李 陽，許超斌

（1.中交武漢港灣工程設(shè)計研究院有限公司 海工結(jié)構(gòu)新材料及維護(hù)加固技術(shù)湖北省重點(diǎn)實驗室，湖北武漢 430040；2.湖北工業(yè)大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院，湖北武漢 430068）

1 工程機(jī)械的智能化特征

工程機(jī)械的智能化，主要表示為現(xiàn)代通信技術(shù)與信息化技術(shù)的結(jié)合。智能化技術(shù)可廣泛運(yùn)用于多個領(lǐng)域和環(huán)境下。目前，隨著市場競爭的日益激烈，人們對產(chǎn)品的智能化要求越來越高，這就需要技術(shù)人員有效地融合工業(yè)技術(shù)和信息技術(shù)，才能更好地促進(jìn)技術(shù)的創(chuàng)新和發(fā)展。工程機(jī)械智能化有助于提高工業(yè)自動化程度，通過技術(shù)創(chuàng)新可以使企業(yè)煥發(fā)出更大的生機(jī)與活力。

2 工程機(jī)械智能化的整體趨勢和走向

2.1 集成的智能化控制模式

工程機(jī)械的集成控制是當(dāng)前行業(yè)企業(yè)發(fā)展的重點(diǎn)內(nèi)容，尤其是將集成的智能化控制模式運(yùn)用到工程機(jī)械中，可以發(fā)揮更大的優(yōu)勢，其中包括智能助手與自動換擋系統(tǒng)，可以更好地提高智能化效果。通過實際運(yùn)用，還可以提高工程機(jī)械的應(yīng)用效果和建設(shè)質(zhì)量，還可以降低工作人員的勞動強(qiáng)度，從而更好地推動企業(yè)的發(fā)展。

隨著我國科技水平的發(fā)展和進(jìn)步，越來越多的企業(yè)在工程施工時使用電子監(jiān)測設(shè)備，有助于工程效果的提高和改善。目前，我國在開展工程機(jī)械監(jiān)測工作時經(jīng)常使用到微型計算機(jī)，由于微型計算機(jī)的優(yōu)勢比較明顯，能夠發(fā)揮出更大的作用。

2.2 集成智能化管理和調(diào)控

工程施工時需要使用很多不同的機(jī)械設(shè)備，不是每個環(huán)節(jié)都需要用到機(jī)械設(shè)備，因此會出現(xiàn)一些特定性，而且有些設(shè)備在實際運(yùn)用時需要較長的等待時間，并且與施工的進(jìn)展情況密切相關(guān)。目前，施工項目中會運(yùn)用一些性能較強(qiáng)的設(shè)備，并且投入較多的資金，在集群協(xié)調(diào)時設(shè)備數(shù)量也會更多，故施工人員要協(xié)調(diào)好集群范圍，確保施工質(zhì)量和效果的同時，還要按照相關(guān)規(guī)定和要求開展施工工作。而集成智能化管理和調(diào)控可以節(jié)省工程施工時間，確保施工質(zhì)量和效果。

3 推動工程機(jī)械智能化發(fā)展的對策

3.1 強(qiáng)化綜合發(fā)展的實際效果

目前我國工程機(jī)械呈現(xiàn)智能化發(fā)展趨勢，并且智能化發(fā)展模式類型越來越多，只依靠一種技術(shù)很難實現(xiàn)較好的效果。因此，需要技術(shù)人員要不斷擴(kuò)展工程機(jī)械的運(yùn)用范圍，引進(jìn)先進(jìn)技術(shù)，更好地提升運(yùn)營成效。通過強(qiáng)化綜合發(fā)展的方法，還能夠改善傳統(tǒng)工程機(jī)械施工中存在的問題，提高工程機(jī)械的實際運(yùn)用效果。綜合使用多種技術(shù)，實現(xiàn)控制系統(tǒng)和集成系統(tǒng)的有機(jī)融合，促進(jìn)工程機(jī)械朝著智能化方向發(fā)展。

分析對比一些具體的機(jī)械技術(shù)可知，綜合使用技術(shù)或智能化手段，可以有效改善工程機(jī)械的生產(chǎn)效率，并且還能夠更好地創(chuàng)新工程機(jī)械生產(chǎn)工作模式，促進(jìn)工程機(jī)械的有效運(yùn)行，并且煥發(fā)出更大的活力。另外，也對我國工程機(jī)械的使用有著巨大的推動作用，實現(xiàn)綜合競爭力的有效提升，更好地推動產(chǎn)業(yè)模式的發(fā)展和進(jìn)步。我國工程機(jī)械在短時間內(nèi)也可以取得較好成果，促進(jìn)機(jī)械制造與生產(chǎn)的順利進(jìn)行，推動產(chǎn)業(yè)模式的完善和發(fā)展，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)模式的合理優(yōu)化，為實現(xiàn)更好的效果提供強(qiáng)大動力。

