關于機械自動化在建筑工程中的應用

張偉

摘 要：隨著科學技術的發(fā)展，在建筑工程機械當中已經(jīng)廣泛應用機械自動化技術。然而建筑工程機械自動化能夠全面促進我國建筑行業(yè)的發(fā)展。使用機械自動化能夠有效解決施工期間出現(xiàn)的各項問題，全面確保施工安全質(zhì)量。本文主要是探討分析機械自動化在建筑工程中的應用，希望能夠?qū)ξ覈F(xiàn)代建筑行業(yè)起到參考性價值。

關鍵詞：機械自動化；建筑工程；實際應用

在建筑工程施工期間，如果施工現(xiàn)場地質(zhì)復雜，施工環(huán)境較為惡劣，將在較大程度上提升施工難度，為了全面確保施工安全質(zhì)量，就需要采用自動化控制系統(tǒng)，這樣能夠有效避免設備機械之間出現(xiàn)相互碰撞現(xiàn)象，多臺機械同時運作還能進行科學指導作用。在實際施工期間用用自動化控制技術既能夠降低施工難度，還能夠確保施工安全質(zhì)量。

1、機械自動化發(fā)展現(xiàn)狀和功能

由于機械自動化服務在技術方面比較專業(yè)，因此在道路建設，水利施工以及建筑工程當中得以廣泛應用。在建筑工程領域能夠香機械設備氛圍專用想建筑機械和通用型建筑機械。其中，通用型建筑機械具有較強的功能，能夠有效應用在工況多變的建筑項目當中。所以，可以利用電子控制技術，比如電子推土機和挖掘機等全面控制工程質(zhì)量，使用自動化機械設備能夠?qū)崿F(xiàn)二十四小時施工作業(yè)，全面加快施工進度，強化施工質(zhì)量。

2、機械自動化技術的各項功能

2.1位置誘導功能。

在實際作業(yè)期間，機械設備都需要按照預先設定的程序進行施工，所以自動化技術需要指導機械啟動。如果設備極限沒有按照預先設定的路徑進行施工，其實自動化系統(tǒng)就會啟動自動復位功能，將設備機械引入到預定路徑當中，并且能夠?qū)C械設備的速度，位置以及方向等進行修正和復位。

2.2辨別位置功能

設備在實際運行期間可以通過機械自動化技術有效識別運行位置，通常情況下，辨別位置功能主要包括內(nèi)部位置識別以及外部位置識別等。其中，內(nèi)部位置識別主要是利用回轉式角度傳感器和速度測定傳感器對設備行走參數(shù)進行測定，之后將檢測數(shù)據(jù)傳輸?shù)接嬎銠C中心當中，這樣能夠確定設備方向和位置。外部位置識別功能主要是將施工場地作為基準點，利用電磁波或者超聲波對設備機械位置進行測定。

2.3施工對象識別與評價功能

機械設備能夠利用圖像處理技術和超聲波傳感技術對施工對象進行識別，利用液壓挖掘機主要是利用超聲波傳感器對土方，巖石等施工對象的體積和位置進行獲取，通過圖像處理技術能夠判斷和評估以上參數(shù)，這樣能夠為施工作業(yè)提供數(shù)據(jù)信息。

2.4安全管理功能

在建筑工程建設期間，常常會出現(xiàn)車輛和設備相互配合施工現(xiàn)象，如果隨意堆放建筑材料，施工設備沒有按照規(guī)范停放和運行，將會導致施工現(xiàn)場存在較多事故隱患。在此期間應用機械自動化技術能夠全面分析和判斷工程事故隱患，并且進行自動告警，立即停止施工操作，全面確保施工現(xiàn)場運行穩(wěn)定性和安全性，使不同機械設備能夠協(xié)作施工，安全管理機械設備。

2.5機群協(xié)作控制功能

該項功能主要是在實際施工期間能夠?qū)β?lián)合施工設備的工作狀態(tài)，運行軌跡以及位置等進行控制和檢測，之后將檢測數(shù)據(jù)信息傳輸?shù)街醒肟刂剖耶斨校醒肟刂剖铱梢岳糜嬎銠C技術對信息進行分析和處理，選擇出最佳操作方案。再將控制命令傳輸?shù)綑C械設備當中，其能夠根據(jù)作業(yè)指令對現(xiàn)場施工進行全面控制。該項技術既能夠確保施工作業(yè)有序進行，還可以維持施工現(xiàn)場秩序。

