摘要：土木工程施工規模的大型化及施工技術的現代化發展，使得土木施工設備也開始向大型化、自動化方向發展，從而推動了工程機械自動化的進步。文中對機械自動化技術進行了論述，就實際應用與展望進行了探討。

　　關鍵詞：土木施工工程；機械；自動化

　　前言

　　隨著建筑工程技術的不斷發展，工程機械也將不斷的跟進，逐步向功能多樣化、智能化、電子化、系列化、通用化等方向發展，未來的工程機械將更為人性化、環保綠色化。很多發達國家的工程機械已經步入了現代化的建設，有的現代化機械已經應用與工程建設中了，有些已經在開始研發了。雖然近年來我國的工程機械領域的發展也比較迅速，距離現代化的程度還是存在不小的差距。因此，必須加強科學研究，或者技術引進，提高工程機械的現代化程度，以適應現代建筑工程技術發展的需要。

　　一、機械自動化技術概述

　　1、機械自動化的涵義

　　以往，人們對自動化的理解或者說自動化的功能目標是以機械的動作代替人力操作，自動地完成特定的作業。這實質上是自動化代替人的體力勞動的觀點。后來隨著電子和信息技術的發展，特別是隨著計算機的出現和廣泛應用，自動化的概念已擴展為用機器不僅代替人的體力勞動而且還代替或輔助腦力勞動，以自動地完成特定的作業。

　　2、我國機械制造的現狀

　　當前，我國機械制造企業中自動化裝備少、水平低、技術落后，不僅在數量上同先進發達國家有很大的差距，而且在種類上、質量上以及使用效率多種方面，都差距顯著。因此，實現我國機械自動化技術任重而道遠，需要長期的、循序漸進的過程，我們要不斷努力，突破技術瓶頸，邁向更高的臺階。

　　二、施工機械自動化技術所包含的內容

　　土木工程施工中，由于工程施工規模較大，施工條件相對惡劣，所以多采用機械施工，以此來降低施工難度，節省施工時間和保證施工質量。分析土木工程的施工環境，發現大多數工程施工所應用到的施工機械都是地形復雜、作業環境惡劣的現場進行土石方施工的，如果要達到施工自動化，就必須引進機械自動化控制技術。

　　在土木工程施工實際中，施工機械按照規劃、制定好的施工路線進行移動，稱作機械誘導功能；能對現場材料，如砂、水泥、土等施工材料的大小、形狀進行識別，是施工機械的作業評價功能；當施工現場機械設備數量過多時，能夠同時指導多臺機械進行作業，并保證各個機械作業不產生交叉影響，這屬于機械的機群控制功能。下面對土木工程機械自動化技術的各部分功能作具體分析。

　　1、位置識別功能

　　施工機械自動化技術下的位置識別功能指，利用自動化技術或自動化識別系統來自動辨認機械所在位置的一種能力。就國內當前的土木施工而言，大部分應用于土木施工現場的機械設備都有安裝自動化識別系統，只是有的設備會選擇外部位置識別法，而有的設備則會采用內部位置識別法來進行施工位置識別。外部位置識別與內部位置識別的根本區別是：前者需要在工程施工現場設置幾處基準點，然后利用超聲波或電磁波技術來識別機械設備所在的位置；而后者則無需借助現場，只需利用速度測定傳感器或其他相關傳感器就可對設備的位置進行識別。

　　2、位置誘導能力

　　位置誘導能力是在自動化施工作業中，機械設備必須按照設定路線作業，假如位置識別機能確認它在施工中已偏離了既定路線，機械設備要具有自動復位的控制機能，即稱位置誘導控制機能，該機能使機械設備的位置、速度、方向始終按設定路線行走。

　　三、自動化控制技術在施工機械中的應用

　　具有不同機能的自動化控制技術在工程施工機械中得到了廣泛的應用。如攤鋪機上安裝的自動調平裝置可實現攤鋪作業的縱向、橫向自動找平;有一些攤鋪機還安裝有混合料自動供料裝置，對鋪層厚度進行自動控制與管理;有的還實現了攤鋪機轉壓挖掘機的電子載荷傳感系統、故障監控系統、自動怠速裝置和工作模式電控系統等，實現了挖掘機局部功能自動化控制。

　　1、推土機、挖掘機作業的自動化

　　推土機、挖掘機等土方機械作業的自動化，將會大大提高作業質量和作業生產率。最早實現推土機鏟刀和挖掘機鏟斗位置控制的是一種以開關系統為基礎的反饋控制系統。利用激光實現推土自動化系統的研究是從70年代中期開始的。1976年開發研制了推土機鏟刀的激光控制裝置一激光測平裝置，它由投光器、感光器、控制裝置等組成，由于控制系統存在著速度響應問題，當時并未用于實際施工作業。隨后，由于電子技術的發展促進了自動控制系統的開發研究。1993年，日本學者使推土機車速在5km/h作業時，平整精度達到了±3cm。

　　激光自動掘削系統也已用于液壓挖掘機的作業中。1992年，日本開發研制的激光自動掘削系統該系統由自動直線加工系統和激光系統組成。激光感光器測出加工面的激光位置，激光系統測得挖掘機車體高度，將信號傳送到自動掘削系統，系統根據這些情報及各傳感元件的信息，將處理后的信號傳給控制控掘軌跡的各電磁比例控制閥，實現動臂油缸、斗桿油缸、鏟斗油缸的自動控制。這種控制比一般的施工作業提高加工精度3倍，提高施工能力1.6倍。

　　結束語

　　隨著現代建筑行業的飛速發展，我國的工程機械設備的發展速度也有明顯的提高，但是距離發達國家的水平還是有一定的差距，因此，必須要認清發展趨勢，采取自行研發或者技術引進等措施，加快我國工程機械現代化的進程，以適應現代建筑工程技術的發展。另外，為了適應現代節能減排的要求，現代工程機械也應該注重節能減排，發展為綠色環保型機械。

　　參考文獻

　　[1]張秩瑞.試析自動化控制技術在現代建筑中的應用[J].商品與質量.2010(S3)：64―58

　　[2]張士勇.現代工程機械發展趨勢分析[J].科技風.2010(21)：46―33

　　作者馬義強

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