馮廣棟
摘要:當前,建筑施工機械化不斷發(fā)展,在施工的過程中應用了各種大中型機械設備,對于其安全性以及經(jīng)濟性和可靠性等方面的要求也在不斷提升。本文針對大中型建筑機械這一問題,對其技術現(xiàn)狀以及發(fā)展趨勢還有高新技術需求等進行詳細闡述。
關鍵詞:建筑機械技術;現(xiàn)狀;發(fā)展趨勢;高新技術需求
當前,我國建筑工程技術處于不斷發(fā)展之中,而工程機械也逐漸實現(xiàn)智能化以及電子化和系統(tǒng)化等,在未來必將實現(xiàn)人性化和環(huán)保綠色化等。當前,我國建筑工程機械快速發(fā)展,但是還沒有實現(xiàn)現(xiàn)代化,需要對其技術進行不斷分析和研究。
一、技術現(xiàn)狀分析
由于各種高新技術快速發(fā)展,建筑機械逐漸走向新的階段,從當前情況看,技術現(xiàn)狀主要表現(xiàn)在以下幾個方面:
第一,關于機電一體化。這一技術就是通過機械技術以及電子技術還有傳感器技術和液壓技術等結合起來構成的集成技術。對于建筑機械來說,利用數(shù)字泵以及數(shù)字缸還有伺服電機等能夠滿足施工的要求。在建筑機械中已經(jīng)普遍應用了這項技術,這樣動力執(zhí)行裝置就能夠與檢測和控制裝置等結合起來。另外,對于工作裝置來說,實現(xiàn)了功能多樣化。對于建筑機械而言,其工作裝置功能多樣化,能夠在一定程度上降低成本,并節(jié)約社會資源。其技術核心就是科學設計液壓系統(tǒng)以及機械結構,確保多種作業(yè)的完成。工作裝置實現(xiàn)多樣功能,能夠在減少成本的基礎上將自身效能充分發(fā)揮出來,對于那些場地比較狹窄且需要多種作業(yè)同時完成的工程比較適合。
第二,關于機械自動化。從當前情況看,在很多大中型機械中也普遍實現(xiàn)了自動化,且自動化程度不斷提升。其優(yōu)點主要包括以下幾點:首先,自動控制能夠有效滿足高精度的相關要求。其次,自動控制的操作比較簡單,不再需要太多的人員進行操作,使得勞動強度大大下降。再次,一些人力無法實現(xiàn)的操作可以通過自動化實現(xiàn)[1]。比如,在對混凝土進行輸送的時候,如果需要在江河之中對大橋進行建設,那么采用傳統(tǒng)簡易攪拌機加人力的方式是無法達到施工要求的,如果利用了泵車技術,那么只需要人力操作發(fā)動機就能夠實現(xiàn)操作。
第三,為智能化以及信息化的實現(xiàn)打下了良好的基礎。對于建筑機械來說,智能化就是在對機電一體化以及自動化進行應用的同時,通過記憶以及運算還與推理等技術,確保機械能夠對外部事件進行及時感知,同時作出相應的反應。信息化就是機械能夠和外部通信,同時結合相關信息進行反應。比如,混凝土攪拌站主要是通過單板機,達到自動配料以及攪拌還有運輸?shù)墓δ?,它能夠自動判斷原料?shù)量以及攪拌速度還有故障診斷并加以排除。后來,在建筑機械中開始采用計算機技術,比如,對于輸送泵車來說,采用了臂架控制系統(tǒng),對于塔式起重機來說,采用了安全監(jiān)控這一系統(tǒng)。另外,車載信息系統(tǒng),主要通過全球定位系統(tǒng)以及網(wǎng)絡技術還有無線通訊技術等達到遠程監(jiān)測以及資源共享的功能。再比如,智能化以及信息化還表現(xiàn)在能夠對發(fā)動機具體輸出功率進行判斷和控制,確保和工作裝置之間實現(xiàn)良好的匹配,從而使其經(jīng)濟性能得以提升。比如,對于3516B發(fā)動機,安裝電子調速器以及電子燃油噴射的相關裝置,結合不同的工況對氣缸在噴油時的具體噴油量進行有效控制,從而保證燃油的燃燒完全與高效,減少廢氣排放。
二、發(fā)展趨勢
第一,更加安全和舒適。人員安全和健康是當前比較關注的一個問題,需要盡可能減少職業(yè)危害,所以,在對建筑機械進行設計以及制造的時候,需要通過工程學的相關原理,確保人員在操作的過程中不會受到傷害,同時還要保證安全性和舒適性[2]。
第二,確保環(huán)保性。對于大型以及中型建筑機械來說,其功率比較大,產(chǎn)生的噪音大,容易造成環(huán)境污染。而環(huán)境問題已經(jīng)成為國際上的一個關注重點,因此,建筑機械在發(fā)展的過程中,必須要保證環(huán)保性能與相關標準要求相符。
