建筑机械设备自动化现状和关键技术的探究

刘书华

摘要：随着我国经济的快速发展，建筑行业发展迅速，人们对建筑施工越来越重视，所以在建筑施工过程中，施工应保证建筑具有安全高效、优质、省力和舒适的的特点，建筑工程中机械设备是必不可少的，过去的建筑机械是手工操作，使得工人的劳动强度增加，从而降低生产效率。本文对建筑机械自动化的现状与关键技术进行研究与分析。

关键词：建筑机械设备；自动化；关键技术；探究

一、建筑机械自动化技术的应用现状

我国的建筑机械自动化技术起步比较晚，但是改革开放以后，城市化进程速度加快，建筑机械自动化技术广泛的应用在建筑施工中，但是现在我国的建筑机械这边品种少、缺点多、维修费用高等，使得我国建筑机械自动化无法顺利进行，所以通过机械自动化技术发展来促进建筑行业发展是十分必要的，建筑机械自动化分为工作设备自动化和整机主动操控及机群施工体系操控，工作设备自动化主要用于沥青混凝土摊铺机熨甲板的主动找平操控体系等，而整机主动操控及机群施工体系操控用于混凝土喷射机器人、高层大楼全主动施工体系等。

1.自动化压路机

压路机是水库大坝的混凝土浇筑施工中所用的主要设备，当前其自动化技术方面已经引入了检测装置、数据处理装置、远程通讯装置和中央控制系统等功能模块，可以实现作业过程中以预设的地面基准点为依据，采用光波距离测算仪和机载自动跟踪仪进行工作位置的测定，然后将测得的位置数据通过通讯模块传输到中央控制系统，该系统可将设备位置信号转换为设备控制指令，以无线通讯的形式调整和校准设备，从而精准的完成一系列大规模的压实作业。

2.推土机、挖掘机作业的自动化

推土机、挖掘机等建筑土方施工机械的自动化改造会很大程度上提升施工质量和效率土。最早在推土机的铲刀和挖掘机的铲斗上使用的自动化控制装置是1976年研制成功的以开关系统为基准的反馈控制系统，该系统由投光器、感光器和控制系统构成，由于装置本身存在的速度响应问题，最终未能投入实际应用；但随后由日本学者北郁夫研究开发的KOMATSU Laser leveling sustem实现了在推入机作业中车速为5Km/h时，施工平整度误差保持在3cm以内，因此获得了良好的效果。

二、建筑机械自动化技术的关键技术分析

1.機身位置识别技术

施工中机身的位置识别技术十分重要，通过这项技术建筑机械可以准确的识别自身所在的位置，以保证各项施工的顺利进行，对于机身识别方式有两种，一种是内部位置识别，这种识别方式速度传感器配合回转式角传感器，对数据进行检测，然后有计算机中心接收检测数据，根据数据的变化判断机身的位置。还有一种是外部位置的识别，以施工现场预先设定的位置为基础，判断机身位置依赖建筑机械设备完成。

2.作业对象的识别和评价技术

建筑机械工作时，识别作业对象技术实现自动化，保证施工顺利的进行。判断与决策机械作业方式时，主要依赖作业对象识别与评价技术，在作业对象识别与评价技术的作用下，将相关的信息反馈到计算机中心，然后对施工对象能力进行评判，以保证各项施工的顺利进行。

3.安全保障的机能

在建筑施工过程中会使用到各种类型的施工设备，加上大量的工作用具和建筑用材等障碍物也会存在，这无疑增加了建筑设备施工运转的困难。要想保证运转中的设备不会互相干扰且还可以保证高效和谐的运转的话，就只有引进一套集报警、辨认、中止工作和安全域断定的诱导操控机能了。

4.机群协作的操控技能

建筑机械设备要在联合工作的现场实现主动化的话，就必须要对各个工作设备的具体情况进行实时的监测，然后反应给中央操控室，中央操控室核算后就会拟定出最优化的分配形式，构成工作指令后传送到运送车辆或各个的设备，运送车辆或机械设备在接收到工作指令后可以根据指令来工作的全过程、全方位的操控体统。

三、我国建筑机械自动化发展的方向

1. 重视国外先进机械自动化技术的引进和利用

国外建筑机械自动化技术水平高于我国，我国在研究开发过程中应该重视国际先进技术和经验的引进，并根据需要进行创新。在新的时期，特别是随着经济全球化的进行，市场竞争会更激烈，这便要求我国必须重视加强研发的力度，并根据实际需要创新。

2. 施工规模巨型化的建筑设备自动化

随着社会经济发展，建筑物也呈现出高和大的特点，这也给施工带来一定的困难，施工规模也在不断扩大。比如大型水利工程、超长隧道、超深的地下工程以及大跨度桥梁施工规模便比较大。想要提高施工的自动化水平和施工速度，需要建筑机械综合集成自动化的实现。此外，还应该采取措施提高机械的通用性和生产率，随着规格不断增加，生产率也会有明显提高，作业时间也会缩短。比如微型挖掘机，其能够满足用户多方面的需求，在狭窄的位置中，生产效率比较高。

3. 建筑机械自动化过程中必须重视安全和绿色

随着城市化建设的进行，建筑行业有了较快的进步，但是建筑机械设备比较落后，和物质文明发展不适应。建筑工程建设过程中，破坏了城市原有景观，甚至出现了一些不必要的建筑安全事故，导致财产损失和人员伤亡的出现。这便要求在建筑机械自动化发展过程中，必须重视安全，切实做到以人为本，重视操作者的安全和利益。此外，在建筑工程建设中，还应该重视绿色环保，保护周围的景观，避免出现不必要的安全事故，维护人们的生命安全。

4. 改善司机劳动的环境

建筑机械自动化的一个重要方向便是改善司机劳动环境。在自动化机械设备中应该用宽敞舒适的大玻璃司机室代替以往的狭小的司机室，让司机工作时更加舒适。提高司机室的隔音效果，将低噪声的发动机使用进去，这样司机工作过程中受到的影响会比较小，这对司机的身心健康非常重要。所以在建筑机械自动化发展过程中需要重视司机劳动环境的改善。

四、我国建筑机械自动化的未来发展分析？

面向施工规模巨型背景下的建筑机械自动化情况，建筑物的大、超高、重使得建筑机械越来越大，如超深地下工程、超长隧道、大型水利工程、大跨度桥梁等。建筑工程的高级化主要展现是：高级公路、高速列车、高级精美的建筑物等。这就导致建筑机械逐渐向集成自动化发展。为了让机械能够发挥更多功能、完成更多是生产，不仅要提高机器规格，更要研发动力，将作业时间缩短。国外已经有微型挖掘机被发明出来并投入使用。微型挖掘机比正常挖掘机在狭窄的区域更能高效运作，而在占地面积上也有优势。建筑机械自动化必须以人为本，保证建筑机械的操作让施工各方都能满意。

结语

建筑机械设备自动化技术应以减少资源浪费为前提，提倡建筑行业使用建筑机械设备自动化技术，促进建筑行业健康发展，对于建筑机械设备自动化技术的应用，需要提供相应的资金作为保障，推动建筑机械自动化技术的创新，促进建筑行业的生产效率，使得机械设备自动化发挥出其作用。

参考文献

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