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機(jī)械自動化對土木工程中的應(yīng)用論文
1施工機(jī)械自動化技術(shù)要點(diǎn)
工程建設(shè),由于平常的施工條件相對較差,因此我們采用機(jī)械施工,為了減少施工的難度,同時(shí)又要確保施工完成的質(zhì)量。工程建設(shè)應(yīng)用于工程機(jī)械是復(fù)雜的地形,工作環(huán)境惡劣的現(xiàn)場施工條件,要想更順利更省力的完成施工,就應(yīng)該考慮如何引入機(jī)械自動化控制技術(shù)。應(yīng)該研究自動化的控制系統(tǒng)、工程機(jī)械和設(shè)備位置的識別功能。其功能是確保機(jī)械設(shè)備不會產(chǎn)生碰撞。施工現(xiàn)場機(jī)械設(shè)備較多的時(shí)候,引導(dǎo)更多的機(jī)械操作,并確保機(jī)械操作不影響。接下來對土木工程機(jī)械自動化技術(shù)進(jìn)行具體功能分析。
1.1機(jī)械自動化技術(shù)的位置誘導(dǎo)
在自動化建設(shè)過程中我們應(yīng)該要考慮到如何實(shí)現(xiàn)位置誘導(dǎo)，也就是說讓設(shè)備必須依照原定路線執(zhí)行,對于識別能力會得知它已經(jīng)偏離了課程建設(shè)、設(shè)備會有自動復(fù)位功能,即表示位置感應(yīng)控制功能,這臺機(jī)器可以使機(jī)械設(shè)備速度以及方向始終走在設(shè)置路徑。
1.2機(jī)械自動化技術(shù)的全管理
在建筑工地,各種機(jī)械和各種操作的同時(shí),對于我們施工過程中的材料以及設(shè)備等等的存放于管理會給工程機(jī)械操作帶來阻力,變成阻礙機(jī)械無人操作。因此機(jī)械本身應(yīng)該意識-警告-停止-安全域感應(yīng)等功能。
1.3機(jī)械自動化技術(shù)的位置識別
工程機(jī)械自動化技術(shù)也就是說具備自動化技術(shù)以及自動識別能力。在目前國內(nèi)民用建筑方面,機(jī)械設(shè)備用于民用建筑工地安裝自動識別系統(tǒng),但是一些設(shè)備可以選擇外部位置識別方法。內(nèi)部識別需要設(shè)置幾個(gè)指標(biāo),然后利用超聲波來實(shí)現(xiàn)這樣的識別;外部識別不需要通過借助現(xiàn)場,而只是需要使用測速傳感器或者其他一些傳感器來實(shí)現(xiàn)識別設(shè)備的一個(gè)具體的位置。
1.4認(rèn)識和評價(jià)施工對象
施工機(jī)械和設(shè)備,隨時(shí)了解和掌握施工對象信息。比較經(jīng)常用到的就是的超聲波傳感技術(shù)還有通過這個(gè)圖像處理技術(shù)來識別的一個(gè)過程。通過使用超聲信號無人液壓挖掘機(jī)上面的一個(gè)傳感器,來實(shí)現(xiàn)了通過超聲波傳感器安裝在液壓挖掘機(jī)斗來判定具體的一個(gè)形狀。
1.5機(jī)械自動化技術(shù)的機(jī)群控制
機(jī)群控制功能是一項(xiàng)全面的管理能力。當(dāng)施工工程中，很難避免可以有多個(gè)工作同時(shí)施工的情況下,這就需要同時(shí)操作各種機(jī)械設(shè)備。若要保證現(xiàn)場秩序,不同的機(jī)械之間的合作,有必要實(shí)現(xiàn)機(jī)械設(shè)備的自動化。發(fā)送各種各樣的機(jī)器工作來判定狀態(tài)是必須具備的,從而來實(shí)現(xiàn)這樣一個(gè)中央控制室每個(gè)機(jī)械設(shè)備施工方案的指揮控制系統(tǒng)。
2機(jī)械自動化在土木施工中的應(yīng)用
2.1攤鋪機(jī)智能化應(yīng)用
自動化控制技術(shù)在工程已廣泛應(yīng)用于工程機(jī)械。攤鋪機(jī)自動找平裝置的操作可以實(shí)現(xiàn)鋪平道路,縱向和橫向自動找平;一些攤鋪機(jī)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(shí)現(xiàn)了推土機(jī)工作裝置的微機(jī)自動控制,液壓挖掘機(jī)電子負(fù)載傳感系統(tǒng),電氣控制系統(tǒng)的自動怠速裝置和工作模式等等�，F(xiàn)在無線遙控挖掘機(jī)和全自動液壓挖掘機(jī),車輛監(jiān)控系統(tǒng)等已頻繁出現(xiàn)在我們身邊。
2.2挖掘機(jī)作業(yè)的智能化應(yīng)用
