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机电一体化技术在建筑工程中的应用

发表时间：2021/5/17 来源：《基层建设》2021年第2期作者：相新泉

[导读] 摘要：机械和微电子技术构成了机电一体化，主要通过高新技术改变机械的结构、材料及性能，从而有效实现机械精度和刚度的提高，以此来减少机械的整体体积和重量。

        新疆维吾尔自治区人民医院新疆维吾尔自治区乌鲁木齐市   830001
        摘要：机械和微电子技术构成了机电一体化，主要通过高新技术改变机械的结构、材料及性能，从而有效实现机械精度和刚度的提高，以此来减少机械的整体体积和重量。长期以来，我国建筑业主要以手工和原始机械设备为主，这种情况下，大大降低了我国建筑行业的发展效率，导致施工过程中存在一定的危险，从而对施工质量造成严重影响。机电一体化极大体现出了高科技在建筑领域的强大生命力，能够有效实现高效率和高产能的目标，有利于建筑行业的机械化和自动化发展。本文对机电一体化技术在建筑工程中的应用进行分析。
        关键词：建筑工程；机电一体化；应用
        1建筑工程机电一体化技术
        1.1全自动技术
        建筑施工中应用机电一体化中的全自动化主要会涉及都机器人技术以及部件化技术等来实现对机械的操作。就建筑施工全自动化而言，并不是整个工程施工全部依靠机器人的功能去完成施工操作，而是要施工技术人员运用相关的自动化操作技能对机械人动作程序进行编程，使机械人按照编程好的程序去完成某个特定的动作来完成施工。
        1.2半自动化技术
        在建筑工程中半自动化技术是实现一体化发展的基础，通过使用半自动化施工技术能够将实际施工和计划施工的差异降低。作业装置自动化、设备运行速度自动化甚至行走机构自动化是施工过程中常见的半自动化技术。通常需要较高操作技术来完成机械自动化施工的控制，对操作人员的专业技术水平有着较高的要求。
        1.3遥控技术
        建筑施工现场的环境比较复杂，不可预知的突发情况比较多，施工人员人身安全得到不保证。为此，建筑领域引入遥控技术来完成某种高危险的施工。比如，高温、地下施工以及可能会发生泥石流或者塌方等地段施工，可采用遥控技术来操作机械来完成施工，这样施工技术人员可在安全区域操纵机械代替人工施工，可有效地降低施工人员安全事故的发生。
        1.4监控技术
        通过微电子技术能够可以实现对机械本身和所处环境监控的目的。通过监控技术不但能够实时了解机电设备的运行情况，还能随时停止运转。比如为了对起重器的情况进行监控可以在设备中设置力矩限制器，又如盾构施工机械设备中设置测量监控装置能够对设备进行实时监控，相应的图像信息通过控制系统能够传输到控制中心，并且根据结果进行设备运行的调整。
        2机电一体化技术在建筑工程中应用的意义
        机电一体化技术在建筑工程中的应用，有利于优化工程的施工效率，维护工程的安全性且提高机械精度。从各方面分析论证，机电一体化技术在建筑工程中具有广阔的发展前景。
        2.1提高工程机械精度
        工程质量与建筑工程机械设备的精确性具有十分密切的联系。应用机电一体化技术后，建筑工程机械设备可做到半自动和全自动运行，有效降低了人力成本的投入，也可明显提高机械设备运行的准确性。若在建筑施工中以人力拌和混凝土，则无法保证混凝土配比的准确性，且采取人工处理模式无法维护混凝土的施工质量，不能满足施工的基本要求。若以机电一体化技术开展拌和混凝土材料，则混凝土配合比控制更加方便，配合比也更为准确，有利于提高建筑工程的整体水平。
        2.2降低劳动强度
        在建筑工程中，机电一体化的快速零件制造技术具有重要作用，主要通过 CAD 模型进行三维实体设计，在设计过程中，为了达到一定的施工工艺要求，只需要少量的人为控制即可。除此之外，在完成设计后，还可以对其的模型进行随意更改，以此来满足不同的建筑施工要求。在对建筑零件产品进行创新和设计时，机电一体化能够有效实现产品的自动化、快速化及智能化，从而大大提高了产品的创新和开发能力。

