市政工程中機電一體化應用研究
時間:2022-04-01 10:26:39
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摘要:有效解決機電一體化的應用問題,能夠提升市政工程施工、運行的自動化水平?;诖?,本文從設備操作、配套制度、設施配置、供電、通信、監(jiān)控這幾個方面,詳細分析了市政工程中機電一體化的應用問題,實現(xiàn)了對機電一體化市政工程的深入分析,希望能夠為市政工程使用性能的發(fā)展提供助力。
關鍵詞:市政工程;機電一體化;解決措施
機電一體化是指一種將信息處理、控制功能融合、附加到機械裝置中的復合化技術,將該技術應用到市政工程建設中,能夠提高工程建設的精度和質量,因此,應針對該技術在應用中存在的問題展開深入分析,以積極尋求有效的解決方案,促進市政工程的機電一體化,推動市政工程領域的發(fā)展。
1市政工程中機電一體化應用存在的問題
1.1配套制度方面的問題?,F(xiàn)行的市政工程施工、運行配套制度主要以非機電一體化的施工、操作制度為主,而在機電一體化背景下,市政工程所涉及的施工、運行操作都因機電一體化技術的介入而改變,導致現(xiàn)行配套制度的工程施工、運行指導、規(guī)范能力被弱化,不能有效控制由失誤、錯誤操作而帶來的質量、安全風險,使機電一體化的應用難以達到預期效果,影響了機電一體化的順利普及應用。1.2設備操作方面的問題。在市政工程的施工中,將機電一體化應用到施工機械操作中,能夠提高機械施工精度,例如,在路面瀝青混合料攤鋪施工中,應用機電一體化攤鋪設備,并借助該設備的精準供料優(yōu)勢,能夠使路面平整度達到0.127mm/3m,遠遠優(yōu)于常規(guī)攤鋪設備的施工效果。此外,當前部分市政工程建設中,所用的機電一體化瀝青、混凝土攪拌機械均具備微型電子稱量系統(tǒng),實現(xiàn)了自動化的稱量,可以釋放大量的人力資源,達到降低市政工程施工人力資源成本的效果。但在此過程中,機電一體化設備依然需要通過人工下達運行指令,同時,也需要人工操作調試,而就目前來看,由于機電一體化技術屬于新興技術,普及程度較低,因此,市政工程團隊對機電一體化設備的接觸較少,導致大部分工作者在操作方面的熟練度不足,容易出現(xiàn)錯誤、失誤操作,導致機電一體化的應用難以達到預期效果,形成了機電一體化在設備操作方面的問題。1.3設施配置方面的問題。就目前來看,機電一體化在市政工程中的應用主要體現(xiàn)在將微型控制系統(tǒng)安裝在大型機械設備中,或將信息處理系統(tǒng)設置在一些小型的電子設備中,如監(jiān)控設備,以實現(xiàn)自動化、信息化市政工程施工、運行的建設活動。在此過程中,通過上述建設活動,人們可以使市政工程施工、運行所需的機械設備具備自動控制與信息處理能力,完成機電一體化建設。但在此過程中,機電一體化的應用離不開軟件設施的支持。其中,軟件設施,即控制、信息處理程序系統(tǒng)的配置,涉及信息安全問題,容易對機電一體化的安全應用產(chǎn)生影響,形成了設施配置上的問題,不利于市政工程的機電一體化發(fā)展。1.4設施供電方面的問題。為了實現(xiàn)機電一體化,人們需要在市政工程施工、運行設備上安裝控制、信息處理硬件設施,這在一定程度上使電能對于市政工程施工、運行更加重要,同時,硬件設施的添加也增加了配套供電管線體系的復雜度,容易提高供電系統(tǒng)運行故障幾率,而一旦設施供電故障發(fā)生,則會造成整體的市政機電一體化系統(tǒng)停運,導致工程施工進度質量下降、監(jiān)控照明設備時效等一系列嚴重的市政工程施工、運行問題,影響了市政工程中機電一體化的應用效果。1.5通信方面的問題。在機電一體化技術的應用中,設備之間需要通過傳感器等裝置相互收發(fā)指令信息,以便于其按照指令信息執(zhí)行相應的自動化程序,其中,通信技術主要應用與控制指令、信息的傳輸方面。在此過程中,為了避免指令、信息的傳輸延遲造成設備自動化運行障礙,應保證所用通信技術方案可以滿足機電一體化設備對信息、指令傳輸速度的需求。而現(xiàn)階段,4G網(wǎng)絡的通信速度通常在100Mbps以上,雖然已經(jīng)能夠滿足簡單的市政收費設施機電一體化運行對通信速度的要求,但對于復雜的市政施工程序來說,4G網(wǎng)絡技術依然無法消除通信延遲。為此,當前人們紛紛考慮將5G技術應用到機電一體化建設中,以消除延遲,但5G技術的部署需要投入大量的資金,建設難度較大?,F(xiàn)階段,就常用的宏基站來說,1個BBU+3個AAU的國內報價為20萬,國外報價為30~40萬,同時,一個天線設備的價格在1500~6000元,電源柜為5000~10000元,綜合來看,一個5G基站的成本則可以超過100萬,這使得建設部門難以順利籌措出足夠的資金開展通信技術建設,拖慢了機電一體化在市政工程中應用水平的發(fā)展,形成了通信方面的問題。1.6監(jiān)控方面的問題。