建筑工程中的机电一体化技术

2018-10-26水博

建材与装饰 2018年42期

水博

（广州珠江实业开发股份有限公司广东广州 510000）

1 引言

现阶段，建筑项目的体量与数量急剧增加。在进行建筑工程的施工建设过程中，如果再沿用以往的施工工艺与设备，不仅会导致施工质量的下降以及施工进度控制难度的增加，同同时也不利于建筑行业的长远健康发展。因而，在进行建筑工程的施工建设工作时，要加强智能化、自动化机械设备的应用，提升机电一体化技术的应用效果。这样一来，才能有效提升建筑工程的施工效率与质量，提高建筑企业的经济效益与经济效益。

2 概述

2.1 机电一体化技术的优势

（1）机电一体化技术的安全性能相对较高。目前，机电一体化技术在各个行业中都有所涉及，并且机电一体化产品在较多的领域中有着强大的使用功能，比如相关产品具备监视、报警以及自动保护等功能。一旦设备运行过程中出现电力故障等问题，那么相应的机电一体化产品可以及时的自动启动保护功能，进而可以将施工人员与设备的损害降到最低，同时也有效的提升了设备使用过程中的安全性。

（2）机电一体化水平较高的产品，大多具备良好的生产能力。由于机电一体化产品应用了自动处理信息技术以及自动控制等技术，因而产品与设备的控制、检测功能更加强大，并且设备有着良好的灵敏度与精度。通过将自动控制系统应用到机电一体化产品中，可以确保相关设备启动之后，严格按照设计规程来完成相应的工作，这对于提升机械设备的控制效果有着重要的意义。

（3）机电一体化产品有着更为良好的使用性能，并且在使用范围上更加广泛。通过在机电一体化产品中应用数字显示技术以及程序控制技术，可以有效降低设备上手柄、按钮的数量，这对于提高操作的方便性、改善设备性能有着积极的意义。此外，通过应用程序控制技术，可以降低动作的重复率，进而有效改善设备的使用性能。另外，机电一体化产品的适用范围更加广泛，这主要是因为设备应用了大量的复合技术。

（4）施工机械维护起来更加方便，并且机电一体化设备有着良好的节能降耗效果，可以有效提升施工效率。大部分的机电一体化设备，都具有故障自动检验与监视功能，并且能够自动采取措施进行故障处理。同时，具备储存功能的设备，还能根据事先设定的程序进行工作，进而降低了出错率。比如以往施工时会大量用到老式液压挖掘机，这种挖掘设备并没有应用机电一体化技术，因而，建筑工程施工环节中，无价值能源消耗能够达到70%左右，但是真正用于施工环节中的燃料消耗却不到总消耗的30%，这就表明施工过程中存在着严重的能源浪费问题。通过应用机电一体化技术进行改进，能有效提升液压挖掘机的效能与效率。

2.2 建筑施工机电一体化的发展

2.2.1 半自动化技术

对于半自动化技术而言，它是建筑工程机械施工环节中的一个重要组成部分。在应用半自动化施工机械时，要对使用范围进行分析，并且要对其进行详细的划分。一般来说，可以将施工机械分为作业装置、运行速度以及行走机构自动化。

2.2.2 监控技术

监控功能的实现，需要借助于相应的微电子技术。监控技术主要是对施工机械自身以及外界的施工情况进行有效的监控与控制。施工机械具体运行过程中，其实际状态将在液晶屏幕上进行显示。施工过程中，操纵人员可以按照施工环节的实际需求，通过相应的控制方式来对机械设备的启停运行状况进行控制。现阶段，监控技术与装置主要应用于推土设备、挖掘设备以及起重机、装载机等机械上。

2.2.3 全自动技术

在将全自动技术应用到建筑工程施工环节时，需要借助于机电一体化技术中的机器人技术和相应的部件化技术，进而可以实现对施工机械的相关操作。但是，对于建筑工程全自动化技术来说，并不能要求整个施工环节全部都由机器人进行相应的操作与处理，而是在施工过程中，通过控制人员的相关操作以及机械人所具有的动作程序，进而来完成特定的动作。

