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建筑工程中机电一体化的运用与发展探讨

2021-03-30雷镇

建材与装饰 2021年15期
关键词:机电机械建筑工程

雷镇

(云浮市安美达房地产开发有限公司,广东云浮 527300)

0 引言

机电一体化技术是建立在机械、电子、微电子技术基础上的综合工程机械工艺,电子等机电技术在现代工程机械机理中占有重要地位。这是实现工业机械制造业持续变革和创新的技术模式,是机械工业全面发展的一个模式。

1 机电一体化技术与建筑工程的关系

为了将机电一体化技术应用于建筑工程,就必须弄清工程的本质,对其进行全面的分析。如今,工程建设已逐渐退出历史舞台,机械化施工已成为降低人工成本、提高效益的重要手段。该系统的开发和应用,推动了机电一体化的发展,为实现工程机械的信息化、现代化、智能化奠定了基础。机电一体化技术的应用,促进了建筑机械行业的健康发展,目前建筑机械行业正逐步走向技术集成模式。施工中采用先进技术,在很大程度上满足了人民群众的生活需要。工程建设,尤其是小高层建筑,其工程设备运行状态的实时动态监控和主要故障的检测与排除,在很大程度上方便了人们的生活。该电控设备在施工中具有高效、经济、安全的特点,施工要求也为工程机械发展提供了广阔的市场。从调查结果看,我国进口工程机械的数量和质量都在不断增加,其原因在于建筑的快速发展,两者相互促进[1]。

2 机电一体化技术的功能

2.1 降低劳动强度

为了满足一定的施工技术要求,在设计过程中,只需要很少的人力。另外,在设计完成后,模型可根据不同的施工要求而随意更改。机械电子技术可以有效实现建筑构件的创新设计,实现产品的自动化、快速、智能化,极大地提高了建筑产品的创新开发能力。机电一体化能实现机械作业过程的自动化或半自动化,有效地降低劳动强度,提高施工效率。此外,自动机械控制系统精度更高,误差更小。机械与人工的有机结合,实现了机电一体化,既保证机械设备的高精度、高效率,又保证人为控制和反标准化的使用。

2.2 监视和报警

监测系统是工程机械系统中较为成熟的系统,已广泛应用于挖掘机、推土机、装载机等领域。该系统能够有效地实现对机械设备的实时监测,准确判断工程故障。如有故障,可自动报警,以便维修人员及时采取相应的维修措施。另外,图像还能传递一定的机械结构状态,从而保证机械的效率和寿命[2]。

2.3 节能减材

在建筑工程中,原机械设备的具体应用,造成燃料浪费,施工效率低,发生故障的可能性大,增加了一定的材料、人力和财力成本。采用机电一体化技术可以有效地提高大型机械的利用率。因为大部分工地都是在户外环境,如果天气比较恶劣,就会影响到施工程度,而采用机电一体化技术可以实现远程控制,可以有效地避免这种情况的发生,避免浪费大量的人力和时间。

3 机电一体化技术有效应用的前提条件

在建筑工程中进行机电一体化系统的开发,通过功能测试,其基本功能满足建筑工程的相关要求,可以清楚工程机械的特殊性,从而进一步优化、完善相关机械。以不降低现有机械性能为前提,通过优化改进的基本准则,使设计合理化、改进,提高了机械的安全性和施工过程的效率,适当简化了控制系统的操作方式,使其简单化。机电一体化系统还能对安全及相关任务进行分析;施工过程中,按照可靠性设计方法,可进行适当的冗余设计等技术安全改进,提高完成任务和故障诊断的软件设置。对多个复杂系统进行整体优化,可以把控制简化为一组数控系统,使应用开发比较困难,操作控制比较简单。施工过程中的工艺灵活性也相应提高,相应的技术设计也能发挥相应的作用。

3.1 建立并改进技术管理标准体系

人类活动中,管理是不可或缺的解决方案,要加强对建筑施工企业的技术管理,完善机电一体化技术管理标准体系,加强对机电一体化施工技术强制性标准的培训,提高建筑施工企业的安全生产水平。对整个施工项目,要从上到下,从大到小进行有效的机电一体化施工技术管理,提高机电一体化施工水平,做到高标准、高规范,全方位管理。对于违反机电一体化标准的施工单位,要严肃处理,决不姑息。努力学习各种机电一体化知识,提高自身素质,减少工程施工中的差错,确保工程施工质量、施工效率和施工水平。

3.2 机电一体化小组人员培训

能根据工程各方面所需的机电一体化技术进行施工,为相关人员的应用做好充分准备,对进度有清晰的了解,集团主管建筑工程及机电一体化方面的领导能有针对性地了解机电一体化系统的应用方法及施工进度,以便进行有效的机电系统调整等。管理人员能通过指定施工队汇报机电一体化技术的进展,有针对性地掌握施工项目的各个方面。

