shè)施需要相互配合，共同提高，以便更好地利用驅(qū)動(dòng)協(xié)調(diào)，提高機(jī)械自動(dòng)化的運(yùn)行效率。

5.3物理模擬

要在建筑工程施工過(guò)程中充分展示驅(qū)動(dòng)控制技術(shù)，就必須依托基于驅(qū)動(dòng)控制技術(shù)的物理仿真建模、復(fù)用記錄設(shè)備、控制原機(jī)、電源開(kāi)關(guān)設(shè)備等形式的半物理仿真平臺(tái)，并且在半受控計(jì)算機(jī)計(jì)算方面具有很大優(yōu)勢(shì)，能夠控制源進(jìn)行快速監(jiān)控，仿真系統(tǒng)可以采集被控對(duì)象，然后利用主計(jì)算機(jī)設(shè)備設(shè)計(jì)軟件主控制器，使計(jì)算機(jī)控制功能實(shí)現(xiàn)全面優(yōu)化，然后將仿真計(jì)算機(jī)和控制系統(tǒng)的輸出輸入端口與外部設(shè)備連接。半實(shí)物仿真主要模擬實(shí)際的運(yùn)行過(guò)程，稱為實(shí)時(shí)仿真。該仿真技術(shù)的應(yīng)用有助于降低設(shè)計(jì)難度，縮短設(shè)計(jì)周期，提高算法的精度。

6結(jié)論

綜上所述，隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)不斷應(yīng)用于機(jī)械工程，為自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用提供了技術(shù)支持和理論依據(jù)。機(jī)械自動(dòng)化在建筑工程行業(yè)的應(yīng)用是現(xiàn)代化的必由之路，也是綠色、可持續(xù)生產(chǎn)的必然趨勢(shì)。因此，重型機(jī)械自動(dòng)化在建筑工程中的應(yīng)用是更好地促進(jìn)建筑業(yè)穩(wěn)定發(fā)展的需要。

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