1引言
建筑行业是推进我国社会建设的重要力量。当前我国建筑工程事业开展如火如荼,但从施工整体情况上来看存在施工效率不高、施工质量偏低等问题,究其主要原因是当前多数的建筑项目施工仍旧以原始的手工作业施工为主,机械设备辅助操作施工,施工机械化程度不高。加之建筑施工现场通常环境比较复杂,不可预知的施工安全因素较多,成为了阻滞建筑工程事业发展的绊脚石。而将机电一体化技术融合到建筑施工中,可有效地解决施工效率低、施工质量差等施工问题。所以加强对机电一体化技术的研究及在建筑工程中的应用是当前建筑领域亟待解决的现实课题。
2建筑施工机电一体化发展
建筑施工机械机电一体化是综合应用机器人技术、自动化技术、部件化技术,计算机辅助整个工程项目施工的管理和规划的机械化施工方法。经过近些年科研机构的不管研发,目前建筑施工机电一体化技术得到快速发展。具体如下:
2.1半自动化技术
半自动化是建筑项目机械施工中的重要构成部分。半自动化施工机械按照其使用范围,其划分标准也是不同的。一般而言,施工机械可分为作业装置自动化、行走机构自动化、设备运行速度自动化等。为了能够易于掌握机械自动化操作技术,一般对操作技术最高要求标准来实现自动化。
2.2监控技术
监控技术是利用微电子技术实现对机械自身和外界情况的控制。机械运行的实际状态显示在液晶屏幕上,根据施工实际需求,通过发出声音等方式使机械停止运行。该种监控装置一般应用在工程施工的推土机、挖掘机、起重机以及装载机上。比如起重器上所安装的力矩限制器的作用就是对起重器的起重状态进行实时监控。更为先进的监控技术比如安装在盾构掘进机上的能够测量机械自身所在位置及作业对象的装置。在确定好目标对象后,将相关的图像信息输送到机械控制系统,通过操作控制系统完成施工。
2.3全自动技术
建筑施工中应用机电一体化中的全自动化主要会涉及都机器人技术以及部件化技术等来实现对机械的操作。就建筑施工全自动化而言,并不是整个工程施工全部依靠机器人的功能去完成施工操作,而是要施工技术人员运用相关的自动化操作技能对机械人动作程序进行编程,使机械人按照编程好的程序去完成某个特定的动作来完成施工。
2.4遥控技术
建筑施工现场的环境比较复杂,不可预知的突发情况比较多,施工人员人身安全得到不保证。为此,建筑领域引入遥控技术来完成某种高危险的施工。比如,高温、地下施工以及可能会发生泥石流或者塌方等地段施工,可采用遥控技术来操作机械来完成施工,这样施工技术人员可在安全区域操纵机械代替人工施工,可有效地降低施工人员安全事故的发生。
3机电一体化技术在建筑工程中的具体应用
3.1机电一体化技术在混凝土机械中的应用
当前,一些大型搅拌站开始使用屏幕显示计量装置和测力传感器来控制混凝土的搅拌。使得混凝土机械计量方式从机械计量转变为电子计量。控制方式也从传统的监视仪表和指示灯等转变为用计算机辅助软件控制。使用计算机可将多种类型的混凝土配合参数存储,根据建筑工程混凝土需求标准,只需要将配合比参数输入到计算机就能实现对混凝土的拌合。可有效避免因混凝土拌合人员操作失误,比如混凝土的配合比出现错误,造成混凝土质量下降问题。
3.2机电一体化技术在起重机械中的应用
随着现代科学技术水平的不断提高,推动了起重机械的操作系统向智能化方向转变。当前,智能起重机配备有红外线、微电脑及超声波传感器。可快速地探测到施工现场是否存在有影响施工的障碍物。比如,移动式起重机就是采用电子控制变速系统的传动装置。自动检测外伸液压支腿的伸出宽度,从而有效地防止混凝土浆倾倒,避免了材料浪费。目前,在建筑领域应用比较广泛的各类起重机都装有电力矩限制器。通过调控电力矩限制器实时控制起吊重量。当吊臂合成力矩达到或超过额定值时,该装置就会发挥报警信号,并将信号输送给起重机的中心控制系统,对起重机的动作做出相应的调整。此外,对于那些使用多台塔吊同时施工的工程项目,一般都会在每台塔吊上安装吊臂防碰撞装置,一旦发生碰撞危险防碰撞装置就会立即发出报警,并自动使塔吊的升降装置做出减速反应。这样可有效地避免因塔吊吊臂发生碰撞,使装载的施工材料和机具掉落到地面造成伤人事故。
3.3机电一体化技术在土方机械中的应用
土方机械是建筑施工中经常使用的机械,当前国外发达国家的液压挖掘机已将电子控制的负荷传感系统应用到挖掘机上,实现了对挖掘机发动机、润滑系统和油泵系统的电子控制。此外,在推土机上也安装了履带板滑动控制系统,该系统能够实时检测发动机的输出功率计滑动率等参数,优化调整和改变推土机牵引性特性,使推土机始终处于良好运行状态。不仅能够降低能耗,而且也提高了生产效率。
作者:孙林燕 单位:浙江申力设备安装有限公司