對于挖掘機(jī)等等等這些土方工程機(jī)械的智能化來實(shí)現(xiàn)一個(gè)機(jī)械自動化操作。這將在我們以后的工程項(xiàng)目上面帶來很大幫助，可以非常有效地提高手術(shù)質(zhì)量和工作效率。挖掘機(jī)鏟斗的在比較早的時(shí)候是通過位置控制這樣一種基于開關(guān)系統(tǒng)的反饋系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)的。早前已研發(fā)了推土機(jī)鏟刀的激光控制裝置，由于反應(yīng)的速度控制系統(tǒng)問題,沒有用于實(shí)際的建筑工作。然后,隨著我們現(xiàn)代的電子技術(shù)的不斷的發(fā)展,可以有效地促進(jìn)自動控制系統(tǒng)的推進(jìn)。該系統(tǒng)由自動激光系統(tǒng)，激光傳感器測量加工表面激光,激光系統(tǒng)可以通過測量挖掘機(jī)高度,以及我們傳輸信號的自動挖掘切割系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)。系統(tǒng)還包含有處理系統(tǒng)，系統(tǒng)依靠信息和每個(gè)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(shí)現(xiàn)動臂油缸、鏟斗油缸實(shí)現(xiàn)的一個(gè)自動控制。
3機(jī)械自動化系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)
隨著現(xiàn)代化的科學(xué)技術(shù)的飛快擴(kuò)大以及小芯片的控制，以及背后還有越來越強(qiáng)的操作系統(tǒng)來支持,嵌入式技術(shù)已經(jīng)無處不在我們身邊。大型自動化土木工程健康診斷系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是通過嵌入式的微處理器完成的,這里主要是探究一個(gè)高性能、易擴(kuò)展的網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)。
3.1嵌入式系統(tǒng)概述
嵌入式系統(tǒng)已經(jīng)滲透到我們生活的方方面面,包括有服務(wù)行業(yè),消費(fèi)電子產(chǎn)品,但是正是因?yàn)椴粩嗟臄U(kuò)大,更難以明確定義“嵌入式系統(tǒng)”。但是上面的定義并不完全反映了嵌入式系統(tǒng)的本質(zhì),目前國內(nèi)公認(rèn)的定義是:以應(yīng)用程序?yàn)橹攸c(diǎn),在計(jì)算機(jī)技術(shù)的基礎(chǔ)上,滿足系統(tǒng)對于功耗和性能嚴(yán)格要求的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。嵌入式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。專用性指的是嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)用于設(shè)備在特定的任務(wù)時(shí),能夠依據(jù)每個(gè)人不同需求來應(yīng)對不同情況的一個(gè)系統(tǒng)硬件和軟件。嵌入式系統(tǒng)可以預(yù)測在很短的時(shí)間內(nèi)做出響應(yīng)�？煽啃灾傅氖怯脩舨⒎侵苯涌刂�,也就是說只要通過這樣一個(gè)特定設(shè)備為不同用戶來實(shí)現(xiàn)特定的一個(gè)任務(wù)，讓運(yùn)行的過程更可靠。圖1嵌入式系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)
3.2系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)
3.2.1整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)將該系統(tǒng)按功能分三部分:現(xiàn)場監(jiān)控終端、監(jiān)控中心以及自動化通訊網(wǎng)絡(luò)三個(gè)子系統(tǒng)。各個(gè)模塊的介紹如下:(1)監(jiān)控中心監(jiān)控中心是整個(gè)系統(tǒng)應(yīng)用程序的頂部,實(shí)現(xiàn)的是統(tǒng)一協(xié)調(diào)能力,如現(xiàn)場終端控制系統(tǒng)自動數(shù)據(jù)采集,收集到的數(shù)據(jù)是用來檢測異常值,控制通信網(wǎng)絡(luò)的正常工作,維護(hù)人員可以通過電腦終端登錄監(jiān)控中心服務(wù)器來實(shí)現(xiàn)分析和調(diào)試系統(tǒng)。(2)通訊網(wǎng)絡(luò)該系統(tǒng)在網(wǎng)絡(luò)方面有光纖通信,在通信網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)換為光纖數(shù)據(jù)通信、系統(tǒng)使用光纖電纜通信方法,主要基于防雷。設(shè)置監(jiān)控終端系統(tǒng)中只有一個(gè)地址,可以很容易地?cái)U(kuò)大網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)。還有一個(gè)是基于GSM網(wǎng)絡(luò)傳輸媒介,用戶的命令通過移動終端被接受到和系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)和其他信息通過移動終端發(fā)給各個(gè)用戶,用戶可以隨時(shí)了解系統(tǒng)的運(yùn)行情況如何。