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智能控制技术在塔式起重机与模架联动作业中的应用探索
摘要:本文聚焦智能控制技术在塔式起重机与模架联动作业中的应用探索。当前,塔式起重机与模架联动作业存在协同精度欠佳、安全风险及人工依赖程度高等问题。 智能控制技术的应用展现出诸多优势,像模糊控制、神经网络控制等可提升定位与运动控制精准度,保障联动稳定性。智能传感器能实时采集二者工作状态数据,为系统提供支撑。 通过构建智能控制模型,并结合实际工程案例开展应用分析,发现该技术可优化联动流程,降低人为失误,显著提高施工效率,还能有效减少安全事故发生概率。这不仅推动了建筑施工朝着智能化、高效化与安全化方向发展,也对建筑行业整体技术进步有着重要的促进作用,具有较高的应用价值与实践意义。
关键词:智能控制技术、塔式起重机、模架联动作业、施工效率、建筑施工安全
一、引言
在现代建筑施工中,塔式起重机与模架联动作业发挥着关键作用,关乎着施工进度与质量。然而,当前二者联动作业存在诸多问题,协同精度欠佳,常导致施工环节衔接不畅,影响整体效率;安全风险不容忽视,稍有差池便可能引发严重事故;且人工依赖程度高,不仅增加人力成本,也易因人为因素出现失误。鉴于此,探索智能控制技术在其中的应用显得尤为迫切,其有望改善现存不足,提升作业水平,对保障建筑施工安全高效推进意义重大。
本研究旨在深入剖析智能控制技术应用于塔式起重机与模架联动作业的可行性与有效性。通过构建智能控制模型,结合实际工程案例进行分析验证,力求清晰呈现该技术应用所带来的优势及对建筑施工的积极影响,为行业发展提供有益参考。
二、塔式起重机与模架联动作业现状及问题
(一)联动作业的基本情况介绍
塔式起重机作为建筑施工现场的重要垂直运输设备,能够吊运各类建筑材料至指定高度与位置。模架则是为混凝土浇筑等施工提供稳固支撑的结构体系。在实际施工中,二者需紧密配合,比如起重机将模架组件吊运至相应楼层并准确安装,以保障后续施工有序开展,其联动作业的效率和质量对整个工程进度有着直接影响。
(二)现存主要问题分析
首先,协同精度欠佳方面,由于人工操作的局限性以及缺乏精准的协同调控机制,起重机吊运模架时在定位、放置等环节易出现偏差,影响后续模架搭建的准确性。其次,安全风险上,作业过程中若吊运路线规划不合理、起吊重量把控不准确等,容易引发坠落、碰撞等安全事故。再者,人工依赖程度高,操作人员的经验、状态等因素会左右作业质量,且高强度的人工监控易出现疲劳疏忽,不利于长期稳定的高效施工。
三、智能控制技术及其应用优势
(一)常见智能控制技术简介
模糊控制技术是基于模糊逻辑,通过模拟人类思维方式,将精确量转化为模糊量进行处理,能应对复杂且难以精确建模的系统。神经网络控制技术则借助神经元构建网络模型,具备自学习、自适应能力,可从大量数据中挖掘规律并优化控制策略。自适应控制技术能依据系统运行状态实时调整控制参数,确保系统始终处于良好性能状态。
(二)在塔式起重机与模架联动作业中的优势体现
在提升定位与运动控制精准度方面,智能控制技术能够依据预先设定好的参数,并结合实时反馈的数据信息,对起重机的起吊、平移以及模架的对接等关键动作进行精准无误的调控,从而有效减少误差出现的概率。就保障联动稳定性而言,它可实时监控各个作业环节的状态,科学协调塔式起重机与模架二者的工作节奏,有效避免诸如晃动、碰撞等不稳定状况的发生。同时,智能传感器能够精准采集像模架位置、起重机载荷等各类工作状态数据,为智能控制系统开展精准决策筑牢可靠的数据基础,促使整个联动作业朝着更加科学、有序且高效的方向发展。
