Sự phát triển của hệ thống tự động hóa xe tải trộn bê tông trong xây dựng hiện đại

Xe trộn bê tông là thiết bị quan trọng trong công trình xây dựng hiện đại, và việc nâng cao hiệu suất của xe trộn bê tông có liên quan trực tiếp đến hiệu quả công trình và chất lượng bê tông. Theo sự phát triển không ngừng của khoa học công nghệ, ứng dụng công nghệ tự động hóa trong xe trộn bê tông ngày càng sâu rộng, trải qua quá trình tiến hóa từ chức năng phụ trợ đến quy trình vận hành tự chủ thông minh. Bài viết này tóm tắt sự phát triển của hệ thống tự động hóa của xe trộn bê tông trong công trình xây dựng hiện đại ngày nay, và phân tích sự tiến hóa của các công nghệ then chốt.

Khám phá tự động hóa từ sớm: khả năng sử dụng

Trong giai đoạn đầu phát triển hệ thống tự động hóa của xe trộn bê tông, mục đích chính là giảm cường độ lao động cho người vận hành và tăng tính tiện lợi trong thao tác. Tự động hóa ở giai đoạn này chủ yếu được thể hiện qua việc kiểm soát phụ trợ các chức năng cơ bản của xe. Ví dụ, hệ thống quay trống được điều khiển bằng điện hoặc thủy lực đã thay thế cần gạt tay thủ công trước đây và tự động hóa các quy trình khởi động, dừng và tăng tốc trống. Do đó, hệ thống cấp nước đơn giản đã bắt đầu được sử dụng trong một số nhà máy ô tô, cho phép đặt trước lượng nước để loại bỏ khả năng sai sót khi đo lường bằng tay. Tuy nhiên, mức độ tự động hóa của thời kỳ này còn thấp, các khâu then chốt như phối liệu, bốc dỡ và nạp hàng vẫn phải thực hiện thủ công, và mức độ thông minh còn hạn chế.

Phát triển tự động hóa trung gian: Sử dụng công nghệ kiểm soát tích hợp và cảm biến

Do sự phát triển suôn sẻ của công nghệ điện tử và công nghệ cảm biến, hệ thống tự động hóa của xe trộn bê tông đã bước vào giai đoạn phát triển trung gian. Hệ thống điều khiển tích hợp đã được áp dụng cho xe ô tô, và các đơn vị điều khiển độc lập được tích hợp thành một khối để thực hiện kiểm soát tập trung và điều chỉnh chính xác các thông số quan trọng như tốc độ của thùng trộn, lượng nước thêm vào và tốc độ xả. Ở giai đoạn này, công nghệ cảm biến bao gồm việc sử dụng cảm biến mức để đảm bảo lượng nước thêm vào chính xác, cảm biến tốc độ được dùng để giám sát tốc độ thời gian thực của thùng trộn, và cảm biến áp suất để phát hiện trạng thái của hệ thống thủy lực, v.v. Việc sử dụng những công nghệ này tăng cường độ chính xác và nhất quán trong hoạt động, giảm thiểu sai sót của con người, và đóng vai trò là tiền đề cho các cấp độ tự động hóa cao hơn sau này. Một số mô hình thuộc tầng lớp cao hơn đang thử nghiệm khái niệm về máy tính trên xe có thể truy cập để ghi lại dữ liệu và theo dõi lỗi đơn giản.

Giai đoạn tự động hóa tiên tiến: sự cải tiến trong chức năng thông minh và tự chủ

Trong những năm gần đây, với sự phát triển của công nghệ thông tin, trí tuệ nhân tạo và công nghệ Internet vạn vật, cảm biến độ cao cho xe trộn bê tông có thể nâng cấp hệ thống tự động hóa lên một tầm mức mới. Ở giai đoạn này, sự khéo léo và độc lập là những đặc điểm định nghĩa.

Hệ thống đo liều thông minh: Tự động đo trọng lượng và độ ẩm của vật liệu thô, các thông số bê tông, xi măng, cát, phụ gia theo công thức bê tông đã đặt, đạt được cân nặng tự động, đo liều chính xác, tránh sai sót khi thêm nguyên liệu bằng tay, đảm bảo tỷ lệ trộn bê tông chính xác.