4 建筑工程中机电一体化技术的应用

4.1 机电一体化技术应用于起重机械

随着现代科技的发展,提升机作业系统逐渐向知识化方向发展。现代智能吊车配备红外线、微型计算机和超声波传感器,能迅速发现影响工地的障碍。移动式起重机属于电子控制传动,它的外伸部可自动检测,有效防止泥浆流失,避免材料浪费。目前在建筑物上广泛使用的各种类型的起重机,都装有超过额定扭矩限制器,可以向中央的吊车控制系统发出报警信号来调节吊车的运行。此外,该装置还可以发出报警信号。多个塔同时施工,一般每座塔必须安装防撞箭头,遇有碰撞危险时,防撞器能立即报警,并自动将塔机提升器减速。有效地避免了塔吊臂与建筑材料、机械设备的碰撞,使塔吊坠落地面,造成伤害事故[3]。

4.2 混凝土机械的使用

首先,在一些大型混凝土搅拌站中,对屏幕显示式计量装置的应用引起了关注。混凝土搅拌工作由力传感器控制,采用机电一体化技术,不仅能提高混凝土的计量质量,而且有利于提高产品质量。在混凝土配合比参数的控制方面,过去主要是用监控仪器和指示灯来控制,现在注意使用计算机辅助软件。

4.3 隧道施工工程

双盾构隧道衬砌施工技术是上海现代研究机构提出的一项施工技术。巷道衬砌时,需要预先定制管片,最后对管片进行有效的拼接。板装配时,装配人员可利用机电一体化技术的精确度,按照有关操作步骤进行工程施工,让相关机械从下往上装配板底部,再将两侧的板与底部连接起来,最后完成拼装进行封盖操作,最后安装柱模块。采用隧道施工机电一体化技术,不仅能大大节约隧道施工所需的时间,而且能有效地减少整个工程的总投资,提高施工精度和相关效率,有效地避免施工过程中大量浪费施工资源,解放部分劳动力,缩短施工工期。

4.4 装配地板

楼板组件安全运到施工现场后,由于楼板选择性高,因此施工中,吊车及其他相关机械设备必须用于提升。利用机电一体化技术,在相关机械的运行过程中,可对机械设备进行良好的控制,使地板构件在稳定状态下达到水平提升,避免在提升状态下损坏构件框架,然后以平均速度将构件移动到插入点附近,然后大致对齐,以便提前画好基线,进行楼板外墙施工采用机电一体化技术,确保构件准确到达预定位置,从而保证楼板拼装施工的有效性[4]。

5 机电一体化发展前景

5.1 数字化

网络技术的迅猛发展在20世纪后期给世界带来了巨大的变化,同时也对机电一体化技术产生了重要影响。随着网络的普及,各种网络远程监控技术应运而生。举例来说,许多配有现代数控机床的数控系统都具有以太网接口,可直接与企业内部网络相连,实现加工流程一体化。生产环境与企业级ERP系统的集成,当然,还需要进一步通过企业骨干通信网络来实现。基于这种方法,企业之间的网络可以通过Internet实现。此外,基于PC机的数控系统还可通过调制通讯软件实现与因特网上的远程诊断。可见,遥控终端装置本身就是机电一体化产品,家用电器的现场总线和局域网技术使其网络化成为可能。通过家庭网络,将各种家电连接到以计算机为中心的综合家电系统上,使人们在家中充分享受到各种高科技带来的好处。所以,机电一体化产品并无劣势,应该走向网络化。

5.2 人性化

传感系统的集成与智能化极大地推动了机电产品向知识化方向发展,使其能够进行判断推理、逻辑思考、独立决策等,开发出智能机器人、智能医疗设备、智能检测设备等。能够采集、处理和识别信号,能独立完成复杂的任务。与普通工业机器人相比,其移动性强,适用范围广。这个世纪将会发展出具有仿人肢、灵巧手、双眼视觉、力觉和触觉的仿人智能机器人。电子机械产品的最终使用者是人,怎样让机电产品具有智能性、情感性、人性化,越来越受到人们的关注。机械和电子产品除了完美的性能外,还需要颜色、造型和环境的协调,对人们来说,使用这些产品是一种艺术享受,就像家用机器人的人机一体化一样。

6 结语

机电一体化领域的多学科趋势有助于实现机电一体化、系统传感器技术和其他高科技新技术,而生态与知识建筑与电气机械的一体化主要表现为建筑工程的自动化在特殊或不利条件下进行,特别是促进建筑挖掘和运输。在中国的机电一体化应用必须适应国内工程技术的发展现状,在先进技术和先进生产力的指导下,逐步探索符合中国国情的发展道路。

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