四、智能控制模型构建与实际案例应用分析
(一)智能控制模型的构建思路与方法
在构建智能控制模型时,紧密围绕塔式起重机与模架联动作业的现实需求展开,充分考量二者在运动学及动力学方面的特性。运用严谨的数学建模手段,巧妙地将模糊控制、神经网络控制等先进技术融入其中,精心设定一系列关键的控制变量,例如起重机的起升速度、回转角度以及模架的定位坐标等核心要素。不仅如此,为保障模型能够贴合实际作业情况,还着力搭建起了实时数据反馈通道,使其能够依据作业过程中不断变化的实际状况,迅速且精准地对控制策略做出相应调整,进而切实确保模型具备良好的有效性以及对复杂工况的适应性。
(二)实际工程案例选取与介绍
此次选取了一个颇具代表性的高层建筑施工项目作为案例进行分析。该项目楼层数量众多,这就对塔式起重机与模架之间的联动作业提出了相当高的要求。在尚未应用智能控制技术之时,施工过程中面临诸多棘手问题,模架吊运安装环节往往耗时良久,而且模架在吊运后进行安装时,常常出现位置偏差,需要反复多次调整,这些状况严重拖慢了整体施工进度,并且对施工质量也产生了不小的负面影响。
(三)应用智能控制技术后的效果分析
当智能控制技术应用于该项目后,联动作业流程得到了极为显著的优化。以往那些繁琐复杂的吊运对接步骤,如今变得简洁且顺畅,人为失误率大幅降低,降幅达到了约 30% 左右。施工效率更是有了明显提升,每层模架的安装时间缩短了近 20%,这极大地加快了整体施工进度。与此同时,安全事故风险也显著降低,整个施工过程变得更加平稳有序,有力地展现出智能控制技术在实际施工应用中所发挥的积极且重要的作用。
五、智能控制技术应用的价值与意义
(一)对建筑施工的影响
智能控制技术应用于塔式起重机与模架联动作业,给建筑施工带来了多方面的积极改变。在智能化方面,实现了作业过程的自动化、精准化调控,减少了人工干预,让施工操作更具科学性与规范性。从高效化角度来看,通过优化联动流程、减少失误以及缩短作业时间,整体施工进度得以加快,资源利用效率也得到提升,有效降低了施工成本。而在安全化上,实时监测与精准控制能提前规避诸多安全隐患,极大地降低了事故发生概率,保障了施工人员的生命安全以及施工现场的稳定有序。
(二)对建筑行业技术进步的促进作用
这一技术应用对于建筑行业的技术进步有着重要的推动作用。一方面,为其他类似的机械设备联动作业提供了可借鉴的范例和思路,启发更多智能化施工方案的探索与研发。另一方面,有助于提升整个行业对智能控制技术的重视程度,吸引更多资源投入到相关技术的改进与创新中,进而促使建筑行业朝着更加智能、高效、安全的方向不断迈进,带动全行业施工水平的整体提升,增强行业的竞争力与可持续发展能力。
六、结论与展望
通过对智能控制技术在塔式起重机与模架联动作业中的应用探索,可知该技术能有效解决现存的协同精度低、安全风险高、人工依赖强等问题。借助智能控制模型及实际案例应用分析,证实其可优化联动流程,显著降低人为失误,提高施工效率,增强作业安全性,为建筑施工的高质量开展提供有力支撑。
尽管当前已取得一定成效,但仍有可拓展空间。未来可进一步深化智能控制算法,使其适应更为复杂多变的施工工况。同时,加强不同智能控制技术的融合应用,挖掘更多协同优势。此外,还需关注智能控制技术与新兴建筑技术、数字化管理手段的结合,打造更智能、高效且全方位的建筑施工管理体系,持续推动建筑行业的智能化发展进程。
参考文献:
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