Việc theo dõi độ sụt, nhiệt độ, sự đồng đều và các chỉ số khác của bê tông có thể được thực hiện, và dữ liệu chỉ số có thể được hiển thị và ghi lại thông qua hệ thống xe hoặc nền tảng giám sát từ xa, điều này có thể cung cấp hỗ trợ mạnh mẽ cho việc kiểm soát chất lượng bê tông. Các hệ thống tinh vi hơn có thể tự động điều chỉnh các thông số trộn dựa trên quá trình phản hồi dữ liệu thời gian thực để tối ưu hóa chất lượng bê tông.

Trợ lý lái xe và tối ưu hóa lộ trình: Như đã nêu trên, một số xe trộn bê tông mới có hệ thống định vị toàn cầu (GPS) và bản đồ điện tử để lập kế hoạch và dẫn đường. Bằng cách tích hợp các chức năng hỗ trợ lái xe như đỗ xe tự động và duy trì làn đường với cảm biến và hệ thống điều khiển, các biện pháp an toàn khi lái xe có thể được tăng cường và hiệu suất lái xe có thể được cải thiện.

Chẩn Đoán Sự Cố Và Dự Đoán Sự Cố: Qua hệ thống thông tin liên lạc của xe, tình trạng hoạt động và thông tin sự cố của xe có thể được gửi đến nền tảng giám sát từ xa theo thời gian thực, để quản lý kiểm tra và quản lý. Có những hệ thống có sẵn với chức năng chẩn đoán sơ bộ, chỉ ra các rủi ro hỏng hóc tiềm ẩn và chúng có thể hỗ trợ nhân viên bảo trì trong việc sửa chữa.

SLO: Hướng tới xu hướng tự động hóa hoàn toàn: Quan điểm về AI & công tác hợp tác

Trong tương lai, hệ thống tự động của xe trộn bê tông sẽ dẫn đến mức độ tự động hóa cao hơn. Một yếu tố xúc tác quan trọng sẽ là việc áp dụng các công nghệ trí tuệ nhân tạo (AI).

Lịch trình và tối ưu hóa thông minh dựa trên trí tuệ nhân tạo: Thông qua việc xây dựng phân tích tiến độ, phân tích tình trạng giao thông và các thông tin khác bằng các thuật toán AI, thu thập thông tin hiệu quả từ hiện trường để đạt được lịch trình xe cộ thông minh và tối ưu hóa lộ trình, nhằm tối đa hóa tỷ lệ sử dụng xe và hiệu quả vận chuyển.

Bảo trì dự đoán và chẩn đoán lỗi tự động: Phân tích dữ liệu vận hành của xe để dự đoán xu hướng mòn của các bộ phận quan trọng, cho phép bảo trì theo kế hoạch trước khi xảy ra ngừng hoạt động không mong muốn. Hệ thống chẩn đoán lỗi dựa trên trí tuệ nhân tạo có thể định vị nguyên nhân của sự cố một cách nhanh chóng và chính xác hơn, rút ngắn thời gian bảo trì.

Ứng dụng công nghệ lái tự động: Với sự trưởng thành của công nghệ không người lái, xe trộn bê tông trong tương lai dự kiến sẽ đạt được một mức độ nhất định về khả năng lái tự động, chẳng hạn như vận chuyển và đổ hàng tự động tại các công trường xây dựng đóng kín, giảm thêm chi phí nhân công và rủi ro an toàn.

Làm việc cùng với thiết bị khác: Thông qua công nghệ Internet vạn vật, xe trộn bê tông có thể giao tiếp và hợp tác với các thiết bị xây dựng khác, như máy bơm bê tông, cần cẩu, v.v., để tạo ra quy trình xây dựng hiệu quả hơn.

Phần kết luận

Hệ thống tự động hóa của xe trộn bê tông đã trải qua các giai đoạn tiến hóa từ chức năng phụ trợ đến điều khiển tích hợp và vận hành tự chủ thông minh. Sự phát triển của công nghệ cảm biến, công nghệ điện tử và công nghệ thông tin cùng với trí tuệ nhân tạo đã thúc đẩy sự nâng cao liên tục mức độ tự động hóa. Điều khiển tự động của xe trộn bê tông không chỉ có thể nâng cao hiệu suất làm việc của xe trộn và chất lượng bê tông mà còn giảm cường độ lao động của người vận hành và cải thiện tính an toàn trong hoạt động. Với sự ứng dụng sâu rộng của trí tuệ nhân tạo và các công nghệ khác trong tương lai, mức độ tự động hóa của xe trộn bê tông sẽ đạt đến một tầm cao mới, cung cấp động lực mới cho sự phát triển thông minh của các dự án xây dựng hiện đại.