对高速公路工程机电一体化的应用探讨

对高速公路工程机电一体化的应用探讨

洪伟煌

广东新粤交通投资有限公洪伟煌

摘要：本文对机电一体化的概念作以简单的介绍，并且与高速公路工程的提点相结合，对高速公路工程中实现机电一体化的途径和优势作以较为具体的阐述，除此之外，还对高速公路施工中机电一体化技术的应用前景作以展望，希望可以促进高速公路中机电一体化技术的应用和推广。

关键词：高速公路工程；机电一体化；施工机械；模块化作业

1.公路机电一体化

从字面上对机电一体化进行理解，可以将其理解为电气以及机械在一个系统上进行统一得出的新型工业生产模式。由于计算机控制技术以及电气控制技术相结合，促使机电一体化从以前的“机械自动化”模式中走了出来，开始进入智能化阶段，进入了电子自动化的时代。后来所说的机电一体化是一智能化控制系统为基础建立起来的，其对工业生产的流速进行了相应的改进，把之前的人工化的加工过程转化为“无人”的机械化生产线，并且对计算机强大的计算能力进行了利用，用网络信息传递以及集成化的电子终端使得动态化控制的以实现，使其形成了新型的机电一体化系统，也就是自动化的生产线。众所周知，高速公路的建设工程较为复杂，而且高速公路的作业强度非常大，受环境影响也较大，除此之外，人为因素也会对高速公路的质量产生重大的影响。然而机电一体化的发展可以使得流程化的作业技术在工程机械上得以推广使用机电一体化的技术移植，把许多具有不同作业功能的各种设备加以组合，使得公路施工中流动的“流水线”得以构建起来，这也是工程施工方面机电一体化做出的重要贡献。

2.高速公路中的机电一体化

在高速公路施工中实现机电一体化的最为主要的方式就是对工程机械制造融合电子控制系统的思路加以利用，从而打造出可以在施工中进行自行作业以及自行检测的智能化的施工机械。就某方面来说，高速公路的机电一体化可以说是对工程机械进行的自动化改造，并且使其与某个施工工艺相结合，使其可以使用一组工程机械来使得某些施工工艺得以完成。所以，应用高速公路的机电一体化技术就是把对工程机械进行的控制有以前的人工操作转变为自动化控制，比如说：给料、铺设质量检测、高度调整等，都是依靠计算机控制的终端设备来进行智能控制的，同时这也是公路施工中机电一体化最大的贡献。随着控制模块以及微处理器技术的不断提高，特别是部分工程机械的控制方式朝着电子化智能化方向转变，使得机电一体化在工程作业机械中的结合得以推进，使其变成与公路施工自动化相适应的智能化机械，使得施工的机电一体化的以实现。下面就会简单的介绍一下施工机械机电一体化的应用：

（1）电子控制系统实现机械自检。实现机械设备自检是机电一体化的一个明显优势，同时这也为工程机械化的使用带来了一种动态化的监控模式，使得对工程机械进行的合理操作得以实现，使问题可以提前发现并且加以解决。其明显的功能是在机械设备运行中对设备的传动系统、电子系统以及液压系统等全面的进行动态化的监控，在这里需要使用电子技术中的数据传感的原理，同时这也是机械应用中机电一体化的最好例子。监控系统是由信息处理、监控以及报警系统组成的，若工程机械在施工中发生工作异常的现象，就会给监控工作者发出警报，并且把故障的位置明确的指出，从而为检修工作者进行核实以及调整提供便利，使得更大事故的出现对施工作业造成影响的情况得以避免。

