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[摘 要]伴随着我国科技的不断发展,在建筑行业的机械自动化技术不断发展过程中,人们对其展开的研究及应用实践加大了关注。只有科学使用建筑机械自动化技术,才能确保建筑企业获取更高的经济效益。本文结合笔者的实践经验浅谈建筑机械自动化技术的应用发展,以供参考。
[关键词]建筑机械;自动化技术;应用发展
中图分类号:TE512 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)04-0215-01
在科技发展与技术进步的时代背景下,人们对自动化技术的发展应用要求越来越高。当前,建筑机械自动化技术也以信息技术为依托,逐渐向智能化与信息化发展。建筑企业管理人员、施工人员以及技术研发人员只有不断促进技术在建筑行业的进一步深入发展,才能将其便捷性与智能化转化为最大的经济效益。
1.机械自动化技术
机械自动化技术是一门以计算机技术与控制理论作为核心的综合性技术,在生活的具体应用中以多项参数为基础,并积极引入现代化技术与设备尽可能减少对人力资金的浪费,将其先进性优势发挥在设计制造、设备调试与维护维修等方面,与此同时,也实践应用在其他的重要领域。
2.建筑机械自动化技术应用现状以及存在的问题分析
2.1 建筑机械自动化技术应用现状
上世纪五六十年代是建筑机械自动化研究与开发的初始阶段,进入到八十年代后期,建筑机械自动化得到了进一步的开发与应用。发展至今,人们把建筑机械自动化分为两大类,首先是工作设备自动化,比如应用在沥青混凝土摊铺机熨甲板主動找平操控体系等,其次是整机主动操控与机群施工体系操控,比如隧道挖掘机器人、混凝土喷射机器人或是高层大楼全主动施工体系等等。前者更多的是应用单项自动化技术与变频操控技术,通过变频器进行电源频率的调节和下降电压的调整控制电机转速,从而达到降低能耗的目的,并进一步改进机械自动化操控水平,提高产品质量,满足施工要求。后者则主要为传感器技术,如视觉传感器、听觉传感器、触觉传感器等等[1]。
2.2 我国建筑机械自动化应用存在的问题
2.2.1 专业化程度低,规模效益差
在建筑工程施工工作中,建筑机械的基础件具有非常重要的作用,而我国在经济大潮中越来越多小型基础件生产企业出现,但纵观整体的环境,很多企业产品专业化程度不高,装备水平偏低,使用质量不稳定,将其基础件应用在各个施工工地上,必然存在较多的问题。
2.2.2 科研开发力度小,应用创新力欠缺
我国最早在上世纪七十年代引进并应用国外先进技术,但在消化吸收以及推陈出新方面还欠缺足够的创新。有研究资料表明[2],我国机械自动化技术和消化吸收所需资金的比例为1:7,而很多专业的企业投入力度远远达不到这个标准,因此自动化技术的发展与推广非常缓慢。
2.2.3 原材料与技术落后,工艺与装备水平低
我国当前在建筑机械链条、模具、轴承等很多产品上使用的钢材质量都不高,品种的规格也较少,这对我国机械基础件产品的质量以及建筑机械自动化的发展产生严重的阻碍影响。实际上,机械基础件需要成批大量进行生产,还有很多品种在精度方面要求较高的产品,需要更大的投资与更大的需求,但由于原材料与技术相对落后、工艺与装备水平偏低的问题,相关企业的自我改造能力非常有限,对我国建筑机械行业的发展也产生严重影响。
3.建筑机械自动化主要的技术应用
3.1 建筑机械机身位置识别技术
这种技术是依靠设备对自身所处位置的自动识别而发挥的技术能力,要实现技术的供能,就要依托机械自身内外部识别技术。具体需要速度传感器、回转式角度传感器进行搭配使用,从而准确识别内部的位置,并将实际的位置作为基础,对机械在行驶过程中的路径数据展开检测,将其传输至计算机中处理,从而实现对机械设备所处位置、机械设备運动位置变化等信息的判断。另外,还可以通过超声波、电磁波技术作为应用基础,在施工的现场设定基准位置点,识别机械设备所处的外部位置,从而确定机械设备具体的位置[3]。
