试论建筑施工机电一体化

试论建筑施工机电一体化

葛万娟

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摘要：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。

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施工中的应用，极大了提高了建筑工程施工效率、施工质量。建筑施工机电一体化所指的就是施工人员充分利用机器人技术、自动化技术、部件化技术以及电子计算机技术进行对施工的规划、管理的一种综合性的机械施工方法。建筑施工机电一体化并不是单纯的依靠机械去代替技术人员去作业，这种作业方式的效果并不是最理想的，而是在现代施工基础之上建立起来的一种新的生产关系。其具体发展方向主要包括以下几个主要方面，第一，就是在新时代发展下，建筑施工机电一体化的发展趋势越来越明显，高科技、高技术的施工手段将成为建筑工程施工的首选方法。如建筑施工机器人的出现等。具对现阶段的建筑施工机电一体化调查显示，机电一体化技术已经被广泛应用到建筑施工中去，如用于喷涂各种涂料的移动式多关节机械手；系统控制混；凝土布料杆的自动化混凝上输送泵在施工现场进行混凝上地而磨光、建筑物立而检修，以及钢结构防火涂料喷涂等作业的建筑机器人等等。

其次，就是微电子技术进一步在机电一体化中应用，完善了建筑施工机电一体化技术。我们知道，微电子技术是近些年发展起来的一门新兴技术，发展到现在，已经被广泛应用到人类生产生活的方方面面，促进了各行业的发展与变革。其中就包括微电子技术在建筑工程施工中的应用，它不仅完了了建筑施工机电一体化技术，同时也实现了计算机和建筑施工机械的有效结合，极大的促进了机电一体化技术在建筑施工中的应用转型，促进了建筑施工的自动化、机械化发展。

2施工机械的自动化程度分类

2.1监控

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)。

2.2遥控

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。

2.3半自动

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。

2.4全自动

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。

3.1建筑机械机电一体化设备分类

3.1.1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。

3.1.2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。

3.1.3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。

3.1.4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。

3.2建筑机械机电一体化的发展情况。

3.2.1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。

3.2.2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

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。

5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.2021-09

[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.2019-01