建筑機械自動化的現狀及關鍵技術分析

穆臨平 / 太原理工大學

建筑機械自動化的現狀及關鍵技術分析

穆臨平 / 太原理工大學

本文主要基于筆者研究實踐，重點圍繞于建筑機械自動化的現狀即關鍵技術展開分析，以期為推動其實現更好地應用與發展貢獻自己綿薄之力。

建筑機械；自動化；現狀；關鍵技術；發展趨勢

一、建筑機械自動化意義

第一，有利于解放生產力。自動化技術不需要投入大量的人力資源即可完成大量的工作，促進了批量化生產的發展，縮短了工程項目加工和處理過程所耗費的時間。大幅減少了工程的生產周期，保障了工程的質量。第二，有利于提高建筑行業的市場競爭力。在整個生產流程中引入自動化調控技術，使行業利潤和競爭力大幅提升，縮短工程作業時間的同時優化了成本投入和使用，進一步保障工程質量，有力帶動建筑行業的進步。第三，支持和促進了機械行業的發展。將機械自動化技術應用于建筑行業，是有效檢驗機械自動化原理和技術的方法，為了更快的發現技術中存在的不足，必須在生產實踐中即使投入應用。并根據實際情況進行適當的改善的創新，不僅有助于促進自動化技術的進步，而且有利于帶動其他產業的協同進步和創新。

二、建筑機械自動化的現狀

二十一世紀以來，得益于我國機械自動化技術取得了很大的進步，在此背景下建筑機械自動化也得到了極大程度上地發展，不論是在數量上，還是質量上都有了很大的突破，這就使得建筑機械自動化被廣泛地應用到我國建筑工程建設之中。結合實踐來看，建筑機械自動化的應用主要集中在兩方面主，其一單項自動化技術，主要包括變頻技術以及移動機能—液壓傳動用的液壓比例技術，在機械設備中應用這些技術的使其具有良好的節能效果，既能有效提高生產的效率，而且還大大改善了設備的自動化水平，從而使得生產質量得到大幅提高。其二綜合自動化技術，例如傳感器技術，人工智能技術，以及GPS定位系統等。雖然當前我國建筑機械自動化取得了不俗的成績，但依然存在很多問題。

三、建筑機械自動化關鍵技術分析

（一）機身位置識別技術

施工機械位置識別技術，是指運用技術對機械設備的位置進行自動識別，內部識別和外部識別是在當前機械自動化識別中應用較為普遍的兩個方面。內部位置識別，是指運用回轉式角傳感器及速度控制傳感器將精確測定的設備數據傳送到控制中心，從而測定設備的最終位置；而外部位置識別技術則是在預先設定的基準點的基礎上，利用聲波發射轉置確定設備當前位置。

（二）作業對象的識別及評價技術

建筑機械工作時，識別作業對象技術為實現自動化的關鍵，準確的識別作業對象后，才能正確的實施即將要進行的施工操作，保證各項施工順利的進行。判斷與決策機械作業方式時，在很大程度上依賴作業對象識別與評價技術，如果此項技術并不存在，那么判斷與決策也無法進行。在作業對象識別與評價技術的作用下，機械設備施工對象的相關信息可有效的反饋到計算機中心，比如施工對象形狀"大小等，同時，還可對施工對象的能力進行評判。通過此項技術采集的相關信息，為后續施工順利開展提供科學的依據，保證各項施工的順利進行。

（三）機群協同控制技術

在一次建筑施工的過程中，往往會有多臺機械設備共同參與聯合作業。實現機械自動化的一個重要環節就是要有一個能夠聯系所有設備的系統，并實時監測和控制每臺設備的工作狀態、位置信息和設定的運行軌跡等。將監測的數據反饋到中央控制室，由控制室將數據輸入計算機的綜合分析與處理軟件中，并對當前的作業狀態進行模擬分析，優化處理確定下一步的最佳運行狀態，然后系統中生成有效的作業指令，并傳輸到每一臺機械設備的接收轉置中，指導機械設備進行新一輪的全方位安全施工作業，系統不斷接收、計算、修改、最后在優化分配情況下傳輸指令，如此一來不但使得整個建筑施工現場正常有序的進行，同時更有助于提升建筑工程施工效率。

