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大中型建筑机械技术现状、发展趋势与高新技术需求漫谈

2015-10-21冯广栋

建筑工程技术与设计 2015年19期
关键词:发展趋势现状

冯广栋

摘要:当前,建筑施工机械化不断发展,在施工的过程中应用了各种大中型机械设备,对于其安全性以及经济性和可靠性等方面的要求也在不断提升。本文针对大中型建筑机械这一问题,对其技术现状以及发展趋势还有高新技术需求等进行详细阐述。

关键词:建筑机械技术;现状;发展趋势;高新技术需求

当前,我国建筑工程技术处于不断发展之中,而工程机械也逐渐实现智能化以及电子化和系统化等,在未来必将实现人性化和环保绿色化等。当前,我国建筑工程机械快速发展,但是还没有实现现代化,需要对其技术进行不断分析和研究。

一、技术现状分析

由于各种高新技术快速发展,建筑机械逐渐走向新的阶段,从当前情况看,技术现状主要表现在以下几个方面:

第一,关于机电一体化。这一技术就是通过机械技术以及电子技术还有传感器技术和液压技术等结合起来构成的集成技术。对于建筑机械来说,利用数字泵以及数字缸还有伺服电机等能够满足施工的要求。在建筑机械中已经普遍应用了这项技术,这样动力执行装置就能够与检测和控制装置等结合起来。另外,对于工作装置来说,实现了功能多样化。对于建筑机械而言,其工作装置功能多样化,能够在一定程度上降低成本,并节约社会资源。其技术核心就是科学设计液压系统以及机械结构,确保多种作业的完成。工作装置实现多样功能,能够在减少成本的基础上将自身效能充分发挥出来,对于那些场地比较狭窄且需要多种作业同时完成的工程比较适合。

第二,关于机械自动化。从当前情况看,在很多大中型机械中也普遍实现了自动化,且自动化程度不断提升。其优点主要包括以下几点:首先,自动控制能够有效满足高精度的相关要求。其次,自动控制的操作比较简单,不再需要太多的人员进行操作,使得劳动强度大大下降。再次,一些人力无法实现的操作可以通过自动化实现[1]。比如,在对混凝土进行输送的时候,如果需要在江河之中对大桥进行建设,那么采用传统简易搅拌机加人力的方式是无法达到施工要求的,如果利用了泵车技术,那么只需要人力操作发动机就能够实现操作。

第三,为智能化以及信息化的实现打下了良好的基础。对于建筑机械来说,智能化就是在对机电一体化以及自动化进行应用的同时,通过记忆以及运算还与推理等技术,确保机械能够对外部事件进行及时感知,同時作出相应的反应。信息化就是机械能够和外部通信,同时结合相关信息进行反应。比如,混凝土搅拌站主要是通过单板机,达到自动配料以及搅拌还有运输的功能,它能够自动判断原料数量以及搅拌速度还有故障诊断并加以排除。后来,在建筑机械中开始采用计算机技术,比如,对于输送泵车来说,采用了臂架控制系统,对于塔式起重机来说,采用了安全监控这一系统。另外,车载信息系统,主要通过全球定位系统以及网络技术还有无线通讯技术等达到远程监测以及资源共享的功能。再比如,智能化以及信息化还表现在能够对发动机具体输出功率进行判断和控制,确保和工作装置之间实现良好的匹配,从而使其经济性能得以提升。比如,对于3516B发动机,安装电子调速器以及电子燃油喷射的相关装置,结合不同的工况对气缸在喷油时的具体喷油量进行有效控制,从而保证燃油的燃烧完全与高效,减少废气排放。

二、发展趋势

第一,更加安全和舒适。人员安全和健康是当前比较关注的一个问题,需要尽可能减少职业危害,所以,在对建筑机械进行设计以及制造的时候,需要通过工程学的相关原理,确保人员在操作的过程中不会受到伤害,同时还要保证安全性和舒适性[2]。

