機械自動化技術在建筑工程施工中的應用

孫紅梅

摘 要：在裝備制造領域，工程機械是非常關鍵的組成部分之一，在水利、建筑、道路、電力等諸多領域也都有著廣泛的使用。為使其能夠為各行各業提供更專業、更到位的服務，就必須充分運用機械自動化技術以實現更高水平的機械自動化控制。接下來，筆者將就建筑工程施工過程中機械自動化技術的運用談談自己的認知和理解。

關鍵詞：機械自動化 建筑工程 應用

1、機械自動化在建筑機械上應用概況分析

1.1機械自動化發展現狀

機械自動化指的是在不需要其他人為控制的條件下，機械能夠按照之前預定的程序和預設的運行軌跡以及操作步驟進行運轉，同時又能對相關的機械設備進行有效的管控。機械自動化的使用，能有效的提高工程建設的進度，降低施工的難度，節省人力物力，從而有效降低施工人員的工作強度及安全隱患，提高工程的整體質量，同時體現出我國的科技發展水平，為不斷發展的現代化建事業提供基礎保障，也是其不斷發展的強大推動力。縱觀國內外的建筑機械自動化發展來看，實施機械自動化就是建筑機械應用發展的潮流趨勢。

1）為了構建自動化系統的基本保障，需要建立一個比較完善的控制程序，并對其獨立性和完整性有著較高的要求。自動化系統在進行運行的過程中，各組件就會獨立完成相應的運行，不僅可以在很大程度上提高工作的效率，還可以保證在工作的過程中系統的穩定性。

2）在通常情況下，為了能夠滿足最基本的生產需求工作，自動化系統中還根據實際情況在各個端口之間安裝不同的接口，以實現不同工藝間的信息交流。通過端口的對接，可以在很大程度上實現信息的交流，還可以實現不同控制器之間的交流轉換工作，實現信息的轉換，進一步提高工作的效率。

3）為了能夠確保數據的準確性，還需要做好數據接口表的編制工作，在進行表的編制過程中，主要是以數據的類型及其長度這2個方面的數據作為最主要的依據。對于數據的來源，可以根據不同情況對相應的數據進行一定的測試以及整合，并進行存儲。

1.2建筑工程中機械自動化應用的意義

為了能夠使機械自動化水平得到相應的提升，需要建立一個比較完善的控制程序，并對其獨立性和完整性有著較高的要求。自動化系統在進行運行的過程中，各組件就會獨立完成相應的運作，不僅可以在很大程度上提高工作的效率，還可以保證在工作的過程中系統的穩定性。在通常情況下，為了能夠滿足最基本的生產需求工作，還要進行機械自動化的整體調整，以實現不同工藝間的信息交流。通過端口的對接，不僅可以在很大程度上實現信息的交流，還可以實現不同控制器之間的交流轉換工作，實現信息的轉換，進一步提高工作的效率。

2、建筑機械自動化核心技術的應用

在對建筑工程進行施工的過程中，機械設備進行工作的環境往往有著工況差、地表不平整、環境中粉塵濃度高等特點，如建筑工程地基的開挖、建筑工程的破拆等等。這就對自動化設備提出了以下幾點要求：①能夠在工地中對自身所處的方位進行辨別；②在施工時能嚴格按照預定路線前行；③能夠精準地辨別砂、土、巖石等施工對象；④避免與施工區域中的其他車輛、設備發生碰撞；⑤具備與其他車輛和機械設備配合開展工程作業的能力。

2.1位置識別技術

這項技術主要用于識別機械設備自身位置。這門技術的實現一般有兩種方式。其中一種是通過機械設備對其自身機械運動的識別來確定位置信息。機械設備通過傳感器對速度和角度進行識別，并結合檢測到的機械行駛路線，將這些數據提交計算機處理之后，就可以判斷機械設備在何種運動位置下的處于什么位置的具體數據。另外一種是通過超聲波或電磁技術確定位置。它需要在現場設置幾個基準點作為坐標，利用超聲波或電磁波的反射原理進行外部位置的識別，從而確定機械設備的位置。

2.2位置誘導技術

位置誘導技術是基于位置識別技術之上的，通過確定機械設備的具體位置之后，誘導設備返回既定路線，令建筑機械能夠按照要求完成任務。要應用這種技術，首先要設定好路線，并且在機械設備按照路線作業的過程中，不斷修正位置誤差，使機械保持在正確的路線上。當機械設備的位置發生錯誤的時候，位置誘導技術會及時識別并發出信號，利用機械上的復位裝置自動進行偏離位置的修復。

2.3作業對象識別與評價技術

作業對象識別和評價技術是建筑機械設備得以進行自動化作業的關鍵技術，它的作用就在于區別作業對象和非作業對象，其實現即依靠各類傳感器。傳感器通過將各種對象數據發給計算機識別，從而確定對象。像液壓挖掘機這樣的設備，就是通過鏟斗上的超聲波裝置來確定對象的形狀的，這些信息會被匯總分析，供工作人員參考。

2.4安全保障技術

安全保障技術同樣也是建筑機械設備自動化必須具備的技術。建筑施工現場的情況多變，環境復雜，且具有多種大型設備和各種堆放材料，機械設備在現場作業時會遇到各種突發情況，這就需要自動化建筑機械設備能夠自動識別危險情況，并在緊急狀態下進行報警和制動，保證現場施工人員的生命安全和各類材料設備的財物安全。

2.5機群協作控制技術

機群協作控制技術是為了多種機械設備在聯合作業的情況下加以妥善的控制所開發的技術。在聯合作業現場，除了主要的建筑機械設備之外，還有一套機械設備運動軌跡和作業狀況檢測系統，用于獲取眾多機械設備在作業中的具體數據，以便了解機械設備的具體情況。這些數據信息都會被匯總給中央計算機系統進行分析和處理。中央計算機會通過計算，得出最佳作業方式，并將相關指令發給各臺設備，協調設備自身作業和聯合作業的情況。

3、建筑工程機械設備中機械自動化技術的應用

3.1自動壓路機

壓路機在建筑工程施工過程中非常常見，現如今自動化壓路機已基本具備了數據處理、實時監測、遠程通訊、中央控制等多種功能，并能夠借助預先在工地設置好的基準點將數據傳回中央控制系統，再由其將位置信號向具體的控制指令轉化，最終借助無線通訊技術對設備進行校準和調整，完成壓實作業。

3.2挖掘機與推土機

挖掘機、推土機等設備的自動化對于工程質量和工程效率的提升有著十分重大的意義。自動化技術在挖掘機和推土機中的應用最早可以追溯到二十世紀七十年代，主要元件包括感光器、投光器、控制系統等等。但由于其速度響應存在一定問題，一直未能得到廣泛的應用。直到二十世紀九十年代，日本學者研發的新型系統能夠使推土機在平整度的誤差小于3厘米的前提下以5千米/小時的速度前進，這一系統在液壓挖掘機中也有應用。

4、結語

機械設備在建筑工程施工應用中，首先需要采用多種不同的方式對機械設備的自動化水平進行加強，同時還要結合具體情況，對機械自動化進行全方位的應用，并對其未來的發展技術進行技術創新，最終讓機械自動化得到良好應用。

參考文獻

[1]吳斌.機械自動化在建筑工程中的應用[J].科技與創新，2016，02：145.

[2]張書堂.機械自動化在建筑工程中的應用[J].住宅與房地產，2016，09：199.

[3]邢偉兵.機械自動化在建筑工程上的應用[J].機電工程技術，2015，07：231-232.