（2）机电一体化的应用使得作业的精度得以提高。随着对高速公路等级的不断提高，对高速公路质量的要求也不断地提高，所以使得许多人为操作的施工工艺很难使得高标准的设计得到满足，而使用机器进行反复的检测也非常的消耗人力和物力，所以这时需要使用技术来将作业的精度提高，还能够对问题进行及时的检测。这个时候机电一体化就成功地解决了许多问题：第一，机电一体化技术能够对机械的作业模式进行设定，并且一旦将这种模式确定下来，在各自的机械配合之下，会产生一个特定的作业标准以及顺序，并且很难进行改变，这就使得公路施工的准确性得以保证。与此同时因为机械自动化作业能够和参数的调整使得施工精度得以提高，这个设定的精度是能够看见的，所以能够使得高精度持续作业得以实现。这也是公路施工中机电一体化的一个重要贡献。此外，进行施工中把电子控制技术和传感器结合起来，能够在施工中及时的检测施工的成果，这样不仅可以使得施工成果的质量得以确保，还可以及时的解决出现的问题，从而使得施工的效率得以提高。

（3）机电一体化能够使工程施工的能源消耗得以降低。以前的工程机械在使用时一般是人为操作来对工作的输出功率进行调整，这里的调整只是较为粗犷性的，只是简单的换挡或变化转速，提供选择的变换工况非常少，这在一定程度上对能源消耗的控制进行了制约。以此为基础，许多机械生产厂家通过电子控制技术使得挖掘机的工作效率明显的降低，使得燃油的使用效率明显提高，因此机电一体化可以明显的降低能源消耗，使得工作效率得以提高。

（4）机电一体化可以使得施工的自动化得以实现。在工程中机电一体化的使用不只局限于提高某种机械的改造以及工艺的精度之上，而是朝着个别施工工艺的自动化方向发展，也就是通过对一台机械进行电子化控制使得对一组机械的电子化控制得以实现，并且有机的结合这一组机械，使得施工作业得以完成，这就与在公路施工中逐步运用铁路自动化铺装设备组合型的机械设备相类似，使得机电一体化为公路工程带来更大的帮助。由于远程控制技术得以不断地完善，使得机电一体化的远程作业得以实现，这对建设公路隧道中的危险工段作业有很强的现实意义存在。

3.机电一体化技术在公路施工中的应用前景

3.1系统的智能化程度将提高

机电一体化发展的目标便是智能化控制，也就是通过使用电子技术以及机械控制技术使得机械的智能化运行得以实现，这里所说的智能化就是能够使得工程机械的能耗得以降低，在以后的机电一体发展中对其进行进一步的提出。系统智能化能够在不同的情况下通过对提前设计好的工况分析对现在公路节能环保的贡献进行利用，另外，机械的高智能化可以评估机械的多工况，并且进行简单的模式变化，就是对数量较少的智能化机械加以利用使得大量工程的基本需求得以满足。而随着计算机技术、模拟智能以及传感技术等的发展，这就使得资源得以最大程度的节约。

3.2模块化作业

模块化作业主要包含了其控制以及操作模式的简化，也就是实现智能模块化控制。高速公路施工方面对模块化实施以及操作的应用，就是使用一些固定的机械设备与程序模块化相配合，从而完成特定工况下的施工，比如说：铺设沥青的工序与沥青铺摊设备相联合，在控制模块的情况下，可以依照不同的工程需求设定铺摊设备的相应模式，这样可以使在施工路段可以进行没有干扰的施工，而且在自动监测系统的帮助之下，能够把施工过程全部交由机械来完成。

3.3对环境的贡献将不可估量

上文涉及了机电一体化技术的智能化水平将会提高，随着机电一体化想着智能化的不断迈进，最终将会减少对环境的破坏，比如说：使得机械设备的存放场地得以减少、人员生活对环境的污染得以减轻。机电一体化在高速公路中的应用可以减少高速公路施工中对环境造成的影响，对环境具有很大的贡献。

结束语：

本文对高速公路机电一体化作以简单的介绍，并且对高速公路施工中机电一体化应用的前景进行简要的分析。机电一体化在高速公路施工中的应用可以有效地提高告诉公路施工的效率，以及安全性，并且在高速公路施工中机电一体化具有广阔的应用前景，因此，可以不断提高机电一体化在高速公路施工中的应用水平。

参考文献：

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[2]芮延年机电一体化系统设计[M]北京：机械工业出版社2013

[3]梁俊彦李玉翔机电一体化技术的发展及应用[J]科技资讯2010

[4]殷际英光机电一体化使用技术[M]北京：化学工业出版2012