目前,監(jiān)控系統(tǒng)逐漸成為機電一體化在市政工程中應用的重要領域,現(xiàn)階段,從國外來看,機電一體化已經(jīng)成為市政監(jiān)控工程中的重要應用技術?,F(xiàn)階段,美國已經(jīng)推出了精確度為100%的機電一體化自動監(jiān)控系統(tǒng),從國內來看,據(jù)工信部統(tǒng)計,我國交通監(jiān)控機電一體化普及率在85%以上,同時,基于機電一體化監(jiān)控系統(tǒng)而形成的配套智慧交通系統(tǒng),其投資增長率達到了28.5%,總體市場規(guī)模達到了459.5億元,預計未來幾年后,機電一體化市政監(jiān)控系統(tǒng)的資金投入量將超過1700億元,由此可見,我國機電一體化監(jiān)控系統(tǒng)的建設規(guī)模在逐步擴大。而在此背景下,機電一體化監(jiān)控系統(tǒng)建設也帶動了后續(xù)的設備運維成本、工作量的加大,影響了機電一體化的效果。
2市政工程中機電一體化應用存在問題的解決措施
2.1完善配套制度。在配套制度方面,應根據(jù)市政工程運行、施工的機電一體化程度,按照各崗位工作者的實際工作程序,編制配套制度,使配套制度能夠充分發(fā)揮其指導、規(guī)范工作者日常工作行為的作用,提升市政工程的機電一體化應用水平。以市政工程施工機電一體化的配套制度建設為例,在制度建設中,應考慮設備中的信息處理、控制裝置運行狀態(tài)、規(guī)律,清晰梳理這部分裝置的調試、養(yǎng)護操作程序、步驟,然后,按照現(xiàn)行的機電一體化技術規(guī)范、要求等方面文件,為各項程序步驟設置相應操作標準、操作規(guī)范,再基于此,整理出一套關于機電一體化裝置的操作管理制度條款,并將該部分條款設置在原有的制度內容中,之后進行修正、整理,形成新的施工配套制度,以規(guī)范化工作者對機電一體化技術的應用,增強該技術在市政工程中的應用效果。2.2增強實踐操作能力。在設備操作方面,為了更好地實現(xiàn)機電一體在市政工程中的應用,應做好相應的設備操作培訓,并及時下發(fā)設備操作細則,緩解該項應用問題,提升機電一體的應用水平。在此過程中,應注重實踐操作培訓,并積極組織實踐操作培訓活動,同時,也要清晰梳理各類設備的操作步驟、操作標準,然后,編制出設備操作細則,再將細則納入實踐操作培訓內容中,深化工作者對操作細則的理解,提升其設備操作能力,以促進機電一體化在市政工程中的順利使用。2.3加強配套安全防護系統(tǒng)的建設。在設施配置方面,在軟件設施配置中,應注意做好配套安全防護系統(tǒng)的建設,并積極引入防火墻、信息加密等技術,完善軟件設施配置,緩解該項機電一體化應用問題。在此過程中,考慮到機電一體化的軟件架構中存在大量的邊界位置,因此,需加強防火墻的配置,同時,還要借助SSL技術為中控部分的TCP/IP上設置安全協(xié)議,規(guī)避信息泄露風險。此外,還可以直接在信息安全技術領域市場上,購買定制的信息安全防護方案,以深入優(yōu)化信息安全防護效果,消除設施配置方面的問題。2.4合理設計供電線路。在設備供電方面,應在原有的備用供電體系基礎上合理化供電線路設計,以保證不間斷供電,增強機電一體化的應用效果。在此過程中,工作者可以采用分階段母線形式的供電線路設計方案,分別為各個系統(tǒng)設置單獨回路,同時,還要注意在回路線路設置時,避免纜線的交叉或距離過近,而且應結合變電站的分布,整合設備供電體系設計方案,降低突發(fā)斷電事故對市政機電一體化工程運行的影響,以緩解設施供電方面的問題,深入優(yōu)化機電一體化的應用效果。2.5優(yōu)化通信技術應用系統(tǒng)。在通信技術設施建設中,可以考慮保留原有通訊工作流程,并引入Aeonix技術,構建出一個低成本、靈活的純IP平臺,形成一個Aeonix軟交網(wǎng)絡,以借助星型組網(wǎng)實現(xiàn)收費站、直屬機構的純IP通信,這樣可以有效降低通信費用,減少通信技術革新對資金的需求,增強市政工程的機電一體化發(fā)展水平。此外,通信技術的應用也使得原有的市政工程運行機制中出現(xiàn)的冗余,管理部門通過加大冗余的裁撤,可以降低市政工程的運行成本,并將節(jié)約出來的成本用于通信技術建設,即可有效解決機電一體化應用中的通信建設問題,達到更好的市政工程運行效果。
3結語
綜上所述,實現(xiàn)市政工程的機電一體化,能夠為群眾的出行提供更大的便利。在市政工程建設中,借助機電一體化技術可以規(guī)范化工作者工作行為,提高工作者配套技術應用熟練度,消除信息安全隱患,保持供電穩(wěn)定性,優(yōu)化機電一體系統(tǒng)運行性能,增強監(jiān)控系統(tǒng)的效用,從而促進市政工程使用性能的發(fā)展。
參考文獻:
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[2]劉斌碩,郭龍.市政工程機電設備施工技術及安裝工藝分析[J].消防界(電子版),2018,4(22):66.
作者:張方林 單位:光谷技術有限公司
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