機械自動化對土木工程中的應用論文
1施工機械自動化技術要點
工程建設,由于平常的施工條件相對較差,因此我們采用機械施工,為了減少施工的難度,同時又要確保施工完成的質量。工程建設應用于工程機械是復雜的地形,工作環境惡劣的現場施工條件,要想更順利更省力的完成施工,就應該考慮如何引入機械自動化控制技術。應該研究自動化的控制系統、工程機械和設備位置的識別功能。其功能是確保機械設備不會產生碰撞。施工現場機械設備較多的時候,引導更多的機械操作,并確保機械操作不影響。接下來對土木工程機械自動化技術進行具體功能分析。
1.1機械自動化技術的位置誘導
在自動化建設過程中我們應該要考慮到如何實現位置誘導，也就是說讓設備必須依照原定路線執行,對于識別能力會得知它已經偏離了課程建設、設備會有自動復位功能,即表示位置感應控制功能,這臺機器可以使機械設備速度以及方向始終走在設置路徑。
1.2機械自動化技術的全管理
在建筑工地,各種機械和各種操作的同時,對于我們施工過程中的材料以及設備等等的存放于管理會給工程機械操作帶來阻力,變成阻礙機械無人操作。因此機械本身應該意識-警告-停止-安全域感應等功能。
1.3機械自動化技術的位置識別
工程機械自動化技術也就是說具備自動化技術以及自動識別能力。在目前國內民用建筑方面,機械設備用于民用建筑工地安裝自動識別系統,但是一些設備可以選擇外部位置識別方法。內部識別需要設置幾個指標,然后利用超聲波來實現這樣的識別;外部識別不需要通過借助現場,而只是需要使用測速傳感器或者其他一些傳感器來實現識別設備的一個具體的位置。
1.4認識和評價施工對象
施工機械和設備,隨時了解和掌握施工對象信息。比較經常用到的就是的超聲波傳感技術還有通過這個圖像處理技術來識別的一個過程。通過使用超聲信號無人液壓挖掘機上面的一個傳感器,來實現了通過超聲波傳感器安裝在液壓挖掘機斗來判定具體的一個形狀。
1.5機械自動化技術的機群控制
機群控制功能是一項全面的管理能力。當施工工程中，很難避免可以有多個工作同時施工的情況下,這就需要同時操作各種機械設備。若要保證現場秩序,不同的機械之間的合作,有必要實現機械設備的自動化。發送各種各樣的機器工作來判定狀態是必須具備的,從而來實現這樣一個中央控制室每個機械設備施工方案的指揮控制系統。
2機械自動化在土木施工中的應用
2.1攤鋪機智能化應用
自動化控制技術在工程已廣泛應用于工程機械。攤鋪機自動找平裝置的操作可以實現鋪平道路,縱向和橫向自動找平;一些攤鋪機自動上料裝置,還配備了自動控制和管理混合層深度;一些還實現了推土機工作裝置的微機自動控制,液壓挖掘機電子負載傳感系統,電氣控制系統的自動怠速裝置和工作模式等等。現在無線遙控挖掘機和全自動液壓挖掘機,車輛監控系統等已頻繁出現在我們身邊。
2.2挖掘機作業的智能化應用
對于挖掘機等等等這些土方工程機械的智能化來實現一個機械自動化操作。這將在我們以后的工程項目上面帶來很大幫助，可以非常有效地提高手術質量和工作效率。挖掘機鏟斗的在比較早的時候是通過位置控制這樣一種基于開關系統的反饋系統來實現的。早前已研發了推土機鏟刀的激光控制裝置，由于反應的速度控制系統問題,沒有用于實際的建筑工作。然后,隨著我們現代的電子技術的不斷的發展,可以有效地促進自動控制系統的推進。該系統由自動激光系統，激光傳感器測量加工表面激光,激光系統可以通過測量挖掘機高度,以及我們傳輸信號的自動挖掘切割系統來實現。系統還包含有處理系統，系統依靠信息和每個傳感器的信息,通過整合信號后來對軌跡挖掘電磁比例閥控制,實現動臂油缸、鏟斗油缸實現的一個自動控制。
3機械自動化系統總體方案設計
隨著現代化的科學技術的飛快擴大以及小芯片的控制，以及背后還有越來越強的操作系統來支持,嵌入式技術已經無處不在我們身邊。大型自動化土木工程健康診斷系統的設計是通過嵌入式的微處理器完成的,這里主要是探究一個高性能、易擴展的網絡監控系統。
3.1嵌入式系統概述