3.2 位置诱导技术
机械设备的位置诱导供能可以实现机械设备既定路径的恢复与追踪,而这种技术应用的基础是机械设备具备的机身位置识别系统,通常以闭环控制系统当做载体,而机械设备在技术应用的同时,根据已设定好的路径操作作业,并在作业过程中根据已设定路径调整、校准甚至消除期间产生的误差。由此可见,通过自身具备位置诱导的供能来回复机械位置,就是一种先进的机械自身位置偏移后自动复位的技术。
3.3 作业对象识别与评价技术
建筑机械自动化的实现,关键在于建筑机械设备自身的自动识别功能以及评价作业对象供能的发挥,比如液压挖掘机铲斗中安装超声传感器,可以通过这一功能识别物体的形状,从而为后续的建筑施工工作提供准确的数据信息支持。
3.4 安全保障技术
通常较为大型的建筑工程的施工现场会有很多大型机械设备,以及较多的建筑材料与建筑器具堆放,这些实体对机械现场的施工影响很大,为了保证建筑施工现场机械设备功能的稳定发挥及施工工作的正常进行,建筑机械设备上应安装一套具备自动识别、报警、紧急停止作业的智能控制系统,才能保证机械设备正常运行。
3.5 机群协作控制技术
当前较多的施工都需要不同机械设备的联合作业,才能最大程度发挥机械设备的性能与优势,但联合作业的前提保障是一套先进的机械设备运行轨迹与工作状态检测系统。机械设备通过检测系统获取运行的具体数据,将获取信息及时传入中央控制室当中,被计算机系统处理后根据处理信息自动设计最合理的工作方案,再将此指令传送至联合作业系统中的每一台机械设备中,按照这个要求指令指导作业。
4.建筑机械自动化技术的发展 4.1 应用领域必将逐渐扩大
当今,現代化科技不断发展,建筑机械设备自动化技术的应用覆盖领域越来越多,且呈现出一种更加立体化的发展态势,其覆盖领域涵盖了地面、地下、空中与海洋,都可以设立不同的作业并加以应用。在綠色节能观念日益的影响下,人们需要更多的绿化空间和更好的生态环境,在城市未来的发展中也需要在地下铺设管线与交通设施,这些设施的隧道进行开凿时必然会运用很多施工机械设备,且与之对应的应用在海洋、空中等多个方面,这些变化与发展都说明了建筑机械设备应用范围覆盖面越来越广。
4.2 施工规模巨型化发展
当前,我国建筑施工建设向着大型化与高层化发展,还有很多大型水利工程、地下工程、大跨度桥梁或是超长隧道数量与规模都在不断增多,这些建筑物的建造都要将机械设备作业进行集成,另外还有公路建设、高速列车建设等,也都是建筑机械设备与自动化技术发展的需求。
4.3 向绿色与安全方向发展
伴随着人们生活水平不断提高,物质文化与精神文明也逐渐发展,一旦我国的建筑行业与建筑机械没有与人们物质精神文明发展需求相符,就必然给城市的发展与社会文明的进步产生巨大的影响。因此,当前建筑机械设备及其自动化技术的发展就要在确保机械设备安全运行安全的基础上,朝着绿色节能环保的目标不断进行改造,提高技术的自动化深入改革,进一步促进人们物质文明的进步与发展[4]。
5.结束语
综上所述,当前我国的建筑机械设备自动化技术的发展应遵循环保节能等时代性需求,并大力提倡建筑行业积极应用自动化技术,与此同时,鼓励采取更多手段获取有效资金作为保障,不断推动建筑机械设备自动化技术的改进与提升,从而提高建筑行业机械设备的应用功能最大化发挥,推动建筑业与经济的全面发展。
参考文献
[1] 陈发院.建筑机械自动化的关键技术研究和发展[J].福建建材,2014,10(174):81-82.
[2] 李磊.建筑机械自动化技术的现状分析与发展探究[J].江西建材,2016,23(200):297.
[3] 汪文忠.建筑机械自动化技术的现状与发展分析[J].国内外动态,2016,12(2):72-73.
