機電一體化技術(shù)在市政施工的應(yīng)用
時間:2022-06-23 11:25:14
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[摘要]近年來,我國城市進(jìn)程不斷加快,市政工程建設(shè)也逐漸增多,對工程施工質(zhì)量、效率要求越來越嚴(yán)格。在確保施工質(zhì)量及效率方面,施工機械裝備發(fā)揮著重要作用,其應(yīng)用技術(shù)的高低直接影響工程機械的工作效率。文章闡述了市政施工機械中機電一體化技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展方向,強調(diào)了在市政工程機械中需充分利用機電一體化技術(shù)的優(yōu)勢,以促進(jìn)機械的運作效率提升,保證機械使用質(zhì)量。
[關(guān)鍵詞]機電一體化技術(shù);市政施工機械;應(yīng)用
機電一體化技術(shù)即綜合應(yīng)用技術(shù),該技術(shù)集機械技術(shù)、信息技術(shù)、電子技術(shù)、控制技術(shù)為一體,使設(shè)備運作效率得以提升。同時,在機電一體化技術(shù)下,設(shè)備的使用周期會得到一定程度上的延長,這對提高生產(chǎn)效益、質(zhì)量具有重要意義。現(xiàn)代工程機械中應(yīng)用機電一體化技術(shù)非常常見。要想發(fā)揮工程機械良好的性能,并提升機械利用率、保證施工安全,機電一體化技術(shù)的應(yīng)用必須科學(xué)、合理。因此,在市政建設(shè)項目中,需合理應(yīng)用機電一體化技術(shù),盡可能提高機械的應(yīng)用效率,使施工順利開展,保證項目正常進(jìn)度。
1機電一體化在工程機械領(lǐng)域的應(yīng)用現(xiàn)狀
近年來,隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展,機電一體化技術(shù)在液壓技術(shù)、機械技術(shù)、電子控制技術(shù)的綜合應(yīng)用方面獲得了新的發(fā)展。該技術(shù)的合理使用,對提高工程機械應(yīng)用效果發(fā)揮著重要作用。具體體現(xiàn)在以下幾點:(1)機械使用質(zhì)量得到有效提升??茖W(xué)、合理應(yīng)用機電一體化技術(shù),能進(jìn)一步簡化機械結(jié)構(gòu),使機械在檢修期間也能確保開展施工訓(xùn)練,進(jìn)而提高機械運行效果。機械使用壽命的延長會提高其使用質(zhì)量[1]。(2)機械運作質(zhì)量得到有效提以有效完成對設(shè)備的操作。
2機電一體化的發(fā)展方向
隨著工程機械的發(fā)展,工程建設(shè)越來越依賴機電一體化技術(shù),這也就提高了機電一體化技術(shù)的使用頻率。應(yīng)用機電一體化技術(shù)能促進(jìn)工程機械的性能提升,具體體現(xiàn)在以下幾點:(1)智能化。智能技術(shù)是最近幾年發(fā)展的產(chǎn)物,通過將其運用到機械構(gòu)造上,可以讓機械具有更強的推理分析能力,代替人類部分功能,對機電一體化技術(shù)未來的發(fā)展具有重要意義。為了進(jìn)一步提升機械的智能化水平,還需要持續(xù)加強相關(guān)理論研究,建立必要的模擬系統(tǒng),并成功應(yīng)用到機械設(shè)備上,從而提升設(shè)備的智能化水平。在筆者參與的平?jīng)鍪徐`臺縣市政路燈智慧化改造項目中,就引入了智能化的單燈控制機械系統(tǒng),將原先需要巡視人員人工調(diào)整的路燈照明設(shè)備的調(diào)光、開關(guān)閉合、破損報警等功能實現(xiàn)了智能化的集中管理,大大降低了巡檢員的工作量。(2)迷你化。在機械設(shè)備中合理應(yīng)用機電一體化技術(shù),能有效提升設(shè)備運作效率、質(zhì)量,并縮小設(shè)備體積,減少運行功耗。