试论建筑施工机电一体化

试论建筑施工机电一体化

李忠伟

河北致诚通合人力资源服务有限公司张家口分公司

摘要：改革开放以来，随着高科技、微电子技术、计算机技术、软件技术、传感器技术和自动化技术的快速发展，信息流已成为机电一体化的一个关键特征。机电产品与工程机械的集成实现了自动化、数字化和智能化，在性能和功能上实现了质的飞跃。因此，工程机械与机电技术在建筑业信息化中的融合是矿山高技术和综合自动化的重要基础。机电一体化技术在建筑采矿、采矿和运输设备中的应用和推广，极大地提高了我国建筑生产的综合实力，为实现高效、安全、清洁、结构优化的建筑业生产奠定了坚实基础。

关键词：建筑施工；机电；一体化

1对机电一体化的发展方向进行探究

随着机电一体化技术在建筑工程中的应用显著提高了施工效率和质量。机电一体化施工是指施工人员充分利用机器人技术、自动化技术、构件技术和电子计算机技术对施工进行规划和管理的综合性机械施工方法。工程机械与电力的融合不仅仅是用机械代替技术人员，其运行的影响并不是最理想的，而是在现代建筑的基础上创造的一种新的生产关系。就像建筑机器人的出现一样。根据目前的设计机电一体化研究，机电一体化技术已广泛应用于建筑领域，如移动式多关节机械臂，用于喷涂各种涂层；系统控制混合；混凝土棒自动混凝土输送泵用于施工现场的混凝土打磨、建筑维护、钢结构防火喷涂等施工机器人。

其次，微电子技术进一步应用于机电一体化，提高了楼宇机电一体化的技术水平。我们知道，微电子技术是近年来发展起来的新兴技术，已广泛应用于人类生产生活的方方面面，促进了各行业的发展和转型。它涉及微电子技术在建筑工程中的应用，不仅涉及建筑机电技术的集成，还涉及计算机与建筑机械的有效结合，极大地促进了机电集成技术在建筑中应用的转变，促进了建筑自动化和机械化的发展。

2施工机械的自动化程度分类

通过微电子技术控制机械自身或外界隋况,把机械的状态量显示在电子盘或数字盘上,必要时能发出声音或使机械停止。这种监控装置广泛应用于推土机、挖掘机、装载机上。起重机上装的力矩限制器也是起监控作用的。更为先进的有能够测量本身位置的施工机械(如盾构掘进机)以及能够测定工作对象的状态并把它作为图象信息传递的施工机械(如各种机器人)。

在工作环境恶劣而危险时(如强烈噪声、剧振、高温、水下、地下、有滚石危险等情况司机有必要通过遥控操纵机械。

不同的施工机械,其实行自动化的部分也不相同。有的是压力、速度、流量等控制的自动化;有的是作业装置的自动化;有的是行走机构的自动化,为使操纵技术易于掌握,往往需要对操纵技术要求高的部分实现自动化。

即司机不用驾驶机械,只需操纵起动开关,施工机械即能根据所给定的施工要求自己判断和自行作业。但到目前为止世界上还没有完全不用人的施工机械。

3建筑机械机电一体化设备的分类

施工机械机电一体化、自动化的发展可以分为四代：第一代是为了解决石油危机的节能年代;第二代是了解决易于人工操纵的电子控制年代;第三代是为进行某种固定作业的半自动化操作的年代;第四代试图进行全自动化操纵的年代。目前先进的工业国生产的施工机械基本上属于第三代。

机电一体化监控设备通过微电子技术控制机械自身或外界情况，把机械的状态量显示在电子盘或数字盘上，必要时能发出声音或使机械停止。这种监控装置广泛应用于推土机、挖掘机、装载机上。起重机上装的力矩限制器也是起监控作用的。更为先进的有能够测量本身位置的施工机械，以及能够测定工作对象的状态，并把它作为图象信息传递的各种机器人施工机械得到广泛的应用。