[4] 邱超.浅谈建筑机械自动化应用技术与未来发展[J].山东工业技术,2015,16(3):127-128.
[关键词]建筑机械;自动化技术;应用发展
中图分类号:TE512 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)04-0215-01
在科技发展与技术进步的时代背景下,人们对自动化技术的发展应用要求越来越高。当前,建筑机械自动化技术也以信息技术为依托,逐渐向智能化与信息化发展。建筑企业管理人员、施工人员以及技术研发人员只有不断促进技术在建筑行业的进一步深入发展,才能将其便捷性与智能化转化为最大的经济效益。
1.机械自动化技术
机械自动化技术是一门以计算机技术与控制理论作为核心的综合性技术,在生活的具体应用中以多项参数为基础,并积极引入现代化技术与设备尽可能减少对人力资金的浪费,将其先进性优势发挥在设计制造、设备调试与维护维修等方面,与此同时,也实践应用在其他的重要领域。
2.建筑机械自动化技术应用现状以及存在的问题分析
2.1 建筑机械自动化技术应用现状
上世纪五六十年代是建筑机械自动化研究与开发的初始阶段,进入到八十年代后期,建筑机械自动化得到了进一步的开发与应用。发展至今,人们把建筑机械自动化分为两大类,首先是工作设备自动化,比如应用在沥青混凝土摊铺机熨甲板主動找平操控体系等,其次是整机主动操控与机群施工体系操控,比如隧道挖掘机器人、混凝土喷射机器人或是高层大楼全主动施工体系等等。前者更多的是应用单项自动化技术与变频操控技术,通过变频器进行电源频率的调节和下降电压的调整控制电机转速,从而达到降低能耗的目的,并进一步改进机械自动化操控水平,提高产品质量,满足施工要求。后者则主要为传感器技术,如视觉传感器、听觉传感器、触觉传感器等等[1]。
2.2 我国建筑机械自动化应用存在的问题
2.2.1 专业化程度低,规模效益差
在建筑工程施工工作中,建筑机械的基础件具有非常重要的作用,而我国在经济大潮中越来越多小型基础件生产企业出现,但纵观整体的环境,很多企业产品专业化程度不高,装备水平偏低,使用质量不稳定,将其基础件应用在各个施工工地上,必然存在较多的问题。
2.2.2 科研开发力度小,应用创新力欠缺
我国最早在上世纪七十年代引进并应用国外先进技术,但在消化吸收以及推陈出新方面还欠缺足够的创新。有研究资料表明[2],我国机械自动化技术和消化吸收所需资金的比例为1:7,而很多专业的企业投入力度远远达不到这个标准,因此自动化技术的发展与推广非常缓慢。
2.2.3 原材料与技术落后,工艺与装备水平低
我国当前在建筑机械链条、模具、轴承等很多产品上使用的钢材质量都不高,品种的规格也较少,这对我国机械基础件产品的质量以及建筑机械自动化的发展产生严重的阻碍影响。实际上,机械基础件需要成批大量进行生产,还有很多品种在精度方面要求较高的产品,需要更大的投资与更大的需求,但由于原材料与技术相对落后、工艺与装备水平偏低的问题,相关企业的自我改造能力非常有限,对我国建筑机械行业的发展也产生严重影响。
3.建筑机械自动化主要的技术应用
3.1 建筑机械机身位置识别技术
这种技术是依靠设备对自身所处位置的自动识别而发挥的技术能力,要实现技术的供能,就要依托机械自身内外部识别技术。具体需要速度传感器、回转式角度传感器进行搭配使用,从而准确识别内部的位置,并将实际的位置作为基础,对机械在行驶过程中的路径数据展开检测,将其传输至计算机中处理,从而实现对机械设备所处位置、机械设备運动位置变化等信息的判断。另外,还可以通过超声波、电磁波技术作为应用基础,在施工的现场设定基准位置点,识别机械设备所处的外部位置,从而确定机械设备具体的位置[3]。
3.2 位置诱导技术
