建筑機械設備自動化現狀和關鍵技術的探究

劉書華

摘要：隨著我國經濟的快速發展，建筑行業發展迅速，人們對建筑施工越來越重視，所以在建筑施工過程中，施工應保證建筑具有安全高效、優質、省力和舒適的的特點，建筑工程中機械設備是必不可少的，過去的建筑機械是手工操作，使得工人的勞動強度增加，從而降低生產效率。本文對建筑機械自動化的現狀與關鍵技術進行研究與分析。

關鍵詞：建筑機械設備；自動化；關鍵技術；探究

一、建筑機械自動化技術的應用現狀

我國的建筑機械自動化技術起步比較晚，但是改革開放以后，城市化進程速度加快，建筑機械自動化技術廣泛的應用在建筑施工中，但是現在我國的建筑機械這邊品種少、缺點多、維修費用高等，使得我國建筑機械自動化無法順利進行，所以通過機械自動化技術發展來促進建筑行業發展是十分必要的，建筑機械自動化分為工作設備自動化和整機主動操控及機群施工體系操控，工作設備自動化主要用于瀝青混凝土攤鋪機熨甲板的主動找平操控體系等，而整機主動操控及機群施工體系操控用于混凝土噴射機器人、高層大樓全主動施工體系等。

1.自動化壓路機

壓路機是水庫大壩的混凝土澆筑施工中所用的主要設備，當前其自動化技術方面已經引入了檢測裝置、數據處理裝置、遠程通訊裝置和中央控制系統等功能模塊，可以實現作業過程中以預設的地面基準點為依據，采用光波距離測算儀和機載自動跟蹤儀進行工作位置的測定，然后將測得的位置數據通過通訊模塊傳輸到中央控制系統，該系統可將設備位置信號轉換為設備控制指令，以無線通訊的形式調整和校準設備，從而精準的完成一系列大規模的壓實作業。

2.推土機、挖掘機作業的自動化

推土機、挖掘機等建筑土方施工機械的自動化改造會很大程度上提升施工質量和效率土。最早在推土機的鏟刀和挖掘機的鏟斗上使用的自動化控制裝置是1976年研制成功的以開關系統為基準的反饋控制系統，該系統由投光器、感光器和控制系統構成，由于裝置本身存在的速度響應問題，最終未能投入實際應用；但隨后由日本學者北郁夫研究開發的KOMATSU Laser leveling sustem實現了在推入機作業中車速為5Km/h時，施工平整度誤差保持在3cm以內，因此獲得了良好的效果。

二、建筑機械自動化技術的關鍵技術分析

1.機身位置識別技術

施工中機身的位置識別技術十分重要，通過這項技術建筑機械可以準確的識別自身所在的位置，以保證各項施工的順利進行，對于機身識別方式有兩種，一種是內部位置識別，這種識別方式速度傳感器配合回轉式角傳感器，對數據進行檢測，然后有計算機中心接收檢測數據，根據數據的變化判斷機身的位置。還有一種是外部位置的識別，以施工現場預先設定的位置為基礎，判斷機身位置依賴建筑機械設備完成。

2.作業對象的識別和評價技術

建筑機械工作時，識別作業對象技術實現自動化，保證施工順利的進行。判斷與決策機械作業方式時，主要依賴作業對象識別與評價技術，在作業對象識別與評價技術的作用下，將相關的信息反饋到計算機中心，然后對施工對象能力進行評判，以保證各項施工的順利進行。

3.安全保障的機能

在建筑施工過程中會使用到各種類型的施工設備，加上大量的工作用具和建筑用材等障礙物也會存在，這無疑增加了建筑設備施工運轉的困難。要想保證運轉中的設備不會互相干擾且還可以保證高效和諧的運轉的話，就只有引進一套集報警、辨認、中止工作和安全域斷定的誘導操控機能了。

4.機群協作的操控技能

建筑機械設備要在聯合工作的現場實現主動化的話，就必須要對各個工作設備的具體情況進行實時的監測，然后反應給中央操控室，中央操控室核算后就會擬定出最優化的分配形式，構成工作指令后傳送到運送車輛或各個的設備，運送車輛或機械設備在接收到工作指令后可以根據指令來工作的全過程、全方位的操控體統。

三、我國建筑機械自動化發展的方向

1. 重視國外先進機械自動化技術的引進和利用

國外建筑機械自動化技術水平高于我國，我國在研究開發過程中應該重視國際先進技術和經驗的引進，并根據需要進行創新。在新的時期，特別是隨著經濟全球化的進行，市場競爭會更激烈，這便要求我國必須重視加強研發的力度，并根據實際需要創新。

2. 施工規模巨型化的建筑設備自動化

隨著社會經濟發展，建筑物也呈現出高和大的特點，這也給施工帶來一定的困難，施工規模也在不斷擴大。比如大型水利工程、超長隧道、超深的地下工程以及大跨度橋梁施工規模便比較大。想要提高施工的自動化水平和施工速度，需要建筑機械綜合集成自動化的實現。此外，還應該采取措施提高機械的通用性和生產率，隨著規格不斷增加，生產率也會有明顯提高，作業時間也會縮短。比如微型挖掘機，其能夠滿足用戶多方面的需求，在狹窄的位置中，生產效率比較高。

3. 建筑機械自動化過程中必須重視安全和綠色

隨著城市化建設的進行，建筑行業有了較快的進步，但是建筑機械設備比較落后，和物質文明發展不適應。建筑工程建設過程中，破壞了城市原有景觀，甚至出現了一些不必要的建筑安全事故，導致財產損失和人員傷亡的出現。這便要求在建筑機械自動化發展過程中，必須重視安全，切實做到以人為本，重視操作者的安全和利益。此外，在建筑工程建設中，還應該重視綠色環保，保護周圍的景觀，避免出現不必要的安全事故，維護人們的生命安全。

4. 改善司機勞動的環境

建筑機械自動化的一個重要方向便是改善司機勞動環境。在自動化機械設備中應該用寬敞舒適的大玻璃司機室代替以往的狹小的司機室，讓司機工作時更加舒適。提高司機室的隔音效果，將低噪聲的發動機使用進去，這樣司機工作過程中受到的影響會比較小，這對司機的身心健康非常重要。所以在建筑機械自動化發展過程中需要重視司機勞動環境的改善。

四、我國建筑機械自動化的未來發展分析？

面向施工規模巨型背景下的建筑機械自動化情況，建筑物的大、超高、重使得建筑機械越來越大，如超深地下工程、超長隧道、大型水利工程、大跨度橋梁等。建筑工程的高級化主要展現是：高級公路、高速列車、高級精美的建筑物等。這就導致建筑機械逐漸向集成自動化發展。為了讓機械能夠發揮更多功能、完成更多是生產，不僅要提高機器規格，更要研發動力，將作業時間縮短。國外已經有微型挖掘機被發明出來并投入使用。微型挖掘機比正常挖掘機在狹窄的區域更能高效運作，而在占地面積上也有優勢。建筑機械自動化必須以人為本，保證建筑機械的操作讓施工各方都能滿意。

結語

建筑機械設備自動化技術應以減少資源浪費為前提，提倡建筑行業使用建筑機械設備自動化技術，促進建筑行業健康發展，對于建筑機械設備自動化技術的應用，需要提供相應的資金作為保障，推動建筑機械自動化技術的創新，促進建筑行業的生產效率，使得機械設備自動化發揮出其作用。

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