論機(jī)電一體化技術(shù)在建筑工程機(jī)械中的應(yīng)用

江一寰

(福建省龍巖市農(nóng)業(yè)學(xué)校，福建 龍巖 364000)

近年來，我國在建筑領(lǐng)域的發(fā)展取得了不小的成就，為我國的經(jīng)濟(jì)增長以及提高人們生活質(zhì)量做出了突出的貢獻(xiàn)。盡管如此，在建筑行業(yè)發(fā)展的過程中也存在著一定的弊端，其中表現(xiàn)最為明顯的就是該項(xiàng)事業(yè)的發(fā)展中機(jī)械輔助設(shè)備的應(yīng)用不是十分廣泛。且目前的建筑工作仍然是采用傳統(tǒng)的手工作業(yè)為主體，再加上現(xiàn)在的建筑工作從地質(zhì)勘測到具體施工期間的每一道工序都很繁瑣，單純的采用手工作業(yè)的方式將很難促進(jìn)建筑行業(yè)的迅速發(fā)展。因此機(jī)電一體技術(shù)的引進(jìn)以及合理的應(yīng)用將會(huì)對(duì)整個(gè)建筑工程的發(fā)展來說起到很好的促進(jìn)作用，不僅可以充分的提高施工效率，還可以充分保障建筑質(zhì)量以及相關(guān)的安全問題。這就意味著增強(qiáng)對(duì)機(jī)電一體化技術(shù)的探索與應(yīng)用將會(huì)是現(xiàn)階段建筑行業(yè)發(fā)展的重要問題之一。

1 機(jī)電一體化在建筑工程中的發(fā)展

建筑工程中的機(jī)電一體化技術(shù)是對(duì)機(jī)器人技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)以及部件化技術(shù)的綜合應(yīng)用，并在計(jì)算機(jī)的輔助下，采用機(jī)械化手段對(duì)整個(gè)工程和施工項(xiàng)目進(jìn)行管理。隨著科學(xué)技術(shù)的創(chuàng)新，該項(xiàng)技術(shù)在發(fā)展上也取得了一定的成就，這對(duì)于促進(jìn)建筑行業(yè)的發(fā)展來說無疑是一件幸事。

1.1 建筑工程中的半自動(dòng)化技術(shù)

建筑工程中的半自動(dòng)技術(shù)是建筑施工過程中的主要組成部分，根據(jù)設(shè)備的運(yùn)行范圍其劃分條件是存在一定差異的，通常來說，施工設(shè)備能夠劃分成作業(yè)裝置自動(dòng)化技術(shù)、行走機(jī)構(gòu)自動(dòng)化技術(shù)、設(shè)備運(yùn)行自動(dòng)化技術(shù)等，為了可以更加容易的了解設(shè)備自動(dòng)化操作技術(shù)手段，通常按照實(shí)際操作技術(shù)最高要求條件來落實(shí)半自動(dòng)化運(yùn)作。

1.2 監(jiān)控技術(shù)

建筑工程中的監(jiān)控技術(shù)是借助微電子技術(shù)手段落實(shí)對(duì)于機(jī)械本身與外部條件的控制工作，機(jī)械運(yùn)作的狀態(tài)展現(xiàn)在液晶屏幕上，按照施工的具體需求，利用發(fā)出聲音等方法使得機(jī)械設(shè)備停止運(yùn)作。這些監(jiān)控設(shè)備通常是在工程施工的推土機(jī)、挖掘機(jī)、起重機(jī)以及裝載機(jī)上進(jìn)行運(yùn)用，例如，起重器上所設(shè)置的力矩限制器設(shè)備的效果對(duì)其起重情況展開監(jiān)控工作，最為先進(jìn)的技術(shù)手段，比如，設(shè)置在盾構(gòu)掘進(jìn)機(jī)設(shè)備上可以檢測機(jī)械本身所處部位和作業(yè)對(duì)象的設(shè)備，在明確好目標(biāo)對(duì)象之后，把有關(guān)的圖像信息資料傳輸?shù)綑C(jī)械控制體系，利用操作控制體系落實(shí)施工。

1.3 全自動(dòng)技術(shù)

建筑工程中的機(jī)電一體化技術(shù)中全自動(dòng)技術(shù)是指應(yīng)用機(jī)器人或者是按照事先編輯好的程序進(jìn)行相關(guān)操作的機(jī)械設(shè)備。在這一項(xiàng)技術(shù)中心，不完全依托機(jī)器人來展開工作，還會(huì)涉及到對(duì)機(jī)械設(shè)備進(jìn)行編程，這一項(xiàng)工作的開展需要相關(guān)人員依照施工需求，結(jié)合相關(guān)技術(shù)展開，以促進(jìn)機(jī)械設(shè)備能夠順利的完成指定工作。

1.4 遙控技術(shù)

