簡析建筑機(jī)械自動(dòng)化的應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展

劉亭亭

摘要：建筑機(jī)械自動(dòng)化的使用對于建筑業(yè)的建設(shè)來說具有很大的促進(jìn)作用，只有正，確合理的利用建筑機(jī)械，才能促進(jìn)我國的建筑業(yè)發(fā)展。本文對建筑機(jī)械自動(dòng)化的應(yīng)用現(xiàn)狀、建筑機(jī)械自動(dòng)化控制的技術(shù)以及建筑機(jī)械自動(dòng)化的應(yīng)用發(fā)展進(jìn)行了簡要分析。

關(guān)鍵詞：建筑機(jī)械;自動(dòng)化;應(yīng)用現(xiàn)狀;技術(shù);應(yīng)用發(fā)展

建筑機(jī)械自動(dòng)化的研討和開發(fā)初步與上世紀(jì)五六十年代，八十年代后期建筑機(jī)械自動(dòng)化的開發(fā)和運(yùn)用逐步加速。以下就建筑機(jī)械自動(dòng)化的應(yīng)用現(xiàn)狀、技術(shù)發(fā)展進(jìn)行探討。

一、建筑機(jī)械自動(dòng)化的應(yīng)用現(xiàn)狀

通常情況下自動(dòng)化建筑機(jī)械設(shè)備首要分為兩類：第一類，僅工作設(shè)備自動(dòng)化，如瀝青混凝土攤鋪機(jī)熨甲板的主動(dòng)找平操控體系;第二類，整機(jī)主動(dòng)操控及機(jī)群施工體系操控，例如混凝土噴射機(jī)器人、隧道挖掘機(jī)器人、高層大樓全主動(dòng)施工體系等。第一類技能的運(yùn)用首要是單項(xiàng)自動(dòng)化技能，首要是：變頻操控技能。變頻器，經(jīng)過改動(dòng)電源的頻率、下降電壓來調(diào)整點(diǎn)擊的轉(zhuǎn)速的一種機(jī)器，它能夠有用的下降能耗，進(jìn)步機(jī)械自動(dòng)化的操控水平緩檢查水平，然后進(jìn)步生產(chǎn)率和產(chǎn)品的質(zhì)量，極大的滿足施工工藝的要求。高速度、高精度操作技能。移動(dòng)機(jī)能液壓傳動(dòng)用的液壓份額技能。關(guān)于第二類自動(dòng)化建筑機(jī)械的關(guān)鍵技能在于歸納自動(dòng)化技能，首要是：傳感器技能（視覺、聽覺、觸覺傳感器等）;高度判別智能技能、遙控技能、導(dǎo)向技能、全球衛(wèi)星定位體系GPS等、可靠性技能（耐振、密封，抗干擾功能）、自動(dòng)化、機(jī)器人化的有關(guān)技能和體系技能;有關(guān)的資料和元件開發(fā)技能。

自動(dòng)化壓路機(jī)，在水庫大壩的混凝土澆筑施工中壓路機(jī)是最常用的機(jī)械設(shè)備，當(dāng)時(shí)的自動(dòng)化壓路機(jī)的機(jī)械設(shè)備中現(xiàn)已引入了檢查設(shè)備、數(shù)據(jù)處理設(shè)備、中央操控體系、長途通訊設(shè)備等功能。在實(shí)踐的施工中能夠采用光波距離測算儀和機(jī)載主動(dòng)跟蹤儀進(jìn)行工作方位的測定，完結(jié)工作過程中以預(yù)設(shè)的地上基準(zhǔn)點(diǎn)為根據(jù)，然后將測得的方位數(shù)據(jù)在通訊模塊的作用下傳輸?shù)街醒氩倏伢w系，這種體系的作用首要是將設(shè)備的方位信號(hào)轉(zhuǎn)換成設(shè)備的操控指令信號(hào)，經(jīng)過無線通訊技能的形式進(jìn)行調(diào)整和校準(zhǔn)設(shè)備，然后準(zhǔn)確的完結(jié)一系列的大規(guī)模的壓實(shí)工作。