（四）安全保障技術

建筑工程在施工過程中，現場中包含的機械設備眾多，再加上施工現場中的作業器具"施工材料"施工人員等，導致施工機械運行時面對的障礙物比較多，如果不能有效的避開這些障礙物，極有可能會引發安全事故，影響施工進度。為了保證建筑機械運行時其他的設備也正常的運行，并保證施工的速度，就需要將識別功能"報警功能等相關功能引入到建筑機械中，在發現障礙物時，有效的識別，并及時的發出報警，以保證其運行安全[2]。在安全保障技術的作用下，建筑機械能夠更好的發揮自身的自動化功能，保證各項施工順利的完成，并提高施工效率，保證施工現場機械及工作人員的安全。

四、建筑機械自動化發展趨勢探究

（一）建筑機械自動化面向施工規模巨型化

土建行業的蓬勃使得如今的建筑、水利和交通工程趨于大型化、復雜化和高速化發展。要想滿足土建的發展趨勢，建筑機械自動化必須朝著巨型化進步。經濟的快速發展帶動了建筑的規模和速度，怎樣在短時間內完成高質量、高標準的建筑工程，是當前研究的重點方向，解決這些問題的最有效手段就是大規模應用建筑機械自動化。

（二）發展低成本自動化技術

在建筑機械自動化技術發展過程中，可將現有通用設備為基礎，加入計算機輔助系統技術以及更為先進的傳感器等設備，并在對建筑機械進行適當的調整，從而計算機自動化管理特點充分地發揮，如此一來不僅投資少，而且對于建筑工程施工效率與質量地提升大有裨益。

（三）建筑機械自動化將趨于環保化

機械自動化首先應當遵循科技發展的要求，時刻擁有嚴格的環保意識，盡可能減少環境的危害，積極提倡綠色發展，提高生產效率的同時，保護好環境。其中在建筑機械系統中，對環境的影響最大的是發動機，因此，要選用新型環保型發動機，降低對環境的負荷。

（四）建筑機械自動化低碳節能

低碳節能作為當前社會發展的主流，因而這也是建筑機械自動化重要的發展趨勢之一。結合實踐來看，要想實現建筑機械自動化低碳節能主要兩方面途徑：首先，建筑機械自動化產品制造中應加大環保性材料地使用。其次，采取通用的建筑機械自動化設計標準，這樣一來可以使得建筑機械設備零部件可以實現最大化通用。最后，建筑機械自動化控制系統設計中，針對設備運行程序、動作等進行精準設計，如此一來有助于降低建筑機械自動化設備運行能耗。

五、結束語

綜上所述，在建筑機械自動化技術中，包含的關鍵技術比較多，也正是這些關鍵技術的存在，促使建筑機械自動化具備多項功能，建筑工程在應用建筑機械自動化技術后，不僅施工效率明顯提升，施工質量也顯著增強，同時，施工現場的安全管理效果也變得更好，充分的滿足了社會對建筑工程的速度及質量要求，促使建筑行業更為繁榮的發展。

[1] 張洪兵, 薛葉豐. 試論建筑機械自動化的現狀及其關鍵技術[J]. 城市建筑, 2015(20):304-304.

[2] 金華國. 試論建筑機械自動化的現狀與關鍵技術[J]. 建筑工程技術與設計, 2015(34).

[3] 曹鵬. 建筑機械設備自動化現狀和關鍵技術的探究[J]. 商品與質量·建筑與發展, 2014(8).

[4] 齊翀, 王鯤. 建筑機械自動化的關鍵技術研究和發展[J]. 建筑工程技術與設計, 2015(23).