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浅议机械自动化在土木工程施工中应用

点击数: 2018-12-25 09:49 作者:www.shblunwen.com 来源:未知

关键词:浅议,机械,自动化,土木,工程施工,应用,浅议,机械,自动化

浅议机械自动化在土木工程施工中应用

摘要:土木工程施工规模的大型化,使得土木施工设备也开始向大型化、自动化推进,工程机械自动化已成为必然趋势。本课题对施工机械的自动化控制技术内容及土木工程施工中的应用。探讨如何实现减少成本和参考经验,使机械自动化技术在发展道路上实现更高效益和更高质量。文中对机械自动化技术进行了论述,就实际应用与展望进行了探讨。

 

  关键词:土木施工工程;机械;自动化;应用;

 

  1施工机械自动化技术要点

 

  工程建设,由于平常的施工条件相对较差,因此我们采用机械施工,为了减少施工的难度,同时又要确保施工完成的质量。工程建设应用于工程机械是复杂的地形,工作环境恶劣的现场施工条件,要想更顺利更省力的完成施工,就应该考虑如何引入机械自动化控制技术。应该研究自动化的控制系统、工程机械和设备位置的识别功能。其功能是确保机械设备不会产生碰撞。施工现场机械设备较多的时候,引导更多的机械操作,并确保机械操作不影响。接下来对土木工程机械自动化技术进行具体功能分析。

 

  1.1机械自动化技术的位置诱导

 

  在自动化建设过程中我们应该要考虑到如何实现位置诱导,也就是说让设备必须依照原定路线执行,对于识别能力会得知它已经偏离了课程建设、设备会有自动复位功能,即表示位置感应控制功能,这台机器可以使机械设备速度以及方向始终走在设置路径。

 

  1.2机械自动化技术的全管理

 

  在建筑工地,各种机械和各种操作的同时,对于我们施工过程中的材料以及设备等等的存放于管理会给工程机械操作带来阻力,变成阻碍机械无人操作。因此机械本身应该意识-警告-停止-安全域感应等功能。

 

  1.3认识和评价施工对象

 

  施工机械和设备,随时了解和掌握施工对象信息。比较经常用到的就是的超声波传感技术还有通过这个图像处理技术来识别的一个过程。通过使用超声信号无人液压挖掘机上面的一个传感器,来实现了通过超声波传感器安装在液压挖掘机斗来判定具体的一个形状。


 

1.4机械自动化技术的位置识别

 

  工程机械自动化技术也就是说具备自动化技术以及自动识别能力。在目前国内民用建筑方面,机械设备用于民用建筑工地安装自动识别系统,但是一些设备可以选择外部位置识别方法。内部识别需要设置几个指标,然后利用超声波来实现这样的识别;外部识别不需要通过借助现场,而只是需要使用测速传感器或者其他一些传感器来实现识别设备的一个具体的位置。

  1.5机械自动化技术的机群控制

 

  机群控制功能是一项全面的管理能力。当施工工程中,很难避免可以有多个工作同时施工的情况下,这就需要同时操作各种机械设备。若要保证现场秩序,不同的机械之间的合作,有必要实现机械设备的自动化。发送各种各样的机器工作来判定状态是必须具备的,从而来实现这样一个中央控制室每个机械设备施工方案的指挥控制系统。

 

  2机械自动化在土木施工中的应用

 

  2.1摊铺机智能化应用

 

  自动化控制技术在工程已广泛应用于工程机械。摊铺机自动找平装置的操作可以实现铺平道路,纵向和横向自动找平;一些摊铺机自动上料装置,还配备了自动控制和管理混合层深度一些还实现了推土机工作装置的微机自动控制,液压挖掘机电子负载传感系统,电气控制系统的自动怠速装置和工作模式等等。

 

  2.2挖掘机作业的智能化应用

 

  对于挖掘机等等等这些土方工程机械的智能化来实现一个机械自动化操作。这将在我们以后的工程项目上面带来很大帮助,可以非常有效地提高手术质量和工作效率。挖掘机铲斗的在比较早的时候是通过位置控制这样一种基于开关系统的反馈系统来实现的。早前已研发了推土机铲刀的激光控制装置,由于反应的速度控制系统问题,没有用于实际的建筑工作。

 

  该系统由自动激光系统,激光传感器测量加工表面激光,激光系统可以通过测量挖掘机高度,以及我们传输信号的自动挖掘切割系统来实现。系统还包含有处理系统,系统依靠信息和每个传感器的信息,通过整合信号后来对轨迹挖掘电磁比例阀控制,实现动臂油缸、铲斗油缸实现的一个自动控制。

 

  3机械自动化系统总体方案设计

 

  随着现代化的科学技术的飞快扩大以及小芯片的控制,以及背后还有越来越强的操作系统来支持,嵌入式技术已经无处不在我们身边。大型自动化土木工程健康诊断系统的设计是通过嵌入式的微处理器完成的,这里主要是探究一个高性能、易扩展的网络监控系统。

 

  3.1嵌入式系统概述

 

  嵌入式系统已经渗透到我们生活的方方面面,包括有服务行业,消费电子产品,但是正是因为不断的扩大,更难以明确定义“嵌入式系统”。但是上面的定义并不完全反映了嵌入式系统的本质,目前国内公认的定义是:以应用程序为重点,在计算机技术的基础上,满足系统对于功耗和性能严格要求的计算机系统。

 

