張韓芳

摘要：機(jī)械和微電子技術(shù)構(gòu)成了機(jī)電一體化，主要通過高新技術(shù)改變機(jī)械的結(jié)構(gòu)、材料及性能，從而有效實現(xiàn)機(jī)械精度和剛度的提高，以此來減少機(jī)械的整體體積和重量。長期以來，我國建筑業(yè)主要以手工和原始機(jī)械設(shè)備為主，這種情況下，大大降低了我國建筑行業(yè)的發(fā)展效率，導(dǎo)致施工過程中存在一定的危險，從而對施工質(zhì)量造成嚴(yán)重影響。機(jī)電一體化極大體現(xiàn)出了高科技在建筑領(lǐng)域的強(qiáng)大生命力，能夠有效實現(xiàn)高效率和高產(chǎn)能的目標(biāo)，有利于建筑行業(yè)的機(jī)械化和自動化發(fā)展。本文對建筑工程中的機(jī)電一體化技術(shù)運用及發(fā)展進(jìn)行分析。

關(guān)鍵詞：建筑工程；機(jī)電一體化；運用

1機(jī)電一體化技術(shù)概述

機(jī)電一體化技術(shù)是把機(jī)械技術(shù)、電子電工技術(shù)、微電子技術(shù)、電子信息技術(shù)和電子工程技術(shù)等多種傳統(tǒng)以及現(xiàn)代化技術(shù)有機(jī)地融合為一體的綜合性技術(shù)，并且在工程機(jī)械中進(jìn)行實際應(yīng)用。在現(xiàn)代化工程機(jī)械設(shè)備中，機(jī)電一體化技術(shù)占據(jù)了重要位置。我國自改革開放以來，隨著經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，在科研上投入大量的資金來發(fā)展核心科學(xué)技術(shù)，給機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展和不斷完善提供了重要保障。目前，我國的工程機(jī)械發(fā)展正處于上升階段，伴隨著工業(yè)機(jī)械的不斷改革和創(chuàng)新，工程機(jī)械技術(shù)模式也實現(xiàn)了一機(jī)械液壓、電子控制、智能化等多位技術(shù)綜合發(fā)展的模式。

2建筑工程中的機(jī)電一體化技術(shù)運用

2.1機(jī)電一體化技術(shù)在起重機(jī)械中的應(yīng)用

隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)水平的不斷提高，推動了起重機(jī)械的操作系統(tǒng)向智能化方向轉(zhuǎn)變。當(dāng)前，智能起重機(jī)配備有紅外線、微電腦及超聲波傳感器。可快速地探測到施工現(xiàn)場是否存在有影響施工的障礙物。比如，移動式起重機(jī)就是采用電子控制變速系統(tǒng)的傳動裝置。自動檢測外伸液壓支腿的伸出寬度，從而有效地防止混凝土漿傾倒，避免了材料浪費。目前，在建筑領(lǐng)域應(yīng)用比較廣泛的各類起重機(jī)都裝有電力矩限制器。通過調(diào)控電力矩限制器實時控制起吊重量。當(dāng)?shù)醣酆铣闪剡_(dá)到或超過額定值時，該裝置就會發(fā)揮報警信號，并將信號輸送給起重機(jī)的中心控制系統(tǒng)，對起重機(jī)的動作做出相應(yīng)的調(diào)整。此外，對于那些使用多臺塔吊同時施工的工程項目，一般都會在每臺塔吊上安裝吊臂防碰撞裝置，一旦發(fā)生碰撞危險防碰撞裝置就會立即發(fā)出報警，并自動使塔吊的升降裝置做出減速反應(yīng)。這樣可有效地避免因塔吊吊臂發(fā)生碰撞，使裝載的施工材料和機(jī)具掉落到地面造成傷人事故。

2.2在混凝土機(jī)械中的應(yīng)用

一方面，目前在一些大型的混凝土攪拌站中，已經(jīng)對屏幕顯示計量裝置的應(yīng)用引起了重視，同時采用測力傳感器來對混凝土的攪拌工作進(jìn)行控制。通過應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)，不僅可以提高混凝土計量工作的質(zhì)量，同時也便于混凝土生產(chǎn)質(zhì)量的提升。另一方面，在進(jìn)行混凝土配合比參數(shù)的控制時，以往主要應(yīng)用監(jiān)視儀表、指示燈進(jìn)行控制，現(xiàn)階段要注重計算機(jī)輔助軟件的應(yīng)用。

2.3機(jī)電一體化技術(shù)在土方機(jī)械中的應(yīng)用

土方機(jī)械是建筑施工中經(jīng)常使用的機(jī)械，當(dāng)前國外發(fā)達(dá)國家的液壓挖掘機(jī)已將電子控制的負(fù)荷傳感系統(tǒng)應(yīng)用到挖掘機(jī)上，實現(xiàn)了對挖掘機(jī)發(fā)動機(jī)、潤滑系統(tǒng)和油泵系統(tǒng)的電子控制。此外，在推土機(jī)上也安裝了履帶板滑動控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠?qū)崟r檢測發(fā)動機(jī)的輸出功率計滑動率等參數(shù)，優(yōu)化調(diào)整和改變推土機(jī)牽引性特性，使推土機(jī)始終處于良好運行狀態(tài)。不僅能夠降低能耗，而且也提高了生產(chǎn)效率。