第三,確保高效節(jié)能性。對于建筑機械來說,其耗能比較大,而當前能源比較緊張,為了實現(xiàn)節(jié)能的效果,需要確保工作裝置上受到動力機的能量作用能夠盡可能都是有用功。
第四,逐漸實現(xiàn)智能化以及信息化。未來的建筑機械必將實現(xiàn)智能化以及信息化,對作業(yè)方式進行改進,對作業(yè)條件加以改善,確保自動化的具體范圍以及程度,使施工質量得到保障。
三、關于高新技術需求
從上個世紀80年代開始,通信技術以及信息計劃還有機電一體化和計算機采集控制技術等被應用在不同的領域,發(fā)揮了比較高的作用,是公認的高新技術。對于大型建筑機械以及中型機械來說,一般都是移動式,技術配置的具體空間是比較有限的,且在載體體積以及可靠性方面的要求也比較高,在對機械技術結構進行改造時的要求也比較高。
對于單片機來說,具有短小輕薄的特點,能夠有效實現(xiàn)控制作用。從上個世紀90年代之后得到了廣泛的應用,比如,研制出安全監(jiān)控系統(tǒng),應用在塔式起重機上,臂架控制系統(tǒng)被研制出來后應用在輸送泵車上,協(xié)調和控制系統(tǒng)被應用在土方機械。從當前情況看,很多高端的技術主要的核心就是機電一體化以及單片機技術,這樣能夠在一定程度上使得施工作業(yè)實現(xiàn)智能化??墒菍τ诘托阅艿膯纹瑱C來說,其軟件資源以及硬件資源是比較有限的,難以使機械實現(xiàn)全面信息化以及智能化,且開發(fā)比較困難,沒有良好的通用性。
對于建筑機械來說,若是采用了一定的信息技術以及智能技術,并對其動力裝置以及傳動裝置還有工作裝置等實行機電一體化,就能夠達到良好的檢測以及控制與通信等功能。對于大型建筑機械以及中型機械來說,為了保證其安全舒適性,并確保機械環(huán)保達標,實現(xiàn)高效節(jié)能以及智能化作業(yè),需要結合智能化以及信息化等技術的微電子產(chǎn)品。從上個世紀末開始,出現(xiàn)了功能比較強大的嵌入式系統(tǒng),其運算以及控制作用都比較強[3]。這一系統(tǒng)的主要構成包括:一是硬件層,其主要構成包括嵌入式微處理器以及通信模塊還有人機接口和存儲系統(tǒng)與I/O接口。其中操作系統(tǒng)以及應用程序是能夠在存儲系統(tǒng)中得以固化的。二是軟件層,其主要構成包括實時操作系統(tǒng)以及網(wǎng)絡組件還有文件系統(tǒng)和圖形用戶接口。三是中間層,它的位置在硬件層以及軟件層兩者之間,能夠隔離系統(tǒng)軟件以及底層硬件,這樣底層設備相關驅動程序就和硬件之間沒有什么關系。其主要構成包括硬件抽象層以及板級支持包。四是功能層,它是在實時操作系統(tǒng)基礎上進行開發(fā)的相關應用程序,能夠完成應用的具體功能。對這一系統(tǒng)技術進行應用,能夠通過其中的操作系統(tǒng)以及網(wǎng)絡組件等,對計算機資源以及網(wǎng)絡信息資源等加以共享,從而形成智能化以及信息化的系統(tǒng),將通信以及就控制還有檢測等結合起來。利用動力裝置以及傳動裝置與工作裝置等進行互相配合,從而使建筑機械實現(xiàn)安全舒適性以及環(huán)保達標還有高效節(jié)能與智能作業(yè)等各個功能。在對建筑機械采用嵌入式系統(tǒng)的時候,可以對模塊集成式加以利用,其主要構成包括嵌入式系統(tǒng)的中央處理器模塊以及人機交互模塊還有檢測模塊和控制模塊與通信模塊等。
四、結語
對于我國建筑工程來說,機械設備必將代替人工,當前,我國建筑行業(yè)處于不斷發(fā)展的階段,建筑機械也得到了較大的進步,可是和發(fā)達國家之間還存在比較大的差距,因此,需要對當前的技術形勢進行正確認識,并引進科學技術,確保建筑機械更高的水平。
參考文獻:
[1]張士勇. 現(xiàn)代工程機械發(fā)展趨勢分析[J]. 科技風,2010,(21):181-182.
[2]張彬. 論機電一體化技術在現(xiàn)代工程機械中的應用與發(fā)展[J]. 現(xiàn)代商貿(mào)工業(yè),2012,(05):180.
[3]王亞杰. 論我國工程機械發(fā)展趨勢[J]. 改革與開放,2009,(09):118.