  嵌入式系统结构如图1所示。专用性指的是嵌入式计算机系统用于设备在特定的任务时,能够依据每个人不同需求来应对不同情况的一个系统硬件和软件。嵌入式系统可以预测在很短的时间内做出响应。可靠性指的是用户并非直接控制,也就是说只要通过这样一个特定设备为不同用户来实现特定的一个任务,让运行的过程更可靠。

 

  3.2系统整体结构

 

  3.2.1整体结构设计

 

 

 

  (1)监控中心

 

  监控中心是整个系统应用程序的顶部,实现的是统一协调能力,如现场终端控制系统自动数据采集,收集到的数据是用来检测异常值,控制通信网络的正常工作,维护人员可以通过电脑终端登录监控中心服务器来实现分析和调试系统。

 

  (2)通讯网络

 

  该系统在网络方面有光纤通信,在通信网络转换为光纤数据通信、系统使用光纤电缆通信方法,主要基于防雷。设置监控终端系统中只有一个地址,可以很容易地扩大网络节点。还有一个是基于GSM网络传输媒介,用户的命令通过移动终端被接受到和系统运行状态和其他信息通过移动终端发给各个用户,用户可以随时了解系统的运行情况如何。

 

  (3)现场监控终端子系统

 

  监控终端子系统是一个核心部分,这是一个高安全分析算法,是不准确和稳定的数据收集,直接接触网站环境系统可靠性保证决定整个系统的质量,而且是整个系统可以实现低成本和强大的多功能性还依赖于系统的设计和实现。嵌入式系统为用户设置友好的界面,方便现场安装和调试手动操作。

 

  3.2系统功能介绍

 

  “系统”是一个以计算机网络、分布式数据库、多媒体应用、数学模型技术和人工智能技术为基础的,为尼尔基水利枢纽服务的安全监控系统。

 

  “系统”是一个以分布式数据库、多媒体应用、计算机网络、还有数学模型和人工智能技术来实现的。系统采用决策支持系统,有数据库、综合分析子系统、综合信息管理子系统、输入和输出(pat)子系统。总体功能如图2所示。

 

  4机械自动化的结构损伤诊断方法

 

  4.1结构损伤的统计诊断框架

 

  种各样的误差和不确定是结构损伤诊断过程中决定性影响。误差是指可识别的缺陷造成的,并不缺乏认知。这里的理解可能会或可能不会发生的潜在的缺陷,只有增加知识的信息可以减少不确定性。是否有效的分离或减少这些突变产生的影响,将决定是否基于振动的结构健康监测方法可以真正进入实用。为了减少这些不利因素的干扰,必须要准确的信息,有效的反演,是合理和可行的。使用置信区间的损伤准则;使用统计测量进行损伤识别。可以使用单侧假设检验来确定较完整的状态特征统计变化有统计学意义。

 

  4.2整合统计信息的结构动力诊断三步法

 

  基于模型更新多步混合的多位置损伤诊断方法,第一个是在损害测试数据清理,无小方差估计显然是正确的保证实现损伤识别;第二个是在屏幕上可能损坏单位,被认为是损害反演迭代误差和不确定性的统计数据也值得考虑。提高鲁棒性的方法和基于开放的三步法、统计方法用于解决这个问题显然是合理的,效果是减少误判损伤的元素。

 

  这一节提出的三步法,其第一步有两个步骤:

 

  (1)损伤先验信息的损伤识别指纹采用常规的模态残余力,考虑多模态效应时表示各阶模态残余力的平均。下面的推理是以Eij表示第i自由度第i阶模态下的残余力。

 

  式中n为模态数,E'为E向量中最大分量的归一化后的值,以消除矩阵差异造成的影响。

 

  (2)本课题进行数值模拟,因此得到的测量数据应该输入模态模态随机误差的统计特性来指定和假设符合高斯分布。中心极限定理,整体效果微小的随机因素,随机因素的影响在实际往往是近似服从正态分布。因此,本文采用蒙特卡罗方法符合高斯分布的随机误差传播分析和综合判断收敛的均值和方差。随机变量x的偏度分别是指变量三阶和四阶中心矩,即

 

  第二步的过程中损伤位置单元选择和搜索,根据结构过程的每个自由度的第一步在相应的模态残余力损伤和破坏的统计特征的操作条件下,使用来自正态总体的平均差异t检验,以确定在一定的概率水平的保证,剩余的自由度力水平是否有显著变化较完整的状态。如果通过假设检验,确定意味着剩余的自由度力确实有显著变化,我们有理由怀疑自由的损伤程度。一般认为结构小损伤发生,损失方差特征没有大的变化,一般设定前后的方差相等。

 

  过程反演损伤单元是流程的第三步,是基于信息进行精确定位和损伤量化之前,使用本节方法反演的优点是只搜索可疑装置,大大减少计算量,由于统计方法的使用使整个过程极大地增强了抗噪声能力。不足的地方是不完整的模态测试的干扰,如扩大错误,还有不能很准地定位损伤的程度。杂音较大的时候,定损伤和位置是主要的,而另外准确性就是一个次要的问题了。

 

  5结语

 

  机械自动化控制技术广泛应用于土木建筑施工工程,本课题对土木施工机械自动化技术在这一领域的建设内容,自动化技术在土木工程建设的具体的应用情况进行了分析。机械自动化和无人技术也越来越广泛地被运用,使得机械制造行业发生了重大变化,这是对我们工业提供了很大的便利。机械自动化是中国国民经济各行业密切相关,对其发展有深远的影响,可以使我国的工业实现进步突飞猛进。但我国机械自动化发展同时,应该考虑我国的实际情况,注重实际使用价值,通过减少成本和参考经验,使机械自动化技术在发展道路上实现更高效益和更高质量。

 
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