第二,确保环保性。对于大型以及中型建筑机械来说,其功率比较大,产生的噪音大,容易造成环境污染。而环境问题已经成为国际上的一个关注重点,因此,建筑机械在发展的过程中,必须要保证环保性能与相关标准要求相符。

第三,确保高效节能性。对于建筑机械来说,其耗能比较大,而当前能源比较紧张,为了实现节能的效果,需要确保工作装置上受到动力机的能量作用能够尽可能都是有用功。

第四,逐渐实现智能化以及信息化。未来的建筑机械必将实现智能化以及信息化,对作业方式进行改进,对作业条件加以改善,确保自动化的具体范围以及程度,使施工质量得到保障。

三、关于高新技术需求

从上个世纪80年代开始,通信技术以及信息计划还有机电一体化和计算机采集控制技术等被应用在不同的领域,发挥了比较高的作用,是公认的高新技术。对于大型建筑机械以及中型机械来说,一般都是移动式,技术配置的具体空间是比较有限的,且在载体体积以及可靠性方面的要求也比较高,在对机械技术结构进行改造时的要求也比较高。

对于单片机来说,具有短小轻薄的特点,能够有效实现控制作用。从上个世纪90年代之后得到了广泛的应用,比如,研制出安全监控系统,应用在塔式起重机上,臂架控制系统被研制出来后应用在输送泵车上,协调和控制系统被应用在土方机械。从当前情况看,很多高端的技术主要的核心就是机电一体化以及单片机技术,这样能够在一定程度上使得施工作业实现智能化。可是对于低性能的单片机来说,其软件资源以及硬件资源是比较有限的,难以使机械实现全面信息化以及智能化,且开发比较困难,没有良好的通用性。

对于建筑机械来说,若是采用了一定的信息技术以及智能技术,并对其动力装置以及传动装置还有工作装置等实行机电一体化,就能够达到良好的检测以及控制与通信等功能。对于大型建筑机械以及中型机械来说,为了保证其安全舒适性,并确保机械环保达标,实现高效节能以及智能化作业,需要结合智能化以及信息化等技术的微电子产品。从上个世纪末开始,出现了功能比较强大的嵌入式系统,其运算以及控制作用都比较强[3]。这一系统的主要构成包括:一是硬件层,其主要构成包括嵌入式微处理器以及通信模块还有人机接口和存储系统与I/O接口。其中操作系统以及应用程序是能够在存储系统中得以固化的。二是软件层,其主要构成包括实时操作系统以及网络组件还有文件系统和图形用户接口。三是中间层,它的位置在硬件层以及软件层两者之间,能够隔离系统软件以及底层硬件,这样底层设备相关驱动程序就和硬件之间没有什么关系。其主要构成包括硬件抽象层以及板级支持包。四是功能层,它是在实时操作系统基础上进行开发的相关应用程序,能够完成应用的具体功能。对这一系统技术进行应用,能够通过其中的操作系统以及网络组件等,对计算机资源以及网络信息资源等加以共享,从而形成智能化以及信息化的系统,将通信以及就控制还有检测等结合起来。利用动力装置以及传动装置与工作装置等进行互相配合,从而使建筑机械实现安全舒适性以及环保达标还有高效节能与智能作业等各个功能。在对建筑机械采用嵌入式系统的时候,可以对模块集成式加以利用,其主要构成包括嵌入式系统的中央处理器模块以及人机交互模块还有检测模块和控制模块与通信模块等。

四、结语

对于我国建筑工程来说,机械设备必将代替人工,当前,我国建筑行业处于不断发展的阶段,建筑机械也得到了较大的进步,可是和发达国家之间还存在比较大的差距,因此,需要对当前的技术形势进行正确认识,并引进科学技术,确保建筑机械更高的水平。

参考文献:

[1]张士勇. 现代工程机械发展趋势分析[J]. 科技风,2010,(21):181-182.

[2]张彬. 论机电一体化技术在现代工程机械中的应用与发展[J]. 现代商贸工业,2012,(05):180.

[3]王亚杰. 论我国工程机械发展趋势[J]. 改革与开放,2009,(09):118.

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