机电一体化在建筑工程中的应用研究

[摘 要]近几十年来，工业化进程的加快和科学技术的进步，促进了机电一体化技术的快速发展。机电一体化是机电工业发展的必然趋势和现代科学技术发展到一定程度的结果。本文首先对机电一体化进行概述，然后分析机电一体化在建筑工程领域的应用，再探究其发展趋势。

[关键词]机电一体化；应用；发展趋势

中图分类号：TH-39 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）36-0309-01

随着我国科学技术的不断发展，人们的生产及生活水平正在发生着巨大的改变，而这些改变正是得益于科学技术的不断应用，在众多的领域，科学技术正在不断的革新与改造，这就促使了很多学科相互交叉渗透，尤其是在机械工程领域，这一领域正在由以前的以机械电气化为主逐渐转变为机电一体化，这一转变很大程度上是由于微电子技术和计算机技术的快速发展而形成的，而这也促使了工程机械企业的技术结构、产品结构、生产方式、管理体系等发生了重大的改变。

一、机电一体化的内容分析

1、机械技术

机械技术是机电一体化实现的根本，机械技术与机电一体化技术结合，实现工程机械的高性能、安全性和可靠性，机电一体化技术应用于工程机械，可以减少机械的重量，减小机械的体积，提高机械的运作效率。？

2、信息通信技术

信息通信技术包括信息的交换、信息的存储、信息的决策和人工智能技术。

3、系统控制技术

系统控制技术是从整体的角度对相关的技术进行组织，然后将技术分成若干个单元。接口技术是系统控制技术的关键，其可以保障系统的各个部分有机地连接。

4、自动化技术

自动化技术是在系统控制的基础上，对系统进行分析和设计，对系统进行调试，自动化技术包括定位自动化、速度控制自动化、自我诊断、校正和检索的自动化。

5、自动检测技术

自动检测技术是实现自动控制和自动调节的基础，自动检测技术的性能越好，系统的自动化程度就越高。自动检测技术已经实现了在不同的环境下的运作，使机电一体化的水平越来越高。

二、机电一体化在建筑工程中的应用

建筑工程机械正处在一个机电一体化的发展时代。引入机电―体化技术，使机械、液压技术和电子控制技术等有机的结合，可以极大地提高工程机械的各种性能，如动力性、燃油经济性、可靠性、安全性、操作舒适性以及作业精度、作业效率、使用寿命等。目前以微机或微处理器为核心的电子控制装置（系统）在现代工程机械中的应用已相当普及，电子控制技术已深入到工程机械的许多领域，如摊铺机和平地机的自动找平，摊铺机的自动供料，拌料设备称重计量过程的自动控制，挖掘机的电子功率优化，柴油机的电子调速，装载机、铲运机变速箱的自动控制，工程机械的状态监控与故障自诊等。随着科学技术的不断发展对工程机械的性能要求不断提高，电子（微机）控制装置在工程机械上的应用将更加广泛，结构将更加复杂。

建筑工程中，工程机械的性能自动化程度及其经济性等可以说直接影响到施工工艺的好坏；而工程机械的电气与电子控制系统部分质量与性能的优劣又直接影响到工程机械的动力性、经济性、可靠性、施工质量、生产效率及使用寿命等。电子控制系统已成为现代工程机械不可缺少的组成部分，同时也是评价现代工程机械技术水平的―个重要依据。

建筑工程施工要求工程机械具有以下性能：生产效率且能量损失小，节约能源；自动化程度高，施工质量好，精度高；性能稳定，工作可靠、安全，使用寿命长；具有较好的经济性，即高的技术价格比和低的制造与使用成本；操作简单、轻便，劳动强度低；具有运行状态监视，故障自诊及自动报警功能，能及时准确地指出故障部位，减少停机维修作业效率，自动化控制技术的发展为机电一体化技术的发展注入新的动力。

（1）电子监控、自动报警及故障自诊即对工程机械的发动机、传动系统、工作装置、制动系统和液压系统等的运行状态监控，工作中一旦出现异常现象，能自动报警并准确地指出故障的部位。提高机器的工作效率，简化设备维护检查工作，降低使用维修费用，缩短停机维修时间，延长设备的使用寿命。智能化自动驾驶，以及监控驾驶员的精神状态，及时警示，杜绝安全事故的发生。？

（2）节能降耗，提高生产率。传统工程机械的能量利用率较低，例如液压挖掘机的燃油能量利用率仅为20%左右，如此低的能量利用率迫使工程机械的发展必须着眼于节能。

（3）柴油机的控制如电子调速器、电子油门控制装置、自动停机装置、自动升温控制装置等。

（4）提高作业精度。为保证成品料的级配精度，现代沥青及水泥混凝土拌和设备广泛采用了微机控制的电子称量系统，并使计量过程实现了自动化。自动找平系统的应用，使沥青混凝土摊铺机的施工质量有了较大的提高，路面的平整度可达到0.127mm/3m。采用超声波技术的自动供料系统，使沥青混凝土摊铺机的供料实现了自动调节，进一步提高了摊铺质量。

推土机铲刀、平地机刮刀、铲运机铲斗刀刃的电子（微机）控制，不仅提高了作业精度和作业效率，而且也减轻了操作人员的劳动强度。

旋挖钻机因其施工工艺较为复杂，且在施工过程中对精度要求较高，自动控制功能的实现大大提高施工效率和精度。常见的有两种功能：钻桅自动调垂直功能和钻孔工程中自动回位功能。机械硬件方面，建筑工程机械基本上采用了的通用控制器、仪表，也有些厂家为提高自身竞争力，定制开发了具有公司特色的控制器、仪表，可谓百家争鸣，各有各的特色，但殊途同归，目标一致。？

（5）作业过程的自动化或半自动化。工程机械实现自动化或半自动化控制，可以减轻操作者的劳动强度，提高生产率，并减少因操作者的经验不足，对作业精度的影响，或操作不当，对作业质量的影响，保证工程质量。

三、机电一体化的发展趋势

未来，机电一体化的发展趋势不可避免地向以下几个方面发展。？

1.智能化

机电一体化技术越来越成熟。首先表现在其智能化程度越来越高，甚至具备了一定的AI（人工智能，Artificial Intelligence）能力。这给用户在使用、维护上带来了极大的方便。

2.数字化

机电一体化产品也将会更数字化，如数控机床和机器人，这也是进一步增强机电一体化产品可靠性、通用性、可操作性的重要保障。？

3.模块化

产品配件模块化的最主要好处是使产品配件标准化、系列化，不仅更加容易应用于工业生产，也使接口规则更加简单和体系化。现阶段机电一体化蓬勃发展但仍处于初级阶段，产品种类繁多而不成体系，模块化这项工作潜力巨大。

结束语

随着科学技术的发展，机电一体化技术已经广泛应用于建筑工程中，建筑工程中的机电一体化技术的应用领域也会越来越广，运用的程度也会越来越深，因此，机械的设计人员要及时更新观念，提高自身素质，使机电一体化技术与建筑工程更好的结合，促进施工效率的提高。

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