推土機(jī)、挖掘機(jī)工作的自動(dòng)化，推土機(jī)、挖掘機(jī)等一些建筑土方施工機(jī)械的自動(dòng)化改造在很大的程度上提升了施工質(zhì)量和施工功率。1976年研制成功的以開關(guān)體系為基準(zhǔn)的反應(yīng)操控體系，但最終因?yàn)樵O(shè)備自身存在的速度呼應(yīng)疑問未能在施工中得到推行和運(yùn)用。但隨后的的KOMATSU體系完結(jié)了在推入機(jī)工作施工平整度差錯(cuò)保持在3cm以內(nèi)的車速為5Km/h，獲得了杰出的作用和運(yùn)用技能。主動(dòng)技能在建筑機(jī)械范疇運(yùn)用的另一個(gè)模范是液壓挖掘機(jī)的激光主動(dòng)掘削體系的運(yùn)用和推行。該體系構(gòu)造上由主動(dòng)直線加工體系和激光體系兩部分構(gòu)成，激光體系能夠檢查出設(shè)備的車體高度，激光感光器能夠測出工作面的方位，然后將測得的歸納信息傳輸給主動(dòng)掘削體系，經(jīng)過歸納剖析體系將該信息和各傳感器信號(hào)形成對各電磁份額閥的操控指令，最終完結(jié)對各油缸的操控和檢查。

二、建筑機(jī)械自動(dòng)化控制的技術(shù)

在施工作業(yè)的過程中，建筑機(jī)械的施工主要在地形比較復(fù)雜，作業(yè)環(huán)境比較惡劣的情況下進(jìn)行的，因此要保證建筑機(jī)械的自動(dòng)化操作，首先要在這些機(jī)械設(shè)備的關(guān)鍵技術(shù)上有所突破和發(fā)展。

2.1建筑機(jī)械的機(jī)身位置識(shí)別技術(shù)

建筑機(jī)械位置識(shí)別技術(shù)是通過機(jī)械的自身設(shè)備自動(dòng)的辨別自身所處的位置的能力和技術(shù)，這種技術(shù)的實(shí)現(xiàn)主要是通過機(jī)械自身的內(nèi)部的位置識(shí)別技術(shù)和外部位置識(shí)別的兩種識(shí)別方式。運(yùn)用速度傳感器和回轉(zhuǎn)式角傳感器相互配合來實(shí)現(xiàn)內(nèi)部位置的識(shí)別，然后檢測機(jī)械行駛的路徑數(shù)據(jù)，將測得數(shù)據(jù)反饋到計(jì)算機(jī)中心后根據(jù)運(yùn)動(dòng)和方位的變化獲得設(shè)備所處位置相應(yīng)的數(shù)據(jù)方式;通過超聲波或電磁波，依賴于在施工現(xiàn)場預(yù)先設(shè)定的幾個(gè)位置基準(zhǔn)點(diǎn)來實(shí)現(xiàn)外部的識(shí)別方式，確定機(jī)械設(shè)備所處的位置。

2.2位置誘導(dǎo)機(jī)能

位置誘導(dǎo)機(jī)能是以機(jī)身位置識(shí)別系統(tǒng)的反饋數(shù)據(jù)為依據(jù)，以機(jī)械設(shè)備在實(shí)施作業(yè)過程中按照預(yù)先設(shè)定好的作業(yè)路徑進(jìn)行作業(yè)，適時(shí)的校準(zhǔn)或消除與預(yù)先設(shè)定作業(yè)路徑誤差，組成的整個(gè)閉環(huán)控制技術(shù)系統(tǒng)，如果偏離了既定的路徑的建筑機(jī)械，機(jī)械設(shè)備啟動(dòng)自動(dòng)復(fù)位功能，從而可以最大限度的恢復(fù)到既定路徑，這種系統(tǒng)可以保證設(shè)備在原有的基礎(chǔ)上對位置、速度、方向均能夠?qū)崟r(shí)的矯正和恢復(fù)。

2.3作業(yè)對象識(shí)別與評價(jià)技術(shù)

建筑機(jī)械實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化最重要的一個(gè)基礎(chǔ)功能就是識(shí)別和評價(jià)作業(yè)的對象。例如安裝在液壓挖掘機(jī)鏟斗上超聲傳感器可識(shí)別巖塊、土方、沙石等形狀的物體。這樣就可以為后續(xù)的施工作業(yè)提供信息和數(shù)據(jù)。