嵌入式系統已經滲透到我們生活的方方面面,包括有服務行業,消費電子產品,但是正是因為不斷的擴大,更難以明確定義“嵌入式系統”。但是上面的定義并不完全反映了嵌入式系統的本質,目前國內公認的定義是:以應用程序為重點,在計算機技術的基礎上,滿足系統對于功耗和性能嚴格要求的計算機系統。嵌入式系統結構如圖1所示。專用性指的是嵌入式計算機系統用于設備在特定的任務時,能夠依據每個人不同需求來應對不同情況的一個系統硬件和軟件。嵌入式系統可以預測在很短的時間內做出響應。可靠性指的是用戶并非直接控制,也就是說只要通過這樣一個特定設備為不同用戶來實現特定的一個任務，讓運行的過程更可靠。圖1嵌入式系統的體系結構
3.2系統整體結構
3.2.1整體結構設計將該系統按功能分三部分:現場監控終端、監控中心以及自動化通訊網絡三個子系統。各個模塊的介紹如下:(1)監控中心監控中心是整個系統應用程序的頂部,實現的是統一協調能力,如現場終端控制系統自動數據采集,收集到的數據是用來檢測異常值,控制通信網絡的正常工作,維護人員可以通過電腦終端登錄監控中心服務器來實現分析和調試系統。(2)通訊網絡該系統在網絡方面有光纖通信,在通信網絡轉換為光纖數據通信、系統使用光纖電纜通信方法,主要基于防雷。設置監控終端系統中只有一個地址,可以很容易地擴大網絡節點。還有一個是基于GSM網絡傳輸媒介,用戶的命令通過移動終端被接受到和系統運行狀態和其他信息通過移動終端發給各個用戶,用戶可以隨時了解系統的運行情況如何。(3)現場監控終端子系統監控終端子系統是一個核心部分,這是一個高安全分析算法，是不準確和穩定的數據收集,直接接觸網站環境系統可靠性保證決定整個系統的質量,而且是整個系統可以實現低成本和強大的多功能性還依賴于系統的設計和實現。嵌入式系統為用戶設置友好的界面,方便現場安裝和調試手動操作。
3.2系統功能介紹
“系統”是一個以計算機網絡、分布式數據庫、多媒體應用、數學模型技術和人工智能技術為基礎的，為尼爾基水利樞紐服務的安全監控系統。“系統”是一個以分布式數據庫、多媒體應用、計算機網絡、還有數學模型和人工智能技術來實現的。系統采用決策支持系統,有數據庫、綜合分析子系統、綜合信息管理子系統、輸入和輸出(pat)子系統。
4機械自動化的結構損傷診斷方法
4.1結構損傷的統計診斷框架
種各樣的誤差和不確定是結構損傷診斷過程中決定性影響。誤差是指可識別的缺陷造成的,并不缺乏認知。這里的理解可能會或可能不會發生的潛在的缺陷,只有增加知識的信息可以減少不確定性。是否有效的分離或減少這些突變產生的影響,將決定是否基于振動的結構健康監測方法可以真正進入實用。為了減少這些不利因素的干擾,必須要準確的信息,有效的反演,是合理和可行的。使用置信區間的損傷準則;使用統計測量進行損傷識別。可以使用單側假設檢驗來確定較完整的狀態特征統計變化有統計學意義。
4.2整合統計信息的結構動力診斷三步法
基于模型更新多步混合的多位置損傷診斷方法,第一個是在損害測試數據清理,無小方差估計顯然是正確的保證實現損傷識別;第二個是在屏幕上可能損壞單位,被認為是損害反演迭代誤差和不確定性的統計數據也值得考慮。提高魯棒性的方法和基于開放的三步法、統計方法用于解決這個問題顯然是合理的，效果是減少誤判損傷的元素。這一節提出的三步法，其第一步有兩個步驟:（1）損傷先驗信息的損傷識別指紋采用常規的模態殘余力，考慮多模態效應時表示各階模態殘余力的平均。下面的推理是以ijE表示第i自由度第i階模態下的殘余力。
5結語
機械自動化控制技術廣泛應用于土木建筑施工工程，本課題對土木施工機械自動化技術在這一領域的建設內容，自動化技術在土木工程建設的具體的應用情況進行了分析。機械自動化和無人技術也越來越廣泛地被運用,使得機械制造行業發生了重大變化，這是對我們工業提供了很大的便利。機械自動化是中國國民經濟各行業密切相關，對其發展有深遠的影響,可以使我國的工業實現進步突飛猛進。但我國機械自動化發展同時，應該考慮我國的實際情況，注重實際使用價值,通過減少成本和參考經驗，使機械自動化技術在發展道路上實現更高效益和更高質量。
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