黃祖海

【摘 要】近些年，隨著建筑技術(shù)和工業(yè)設(shè)備的進(jìn)步，機(jī)電一體化被引入國(guó)內(nèi)并普及開(kāi)來(lái)。該技術(shù)的應(yīng)用和推廣，有力的推動(dòng)了我國(guó)建筑水平和技術(shù)的升級(jí)，建筑施工的質(zhì)量和效率也得以提升。本文就針對(duì)機(jī)電一體化在建筑工程的應(yīng)用及發(fā)展問(wèn)題進(jìn)行了分析。

【關(guān)鍵詞】機(jī)電一體化;建筑施工;應(yīng)用

一、建筑工程機(jī)械中的機(jī)電一體化技術(shù)的作用

1.1環(huán)保作用

在機(jī)電一體化技術(shù)出現(xiàn)以前，在建筑工程中，舊式的機(jī)械設(shè)備使用時(shí)，設(shè)備工作效率低，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)故障，油耗大，在實(shí)際操作中需要人工即時(shí)跟進(jìn)，不能無(wú)人運(yùn)作，這在無(wú)形中會(huì)增加很多的不必要的人力物力成本。在采用機(jī)電一體化技術(shù)后，大大提高了機(jī)械設(shè)備的工作效率，提高了設(shè)備的保養(yǎng)維護(hù)水平，通過(guò)科學(xué)合理的調(diào)整降低了油耗。在工作條件較差的環(huán)境下，如氣候惡劣時(shí)，還可以通過(guò)遠(yuǎn)程控制技術(shù)進(jìn)行無(wú)人操作，施工效率得以有效提高。

1.2預(yù)警作用

當(dāng)前，人們?cè)谘b載機(jī)、挖掘機(jī)、推土機(jī)上均安裝監(jiān)控系統(tǒng)，這樣既能夠起到對(duì)機(jī)械設(shè)備進(jìn)行監(jiān)視的作用，也能夠在機(jī)械發(fā)生故障時(shí)第一時(shí)間掌握信息，進(jìn)行工作部署。而且監(jiān)控設(shè)備在機(jī)械故障發(fā)生時(shí)，可在第一時(shí)間自動(dòng)報(bào)警，這樣維修人員就能夠更加快速的對(duì)問(wèn)題進(jìn)行辨別和維修。除以上功能，監(jiān)控系統(tǒng)還有傳遞圖像的作用，實(shí)時(shí)監(jiān)控機(jī)械的工作狀態(tài)，進(jìn)而有效提高機(jī)械的利用率并且延長(zhǎng)機(jī)械的應(yīng)用年限。

1.3降低勞動(dòng)強(qiáng)度

在建筑業(yè)中，機(jī)電一體化技術(shù)的重要作用還體現(xiàn)在零件制造上?，F(xiàn)在人們?nèi)绻枰圃炷撤N零件，往往是通過(guò)CAD模型對(duì)零件進(jìn)行三維實(shí)體設(shè)計(jì)，以實(shí)現(xiàn)快速制造零件。在整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中，人為操作的比重很少，可以有效達(dá)到預(yù)定的設(shè)計(jì)工藝水平。同時(shí)，還可以任意修改，以方便改造成其他形式的設(shè)計(jì)以滿足不同施工需要。正是由于機(jī)電一體化的參與，人們?cè)O(shè)計(jì)建筑零件實(shí)現(xiàn)了智能化、快速化和自動(dòng)化，開(kāi)發(fā)和創(chuàng)新產(chǎn)品的能力得到提高。以往需要幾個(gè)星期甚至幾個(gè)月才能完成的設(shè)計(jì)時(shí)間大大縮短，降低了設(shè)計(jì)人員的工作強(qiáng)度。同時(shí)，由于機(jī)電一體化提高了建筑施工的自動(dòng)化或半自動(dòng)化水平，也相應(yīng)降低了建筑工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，并且將故障發(fā)生的可能性降到最低，減少失誤，實(shí)現(xiàn)了高精度和高效率。

