Razvoj automatizacijskih sustava kamiona za mešanje betona u suvremenoj izgradnji

Kamion za miješanje betona je ključna oprema u modernom građevinskom inženjerstvu, a poboljšanje performansi kamiona za miješanje betona izravno je povezano s inženjerskom učinkovitošću i kvalitetom betona. U skladu s kontinuiranim razvojem znanosti i tehnologije, primjena automatizacijske tehnologije u kamionima za miješanje betona postaje sve dublja i prošla je evoluciju od pomoćne funkcije do inteligentnog autonomnog operativnog procesa. Ovaj rad sažima razvoj sustava automatizacije kamiona za miješanje betona u modernom građevinskom inženjerstvu i analizira evoluciju njihovih ključnih tehnologija.

Istraživanje automatizacije u ranim fazama: pristupačna upotreba

Unutar rane faze razvoja automatskog sustava za miješanje betona, glavni cilj bio je smanjiti radnu intenzivnost operatera kao i poboljšati praktičnost operacije. Ova faza automatizacije prvenstveno se izražava u pomoćnoj kontroli osnovnih funkcija vozila. Kao primjer, sustav rotacije bubnja koji se napaja električno ili hidraulično zamjenjuje prethodno korištenu ručnu ručicu za tresenje i automatizira procese pokretanja, zaustavljanja i ubrzavanja bubnja. Stoga je jednostavni sustav punjenja vodom počeo biti korišten u nekim tvornicama automobila, koji unaprijed postavlja količinu vode kako bi se eliminirala mogućnost greške u ručnom mjerenju. No, automatizacija ovog razdoblja je na niskoj razini, a ključne veze poput doziranja, utovara i istovara vozila još uvijek su ručne operacije, a razina inteligencije je ograničena.

Razvoj srednje automatizacije: Korištenje integrirane kontrole i senzorske tehnologije

Zbog glatkog razvoja elektroničke tehnologije i tehnologije senzora, automatizirani sustav kamiona za miješanje betona ušao je u srednju fazu razvoja. Integrirani kontrolni sustav primijenjen je na automobil, a neovisna kontrolna jedinica integrirana je u cjelinu kako bi se ostvarila centralizirana kontrola i precizno podešavanje ključnih parametara kao što su brzina miješnog cilindra, količina dodane vode i brzina ispuštanja. U ovoj fazi, tehnologija senzora koristi se na sljedeći način; senzor razine mora se koristiti za osiguranje precizne količine dodane vode, senzor brzine koristi se za praćenje brzine miješnog cilindra u stvarnom vremenu, a senzor pritiska otkriva stanje hidrauličkog sustava itd. Korištenje ovih tehnologija povećava operativnu preciznost i dosljednost, minimizira ljudske pogreške i služi kao preteča kasnijim višim razinama automatizacije. Nekoliko modela višeg ranga igra se s konceptom dostupnih ugrađenih računala za bilježenje podataka i jednostavno praćenje kvarova.

Faza napredne automatizacije: poboljšanje u inteligentnoj i autonomnoj funkciji

U posljednjim godinama, s razvojem informacijske tehnologije, umjetne inteligencije i tehnologije Interneta stvari, senzor visine za miješanje betona može unaprijediti automatizacijski sustav na novu razinu. U ovoj fazi domišljatost i neovisnost su određujuće osobine.

"Inteligentni sustav doziranja: Automatski mjeri težinu i vlažnost agregata, parametre betona, cement, pijesak, aditive prema postavljenoj betonskoj formuli, postiže automatsko vaganje, točno doziranje, izbjegava greške u ručnom dodavanju sastojaka, kako bi se osigurao točan omjer miješanja betona.

Praćenje sleganja, temperature, uniformosti i drugih pokazatelja betona može se realizirati, a podaci o pokazateljima mogu se prikazivati i bilježiti putem sustava vozila ili platforme za daljinsko praćenje, što može pružiti snažnu podršku za kontrolu kvalitete betona. Napredniji sustavi mogu automatski prilagoditi parametre miješanja na temelju procesa povratne informacije u stvarnom vremenu kako bi optimizirali kvalitetu betona.

Pomoć pri vožnji i optimizacija rute: Ovdje navedeni, neki novi kamioni za miješanje betona imaju globalne pozicijske sustave (GPS) i elektroničke karte za planiranje rute i navigaciju. Integriranjem pomoćnih funkcija vožnje poput automatskog parkiranja i održavanja trake s senzorima i kontrolnim sustavima, mogu se poboljšati mjere sigurnosti vožnje i povećati učinkovitost vožnje.

Dijagnostika kvarova i predikcija kvarova: Kroz sustav komunikacije vozila, operativno stanje vozila i informacije o kvarovima mogu se slati na udaljenu platformu za nadzor u stvarnom vremenu, tako da menadžer može provoditi inspekciju i upravljanje. Postoje sustavi s funkcijom inicijalne dijagnostike kvarova, koji ukazuju na potencijalne rizike od kvara, a mogu pomoći osoblju za održavanje u održavanju.

SLO: Prema potpuno automatiziranim trendovima: Gledišta o AI i suradničkom radu

U budućnosti, sustav automatizacije kamiona za miješanje betona će dovesti do višeg stupnja potpune automatizacije. Jedan značajan katalizator bit će usvajanje tehnologija umjetne inteligencije (AI).

Inteligentno planiranje i optimizacija temeljena na AI: To se postiže izradom analize napretka, analize uvjeta prometa i drugih informacija putem AI algoritama, prikupljanjem učinkovitih informacija s terena, kako bi se postiglo inteligentno raspoređivanje vozila i optimizacija ruta, s ciljem maksimiziranja iskorištenosti vozila i učinkovitosti prijevoza.

Prediktivno održavanje i samodijagnostika kvarova: Analizirati podatke o radu vozila kako bi se predvidjeli trendovi trošenja kritičnih komponenti, omogućujući planirano održavanje prije nego što dođe do neplaniranog zastoja. Sustav dijagnostike kvarova temeljen na umjetnoj inteligenciji može brže i točnije locirati uzrok kvara, te skratiti vrijeme održavanja.

Primjena tehnologije autonomne vožnje: S zrelošću tehnologije bez vozača, očekuje se da će budući kamioni za miješanje betona postići određeni stupanj autonomne vožnje, poput autonomnog transporta i istovara na zatvorenim gradilištima, čime će se dodatno smanjiti troškovi rada i sigurnosni rizici.

Suradnja s drugim opremama: Kroz tehnologiju Interneta stvari, kamioni za miješanje betona mogu komunicirati i surađivati s drugom građevinskom opremom, poput betonskih pumpi, dizalica itd., kako bi stvorili učinkovitiji građevinski proces.

zaključak

Sustav automatizacije kamiona za miješanje betona prošao je kroz faze evolucijskog procesa od pomoćne funkcije do integriranog upravljanja do inteligentne autonomne operacije. Napredak senzorske tehnologije, elektroničke tehnologije, informacijske tehnologije i umjetne inteligencije potaknuo je kontinuirano poboljšanje razine automatizacije. Automatizirano upravljanje kamionom za miješanje betona ne samo da može poboljšati radnu učinkovitost kamiona za miješanje i kvalitetu betona, već također smanjiti radnu snagu operatera i poboljšati sigurnost pri radu. S dubokom primjenom umjetne inteligencije i drugih tehnologija u budućnosti, razina automatizacije kamiona za miješanje betona će doseći novu razinu, pružajući novu kinetičku energiju za inteligentni razvoj modernih građevinskih projekata.