施工機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)要點(diǎn)

在工程建設(shè)中，由于普通施工條件相對(duì)較差，我們采用機(jī)械施工。為了降低施工難度，保證施工質(zhì)量。工程建設(shè)應(yīng)用于工程機(jī)械是一種復(fù)雜的地形和惡劣的工作環(huán)境。為了更順利、更省力地完成施工，應(yīng)考慮如何引入機(jī)械自動(dòng)化控制技術(shù)。應(yīng)研究自動(dòng)控制系統(tǒng)、工程機(jī)械和設(shè)備位置的識(shí)別功能。它的作用是保證機(jī)械設(shè)備不會(huì)發(fā)生碰撞。施工現(xiàn)場機(jī)械設(shè)備較多時(shí)，應(yīng)引導(dǎo)更多的機(jī)械操作，確保機(jī)械操作不受影響。接下來分析土木工程機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的具體功能。

1.1機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的位置誘導(dǎo)

在自動(dòng)化建設(shè)過程中，要考慮如何實(shí)現(xiàn)位置誘導(dǎo)，也就是說設(shè)備必須按照原來的路線進(jìn)行。對(duì)于識(shí)別能力，我們會(huì)知道它偏離了課程建設(shè)，設(shè)備會(huì)有自動(dòng)復(fù)位功能，也就是說位置感應(yīng)控制功能。這臺(tái)機(jī)器可以使機(jī)械設(shè)備的速度和方向始終走在設(shè)定的路徑上。1.2機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的全管理在施工現(xiàn)場。在各種機(jī)械和操作的同時(shí)，我們施工過程中儲(chǔ)存的材料和設(shè)備的管理會(huì)給工程機(jī)械操作帶來阻力，成為阻礙機(jī)械無人操作的功能。因此，機(jī)械本身應(yīng)具有意識(shí)-警告-停止-安全感應(yīng)等功能。

1.3機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的位置識(shí)別

工程機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)，也就是說，它具有自動(dòng)化技術(shù)和自動(dòng)識(shí)別能力。目前，在國內(nèi)民用建筑中，機(jī)械設(shè)備用于在民用建筑工地安裝自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)，但有些設(shè)備可以選擇外部位置識(shí)別方法。內(nèi)部識(shí)別需要設(shè)置幾個(gè)指標(biāo)，然后使用超聲波來實(shí)現(xiàn)這種識(shí)別；外部識(shí)別不需要使用現(xiàn)場，只需要使用速度傳感器或其他傳感器來實(shí)現(xiàn)識(shí)別設(shè)備的具體位置。

1.4了解和評(píng)價(jià)施工對(duì)象

施工機(jī)械設(shè)備，隨時(shí)了解和掌握施工對(duì)象信息。經(jīng)常使用的是超聲波傳感技術(shù)和通過這種圖像處理技術(shù)識(shí)別的過程。通過使用超聲信號(hào)無人液壓挖掘機(jī)上的傳感器，通過在液壓挖掘機(jī)斗中安裝超聲波傳感器來判斷具體的形狀。

1.5機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的機(jī)群控制

機(jī)組控制功能是一種綜合管理能力。在施工過程中，很難避免多個(gè)工作同時(shí)施工，因此需要同時(shí)操作各種機(jī)械設(shè)備。為了保證現(xiàn)場秩序和不同機(jī)械之間的合作，有必要實(shí)現(xiàn)機(jī)械設(shè)備的自動(dòng)化。需要發(fā)送各種機(jī)器工作來判斷狀態(tài)，從而實(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(dòng)化在土木工程中的應(yīng)用

2.1智能攤鋪機(jī)應(yīng)用

自動(dòng)控制技術(shù)已廣泛應(yīng)用于工程機(jī)械中。攤鋪機(jī)自動(dòng)找平裝置的操作可以實(shí)現(xiàn)道路鋪平、縱橫自動(dòng)找平；一些攤鋪機(jī)自動(dòng)送料裝置還配備了自動(dòng)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(dòng)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(dòng)怠速裝置和工作模式等。如今，無線遙控挖掘機(jī)、自動(dòng)液壓挖掘機(jī)和車輛監(jiān)控系統(tǒng)頻繁出現(xiàn)在我們身邊。

