浅谈船闸工程施工中机电一体化技术的应用

摘要：随着社会经济的不断发展，我国科学技术水平的不断提高，不同学科之间相互的渗透，机电一体化技术应运而生。最初只是机械工程的“机械电气化”，而随着计算机技术与微电子技术的发展，逐渐发展成为“机电一体化”。机电一体化改变了各行各业的生产方式、管理模式以及技术结构，其中，工程施工项目中的机电一体化技术的应用，尤为突出。本文笔者主要对机电一体化技术进行了简要分析，结合多年工作经验，提出了一些经验之谈，仅供参考。

关键词：工程施工；设备；船闸工程；机电一体化

中图分类号：TU74 文献标识码：A 文章编号：

1 概述

机电一体化是指在机构的主功能、动力功能、信息处理功能和控制功能上引进电子技术，将机械装置与电子化设计及软件结合起来所构成的系统的总称。其基本特征可概括为：机电一体化是从系统的观点出发，综合运用机械技术、微电子技术、自动控制技术、计算机技术、信息技术、传感测控技术、电力电子技术、接口技术、信息变换技术以及软件编程技术等群体技术，根据系统功能目标和优化组织目标，合理配置与布局各功能单元，在多功能、高质量、高可靠性、低能耗的意义上实现特定功能价值，并使整个系统最优化的系统工程技术。由此而产生的功能系统，则成为一个机电一体化系统或机电一体化产品。

机电一体化是指在机构的主功能、动力功能、信息处理功能和控制功能上引进电子技术，将机械装置与电子化设计及软件结合起来所构成的系统的总称。机电一体化技术是指从系统观点出发，综合运用机械技术、自动控制技术、计算机技术、微电子技术、信息技术、接口技术、传感测控技术等群体技术，根据优化组织目标以及系统功能目标，对各功能单元进行合理布局与配置，以实现特定功能价值，并使整个系统最优化的系统工程技术。

“机电一体化”包含了“技术”和“产品”两个方面。但机电一体化技术不同于机械技术、微电子技术以及其他新技术的简单拼凑组合，而是基于上述的群体技术的相融合而成的一种综合技术。智能化是机电一体化与传统机械电器化在功能上的本质区别。

随着时代的发展，机电一体化技术的应用越来越广泛，不仅局限与单台或者数台设备，而是数量庞大的各种设备的集成，综合智能化的使用，已达到满足人们日益增长的质量、舒适、便捷等要求。

下文笔者提出了工程施工中机电一体化设备的使用，并就如何做好船闸工程中机电一体化项目的施工，提出了自己的几点看法。

2 机电一体化设备的使用

2.1实现设备使用和运行的合理化管理

现在很多设备己经装置有电子自动记录装置，利用电子自动记录装置，可以自动记录施工机械的工作时间、作业量、燃料和油及油脂的消耗量、发动机转速与转矩、机械的车速与牵引力、变速箱各档使用情况、制动器使用情况和车体振动情况等。通过这些自动记录资料，可以用来分析施工方法、机械作业方法和运行管理方法，决定机械修理、保养及更新合理周期，并可以计算施工机械的使用费用，进行成本核算。

2.2提高安全性，防止事故发生

做好施工设备的安全工作。为使施工机械安全运转，采用装配了传感器等装置检测车体各部位的状态的机械，当即将出现危及人身和设备的重大事故时，报警装置立即报警并自动停机。例如，国外塔式、轮式起重机上已大多装有微机控制力矩限制器，有效地防止了翻车和断臂事故的发生。在狭窄地区工作时，有的起重机装有转台转角和动臂转角范围设定和限位装置，以免发生碰撞事故。有的起重机装有接近高压电线时的自动报警装置，能防止触电事故的发生。