机电一体化遥控设备在工作环境恶劣，尤其是存在危险时(如强烈噪声、剧振、高温、水下、地下、有滚石危险等情况)操作者都可以通过遥控器在远距离操纵机械。

机电一体化半自动设备不同的施工机械，其实行自动化的部分也不相同。有的是压力、速度、流量等控制的自动化;有的是作业装置的自动化;有的是行走机构的自动化。为使操纵技术易于掌握，往往需要对操纵技术要求高的部分实现自动化。

机电一体化全自动设备即操作者不用驾驶机械，只需操纵起动开关施工机械即能根据所给定的施工要求自己判断和自行作业。但到目前为止世界上还没有完全不用人的施工机械。

机电一体化的土方机械目前国外液压挖掘机已基本实现自控，应用了电子控制的负荷传感系统。它不仅能够对发动机和油泵进行电子控制，而且整个机械的动力系统也全部由电子控制。推土机装有“作业方式自动选择系统”，如履带板滑动控制系统，能不断检测滑动率、发动机输出功率和牵引力，当滑动率超过一定值时.可自动改变推上机牵引特性，保持最佳牵引力。翻斗车继应用电子控制传动机构，微电子监视系统之后，于80年代中期又出现了机电一体化的发动机系统和悬架系统(根据感觉行走状态改变缓冲系统，提高操纵的舒适性)。目前国外已出现无人驾驶翻斗汽车。

机电一体化的起重机械经济发达国家正致力于智能型起重机的研究开发。智能型起重机装有微电脑，红外线和超声波传感器，能探测施工现场是否有人及其他障碍物。移动式起重机，采用电子控制式全自动传动装置，变速操作自动化，自动检测外伸液压支腿的伸出宽度，防止倾倒。现代的各类起重机均装有电子力矩限制器，当吊重与.吊臂的合成力矩达到额定值的90%时，会及时发出警报;达到100%时，发出强警报，同时自动停止工作。在大型工地上同时使用多台塔吊施工时，为防止吊臂相互碰撞，每台塔吊均装有防碰装置，操作者通过电视监视器可看到与相邻塔吊的三维图像，遇有碰撞危险时能立即发出警报井自动减速和停止。

4机电一体化为建筑施工自动化开辟了光辉前景

施工自动化是综合应用自动化技术、机器人技术、部件化技术并利用电子计算机进行计划和管理的综合性机械化施工方法。施工现场的自动化并非简单地由单功能机器人去代替技术工人的部分作业，这样做的效果并不显著，而是要重新建立一个建筑生产体系，使之能充分考虑到机电一体化的施工机械特性，就像制造业的工厂心动化生产一样，把现场施工作为一个完整的体系，实现施工现场的工厂自动化。

国际上对施工自动化持两种意见：一种意见认为施工白动化只能应用于特殊环境下和特殊工程的施工；另一种意见则认为未来的建筑工地可以实现全面的自动化施工，并描绘了一幅美妙的图景，其实前一种意见比较实际，既需要也可能，而且在实际工程中已得到应用。而后一种意见比较浪漫，近似梦景。但是，随着时间的推移，往往一种科学幻想到科学技术飞跃发展的未来，会成为现实，当然，这需要几代人的不懈努力。

结语

建筑行业在支撑中国经济的高速发展中发挥着重要的作用。我国目前建筑行业发展很快，每天都有新工程在全国各地陆续上马，目前施工效率低下、安全事故率高、工程进度慢等是建筑行业面临的普遍问题，这主要是由于建筑企业大量使用人工劳动力、整体机械自动化程度低造成的。在建筑工程中引入机电一体化技术可以大大增加工程施工效率、提高施工质量、降低安全事故率，大大缩短工程施工周期，给企业带来更多的效益。因此加强研究机电一体化技术在建筑工程中的实际应用，具有非常高的实际价值。

参考文献

[1]李鸿艳，机电一体化技术在建筑机械中的应用研究[J].河南科技.2017-09

[2]项光耀，浅谈机电一体化在建筑机械中的应用[J].科技与企业.2016-01