2.2挖掘機(jī)作業(yè)的智能應(yīng)用

對(duì)挖掘機(jī)等這些土方工程機(jī)械進(jìn)行智能化，實(shí)現(xiàn)一次機(jī)械自動(dòng)化操作。對(duì)我們未來的工程項(xiàng)目有很大的幫助，能夠非常有效地提高手術(shù)質(zhì)量和工作效率。挖掘機(jī)鏟斗在較早的時(shí)候就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。早些時(shí)候就開發(fā)了推土機(jī)鏟刀的激光控制裝置，由于反應(yīng)速度控制系統(tǒng)的問題，沒有用于實(shí)際的建筑工作。隨后，隨著我國現(xiàn)代電子技術(shù)的不斷發(fā)展，自動(dòng)控制系統(tǒng)的推廣得到了有效的推廣。該系統(tǒng)由自動(dòng)激光系統(tǒng)、激光傳感器測量加工表面激光，激光系統(tǒng)可通過測量挖掘機(jī)高度和我們傳輸信號(hào)的自動(dòng)挖掘切割系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)。該系統(tǒng)還包含處理系統(tǒng)，該系統(tǒng)依靠信息和各傳感器的信息，通過整合信號(hào)后對(duì)軌跡挖掘電磁比例閥的控制，實(shí)現(xiàn)了動(dòng)臂油缸、鏟斗油缸的自動(dòng)控制。

3機(jī)械自動(dòng)化系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)

隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的快速擴(kuò)張和小芯片的控制，以及背后日益強(qiáng)大的操作系統(tǒng)的支持，嵌入式技術(shù)已經(jīng)無處不在我們身邊。大型自動(dòng)化土木工程健康診斷系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是通過嵌入式微處理器完成的，主要探索高性能、易于擴(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，包括服務(wù)業(yè)和消費(fèi)電子產(chǎn)品，但正是因?yàn)椴粩鄶U(kuò)大，更難明確定義嵌入式系統(tǒng)。然而，上述定義并不完全反映嵌入式系統(tǒng)的本質(zhì)。目前國內(nèi)公認(rèn)的定義是:以應(yīng)用為重點(diǎn)，在計(jì)算機(jī)技術(shù)的基礎(chǔ)上，滿足系統(tǒng)對(duì)功耗和性能的嚴(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。特殊性是指嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)用于一個(gè)系統(tǒng)硬件和軟件，可以根據(jù)每個(gè)人在特定任務(wù)中的不同需求處理不同的情況。嵌入式系統(tǒng)可以預(yù)測在短時(shí)間內(nèi)做出響應(yīng)�？煽啃允侵赣脩舨恢苯涌刂疲�也就是說，只要這樣的特定設(shè)備為不同的用戶實(shí)現(xiàn)特定的任務(wù)，運(yùn)行過程就會(huì)更加可靠。

3.2系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)

3.2.1整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

該系統(tǒng)按功能分為三個(gè)部分:現(xiàn)場監(jiān)控終端、監(jiān)控中心和自動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)三個(gè)子系統(tǒng)。各模塊介紹如下:(1)監(jiān)控中心監(jiān)控中心是整個(gè)系統(tǒng)應(yīng)用的頂部，實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一協(xié)調(diào)能力，如現(xiàn)場終端控制系統(tǒng)的自動(dòng)數(shù)據(jù)采集，采集的數(shù)據(jù)用于檢測異常值，控制通信網(wǎng)絡(luò)的正常運(yùn)行，維護(hù)人員可以通過計(jì)算機(jī)終端登錄監(jiān)控中心服務(wù)器實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的分析和調(diào)試。(2)通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)在網(wǎng)絡(luò)上有光纖通信，通信網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)換為光纖數(shù)據(jù)通信。該系統(tǒng)采用光纖電纜通信方式，主要基于防雷。監(jiān)控終端系統(tǒng)中只有一個(gè)地址，可以輕松擴(kuò)大網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)。另一種是基于GSM網(wǎng)絡(luò)傳輸媒介，用戶的命令通過移動(dòng)終端接收到并通過移動(dòng)終端向所有用戶發(fā)送系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)和其他信息。用戶可以隨時(shí)了解系統(tǒng)的運(yùn)行情況。(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，是一種高安全性的分析算法，是一種不準(zhǔn)確穩(wěn)定的數(shù)據(jù)采集，直接接觸網(wǎng)站環(huán)境系統(tǒng)的可靠性決定了整個(gè)系統(tǒng)的質(zhì)量，整個(gè)系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)低成本、強(qiáng)大的多功能性。嵌入式系統(tǒng)還依靠系統(tǒng)為用戶設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)，方便現(xiàn)場安裝和調(diào)試手動(dòng)操作。