1.4保證工作精度

在建筑工程中，作業(yè)方式的不同所產(chǎn)生的效果也大不相同，在機(jī)械設(shè)備較為原始陳舊的狀況下，或者人力作業(yè)比重較大時(shí)，施工效率較低，工作誤差較大。究其原因，主要是人工的經(jīng)驗(yàn)和熟練程度不同，作業(yè)精度也千差萬(wàn)別，或者機(jī)械設(shè)備老舊原始造成作業(yè)粗放，不能進(jìn)行精細(xì)操作。而在廣泛采用機(jī)電一體化后，通過(guò)計(jì)算機(jī)控制操作系統(tǒng)，避免了人力操作造成的誤差，提高了精確度，也提高了施工質(zhì)量和效率。

二、機(jī)電一體化技術(shù)的使用范圍

2.1運(yùn)用于土方機(jī)械中

建筑工程施工必然會(huì)以土方工程為主體。在土方工程中應(yīng)用機(jī)電一體化機(jī)械，可以大幅度提高施工效率[1]。在國(guó)外，一些國(guó)家的土方施工中大量采用由電子控制技術(shù)和一些傳感系統(tǒng)控制的液壓挖掘機(jī)進(jìn)行土方施工，由于設(shè)備采用機(jī)電一體化技術(shù)，技術(shù)水平高，性能得到很大的提升，實(shí)現(xiàn)了設(shè)備的自動(dòng)化操作，提高了工程施工的質(zhì)量和效率。不足的地方是，一旦出現(xiàn)問(wèn)題，需要由專(zhuān)門(mén)的維修人員進(jìn)行檢修。

2.2運(yùn)用于頂推機(jī)械中

當(dāng)前，我國(guó)正在進(jìn)行很多重大的橋梁工程，且建設(shè)成一大批舉世矚目的標(biāo)志性橋梁。在這些橋梁施工中，頂推施工法是采用最多的施工方法。在過(guò)去，采用頂推法施工時(shí)，要同時(shí)用多個(gè)千斤頂，很多人同時(shí)操作，由于是用人力為主的施工作業(yè)，施工的精度往往得不到很好地控制，而且在不同班組操作時(shí)很難進(jìn)行同步操作[2]。而在采用機(jī)電一體化技術(shù)后，頂推作業(yè)由電控液壓系統(tǒng)控制頂推油缸來(lái)操作進(jìn)行，同時(shí)有多種高精度先進(jìn)的儀器參與測(cè)距和傳感等，實(shí)現(xiàn)了精確控制頂推的全過(guò)程。由于全過(guò)程為機(jī)械操作，人力的參與度盡可能地被降低，因而誤差得到有效控制，精度得以提高。

2.3運(yùn)用于起重機(jī)械中

建筑施工的起重機(jī)械在整個(gè)科技進(jìn)步的大環(huán)境影響下，開(kāi)始了智能化進(jìn)程。加裝機(jī)電一體化技術(shù)的起重機(jī)，帶有超聲波傳感器、微電腦和紅外線設(shè)備、電力矩限制器等多種不同功能的機(jī)電設(shè)備。可以檢測(cè)前方障礙物、自動(dòng)調(diào)整起吊重量、當(dāng)起吊重物超過(guò)限定值時(shí)還可自動(dòng)報(bào)警，自動(dòng)檢測(cè)外伸液壓支腿的伸出寬度以免正在工作時(shí)水泥漿出現(xiàn)傾覆。另外，在多部起重機(jī)同時(shí)工作時(shí)還可自動(dòng)對(duì)可能出現(xiàn)碰撞問(wèn)題進(jìn)行預(yù)警[3]。

2.4運(yùn)用于混凝土機(jī)械中

建筑施工離不開(kāi)混凝土攪拌?；炷翑嚢枋且环N技術(shù)含量較高的施工環(huán)節(jié)，一旦誤差控制不好就可能導(dǎo)致攪拌失敗，或者混凝土鑄件達(dá)不到設(shè)計(jì)規(guī)定的要求。因此，采用機(jī)電一體化技術(shù)來(lái)參與混凝土攪拌顯為重要。鑒于此，人們?cè)诨炷翑嚢铏C(jī)械中加裝測(cè)力傳感器、屏幕顯示計(jì)量裝置等，將此前很難監(jiān)測(cè)到的攪拌情況通過(guò)技術(shù)手段變得直觀，這極大的提高了混凝土攪拌的質(zhì)量和工作效率，同時(shí)也降低了操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。人們只需要觀看屏幕、按下按鍵，就可以調(diào)整混凝土攪拌的參數(shù)。