2.2.4 遥控技术

随着建筑工程形式逐步多样化，施工难度也在逐步提升。此外，在进行建筑项目的施工环节中，由于现场的环境状况相对复杂，并且施工周期较长，施工期间会出现一系列不可预知的突发问题。因而，可能会对施工人员的安全以及施工质量、进度的控制造成不利影响。为了提升施工工作的安全效果，可以引入遥控技术来完成相应的高危险工作。比如在进行高温、地下施工时，存在着较多的危险因素，这时就可以利用遥控技术进行施工。此外，在进行路桥工程施工时，可能会遇到泥石流、塌方等地段，这时也可以使用遥控技术来完成操纵特定的机械进行施工。这样一来，可以有效提升施工环节的安全效果。

2.3 机电一体化与建筑工程的关系

在进行建筑工程的施工环节中，为了确保机电一体化技术得到有效的应用，技术人员首先要对工程性质进行明确。随着人力成本的不断增加以及机械设备优势的逐步凸显，人工施工方式已经不能适应现阶段建筑行业发展的需要。因而，机械化施工已经成为了施工工作的主导力量。现阶段要加强对电子管理系统的研究与探索，加快机电一体化技术的推广与应用。同时，还要促使机械工程制造领域逐渐朝着信息化、现代化以及智能化的方向发展。此外，理论联系实际，提升机电一体化产品的实用性与适应性。尤其在进行房建工程的施工工作时，要注重机电一体化施工技术的应用，进而实现对建筑工程的实时监测与故障诊断。

3 建筑工程中的机电一体化技术的应用

3.1 在混凝土机械中的应用

一方面，目前在一些大型的混凝土搅拌站中，已经对屏幕显示计量装置的应用引起了重视，同时采用测力传感器来对混凝土的搅拌工作进行控制。通过应用机电一体化技术，不仅可以提高混凝土计量工作的质量，同时也便于混凝土生产质量的提升。另一方面，在进行混凝土配合比参数的控制时，以往主要应用监视仪表、指示灯进行控制，现阶段要注重计算机辅助软件的应用。

3.2 在起重机械中的应用

通过应用机电一体化技术，有效推动了起重机械操作系统的进步。目前，施工过程中所应用的智能起重机配备，大多配备了相应的红外线传感器、微电脑以及超声波传感器等设施。这样一来，就能够对施工现场的障碍物进行有效的躲避。此外，现阶段在建筑工程施工环节中，不同种类的起重机设备大多都装配了电力矩限制器。施工时，通过对电力矩限制器进行相应的调节，可以对起吊重量进行有效的控制。具体施工过程中，当吊臂合成力矩达到额定值的90%，那么设备将会发出及时的警报，当合成力矩达到了100%额定值时，那么报警装置就会发出强警报，这时设备就会自动停止工作，进而提升了施工环节的安全效果。

3.3 在土方机械中的应用

在进行建筑工程施工工作时，涉及到大量的土方工程，通过机电一体化机械的应用，能够有效提升土方施工效率。目前，国外一些发达国家已经应用液压挖掘机进行施工，并且把电子控制技术以及负荷传感系统应用到了挖掘机上。这样一来，极大的提升了设备的性能，提高了施工效率与质量。其中，下图为EX100WDZ主泵液压控制原理示意图，通过应用EX100WDZ轮式液压挖掘机，可以实现对动力装置以及液压系统的全自动控制，并且该设备有着较高的机电一体化程度。但是，在进行设备的故障诊断工作时，要由专门的技术人员进行检修与维护。

图1 EX100WDZ主泵液压控制原理示意图

3.4 在顶推机械中的应用

随着国内经济社会水平的不断发展，我国对于公路桥梁事业的发展越来越重视。目前，在进行大型桥梁工程的施工工作时，往往会用到顶推施工法，以往在进行顶推工作时，主要使用人力来对多个千斤顶进行同步的操作，进而实现顶推作业。但是，这一施工方式不能对施工精度进行有效的控制，并且各个班组之间也很难保证顶推的同步性。因而，要注重机电一体化技术的应用，通过使用电控液压系统来对顶推油缸进行有效的控制。这样一来，不仅可以对整个顶推过程进行有效的控制，同时可以提升顶推环节的精确度。这一过程中，需要用到位移传感器以及压力传感器、激光测距仪等诸多先进的检测设备。