該技術(shù)的科學(xué)、合理應(yīng)用,能對機械結(jié)構(gòu)起到優(yōu)化作用,有利于實現(xiàn)機電一體化設(shè)備的小型化。例如,筆者負(fù)責(zé)的陜西省渭南市華州區(qū)市政路燈建設(shè)項目,主要使用集中式路燈控制管理器,將毫安互感器、三相電表、控制主機、4G傳輸網(wǎng)關(guān)等進(jìn)行機電集約化總成,將原有控制柜尺寸縮小近30%。(3)數(shù)字化。如今已是信息化時代,作為信息化時代的重要體現(xiàn)⸺網(wǎng)絡(luò)數(shù)字化技術(shù)在各行各業(yè)被廣泛應(yīng)用。該技術(shù)應(yīng)用于機械行業(yè)能達(dá)到機電一體化數(shù)字化目的,在數(shù)字化優(yōu)勢下合理應(yīng)用機電一體化技術(shù),可實現(xiàn)資源共享,提高建設(shè)效率[2]。(4)環(huán)?;T跈C電一體化技術(shù)與機械工程技術(shù)融合的過程中,應(yīng)該將各種環(huán)境因素考慮進(jìn)去,加強各種設(shè)備的環(huán)保性能,將企業(yè)責(zé)任有效體現(xiàn)出來。在機械行業(yè)中應(yīng)用機電一體化技術(shù),應(yīng)提高對減少環(huán)境污染的重視程度以實現(xiàn)穩(wěn)定發(fā)展。為了合理應(yīng)用機電一體化技術(shù)降低設(shè)備的能耗,應(yīng)從多個角度進(jìn)行探索,建立更加科學(xué)的工程機械體系。
3機電一體化技術(shù)在現(xiàn)代工程機械當(dāng)中的應(yīng)用
(1)將GPS技術(shù)應(yīng)用到工程機械當(dāng)中。隨著地理信息系統(tǒng)的不斷發(fā)展,GPS在工程機械領(lǐng)域的應(yīng)用不斷增加,并已經(jīng)產(chǎn)生了非常深遠(yuǎn)的影響。主要體現(xiàn)在如下幾個方面:第一,直接將GPS采集到的遠(yuǎn)程信號傳輸?shù)椒?wù)器當(dāng)中,通過應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)監(jiān)控各種工程機械的運行情況并進(jìn)行詳細(xì)記錄。在采用GPS技術(shù)進(jìn)行定位的過程中,經(jīng)常只能進(jìn)行遠(yuǎn)距離定位,定位精度也不是非常高。當(dāng)前,我國很多施工部門都已經(jīng)開始使用GPS技術(shù),但對這項技術(shù)的應(yīng)用水平還需要進(jìn)一步提升。第二,在該項技術(shù)實際應(yīng)用的過程中,需要與激光、超聲波等技術(shù)結(jié)合起來,并從軟件界面進(jìn)行有效控制,使施工機械的圖像在儀表呈現(xiàn),達(dá)到遠(yuǎn)程操作目的。該技術(shù)精度高,甚至可以達(dá)到厘米級。該技術(shù)在各種大型施工現(xiàn)場應(yīng)用較多,在多種機械混合施工中比較常見。應(yīng)用該技術(shù)既能提升工程施工效率,又能便于施工人員開展施工管理。在筆者主持施工的平?jīng)鍪徐o寧縣市政路燈建設(shè)項目、平?jīng)鍪腥斯竦匚鬯卫眄椖恐校捎陧椖克幍匦螐?fù)雜,施工條件惡劣,傳統(tǒng)的施工機械組織計劃和施工工藝已經(jīng)無法開展實施。因此使用了GPS工程施工設(shè)備和GPS測量定位系統(tǒng),精準(zhǔn)的將工具安裝位置和施工邊界明確,從而得以有序的開展土方開挖、定位放線、工具組織等后續(xù)工作。(2)挖掘機和機電一體化技術(shù)有效融合起來。第一,挖掘機的電控制。在傳統(tǒng)挖掘機控制的過程中,經(jīng)常依靠機械方式來對挖掘機進(jìn)行控制,操作比較笨重。