建筑机械自动化的关键技术研究和发展

苏东洋 锦州华地建设集团有限公司

建筑机械自动化的关键技术研究和发展

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随着现代科学技术的进步和学科领域之间的渗透融合，建筑机械自动化水平也在不断的提高。建筑企业想要提高自身的竞争力，或者更好的发展机会，便必须提高建筑机械自动化水平，切实提高施工质量和效率。

建筑机械自动化 发展现状 主要技术

前言

随着社会经济的发展,各行各业对科学和技术的应用更加广泛,因此在建筑的发展方向也开始倾向于发展方向,如效率高、质量高,虽然可以实现传统的工程机械在一定程度上,提高工作效率,但其业务大多是手工操作,需要消耗大量的劳动,但也无法实现生产力、施工质量和施工安全也不能得到有效的保证。

一、当前建筑机械自动化的发展现状

自中国改革开放以来,科学技术有了快速发展,虽然在今天的一些方面的工程机械自动化技术得到了快速的发展和进步,但是对于工程机械自动化的应用和发展需要投入大量的人力和物质资源和财务资源,此外还面临着相当大的困难。这些可以体现在以下几个方面:建筑行业的建设有其自身的特点、施工条件、和使用自动化组件非常贫穷的抗污染、抗干扰能力,这使得工程机械得不到有效利用,建筑行业和其他行业在很多方面有差异,不是有效的经验作为参考,因此无法实现自动化工程机械一般;施工建筑行业的繁杂过程,无法有效地分解,使其流线型的工作模式得以实现。

第一种建筑机械自动化主要技术则是对单项自动化技术的应用，主要的技术包含： 变频技术以及移动机能一液压传动用的液压比例技术。这些技术的应用使得机械设备具有显著的节能效果、而且在很大程度上改善了设备的自动化水平、能够有效的提高生产效率，改善生产质量；具有精度高、操作速度快的特点。第二种自动化建筑机械主要是对综合自动化技术的应用，其中主要有：遥控控制技术；GPS定位系统；传感技术；人工智能技术等。下面主要以推土机、挖掘机自动化技术的应用进行实例分析，从而对建筑机械自动化的应用进行简单的分析和说明。

（一）压路机自动化技术的应用。在浇注混凝土大坝和其他大型工程建设过程中的主要施工设备辊、辊自动化的实现主要依赖于数据处理设备、检测设备,以及合理使用中央控制系统模块,例如,这些技术的应用可在施工过程中根据预先设定的参考点的坐标,通过采用机载自动距离跟踪器和光波测量仪表相关工作来确定精确的位置,并且能够位置数据信息传输机械和设备有效的中央控制系统。

（二）自动化技术在挖掘机、推土机中的应用。对挖掘机、推土机等建筑施工设备进行自动化应用和改造能够有效的提高施工效率，保证施工质量。早期挖掘机铲斗以及推土机铲刀上所应用的是1976年研制开发出来的反馈控制系统，主要是将开关系统作为实现自动化的基准，这一系统中主要包含由控制系统、投光器以及感光器，这一系统使得设备存在严重的响应滞后问题。

二、实现建筑机械自动化控制的主要技术

（一）施工对象的识别和评价技术的应用 。建筑机械实现自动化的最基本功能就是对施工对象机械有效的识别，并且能够对其作业效果进行评价，这个系统如果得不到应用也就很难实现对机械施工的决策，施工对象识别和评价计术主要核心元件就是平面超声波信号感知器，这一元件能够保证设备能够实时的对施工对象的信息进行反馈，并且实现对施工对象的评价和认识 。

工程机械实现自动化的最基本功能是建筑机械的对象有效识别,并对操作的影响进行评估,系统没有应用机械建设决策这是不容易实现的、施工对象识别和评估计划主要核心元素是平面超声信号传感器,这种装置可以确保设备能实时对象建设的信息反馈,并实现施工对象的评估和理解。

（二）设备位置识别技术。所谓的建筑机械位置识别技术主要是指对设备的位置进行自动识别，如今所采用的主要识别方式包含外部和内部位置识别方式。设备的外部识别则是通过识别施工场地预定位置的，利用电磁波或者超声波来对设备的位置进行判断；

（三）位置诱导机能。感应功能的位置主要是指机械设备的指导计划的基础上建设路径的建设运营,并通过识别体的飞机机身的反馈,控制中心根据实时数据及时调整设备,设备一旦偏离道路施工的施工过程,并将启动自动复位功能,恢复到给定的路径,该系统用于位置、方向和速度的设备及时修正。

（四）机群协作控制技术。建筑工地如果进行大规模建设，就需要大量的设备,要求设备务必实现设备的自动化,则就需要一套有效的监测技术设备的数据,并将数据发送到控制中心,控制中心的数据来计算和确定最优设备配置,最终将向设备发送相应的指令,设备建设通过指令指示可以准确施工。

三、建筑机械自动化发展趋势

（一）建筑机械自动化面向施工规模巨型化 。当前建筑的建设规模越来越倾向于大型、高档和高速度建设。大规模的发展建设高档和高速度建设将不可避免地需要集成的实现工程机械自动化的发展。这就势必给今天的水利工程以及高速公路提出了发展趋势。

（二）建筑机械自动化开始趋于安全和绿色化。人类社会的快速发展,物质文明建设行业和工程机械跟不上步伐,这在很大成度上使城市建设不能满足社会和人们的需求,所以导致当前施工过程对环境造成严重损害以及常见的安全事故频发。

（三）建筑设备自动化开始向施工领域进行扩展。高空、地下以及海洋建筑作业的发展成为当前建筑施工的重要方面，从而保持地面生态环境的良好发展，如今的管线铺设以及多数的交通设施开始向地下发展，通过海底隧道实现了隔海相望的两块大陆之间的连通，这一发展趋势要求开发和应用更多的地下施工设备。

综上所述,结合我国目前的产业结构水平仍然很低的现状,以及机械制造发展明显不平衡的特点,大多数企业不能接触标准的现代化生产,企业仍然采用手工劳动。因此,我国企业缺乏自动化设备开发的意识,因此,必须要增加关键技术的推广和应用。

[1]刘树忠，李艳梅.工程机械自动化的发展技术浅析[J].民营科技，2010，4.

[2]赵英利，陈春慧，尚云龙. 谈土木施工工程机械自动化[J]. 森林工程，2012 ，3