建筑施工与机电一体化

建筑施工与机电一体化

李红波

身份证号码：522124199112263659

摘要：现代建筑施工设备正在从一类机械产品向机电一体化产品发展，集成技术的发展对工程机械产品产生了巨大的影响，对机械的创新发挥了重要作用，使建筑工程机械发展到更高阶段。

关键词：建筑电机；集成技术；

建筑施工与机电一体化的发展趋势是一种集机械工程、电气工程、计算机技术、信息技术为一体的综合性新技术，是对传统建筑机械工程的渗透而形成的。建筑机电一体化技术符合高新技术发展的规律，显示出建筑施工机电一体化高科技领域的强大生命力。建筑生产需要数百万吨的建筑材料才能在平坦的土地上建造一座摩天大楼。为了用工程动力机械将建筑材料运送到指定地点，需要将许多工程机械和电气设备联动起来才能达到这个目的。实现高产出和高效率的最佳途径。建筑施工机电一体化是传统机械设备和高科技电子技术的集成，因此建筑施工机电一体化是物流，能量流，信息流。并成为最好的用于构建生产的工具。

一、机电一体化是工程机械的主要发展趋势

1.1 进一步推广应用微电子技术，实现机电一体化。

MICROELECTRONICS TECHNOLOGY 以先进技术为基础发展起来的影响力最强、影响最广的学科。微电子技术、计算机技术与工程机械的结合，促进了工程机械自动化、机器人化的发展。

1.2 工程机械自动化趋势日益增强，建筑机器人开始进入实际应用阶段。

现在使用程控升降臂正在兴起移动式液压挖掘机、系统控制的混凝土布料臂自动凝固输送泵、用于喷涂各类油漆的移动式关节机械手、建筑工地混凝土地面抛光、建筑立面维护、钢架防火涂料等执行任务的建筑机器人如空气喷涂。

1.3 节约能源，保护环境，实现人与自然的和谐相处

从建筑领域先进技术的应用和发展来看，工程机械的机电一体化是一个重要的课题。 20世纪80年代以来，我国开发了各种机电一体化工程机械产品，但总体而言，工程机械的技术进步仍处在从人工操作向机械使用、半机械化向机械化的发展演变过程中。从全球范围看，工程机械的机电一体化和自动化发展正在兴起，并以此为基础，进一步向工程自动化方向发展。这样做可以节约资源，保护环境，实现人与自然的和谐相处。

二、工程机械自动化程度的分类

2.1监视

通过微电子技术控制机器本身或外部情况，在电子或数字磁盘上显示机器的状态量，并在机器停止时产生或使用声音。这种监控装置广泛应用于推土机、挖掘机和装载机。安装在起重机上的力矩限制器也起到监控作用。可以测量自身位置的先进工程机械（盾构挖掘机等）和可以测量工作目标状态并将其作为图像信息传输的工程机械（各种机器人等）。

2.2 远程操作

如果工作环境恶劣危险（噪音大、振动大、温度高、水下、地下、有巨石风险等），司机必须远程操作机器。

2.3 半自动

实现不同自动化的部分也不同。实现压力、速度、流量控制等自动化，操作装置自动化，部分自动化。

2.4 全自动

也就是说，司机无需驾驶机器，只需操作启动开关，施工机械请根据给定的施工条件自行判断并施工。但是，目前世界上还没有完全不用人的工程机械。

三、工程机械机电一体化的发展

(1).机电一体化土方机械

目前国外的液压挖掘机基本实现了自主控制，应用的是电控负载传感系统。它不仅对发动机和油泵进行电子控制，而且对整个机械动力系统进行电子控制。推土机配备履带打滑控制系统等“自动操作模式选择系统”，持续检测打滑率、发动机输出功率和牵引力，当打滑率超过一定值时自动启动推杆改变。随着电控传动机构和微电子监控系统的应用，80年代中期也出现了机电一体化发动机系统和悬架系统的自卸车（减震器系统可根据行走情况改变，以提高操作舒适性）。

(2).机电起重机械

经济发达国家都在注重智能起重机的研发。智能起重机配备微型计算机、红外线和超声波传感器，可以检测建筑工地上的人员和其他障碍物。移动式起重机采用电控全自动传动，自动传动运行，自动检测液压支腿伸出宽度，防止倾倒。现代各型起重机均装有电子力矩限制器，当起重量与起重臂力矩之和达到额定值的90%时及时报警，达到100%时发出强烈报警，工作将同时自动停止。每台塔吊都装有防撞装置，以防止在大型建筑工地同时使用多台塔吊时，吊臂相互碰撞。相邻塔机的图像显示在电视监视器上，如果检测到有碰撞危险，会立即发出警报，起重机可以自动减速或停止。

四、建筑机器人是机电一体化的最高体现

机器人的应用领域从汽车行业扩展到电子等工业领域。目前，除工业机器人外，正在开发用于水下等各种特殊任务的机器人。机器人、核工业机器人、空间机器人、军事机器人、建筑机器人、服务机器人、微型机器人等。

就其性质而言，建筑行业开发和应用建筑机器人的难度远高于一般工业机械。与一般制造业相比，建筑业有几个特点：

1.在建筑行业，不可能大量生产，因为每栋楼都是以一件为单位生产的，每栋楼的设计和施工方法都不同。

2.由于倒立建筑施工为室外作业，作业条件艰苦危险，环境易变，机器人电子元器件的可靠性和耐用性难以保证。

3.在制造过程中，将工件移近机器人。机器人不需要行走机构，但建筑机器人需要。开发适合施工机器人靠近工作对象的行走机构是非常困难的，尤其是在高低不平、堆满物料、高坡度、台阶和障碍物的施工现场。

五、机电一体化为建筑施工自动化开辟了美好的未来

施工自动化是综合应用自动化技术、机器人技术、构件技术，利用电子计算机进行规划和管理的综合机械化施工方法。建筑工地自动化不仅仅是用功能单一的机器人代替部分熟练工人的工作，但效果并不大，需要考虑到这一点，重建建筑生产系统。由于施工设备具有机电融合的特点，现场施工被认为是一个完整的系统，用于在施工现场实现工厂自动化，类似于制造业中的工厂暖心生产。

国际上对自动化建设有两种说法。一种观点认为，施工自动化只能应用于特殊环境、特殊项目的施工，另一种观点认为，未来的建筑工地可以实现全面自动化施工，我在想，我正在描绘一幅美好的图景。事实上，前一种观点更具有现实性、必要性和可能性，并已应用于实际工程中。后者的景色更浪漫，更像是梦幻般的场景。然而，随着时间的推移，未来技术飞速发展的科学幻想往往会成为现实，更不用说需要几代人的不懈努力才能实现。

六、结论

改革开放以来，随着高新技术的发展，微电子技术、计算机技术、软件技术、传感器技术和自动化技术的飞速发展，信息流已成为机电一体化的主要特征。工程机械机电一体化产品实现了自动化、数字化、智能化，在性能和功能上正在发生质的飞跃。因此，工程机械机电一体化技术是建筑业信息化的重要高新技术，是矿山综合自动化的基础。机电一体化技术在建筑采掘、运输装备的应用和推广中，将极大提升我国建筑生产的综合实力，引领高效、安全、清洁、结构优化的建筑工业生产。我们为此奠定了坚实的基础。

参考文献：

[1]李红艳.机电一体化技术在工程机械中的应用研究[J].河南科技.2011年09期：9

[2]项光耀谈机电一体化在工程机械应用中的应用[J].技术与企业.2012-01.65