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在机械的操作过程中，机电一体化可以实现机器的自动化或半自动化，能够有效降低劳动强度，能够提高施工效率，除此之外，自动化机械的控制系统较为准确，减少一定的失误。
        2.3保证工程安全
        现阶段，机电一体化技术在多个行业发挥着重要作用，机电一体化产品具有其他技术所不具备的优势，如监控功能、报警功能和自动保护功能，如在设备运行中发生电力故障，则机电一体化产品可第一时间自动启动保护功能，以有效降低施工人员与施工设备所受的安全威胁，维护设备的安全与稳定运行。
        3机电一体化技术在建筑工程中的应用
        3.1混凝土机械中的应用
        混凝土机械中机电一体化技术主要应用于两个方面，一方面是混凝土搅拌站十分关注屏幕显示计量装置，在测力传感器的作用下，严格控制混凝土搅拌施工。与此同时，应用机电一体化技术可显著提高混凝土计量的准确性，全面完善混凝土材料的各项性能。另一方面是机电一体化技术能够严格控制混凝土的配合比。在混凝土配制施工中，应高度关注仪表、指示灯，充分利用计算机等设备有效控制参数，以此加强混凝土配合的准确性和科学性。
        3.2机电一体化技术在起重机械中的应用
        随着现代科学技术水平的不断提高，推动了起重机械的操作系统向智能化方向转变。当前，智能起重机配备有红外线、微电脑及超声波传感器。可快速地探测到施工现场是否存在有影响施工的障碍物。比如，移动式起重机就是采用电子控制变速系统的传动装置。自动检测外伸液压支腿的伸出宽度，从而有效地防止混凝土浆倾倒，避免了材料浪费。目前，在建筑领域应用比较广泛的各类起重机都装有电力矩限制器。通过调控电力矩限制器实时控制起吊重量。当吊臂合成力矩达到或超过额定值时，该装置就会发挥报警信号，并将信号输送给起重机的中心控制系统，对起重机的动作做出相应的调整。此外，对于那些使用多台塔吊同时施工的工程项目，一般都会在每台塔吊上安装吊臂防碰撞装置，一旦发生碰撞危险防碰撞装置就会立即发出报警，并自动使塔吊的升降装置做出减速反应。这样可有效地避免因塔吊吊臂发生碰撞，使装载的施工材料和机具掉落到地面造成伤人事故。
        3.3机电一体化技术在土方机械中的应用
        建筑工程建设和施工期间，土方工程施工尤为关键，合理应用机电一体化技术，能显著提高工程的施工效率。现阶段，诸多发达国家在建筑工程土方施工中均充分利用液压挖掘机，并在挖掘机内部设置了电子控制器及负荷传感系统，以此改进工程的施工效率，全面优化设备性能。比如在应用轮式液压挖掘机的过程中，能够对动力装置和液压系统实行全自动控制，该设备的机电一体化水平较高，但在设备故障诊断的过程中，需要专业的技术人员完成检修与维护工作，从而促进设备的安全、平稳运行，为后续作业打下基础。
        3.4机电一体化技术在顶推机械中的应用
        顶推施工是建筑工程项目施工中常见的施工技术，需要应用顶推机械设备。传统顶推施工需要人力利用千斤顶完成，这种施工方式不但效率低下，而且施工效果一般，无法精准控制施工过程，难以同步完成顶推工作。在顶推施工中应用机电一体化技术能够提高顶推施工效率效果，可以更好地控制整个顶推过程，提高施工的精度，同时激光测距仪、压力传感器、位移传感器等检测设备的应用更是提高了顶推的效果。
        4结语
        综上所述，机电一体化在建筑工程施工中起到了极为关键的作用，该技术不仅可以全面展现机械的功能，还可以优化机械的性能，提升机械设备的运行效率。当下，机电一体化与工程机械的深度融合也将成为未来各领域发展的主流方向。为推动建筑项目的建设与发展，相关人员应采取有效措施不断改善机电一体化，以期在更多领域发挥出机电一体化的作用与优势。
        参考文献
        [1]机电一体化的发展及在工程机械中的应用研究[J].姜梦飞.现代工业经济和信息化.2020(11)
        [2]建筑工程机电一体化设备的安装技术研究[J].宋书荣.中国住宅设施.2020(04)