為了有效解決這個問題,可以將電子手柄控制方式應(yīng)用到挖掘機控制過程中,通過電子手柄發(fā)出的電信號對挖掘機進(jìn)行控制。第二,具有輔助挖掘功能的挖掘機。通過對具有輔助挖掘機功能的挖掘機進(jìn)行使用,可以進(jìn)一步提升施工效率。在挖掘機運行中,能通過安裝傳感器來提取挖掘機運行狀態(tài)信息,這樣就可以為實現(xiàn)挖掘機作業(yè)閉環(huán)控制奠定良好的基礎(chǔ)。將挖掘機作業(yè)軌跡輸入到挖掘機當(dāng)中,然后按動作業(yè)按鈕,挖掘機就可以按照預(yù)定軌跡進(jìn)行作業(yè),作業(yè)精度可以得到有效提升。第三,挖掘機監(jiān)控體系的作用。在大型挖掘機使用過程中,通常會使用辨識度相對較高的液晶顯示器,可以直接在顯示器上實現(xiàn)顯示視角的轉(zhuǎn)換,便于施工人員及時掌握挖掘機實際運行情況,并對挖掘機的動作及時進(jìn)行調(diào)整。整個顯示器操作相對簡單,各種標(biāo)識簡單易懂,便于使用[3]。(3)作業(yè)精度的控制。機械制造業(yè)對零部件加工精度的要求較高,只有認(rèn)真做好從設(shè)計到生產(chǎn)、加工組裝每個環(huán)節(jié)的監(jiān)控工作,并及時對生產(chǎn)工藝參數(shù)進(jìn)行調(diào)整,才能保證生產(chǎn)質(zhì)量。在生產(chǎn)控制環(huán)節(jié)中,機電一體化技術(shù)的科學(xué)、合理應(yīng)用,能準(zhǔn)確把握加工精準(zhǔn)度。若存在產(chǎn)品精度誤差情況能及時發(fā)現(xiàn),并調(diào)整設(shè)備進(jìn)行處理,使設(shè)備的運行精度得到保障。(4)機械自動化作業(yè)。現(xiàn)階段工程機械以機械自動化作業(yè)為主要特征,在這一作業(yè)中合理應(yīng)用機電一體化技術(shù),能促進(jìn)作業(yè)自動化水平的提高。與傳統(tǒng)的手動作業(yè)相比,機械運行效率得到更進(jìn)一步的增強,作業(yè)效果也可以得到保證。(5)電子控制理論的進(jìn)一步發(fā)展。在科學(xué)技術(shù)重要性不斷突出的今天,各個國家在科研活動中投入的力度越來越大,先進(jìn)的電子控制理論已經(jīng)成為各個國家的發(fā)力點。例如,當(dāng)前智能控制技術(shù)高速發(fā)展,在工程機械當(dāng)中對這些技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用之后,可以讓設(shè)備變得更加聰明,讓工程機械自動對工作環(huán)境狀況進(jìn)行探測,及時發(fā)現(xiàn)環(huán)境當(dāng)中的不利因素,及時調(diào)整設(shè)備控制策略,保證工程機械的實際工作效果。此外,當(dāng)前各種通信技術(shù)越來越多,通信速度越來越快,通過將這些通信技術(shù)應(yīng)用到工程機械當(dāng)中,搭建現(xiàn)場總線控制系統(tǒng),通過中央計算機開展對機械設(shè)備的統(tǒng)一化管理,實現(xiàn)對設(shè)備更加科學(xué)的維護(hù),還可以在不同工程機械運行數(shù)據(jù)的統(tǒng)計中發(fā)現(xiàn)設(shè)備運行的問題,進(jìn)一步對設(shè)備的管理進(jìn)行優(yōu)化。
4結(jié)束語
總之,為了緊跟時展腳步,在市政工程機械中需充分利用機電一體化技術(shù)的優(yōu)勢,以促進(jìn)機械的運作效率提升,保證機械使用質(zhì)量。科學(xué)、合理的使用機電一體化技術(shù)能讓市政工程機械變得自動化、智能化,使市政工程建設(shè)效率和質(zhì)量得到更大程度的提高,進(jìn)而滿足人們對生產(chǎn)、生活的需求。
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作者:彭勇 單位:中交西安筑路機械有限公司