2.4安全保障機(jī)能

建筑施工一般會(huì)動(dòng)用大量的各種類型的施工設(shè)備和機(jī)械，建筑場地的大量的建筑材料的堆放和作業(yè)器具的放置，這些障礙物給建筑設(shè)備的施工和運(yùn)行帶來了較大的施工困難。因此，為了確保運(yùn)行中多臺(tái)施工機(jī)械設(shè)備的同時(shí)運(yùn)作和工作，并保證每個(gè)機(jī)械施工工具有效的工作，必須設(shè)置一整套識(shí)別、報(bào)警和停止作業(yè)的、保證安全域的誘導(dǎo)控制系統(tǒng)機(jī)能。

2.5機(jī)群協(xié)作控制技術(shù)

在眾多的機(jī)械設(shè)備中進(jìn)行聯(lián)合作業(yè)的設(shè)備機(jī)械相當(dāng)多，因此要實(shí)現(xiàn)機(jī)械設(shè)備的自動(dòng)化就必須要有一整套的能將各個(gè)機(jī)械設(shè)備的位置和運(yùn)行軌跡、工作狀態(tài)等情況進(jìn)行實(shí)施檢測和控制，通過檢測控制得到的數(shù)據(jù)，及時(shí)反饋到中央控制室內(nèi)，在中央控制室內(nèi)通過計(jì)算機(jī)的綜合分析和處理設(shè)計(jì)出最優(yōu)化的分派方式，然后形成有效的作業(yè)指令傳輸?shù)礁鱾€(gè)機(jī)械設(shè)備中去，機(jī)械設(shè)備接收到作業(yè)指令之后進(jìn)行全方位的安全的施工和作業(yè)，保證整個(gè)施工現(xiàn)場的施工作業(yè)系統(tǒng)正常有序進(jìn)行。

三、建筑機(jī)械自動(dòng)化的應(yīng)用發(fā)展

3.1建筑機(jī)械自動(dòng)化應(yīng)用的施工領(lǐng)域擴(kuò)大

建筑施工正向地下、高空和海洋發(fā)展，城市地面留給人類居住和綠化，以保持良好的生態(tài)環(huán)境，管線（上下水道、煤氣管道、電線和電話等）和交通全部或部分轉(zhuǎn)入地下，被海和隔開的陸地將用隧道來連通，需要大量各式各樣的地下施工機(jī)械。沙漠的綠化和利用，需要開發(fā)海洋機(jī)械;沿海軟土基改造和圍海造地同樣需要開發(fā)相應(yīng)機(jī)械。建筑機(jī)械自動(dòng)化具有廣闊的領(lǐng)域。

3.2建筑機(jī)械自動(dòng)化向施工規(guī)模巨型化的應(yīng)用發(fā)展

建筑物的超高、大、中使得施工規(guī)模越來越大，包括大型水利工程、超深地下工程、超長隧道、大跨度橋梁等;建筑工程高級化，包括高級精美的建筑物、高級公路、高速列車;同時(shí)要實(shí)現(xiàn)工程施工高速化。這些都要求建筑機(jī)械綜合集成自動(dòng)化。

3.3建筑機(jī)械自動(dòng)化向綠色和安全的應(yīng)用發(fā)展

建筑業(yè)和建筑機(jī)械的落后面貌和人類的物質(zhì)文明顯得越來越不相稱，建筑工程大大的影響了城市景觀，破壞了環(huán)境且建筑工程安全事故嚴(yán)重，死亡率在各行業(yè)中較高。建筑機(jī)械自動(dòng)化應(yīng)以人為本，人機(jī)工程學(xué)第一，要是操作者和看到他的人都滿意。

四、結(jié)束語

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)、技術(shù)的進(jìn)步和人類生活水平的不斷提高，要求建筑施工向安全高效、省力、優(yōu)質(zhì)、舒適方向發(fā)展，傳統(tǒng)的建筑機(jī)械雖然可以實(shí)現(xiàn)機(jī)械化工，在一定程度上滿足上述要求，但仍然是手工操縱，工人勞動(dòng)強(qiáng)度較大、舒適性較差，勞動(dòng)生產(chǎn)率也較低，而且施工質(zhì)量、施工安全在很大程度上取決于各種人為因素。因此加強(qiáng)建筑機(jī)械自動(dòng)化的應(yīng)用發(fā)展。

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