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1建筑機械自動化應用技術實例分析

通常情況下自動化建筑機械設備主要分為兩類：第一類—僅作業裝置自動化，如瀝青混凝土攤鋪機熨甲板的自動找平控制系統；第二類—整機自動控制及機群施工系統控制，例如混凝土噴射機器人、隧道挖掘機器人、高層大樓全自動施工系統等。第一類技術的應用主要是單項自動化技術，主要是：1）變頻控制技術。變頻器，通過改變電源的頻率、降低電壓來調整點擊的轉速的一種機器，它可以有效的降低能耗，提高機械自動化的控制水平和檢測水平，從而提高生產率和產品的質量，極大的滿足施工工藝的要求。2)高速度、高精度操作技術。3)移動機能——液壓傳動用的液壓比例技術。對于第二類自動化建筑機械的關鍵技術在于綜合自動化技術，主要是：傳感器技術(視覺、聽覺、觸覺傳感器等)；高度判斷智能技術、遙控技術、導向技術、全球衛星定位系統GPS等、可靠性技術(耐振、密封，抗干擾性能)、自動化、機器人化的相關技術和系統技術；相關的材料和元件開發技術。

1.1自動化壓路機在水庫大壩的混凝土澆筑施工中壓路機是最常用的機械設備，當前的自動化壓路機的機械設備中已經引入了檢測裝置、數據處理裝置、中央控制系統、遠程通訊裝置等功能。在實際的施工中可以采用光波距離測算儀和機載自動跟蹤儀進行工作位置的測定，實現作業過程中以預設的地面基準點為依據，然后將測得的位置數據在通訊模塊的作用下傳輸到中央控制系統，這種系統的作用主要是將設備的位置信號轉換成設備的控制指令信號，通過無線通訊技術的形式進行調整和校準設備，從而精確的完成一系列的大規模的壓實作業。

1.2推土機、挖掘機作業的自動化推土機、挖掘機等一些建筑土方施工機械的自動化改造在很大的程度上提升了施工質量和施工效率。1976年研制成功的以開關系統為基準的反饋控制系統，這是最早在挖掘機的鏟斗和推土機的鏟刀上使用的自動化控制裝置系統，投光器、感光器和控制系統構成該系統主要結構，但最終由于裝置本身存在的速度響應問題未能在施工中得到推廣和應用。但隨后的的KOMATSULaserlevelingsustem系統實現了在推入機作業施工平整度誤差保持在3cm以內的車速為5Km/h，這是由日本學者北郁夫研究開發的，并因此獲得了良好的效果和使用技術。自動技術在建筑機械領域應用的另一個典范是液壓挖掘機的激光自動掘削系統的應用和推廣。該系統結構上由自動直線加工系統和激光系統兩部分組成，激光系統可以檢測出設備的車體高度，激光感光器可以測出作業面的位置，然后將測得的綜合信息傳輸給自動掘削系統，通過綜合分析系統將該信息和各傳感器信號形成對各電磁比例閥的控制指令，最終實現對各油缸的控制和檢測。

2建筑機械自動化控制的關鍵技術分析

在施工作業的過程中，建筑機械的施工主要在地形比較復雜，作業環境比較惡劣的情況下進行的，因此要保證建筑機械的自動化操作，首先要在這些機械設備的關鍵技術上有所突破和發展。

2.1建筑機械的機身位置識別技術建筑機械位置識別技術是通過機械的自身設備自動的辨別自身所處的位置的能力和技術，這種技術的實現主要是通過機械自身的內部的位置識別技術和外部位置識別的兩種識別方式。運用速度傳感器和回轉式角傳感器相互配合來實現內部位置的識別，然后檢測機械行駛的路徑數據，將測得數據反饋到計算機中心后根據運動和方位的變化獲得設備所處位置相應的數據方式；通過超聲波或電磁波，依賴于在施工現場預先設定的幾個位置基準點來實現外部的識別方式，確定機械設備所處的位置。

2.2位置誘導機能位置誘導機能是以機身位置識別系統的反饋數據為依據，以機械設備在實施作業過程中按照預先設定好的作業路徑進行作業，適時的校準或消除與預先設定作業路徑誤差，組成的整個閉環控制技術系統，如果偏離了既定的路徑的建筑機械，機械設備啟動自動復位功能，從而可以最大限度的恢復到既定路徑，這種系統可以保證設備在原有的基礎上對位置、速度、方向均能夠實時的矯正和恢復。

2.3作業對象識別與評價技術建筑機械實現自動化最重要的一個基礎功能就是識別和評價作業的對象。例如安裝在液壓挖掘機鏟斗上超聲傳感器可識別巖塊、土方、沙石等形狀的物體。這樣就可以為后續的施工作業提供信息和數據。

2.4安全保障機能建筑施工一般會動用大量的各種類型的施工設備和機械，建筑場地的大量的建筑材料的堆放和作業器具的放置，這些障礙物給建筑設備的施工和運行帶來了較大的施工困難。因此，為了確保運行中多臺施工機械設備的同時運作和工作，并保證每個機械施工工具有效的工作，必須設置一整套識別、報警和停止作業的、保證安全域的誘導控制系統機能。

2.5機群協作控制技術在眾多的機械設備中進行聯合作業的設備機械相當多，因此要實現機械設備的自動化就必須要有一整套的能將各個機械設備的位置和運行軌跡、工作狀態等情況進行實施檢測和控制，通過檢測控制得到的數據，及時反饋到中央控制室內，在中央控制室內通過計算機的綜合分析和處理設計出最優化的分派方式，然后形成有效的作業指令傳輸到各個機械設備中去，機械設備接收到作業指令之后進行全方位的安全的施工和作業，保證整個施工現場的施工作業系統正常有序進行。

3我國建筑機械自動化的未來發展分析

面向施工規模巨型背景下的建筑機械自動化情況，建筑物的大、超高、重使得建筑機械越來越大，如超深地下工程、超長隧道、大型水利工程、大跨度橋梁等。建筑工程的高級化主要展現是：高級公路、高速列車、高級精美的建筑物等。這些都要求建筑機械綜合集成自動化才能保證實現工程的高速化發展。為了提高機器的生產率和通用性，必須增加和擴大機器規格系列，隨著規格的增加，作業時間將縮短，生產率會提高。在國外為迅速滿足用戶的廣泛需求，已經生產出來微型挖掘機，它取代普通挖土機可以在狹窄的地方以較高生產率低能耗卓有成效地工作。建筑機械自動化必須以人為本，保證建筑機械的操作讓施工各方都能滿意。

4結語

隨著科學技術的不斷發展和變化，世界各國的建筑機械的自動化發展取得了一系列的喜人成績。在未來計算機技術的大力應用下，必將推動建筑機械向更加智能、更加高效、更加便捷，自動化程度更高的方向發展。

作者：陳來慶單位：廣東建禾建設集團有限公司