(3)現(xiàn)場監(jiān)控終端子系統(tǒng)監(jiān)控終端子系統(tǒng)是一個(gè)核心部分,這是一個(gè)高安全分析算法，是不準(zhǔn)確和穩(wěn)定的數(shù)據(jù)收集,直接接觸網(wǎng)站環(huán)境系統(tǒng)可靠性保證決定整個(gè)系統(tǒng)的質(zhì)量,而且是整個(gè)系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)低成本和強(qiáng)大的多功能性還依賴于系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)。嵌入式系統(tǒng)為用戶設(shè)置友好的界面,方便現(xiàn)場安裝和調(diào)試手動操作。
3.2系統(tǒng)功能介紹
“系統(tǒng)”是一個(gè)以計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、分布式數(shù)據(jù)庫、多媒體應(yīng)用、數(shù)學(xué)模型技術(shù)和人工智能技術(shù)為基礎(chǔ)的，為尼爾基水利樞紐服務(wù)的安全監(jiān)控系統(tǒng)。“系統(tǒng)”是一個(gè)以分布式數(shù)據(jù)庫、多媒體應(yīng)用、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、還有數(shù)學(xué)模型和人工智能技術(shù)來實(shí)現(xiàn)的。系統(tǒng)采用決策支持系統(tǒng),有數(shù)據(jù)庫、綜合分析子系統(tǒng)、綜合信息管理子系統(tǒng)、輸入和輸出(pat)子系統(tǒng)。
4機(jī)械自動化的結(jié)構(gòu)損傷診斷方法
4.1結(jié)構(gòu)損傷的統(tǒng)計(jì)診斷框架
種各樣的誤差和不確定是結(jié)構(gòu)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(rèn)知。這里的理解可能會或可能不會發(fā)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(chǎn)生的影響,將決定是否基于振動的結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測方法可以真正進(jìn)入實(shí)用。為了減少這些不利因素的干擾,必須要準(zhǔn)確的信息,有效的反演,是合理和可行的。使用置信區(qū)間的損傷準(zhǔn)則;使用統(tǒng)計(jì)測量進(jìn)行損傷識別。可以使用單側(cè)假設(shè)檢驗(yàn)來確定較完整的狀態(tài)特征統(tǒng)計(jì)變化有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
4.2整合統(tǒng)計(jì)信息的結(jié)構(gòu)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(gè)是在損害測試數(shù)據(jù)清理,無小方差估計(jì)顯然是正確的保證實(shí)現(xiàn)損傷識別;第二個(gè)是在屏幕上可能損壞單位,被認(rèn)為是損害反演迭代誤差和不確定性的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)也值得考慮。提高魯棒性的方法和基于開放的三步法、統(tǒng)計(jì)方法用于解決這個(gè)問題顯然是合理的，效果是減少誤判損傷的元素。這一節(jié)提出的三步法，其第一步有兩個(gè)步驟:（1）損傷先驗(yàn)信息的損傷識別指紋采用常規(guī)的模態(tài)殘余力，考慮多模態(tài)效應(yīng)時(shí)表示各階模態(tài)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(tài)下的殘余力。
5結(jié)語
機(jī)械自動化控制技術(shù)廣泛應(yīng)用于土木建筑施工工程，本課題對土木施工機(jī)械自動化技術(shù)在這一領(lǐng)域的建設(shè)內(nèi)容，自動化技術(shù)在土木工程建設(shè)的具體的應(yīng)用情況進(jìn)行了分析。機(jī)械自動化和無人技術(shù)也越來越廣泛地被運(yùn)用,使得機(jī)械制造行業(yè)發(fā)生了重大變化，這是對我們工業(yè)提供了很大的便利。機(jī)械自動化是中國國民經(jīng)濟(jì)各行業(yè)密切相關(guān)，對其發(fā)展有深遠(yuǎn)的影響,可以使我國的工業(yè)實(shí)現(xiàn)進(jìn)步突飛猛進(jìn)。但我國機(jī)械自動化發(fā)展同時(shí)，應(yīng)該考慮我國的實(shí)際情況，注重實(shí)際使用價(jià)值,通過減少成本和參考經(jīng)驗(yàn)，使機(jī)械自動化技術(shù)在發(fā)展道路上實(shí)現(xiàn)更高效益和更高質(zhì)量。
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