建筑工程的施工現(xiàn)場情況往往是復(fù)雜多樣的，其中存在著很多不可預(yù)估的突發(fā)事件，這會(huì)對(duì)現(xiàn)場施工人員的人身、安全造成一定的威脅，使得施工人員的生命安全得不到有效保障。因此在建筑工程中采用遙控技術(shù)可以有效的避免這一問題的發(fā)生，尤其是對(duì)于高空作業(yè)以及密閉環(huán)境作業(yè)等，采用遙控技術(shù)對(duì)相關(guān)設(shè)備進(jìn)行操作，可以避免施工人員親臨現(xiàn)場，這對(duì)于降低施工現(xiàn)場的安全隱患問題來說具有非常重要的意義。

2 建筑工程機(jī)械中機(jī)電一體化的應(yīng)用

2.1 在混凝土材料中的應(yīng)用

混凝土的攪拌工作對(duì)于工程建設(shè)來說是不可避免的一道工序，攪拌程度的好壞將對(duì)整個(gè)工程的質(zhì)量產(chǎn)生非常大的影響。傳統(tǒng)的混凝土攪拌工作一般采用人工攪拌的方式，在機(jī)械設(shè)備的配合下，通過指示燈來完成攪拌工作。而現(xiàn)階段的一些大型攪拌站在開展混凝土攪拌這一項(xiàng)工作中會(huì)結(jié)合機(jī)電一體化技術(shù)，采用電子計(jì)量的方式結(jié)合計(jì)算機(jī)輔助軟件來完成攪拌工作。在具體的攪拌工作中，操作人員只需將配比參數(shù)輸入到計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，攪拌設(shè)備就可以按照要求來完成攪拌工作。這一技術(shù)的應(yīng)用，相較于傳統(tǒng)的攪拌方式來說操作更便捷，最為重要的是可以避免因人工操作不完善而影響混凝土的質(zhì)量。因此該項(xiàng)技術(shù)在未來的混凝土攪拌工作上是值得廣泛推廣的。

2.2 在起重機(jī)械設(shè)備中的應(yīng)用

在建筑工程中，經(jīng)常會(huì)應(yīng)用到起重機(jī)械設(shè)備，而伴隨著科學(xué)技術(shù)的持續(xù)發(fā)展，使得現(xiàn)階段的起重機(jī)械操作體系朝著智能化的趨勢進(jìn)行改變，這對(duì)于建筑行業(yè)來說，無疑是一件幸事，可以有效的簡化建筑工程中的一些操作工序。就目前的起重機(jī)智能情況來看，主要體現(xiàn)在紅外線、微電腦以及超聲波傳感器的配備上，這些設(shè)備的配置使得起重機(jī)械更加智能化，并可以有效的探測出施工現(xiàn)場所存在的對(duì)施工安全造成影響的障礙物。建筑工程施工期間，會(huì)用到移動(dòng)式起重機(jī)，該項(xiàng)設(shè)備的傳動(dòng)裝置、自動(dòng)檢測外伸液壓支腿都采用了電子控制變速裝置，從而有效地預(yù)防了混凝土漿傾倒問題的發(fā)生，在一定程度上避免了材料的浪費(fèi)。就目前建筑行業(yè)中所使用的各類起重機(jī)來看，絕大多數(shù)均裝有電力矩限制器，操作人員可以通過操作電力矩起重器對(duì)起吊重量進(jìn)行實(shí)時(shí)控制，以保障起吊工作的順利完成。當(dāng)起重機(jī)械的吊臂合成力矩達(dá)到或超出額定值時(shí)，電力矩起重器會(huì)發(fā)出報(bào)警信號(hào)，同時(shí)將信號(hào)傳輸?shù)狡鹬貦C(jī)的控制中心系統(tǒng)，操作人員便以此來做出相應(yīng)的調(diào)整。另外，建筑工程中存在同時(shí)使用多臺(tái)塔吊的項(xiàng)目，會(huì)在每一臺(tái)塔吊上安裝吊臂防碰撞裝置，一旦施工現(xiàn)場發(fā)生吊臂碰撞的問題就會(huì)引發(fā)報(bào)警器，這時(shí)塔吊會(huì)通過升降裝置自動(dòng)調(diào)節(jié)速度，以此來避免塔吊吊臂發(fā)生碰撞，否則將會(huì)導(dǎo)致塔吊所承載的施工材料或者機(jī)具掉落[1]。

2.3 在土方機(jī)械中的應(yīng)用

建筑工程施工作業(yè)中，土方機(jī)械設(shè)備的應(yīng)用是不可避免的，將該類設(shè)備與科學(xué)技術(shù)相結(jié)合將在推動(dòng)建筑行業(yè)發(fā)展方面起到十分重要的作用。尤其是現(xiàn)階段科學(xué)技術(shù)的廣泛應(yīng)用，使得一些機(jī)械設(shè)備在使用以及精準(zhǔn)度上均有所提高。事實(shí)上負(fù)荷傳感體系已經(jīng)在液壓挖掘機(jī)設(shè)備上得到了應(yīng)用，而且還發(fā)揮著非常大的作用，并充分落實(shí)了電子設(shè)備對(duì)挖掘機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)、潤滑體系以及油泵體系的控制。另外，機(jī)電一體化技術(shù)在推土機(jī)設(shè)備上也有著良好的應(yīng)用，該技術(shù)為推土機(jī)設(shè)備設(shè)置了履帶板滑動(dòng)控制體系，為實(shí)施檢測發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率工作提供比例，同時(shí)也在計(jì)算滑動(dòng)率等參數(shù)、優(yōu)化牽引特征等工作上發(fā)揮著重要的作用。另外，機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用使得推土機(jī)一直處于優(yōu)良的運(yùn)行狀態(tài)，不僅有效的減少了能源消耗的問題，還在一定程度上提升了生產(chǎn)效率。