3、機械自動化在建筑工程中的應用和仿真設計

3.1自動化壓路機

在混凝土澆筑施工當中壓路機屬于最常應用的設備，將遠程通信裝置，數(shù)據(jù)處理裝置，中央控制系統(tǒng)以及檢測裝置等引入到壓路機當中，就能夠促使其在實際施工期間進行自動化機械操作。在施工期間，自動化壓路機可以通過機載自動跟蹤儀以及光波距離測算儀等裝置對工作位置進行測定。其次，還可以在施工場地設置基準點，之后將基準點數(shù)據(jù)反饋到中央控制系統(tǒng)當中，這樣能夠?qū)⑽恢眯盘栟D變?yōu)榭刂泼睿偻ㄟ^機械自動化辨別位置功能對壓路機進行位置引導，使其能夠更好地完成作業(yè)。

3.2自動化挖掘機

將激光控制裝置安裝在挖掘機設備當中就能夠使挖掘機實現(xiàn)自動化操作。挖掘機在實際施工期間可以借助鏟斗上的激光控制裝置對挖掘機施工狀態(tài)進行控制，以此加強工程施工效率以及質(zhì)量安全。然而，激光控制裝置在實際應用期間可能會出現(xiàn)速度響應問題，因此無法廣泛應用在實際工程當中。其次，還可以將激光自動掘削系統(tǒng)設置在挖掘機當中，通過激光系統(tǒng)對設備車體高度進行檢測，借助激光感光器對作業(yè)面位置進行檢測，之后將檢測數(shù)據(jù)傳輸?shù)阶詣泳蛳飨到y(tǒng)當中，系統(tǒng)會按照數(shù)據(jù)設定相應的控制指令，還能夠?qū)τ透缀碗姶疟壤y進行控制，這樣能夠有效確保挖掘機施工質(zhì)量和作業(yè)效率等。

3.3模擬線性仿真

在工程機械控制系統(tǒng)當中廣泛應用模擬線性仿真，并且在此基礎之上出現(xiàn)了較多創(chuàng)新控制力法，這樣能夠全面滿足系統(tǒng)設計在離線仿真算法和控制需求。對于一般離線仿真控制系統(tǒng)來說，首先需要提取受控對象的數(shù)學模型，之后按照不同模型設計控制器。隨著科學技術的不斷發(fā)展，在線仿真系統(tǒng)已經(jīng)廣泛應用在設計復雜型系統(tǒng)當中，此設計過程就被稱為半實物仿真。為了全面優(yōu)化仿真結構體系，在設計期間需要利用多樣化的仿真控制形式，不斷加強工程機械應用效果。在工程機械當中需要有效結合硬件設施和軟件設施，并利用驅(qū)動配合機控提升運轉效率。

3.4實物仿真模擬

為了全面展現(xiàn)出驅(qū)動控制技術，需要按照實物仿真情況全面模擬驅(qū)動控制技術，之后利用記錄設備，控制原平機，開關能源設備以及A/D接口等形成半實物仿真平臺，半控計算機在計算功能方面具有顯著優(yōu)勢，能夠作為計算機快速監(jiān)型機的控制來源，使用數(shù)字仿真系統(tǒng)采集被控對象，利用主控計算機能夠設計軟件主控制器，全面優(yōu)化計算機控制功能，之后借助仿真計算機輸出和輸入口連接控制系統(tǒng)交換數(shù)字控制器與外界設備。利用記錄儀能夠?qū)敵鲂畔⒑洼斎胄畔⑦M行控制，從轉接口進行工作。在對半實物進行仿真模擬時主要是對實際運行過程進行模擬，因此可以將其稱為實時仿真。利用該種模擬仿真技術不僅能夠降低設計難度，還可以縮減設計周期，以此提升算法精度。

4、建筑工程機械自動化的應用趨勢

近些年，工程建設規(guī)模不斷庫擴大，也相應增加了工程量，開始廣泛應用建筑機械自動化，例如水利工程，大跨度橋梁工程等。在實際施工期間為了全面確保工程質(zhì)量和速度，需要全面提升對施工設備機械的質(zhì)量要求，強化生產(chǎn)效率。現(xiàn)階段，各個行業(yè)領域都開始應用自動化控制技術，給予工業(yè)生產(chǎn)制造以及建筑施工行業(yè)較大的便利性。盡管機械自動化能夠全面促進我國建筑工業(yè)行業(yè)發(fā)展，但是在實際使用期間要避免盲目性，結合工程建設的實際情況，結合國外先進技術經(jīng)驗，這樣才能夠全面發(fā)揮出機械自動化技術的價值，提升其應用質(zhì)量，取得良好的效益。

5、結束語

綜上所述，隨著社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展，科學技術發(fā)展速度逐漸加快，也相應擴大了建筑工程建設規(guī)模，在建筑施工期間需要合理應用機械自動化，首先要全面發(fā)揮出機械自動化的各項功能，在實際應用期間結合實際情況，并且創(chuàng)新和改進自動化技術，這樣才能夠提升機械自動化的應用價值，在工程施工期間發(fā)揮導向作用。

參考文獻

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