3.2 提升故障判斷與分析能力

故障判斷與分析技術(shù)，能發(fā)現(xiàn)并找到工程機(jī)械運(yùn)行中的問題和不足，有助于工程機(jī)械質(zhì)量的提升和改善。目前，工程機(jī)械在開展智能化建設(shè)過程中，機(jī)械占有重要地位，并且配置專門的傳感器來提高故障檢測效果，以更好地獲得工程機(jī)械設(shè)備運(yùn)行中的問題，并且及時地加以解決。例如，工程機(jī)械企業(yè)在實際檢測時使用監(jiān)測技術(shù)檢測各項參數(shù)，并且根據(jù)不同的故障問題進(jìn)行分析研究，有效預(yù)警故障或隱患，使工作人員在短時間內(nèi)找到解決對策。工作人員要及時記錄相關(guān)問題，不斷完善自身技術(shù)水平，以降低設(shè)備的故障率。

3.3 拓寬技術(shù)運(yùn)用范圍

推動工程機(jī)械的智能化發(fā)展，需要施工技術(shù)人員使用更加精湛技術(shù)，提高技術(shù)的使用效果，不僅有助于提高工程機(jī)械系統(tǒng)自身的智能化效果，還需要根據(jù)時代的發(fā)展特點(diǎn)，不斷提高智能化技術(shù)的發(fā)展速度。工程機(jī)械在發(fā)展智能化的時候，要獲得遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)和相關(guān)的先進(jìn)技術(shù)，確保遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)和與傳感器技術(shù)的有效聯(lián)合，以更好地排除故障，并且找到問題的根源所在，快速有效地解決問題。施工技術(shù)人員還要總結(jié)經(jīng)驗，確保今后施工工作的正常開展。

3.4 建立高效的集群系統(tǒng)

使用工程機(jī)械之前，工作人員需要全面了解設(shè)備情況，在施工過程中還應(yīng)定期完成設(shè)備的維護(hù)保養(yǎng)工作，提高工作效果和質(zhì)量。運(yùn)用工程機(jī)械時還要妥善處理一些問題，提高維修水平，降低故障出現(xiàn)的概率。智能管理系統(tǒng)能夠配合開展相應(yīng)的配置工作，還可以提升其協(xié)同控制作用，從而促進(jìn)機(jī)械的有效運(yùn)用，提高智能化控制水準(zhǔn)。高效的集群系統(tǒng)是我國工程機(jī)械智能化未來的發(fā)展趨勢，有助于工業(yè)制造業(yè)的升級和完善，從而提升工程機(jī)械的生產(chǎn)科學(xué)性和高效性。

4 連續(xù)梁懸臂施工掛籃智能化控制系統(tǒng)研究

目前，雖然國內(nèi)公路橋梁種類繁多，連續(xù)混凝土梁仍是較多采用的橋型，掛籃施工是目前小節(jié)段連續(xù)混凝土梁施工中最常使用的工程裝備。小節(jié)段連續(xù)混凝土施工掛籃按結(jié)構(gòu)型式分為三角型掛籃和菱形掛籃。菱形掛籃因穩(wěn)定性高，使用率更好。但菱形掛籃結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，行走過程、模板操作過程都較為繁瑣。

傳統(tǒng)的菱形掛籃是在已澆筑的混凝土梁上架設(shè)軌道，掛籃前支點(diǎn)行走時在掛籃上移動，掛籃后方設(shè)置反滾輪拉在軌道上防止掛籃傾覆。當(dāng)完成一個節(jié)段澆筑后，首先要將模板與混凝土梁脫離，然后采用多個千斤頂將整個掛籃頂起，前支點(diǎn)落在軌道上后，拆除掛籃與混凝土梁間的錨固，使用千斤頂將其向前推動到下個工位。傳統(tǒng)掛籃施工過程需采用大量人力，風(fēng)險較高（圖1）。

通過多年的研究，提出將工業(yè)自動化控制技術(shù)引入掛籃施工，不僅可以提供高自動化程度，減少人力物力，提高施工效率，更能達(dá)到施工精度高、誤差率低的效果。

圖1 菱形掛籃施工

如圖2 所示，掛籃自動控制系統(tǒng)通過改進(jìn)原有的機(jī)構(gòu)，引入傳感器監(jiān)控技術(shù)，優(yōu)化控制邏輯算法，完成液壓系統(tǒng)的同步升級改造等手段，使原本復(fù)雜的施工過程變得操作便捷化，安全可視化，精度可控化。

圖2 掛籃智能化系統(tǒng)原理

對比傳統(tǒng)的機(jī)械式掛籃施工，自動化掛籃施工可以明顯提升施工質(zhì)量，降低人工和時間成本并且提升施工的安全性，對今后的自動化改造具有一定的參考價值。

5 結(jié)束語

工程機(jī)械智能化在我國有著較為廣泛的運(yùn)用前景，智能化將在工程機(jī)械化建設(shè)中起至關(guān)重要的作用。根據(jù)目前的發(fā)展?fàn)顟B(tài)顯示，智能化發(fā)展對于工程機(jī)械建設(shè)有著推動作用，它可以更新生產(chǎn)制造理念，不斷提高企業(yè)的發(fā)展水平，并能促進(jìn)工程建筑市場的發(fā)展和完善。因此，工程機(jī)械智能化要站在機(jī)械工程的發(fā)展立場思考，工程機(jī)械的智能化發(fā)展能進(jìn)一步提高生產(chǎn)制造水平和人們的生活質(zhì)量，提升相關(guān)行業(yè)工作質(zhì)量和水平。