机械设备的位置诱导供能可以实现机械设备既定路径的恢复与追踪,而这种技术应用的基础是机械设备具备的机身位置识别系统,通常以闭环控制系统当做载体,而机械设备在技术应用的同时,根据已设定好的路径操作作业,并在作业过程中根据已设定路径调整、校准甚至消除期间产生的误差。由此可见,通过自身具备位置诱导的供能来回复机械位置,就是一种先进的机械自身位置偏移后自动复位的技术。
3.3 作业对象识别与评价技术
建筑机械自动化的实现,关键在于建筑机械设备自身的自动识别功能以及评价作业对象供能的发挥,比如液压挖掘机铲斗中安装超声传感器,可以通过这一功能识别物体的形状,从而为后续的建筑施工工作提供准确的数据信息支持。
3.4 安全保障技术
通常较为大型的建筑工程的施工现场会有很多大型机械设备,以及较多的建筑材料与建筑器具堆放,这些实体对机械现场的施工影响很大,为了保证建筑施工现场机械设备功能的稳定发挥及施工工作的正常进行,建筑机械设备上应安装一套具备自动识别、报警、紧急停止作业的智能控制系统,才能保证机械设备正常运行。
3.5 机群协作控制技术
当前较多的施工都需要不同机械设备的联合作业,才能最大程度发挥机械设备的性能与优势,但联合作业的前提保障是一套先进的机械设备运行轨迹与工作状态检测系统。机械设备通过检测系统获取运行的具体数据,将获取信息及时传入中央控制室当中,被计算机系统处理后根据处理信息自动设计最合理的工作方案,再将此指令传送至联合作业系统中的每一台机械设备中,按照这个要求指令指导作业。
4.建筑机械自动化技术的发展 4.1 应用领域必将逐渐扩大
当今,現代化科技不断发展,建筑机械设备自动化技术的应用覆盖领域越来越多,且呈现出一种更加立体化的发展态势,其覆盖领域涵盖了地面、地下、空中与海洋,都可以设立不同的作业并加以应用。在綠色节能观念日益的影响下,人们需要更多的绿化空间和更好的生态环境,在城市未来的发展中也需要在地下铺设管线与交通设施,这些设施的隧道进行开凿时必然会运用很多施工机械设备,且与之对应的应用在海洋、空中等多个方面,这些变化与发展都说明了建筑机械设备应用范围覆盖面越来越广。
4.2 施工规模巨型化发展
当前,我国建筑施工建设向着大型化与高层化发展,还有很多大型水利工程、地下工程、大跨度桥梁或是超长隧道数量与规模都在不断增多,这些建筑物的建造都要将机械设备作业进行集成,另外还有公路建设、高速列车建设等,也都是建筑机械设备与自动化技术发展的需求。
4.3 向绿色与安全方向发展
伴随着人们生活水平不断提高,物质文化与精神文明也逐渐发展,一旦我国的建筑行业与建筑机械没有与人们物质精神文明发展需求相符,就必然给城市的发展与社会文明的进步产生巨大的影响。因此,当前建筑机械设备及其自动化技术的发展就要在确保机械设备安全运行安全的基础上,朝着绿色节能环保的目标不断进行改造,提高技术的自动化深入改革,进一步促进人们物质文明的进步与发展[4]。
5.结束语
综上所述,当前我国的建筑机械设备自动化技术的发展应遵循环保节能等时代性需求,并大力提倡建筑行业积极应用自动化技术,与此同时,鼓励采取更多手段获取有效资金作为保障,不断推动建筑机械设备自动化技术的改进与提升,从而提高建筑行业机械设备的应用功能最大化发挥,推动建筑业与经济的全面发展。
参考文献
[1] 陈发院.建筑机械自动化的关键技术研究和发展[J].福建建材,2014,10(174):81-82.
[2] 李磊.建筑机械自动化技术的现状分析与发展探究[J].江西建材,2016,23(200):297.
[3] 汪文忠.建筑机械自动化技术的现状与发展分析[J].国内外动态,2016,12(2):72-73.
[4] 邱超.浅谈建筑机械自动化应用技术与未来发展[J].山东工业技术,2015,16(3):127-128.