摘要:自动化技术指在无人干预的情况下,机器或装置等能按照预订的程序或指令自动控制操作的技术。由于高层建筑施工存在较大的技术难度和安全隐患,传统的人力施工已无法满足现阶段日益发展的社会市场,由此自动化施工技术逐渐取代人力施工被用于高层建筑工程施工中。
关键词:高层建筑;自动化;施工系统;发展与应用
引言
随着社会经济和科学技术的发展,建筑产业应用先进自动化技术来的现象越来越广泛。基于各种自动化技术,高层建筑自动化施工系统逐渐发展起来,其能有效提高高层建筑工程的生产力和产品质量,解决劳动力短缺和安全风险等诸多问题。因此,高层建筑自动化施工系统发展与应用具有十分显著的研究价值和社会价值。
1高层建筑自动化施工系统的优势
高层建筑自动化施工系统的优势主要涉及到以下方面:(1)保证高层建筑施工的高效性和协调性。高层建筑自动化施工系统凭借先进的自动化技术,可以构建建筑管理平台,将建筑相关信息在平台上保存、显示和管理,从而精准控制施工过程各机械系统的运行,监督各环节的施工情况,实现统一管理情况,达到增强施工效率、协调施工程序的目的。(2)有效提高施工质量。先进的自动化技术能够让机械更具良好的思维能力,实现推理能力和决策能力的大幅度展现,可以实现许多人工无法完成的操作,并且大幅度提升施工精度,从而大大提升产品生产质量和生产效果。(3)降低人工投入,有利于施工安全管理。高层建筑自动化施工系统利用机器代替人力生产,可消除工人在高层施工过程中的安全隐患。同时,自动化系统擅长数据分析,可以很快找到设备故障数据,从而及时修复故障,保证机械设备的正常稳定运行,从而大大加强施工安全管理。
2高层建筑自动化施工系统的应用
2.1外墙工作
施工自动化技术在高层建筑外墙工作上主要体现在清洁、检查和维护等方面。针对其工作性质,研究大多围绕攀爬机器人、清洁机器人和检查机器人展开。高层建筑外墙攀爬机器人的核心技术主要包括黏附方法、运动方式和步态方式等。其中真空抽吸一直是高层建筑攀爬机器人最常用的黏合方法之一,采用仿生概念,通过模仿壁虎的腿和腰部,开发出具有五连杆机构和单活塞机构的攀爬机器人,使其具有快速攀爬和重载的特点。清洁机器人自2000年以来一直是研究热点,其研究主要集中在机构设计、安全防护、清洁机制和控制策略等。
2.2高层消防自动化系统
首先是消防用设备配置。一般来说,高层智能建筑中的设备总体规模较大,所以电气结构也非常复杂,这为自动化消防系统的设备配置增添了难度。为此,工作者应当深入了解高层建筑中的各项系统设备配置结构,并根据实际情况,来设置相应的消防设备,保证自动化消防系统的运作能够契合高层智能建筑的整体结构。从目前来看,自动化消防系统设备类型主要分7个方面,即报警、自动灭火、手动灭火、防排烟、通讯、照明、其他,其中包含火灾报警设备、漏电报警设备、自动喷水设备、正压防烟设备等众多设备,作者应当抓住重点部分,清晰的梳理出各个结构部分对消防的需求,然后在此基础上,构建一系列合理的设备配置框架,同时,管理者要及时发现设备配置中问题,并进行有效的整改,强化自动化消防系统的建设质量。其次是消防电源配置。消防电源是保证高层智能建筑自动化消防系统正常发挥作用的重要因素,因此,工作者应当构建出一个安全、可靠的消防用电源系统,确保消防系统能够有条不紊的运作,强化高层智能建筑消防系统的稳定性。在消防电源的配置上,工作者为了保证其稳定性,通常需要采用放线式线路进行供电,同时在备用电源方面,应确保电源切换时间不超过30秒,使自动化消防系统能够长期保持备战状态。