2.5建筑消防中的應(yīng)用

系統(tǒng)整合程度的不同，對(duì)于消防工程機(jī)電系統(tǒng)智能化程度也有著直接影響。將防火防災(zāi)系統(tǒng)與管理系統(tǒng)進(jìn)行科學(xué)整合，可形成完善的生態(tài)型消防工程機(jī)電系統(tǒng);將消防工程機(jī)電系統(tǒng)與空調(diào)、燈光等系統(tǒng)予以整合，可在火災(zāi)發(fā)生過(guò)程中，通過(guò)自動(dòng)化控制完成應(yīng)急照明、排煙、空調(diào)等系統(tǒng)的自動(dòng)化開(kāi)啟，對(duì)火災(zāi)隱情實(shí)行科學(xué)控制，抑制危險(xiǎn)的擴(kuò)散。同時(shí)將火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)與電梯控制系統(tǒng)整合起來(lái)，可利用機(jī)電系統(tǒng)對(duì)電梯進(jìn)行正?？刂?，確保其正常工作，便于及時(shí)完成救火救援作業(yè)。另外，將報(bào)警系統(tǒng)與保全系統(tǒng)予以整合，在火災(zāi)發(fā)生時(shí)，可開(kāi)啟上鎖門(mén)禁，便于及時(shí)疏散人員。再者，消防機(jī)電系統(tǒng)與動(dòng)態(tài)控制、人機(jī)交互、仿生技術(shù)等的融合，可實(shí)現(xiàn)建筑消防系統(tǒng)的智能化管理，提高突發(fā)狀況的應(yīng)急效率，降低危險(xiǎn)系數(shù)。

三、機(jī)電一體化是建筑工程機(jī)械的發(fā)展趨勢(shì)

3.1智能化

隨著電子信息技術(shù)的發(fā)展，多種交叉學(xué)科的進(jìn)步，工程機(jī)械的機(jī)電一體化技術(shù)也出現(xiàn)了向智能化發(fā)展的趨勢(shì)，也就是智能建筑機(jī)器人開(kāi)始出現(xiàn)。在很多的工程建筑領(lǐng)域，智能建筑機(jī)器人有著很大的發(fā)展前途，如建筑機(jī)器人、液壓挖掘機(jī)、水下機(jī)器人等。為建筑機(jī)械加裝一些監(jiān)控設(shè)備、紅外線、傳感器之類(lèi)的設(shè)備，可以實(shí)現(xiàn)操作人員遠(yuǎn)程即時(shí)監(jiān)控設(shè)備工作，監(jiān)控機(jī)械運(yùn)行狀態(tài)。

3.2微型化

隨著新材料、新工藝和電子技術(shù)的進(jìn)步，工程機(jī)械變得越來(lái)越小，開(kāi)始向小型化、精致和靈活方向發(fā)展。

3.3模塊化

隨著技術(shù)發(fā)展的需要，工程機(jī)械設(shè)備的生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)會(huì)漸趨統(tǒng)一，很多的設(shè)備零部件將會(huì)實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)一致可替換，這會(huì)改變傳統(tǒng)以來(lái)建筑設(shè)備型號(hào)繁雜，技術(shù)不統(tǒng)一的缺陷。進(jìn)而統(tǒng)一全行業(yè)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和生產(chǎn)規(guī)范，實(shí)現(xiàn)機(jī)械設(shè)備模塊化生產(chǎn)，提高產(chǎn)品質(zhì)量。

四、結(jié)語(yǔ)

機(jī)電一體化技術(shù)是建立在各學(xué)科和領(lǐng)域共同發(fā)展的基礎(chǔ)上的，這也是科技發(fā)展的大趨勢(shì)，采用機(jī)電一體化體術(shù)可極大地增強(qiáng)建筑施工的效率，客服惡劣環(huán)境等對(duì)施工的影響，具有重要意義。

【參考文獻(xiàn)】

[1]李洋洋.建筑工程中的機(jī)電一體化技術(shù)[J].建材與裝飾，2018（51）：188-189.

[2]周擁軍.建筑工程機(jī)電一體化設(shè)備安裝技術(shù)分析[J].設(shè)備管理與維修，2019（10）：157-158.

[3]姚秀君，王維東.機(jī)電一體化技術(shù)在機(jī)械工程上的應(yīng)用及發(fā)展趨勢(shì)[J].科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新，2017（11）：105-105.