3機(jī)電一體化的發(fā)展趨勢

3.1智能化

機(jī)電一體化的發(fā)展方向主要是智能化，實現(xiàn)計算學(xué)、心理學(xué)、地理學(xué)及力學(xué)等諸多學(xué)科的綜合運用，對人類智能進(jìn)行最大程度的模擬，但現(xiàn)階段，實現(xiàn)了對智能建筑機(jī)器人的模擬，智能化的發(fā)展表現(xiàn)體現(xiàn)在諸多方面，比如控制系統(tǒng)起重臂運動的液壓挖掘機(jī)、水下機(jī)器人、建筑機(jī)器人等。在西方一些發(fā)達(dá)國家，建筑行業(yè)發(fā)展的重點就是建筑機(jī)械的智能化，為起重機(jī)安裝紅外線、超聲波等，對施工現(xiàn)場的人或者障礙物進(jìn)行探測，并利用紅外線將三維圖像發(fā)送到監(jiān)視器上，以便相關(guān)的操作人員能夠及時了解施工現(xiàn)場的狀況。

3.2半自動化技術(shù)

半自動化是建筑項目機(jī)械施工中的重要構(gòu)成部分。半自動化施工機(jī)械按照其使用范圍，其劃分標(biāo)準(zhǔn)也是不同的。一般而言，施工機(jī)械可分為作業(yè)裝置自動化、行走機(jī)構(gòu)自動化、設(shè)備運行速度自動化等。為了能夠易于掌握機(jī)械自動化操作技術(shù)，一般對操作技術(shù)最高要求標(biāo)準(zhǔn)來實現(xiàn)自動化。

3.3遙控技術(shù)

隨著建筑工程形式逐步多樣化，施工難度也在逐步提升。此外，在進(jìn)行建筑項目的施工環(huán)節(jié)中，由于現(xiàn)場的環(huán)境狀況相對復(fù)雜，并且施工周期較長，施工期間會出現(xiàn)一系列不可預(yù)知的突發(fā)問題。因而，可能會對施工人員的安全以及施工質(zhì)量、進(jìn)度的控制造成不利影響。為了提升施工工作的安全效果，可以引入遙控技術(shù)來完成相應(yīng)的高危險工作。比如在進(jìn)行高溫、地下施工時，存在著較多的危險因素，這時就可以利用遙控技術(shù)進(jìn)行施工。此外，在進(jìn)行路橋工程施工時，可能會遇到泥石流、塌方等地段，這時也可以使用遙控技術(shù)來完成操縱特定的機(jī)械進(jìn)行施工。這樣一來，可以有效提升施工環(huán)節(jié)的安全效果。

3.4監(jiān)控技術(shù)

監(jiān)控技術(shù)是利用微電子技術(shù)實現(xiàn)對機(jī)械自身和外界情況的控制。機(jī)械運行的實際狀態(tài)顯示在液晶屏幕上，根據(jù)施工實際需求，通過發(fā)出聲音等方式使機(jī)械停止運行。該種監(jiān)控裝置一般應(yīng)用在工程施工的推土機(jī)、挖掘機(jī)、起重機(jī)以及裝載機(jī)上。比如起重器上所安裝的力矩限制器的作用就是對起重器的起重狀態(tài)進(jìn)行實時監(jiān)控。更為先進(jìn)的監(jiān)控技術(shù)比如安裝在盾構(gòu)掘進(jìn)機(jī)上的能夠測量機(jī)械自身所在位置及作業(yè)對象的裝置。在確定好目標(biāo)對象后，將相關(guān)的圖像信息輸送到機(jī)械控制系統(tǒng)，通過操作控制系統(tǒng)完成施工。

4結(jié)語

綜上所述，機(jī)電一體化已經(jīng)開始呈現(xiàn)各個技術(shù)學(xué)科相結(jié)合的發(fā)展趨勢，計算機(jī)技術(shù)、傳感技術(shù)等一些高科技的不斷發(fā)展，有利于機(jī)電一體化的網(wǎng)絡(luò)化、系統(tǒng)化、環(huán)保化及智能化建設(shè)。建筑機(jī)電一體化主要體現(xiàn)在特殊或惡劣施工環(huán)境下的自動化施工，尤其為建筑的采挖、運輸?shù)确矫嫣峁┝吮憬菪?。我國機(jī)電一體化化的運用需要將我國的工程條件和技術(shù)條件進(jìn)行結(jié)合，循序漸進(jìn)，以發(fā)達(dá)國家的先進(jìn)技術(shù)和生產(chǎn)力為指導(dǎo)，制定適合我國機(jī)電的發(fā)展道路。

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（作者單位：海鹽海濱建筑機(jī)械有限公司）