3 采用機(jī)電一體化為建筑工程建設(shè)工作帶來的益處

3.1 降低資源損耗

傳統(tǒng)的機(jī)械化生產(chǎn)工作中，盡管在一定程度上節(jié)約了人工成本，但是從整體來看，依然沒有在整個(gè)建筑工程項(xiàng)目中發(fā)揮出良好的作用，這主要是因?yàn)閭鹘y(tǒng)的機(jī)械設(shè)備的應(yīng)用存在很多人為不可控因素，使得其在具體的施工作業(yè)中不能夠做到盡善盡美，再加上建筑工程施工現(xiàn)場人員混雜，如果不對(duì)機(jī)械設(shè)備進(jìn)行合理應(yīng)用將會(huì)在很大程度上造成資源的浪費(fèi)，且不能保障現(xiàn)場施工人員的人身安全。而機(jī)電一體化的介入則使得機(jī)械設(shè)備更加智能化，很多設(shè)備只需要輸入對(duì)應(yīng)的參數(shù)就可以完成相應(yīng)的工作，譬如上文中我們提到的機(jī)電一體化在混凝土攪拌工作中的應(yīng)用，就會(huì)在很大程度上減少材料的浪費(fèi)，起到節(jié)約資源的作用[2]。

3.2 有效提高建筑工程的精準(zhǔn)度

建筑工程項(xiàng)目對(duì)施工技術(shù)的要求非常嚴(yán)格，精準(zhǔn)度的高低會(huì)對(duì)建筑的整體質(zhì)量有著直接的影響。機(jī)械一體化的介入使得機(jī)械設(shè)備在精準(zhǔn)度方面有了很大的提高。傳統(tǒng)的建筑工程中手工建筑參與的比較多，這就導(dǎo)致建筑項(xiàng)目中很多工序收到人為因素的影響，使其精準(zhǔn)度下降，為工程的質(zhì)量帶來不好的影響，而機(jī)電一體化則避免了這一問題的發(fā)生，尤其當(dāng)建筑工程中的機(jī)械設(shè)備從半自動(dòng)化向全自動(dòng)化轉(zhuǎn)換以后，使得許多工序在控制上更加精準(zhǔn)，多數(shù)設(shè)備都是通過參數(shù)的輸入來完成指定工作的，這在很大程度上提高了工程的質(zhì)量。

3.3 在故障檢測以及狀態(tài)監(jiān)控方面的應(yīng)用

隨著社會(huì)的發(fā)展，建筑工程項(xiàng)目在形式以及設(shè)計(jì)方面越來越復(fù)雜，而為了更好地滿足這方面的施工需求，需要對(duì)設(shè)備的性能加以完善，建筑工程中的機(jī)械設(shè)備在部件構(gòu)成上主要是由液壓和制動(dòng)系統(tǒng)以及發(fā)動(dòng)機(jī)等構(gòu)成，為了保障設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，這些構(gòu)建需要保持正常運(yùn)轉(zhuǎn)并且高效運(yùn)行，在這種情況下由于設(shè)備的龐大以及結(jié)構(gòu)的復(fù)雜，會(huì)導(dǎo)致工作人員在對(duì)其進(jìn)行監(jiān)管時(shí)存在一定的難度。在機(jī)電一體化技術(shù)的推廣應(yīng)用下，使得該項(xiàng)工作難度縮減，再加上計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)的加入，使得現(xiàn)階段的一些設(shè)備在故障報(bào)警方面表現(xiàn)的相當(dāng)完美，為工作人員的監(jiān)管工作帶來了便利，也在一定程度上保障了設(shè)備的可靠性。

4 總 結(jié)

社會(huì)的進(jìn)步以及經(jīng)濟(jì)的增長為建筑工程項(xiàng)目的發(fā)展提出了更高的要求，單純的采用手工施工以及傳統(tǒng)單一的機(jī)械設(shè)備這一施工模式遲早會(huì)被社會(huì)所淘汰的，因此在未來的技術(shù)發(fā)展中，要將機(jī)電一體化與建筑工程中的機(jī)械設(shè)備有機(jī)結(jié)合，使其更加智能，這樣不僅可以在建筑施工作業(yè)中減少人工成本的投入，也會(huì)在很大程度上保障建筑工程的質(zhì)量，對(duì)于整個(gè)建筑工程行業(yè)發(fā)展來說是一項(xiàng)具有重大意義的轉(zhuǎn)折。因此在未來的發(fā)展中，要充分結(jié)合科技創(chuàng)新技術(shù)，使這一技術(shù)的發(fā)展更加全面，為建筑工程的發(fā)展提供有利的保障。