3.3系統(tǒng)功能介紹

系統(tǒng)是一個(gè)基于計(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)的安全監(jiān)控系統(tǒng)，服務(wù)于尼爾基水利樞紐。系統(tǒng)是通過分布式數(shù)據(jù)庫、多媒體應(yīng)用、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、數(shù)學(xué)模型和人工智能技術(shù)實(shí)現(xiàn)的。系統(tǒng)采用決策支持系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫、綜合分析子系統(tǒng)、綜合信息管理子系統(tǒng)、輸入輸出子系統(tǒng)。

4機(jī)械自動(dòng)化結(jié)構(gòu)損傷診斷方法

4.1結(jié)構(gòu)損傷統(tǒng)計(jì)診斷框架

各種誤差和不確定性是結(jié)構(gòu)損傷診斷過程中的決定性影響。誤差是指可識(shí)別的缺陷引起的，不缺乏認(rèn)知。這里的理解可能或不可能存在潛在的缺陷，只有增加知識(shí)的信息才能減少不確定性。是否有效分離或減少這些突變的影響，將決定是否基于振動(dòng)的結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測方法能夠真正實(shí)用。為了減少這些不利因素的干擾，需要準(zhǔn)確的信息和有效的反演，這是合理可行的。使用信用區(qū)間的損傷標(biāo)準(zhǔn)；使用統(tǒng)計(jì)測量來識(shí)別損傷。使用單側(cè)假設(shè)測試可以確定更完整的狀態(tài)特征。統(tǒng)計(jì)變化具有統(tǒng)計(jì)意義。

4.2結(jié)構(gòu)動(dòng)力診斷三步法整合統(tǒng)計(jì)信息

基于模型更新的多步混合多位損傷診斷方法，首先是清理損傷測試數(shù)據(jù)，無小方差估計(jì)顯然是正確保證損傷識(shí)別的；二是屏幕上可能損壞的單位，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顯然是合理的，效果是減少誤判損傷的元素。本節(jié)提出的三步法的第一步有兩個(gè)步驟:(1)損傷先驗(yàn)信息的損傷識(shí)別指紋采用常規(guī)模態(tài)殘余力，在考慮多模態(tài)效應(yīng)時(shí)表示各階段模態(tài)殘余力的平均。(2)本課題進(jìn)行數(shù)值模擬，因此得到的測量數(shù)據(jù)應(yīng)輸入模態(tài)隨機(jī)誤差的統(tǒng)計(jì)特性，以指定和假設(shè)符合高斯分布。中心極限定理，整體效果微小的隨機(jī)因素，其影響往往是實(shí)際上類似服從正態(tài)分布。

5結(jié)語

機(jī)械自動(dòng)化控制技術(shù)廣泛應(yīng)用于土木工程建設(shè)。本課題分析了土木工程建設(shè)中機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的建設(shè)內(nèi)容和自動(dòng)化技術(shù)的具體應(yīng)用。機(jī)械自動(dòng)化和無人技術(shù)也得到了廣泛的應(yīng)用，使得機(jī)械制造業(yè)發(fā)生了巨大的變化，為我們的行業(yè)提供了極大的便利。機(jī)械自動(dòng)化與中國國民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)行業(yè)密切相關(guān)，對(duì)其發(fā)展影響深遠(yuǎn)，可以使中國工業(yè)取得快速進(jìn)步。然而，在我國機(jī)械自動(dòng)化發(fā)展的同時(shí)，要考慮我國的實(shí)際情況，注重實(shí)際使用價(jià)值，通過降低成本和參考經(jīng)驗(yàn)，使機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)在發(fā)展道路上實(shí)現(xiàn)更高的效益和質(zhì)量。

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