2.3进行机械的故障诊断

机械设备的状况如何，是否需要修理更换，对于工程项目具有非常重大的重要性。电气一体化，产生了电子故障诊断装置的发明和应用。电子故障诊断装置用于论断现场工作的施工机械是否有故障、性能是否降低、零部件是否过于磨损，能及早防止事故扩大，从而提高机械出勤率，降低修理费用。这些论断装置包括：对发动机、液压传动系统的油液金属微粒含量自动进行分析，探求故障和金属磨耗产生的原因的原子吸收仪；用于检测油质，从而确定油更换期的红外线光谱分析仪；按规定的时间间隔或在异常状态时自动采油的装置；预先在计算机中贮存液压泵或变速箱的正常振动波形，然后测定使用过程中液压泵或变速箱的振动波形，对两者加以比较并自动判断是否异常的振动分析仪；还有结构件超声波探伤仪和装有电子检测装置与微型计算机的综合诊断车等。

3 机电一体化设备在船闸工程施工中应注意的几点问题

3.1环境温度

环境因素对施工设备的影响非常重要，尤其是对其中对温度较敏感的部位。很多重要元件对施工环境的温度有一个限度要求，不可过高或者过低。在施工时，一定要注意工作的温度，及时有效的做好温度的控制工作，这样才能保护好设备，提高它的寿命和使用效率，同时保证工程项目的顺利完工。

3.2密封性能

施工机械是以泥、沙、石为对象的作业设备，要确保设备的密封性能，防止污物和水分侵入。并时时检查，防止带砂石工作，造成磨损。

3.3振动预防

施工设备作业过程中，有动力源、液压装置造成的振动，工作装置作业时往往产生随机性冲击负荷等。对于行走式作业的施工设备，还有行走颠簸振动。要控制设备的震动在设备的可承受范围之内。

3.4防腐蚀

由于施工设备大多与土壤接触，要求耐腐蚀和密封性好。

3.5抗干扰

机电一体化系统的可靠性不仅取决系统组成各单元的性能、系统配置的好坏，还取决于对外部干扰信号（噪声）的抵抗能力。干扰源有电、磁、火花、雷电和无线电波等。这些干扰信号通过电缆或底板等直接传递，也有通过辐射、感应和照射传递。干扰信号的消除是系统设计的主要内容之一。

提高系统干扰能力的主要措施有：接口采用可靠的信号隔离措施，如光电隔离：系统接地，形成接地环路，确保系统处于零电位；采用屏蔽措施，以防电气干扰信号侵入系统内部；系统设计时，采用消噪声电路或新型连接技术，如吸收电路、调制解调、光纤连接、光学隔离、双端平衡电连接等。

4 机电一体化系统施工

随着电控技术的发展，市场对机电产品的电气自动化要求日益提高，作为项目业主，应做到以下几点：

（1）树立机电一体化系统的思想观念，提高自身的专业水平，建立起高效、专业的人才队伍。才能更好的做好各个项目的管理工作。

（2）与施工方和设计方建立起技术联系，搭建高效的信息交流通道，尽量做到在项目动工之前，积极的参与到项目的设计等阶段中去，以充分的了解熟悉项目的情况，将工程设计做到最优化。在项目施工时如果产生疑问，及时与相关方进行联系。务必解决后方才进行下一步施工。

（3）一个成熟完整的机电一体化系统，涉及到的专业包括普通系统设计、电气控制设计等等。如果产生分包，各专业之间必须建立起充分的协调合作关系，相互之间紧密联系配合。才能更好的更高效的完成项目的施工，才能充分的实现各方的最大利益。

（4）一个复杂的机电一体化系统，必须制定详细完备的调试方案。包括阶段性的，整体性的。完成一个，调试一个，做到井然有序。否则会因为其中某个部分产生的问题，从而影响到整个项目。这将大大拖延时间，浪费大量的工程资源。

结语

生产力的日益提高，人民生活水平的不断向前迈进。机电工程的设计、安装的机电一体化进程势必越来越快，越来越复杂。如何在时代的潮流中站稳脚跟，乘风破浪，是我们首先需要思考的问题。只有做好迎接机电一体化时代的准备，才能在日益市场化的今天，不断的进步和提高。

参考文献：

[1].芮延年，机电一体化系统设计［Ｍ］．北京：机械工业出版社，2004．

[2].戴悦，刘浩江．浅析工程机械中机电一体化的应用［Ｊ］．经济技术协作信息，2007．

[3].李建勇．机电一体化技术［Ｍ］．北京．科学出版社，2004．