此外,工作者需要根据整体消防体系中包含的分支系统职能,以及相关的用电设备情况,实现电源的集中联合控制和显示,简化电源相关的操作,优化自动化消防系统的使用性能。针对电源负荷情况的把控,工作者要保障消防用电源具有较强的可靠性、短时性、灵敏性和常备性,如果是一类的高层建筑,电源负荷就要满足一级要求,二类的则要满足二类要求。
2.3数据采集与传输子系统
此系统主要包括数据采集模块、定时模块、无线传输模块等几部分,其中数据采集模块主要是将静力水准仪传感器所输出的电流信号转变成为电压信号,之后通过AD转换器进一步转变成为数字量,最终利用光电耦合器由CPU读出而实现数据采集;无线传输部分依托MODBUS协议与物联网云平台连在一起,经过在平台上构建设备和设定有关的传感器,然后把此模块与计算机连在一起,对参数进行设定,把DTU登录包与服务器有关数据依照TLINK云平台上设备数据要求加以设定,之后就可以通过远程数据监控界面进行相应信息的监测。数据采集技术指标:(1)数据采集频率:表面位移监测最高可达到每秒采集一次数据,但在实际应用中,我们每6个小时给出一个变化量;层沉降、测斜、孔隙水及表层沉降监测可以每天一次,也可增加频率,根据实际需要设定;(2)测点自动连续采集时间:太阳能供电系统在全阴雨天气下有效工作时间大于两个星期;(3)数据传输:以手机网传输为主,通讯困难区域自动切换为北斗多卡传输方式,确保实现全天候不间断的数据传输;(4)自动化测量精度指标:采用固定安装的高灵敏度传感器,高程及位移的最小观测量为毫米级;(5)测点埋设深度:根据地质资料情况,一般打到基岩为止,若基岩较深,通常30m以上;(6)自动化监测系统平台:基于B/S结构,在具有互联网环境的终端上实时获取各观测目标的变形信息、报警信息等。
2.4视频监控系统与火灾自动报警系统联动控制
只有实时的视频影像传输才能够满足当下的真实需求,例如:火灾探测器检测到火灾险情时,远程终端的消防控制中心不仅可以接收到具体位置的火灾报警情况,还能接收到文字、图形、甚至是声音等其他信息。通常,控制中心可以联动视频监控系统,报警区域的摄像机镜头可以实时传送在相关显示器上,视频刻录系统同时记录。由于现在高清摄像头的普及和应用,可以将视频的清晰度上升到1080p以上,甚至在4K摄像头应用后,可以真正达到肉眼无法看清的地步。这种高清摄像技术,可以查清楚火灾发生的原因以及火灾的发生位置和火灾的发展程度。火灾现场的情况会及时传送到远程的消防指挥中心,通过社区局域网、城市公共网络等向附近人群和住宅发出准确的报警信息,谨防火灾蔓延。同时,控制中心可以调度相应的消防力量,进行火灾救援。同时,这些录制的视频影像可以为后期的火灾总结和原因分析起到至关重要的作用。
3发展方向
自动化产品或技术的开发需要一个漫长的开发周期,而在大多数情况下,研究人员或企业很难独自承担整个周期。因此,需要加强不同从业者之间的横向合作和纵向合作。横向合作指不同学科之间的合作,例如,建筑、机械、计算机等技术人员。纵向合作指科研工作者与社会企业之间的合作,将科研产品运用于工程实践,从而不断改进技术和产品
结语
综上,随着社会经济和科学技术的发展,高层建筑自动化施工系统逐渐发展起来,促进高层建筑施工朝智能化、高效化发展。
参考文献
[1]孙小军.电气工程及其自动化技术在智能建筑中的应用[J].电子技术与软件工程,2019(22):104-105.
[2]张健.智能建筑中电气自动化技术的应用[J].工程建设与设计,2019(5):73-75.