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

Xe vận chuyển trộn bê tông là thiết bị thiết yếu trong kỹ thuật xây dựng hiện đại, và việc nâng cao hiệu suất của xe vận chuyển trộn bê tông có liên quan trực tiếp đến hiệu quả kỹ thuật và chất lượng bê tông. Theo sự phát triển liên tục của khoa học và công nghệ, việc ứng dụng công nghệ tự động hóa trong xe trộn bê tông ngày càng trở nên sâu sắc hơn, và đã trải qua sự tiến hóa từ chức năng hỗ trợ đến quy trình vận hành tự động thông minh. Bài báo này tóm tắt sự phát triển của hệ thống tự động hóa của xe trộn bê tông hiện nay trong kỹ thuật xây dựng hiện đại, và phân tích sự tiến hóa của các công nghệ chính của chúng.

Khám phá tự động hóa từ sớm: sử dụng dễ tiếp cận

Trong giai đoạn đầu của việc phát triển hệ thống tự động hóa xe trộn bê tông, mục đích chính là giảm cường độ lao động của người vận hành cũng như nâng cao sự tiện lợi trong quá trình vận hành. Tự động hóa ở giai đoạn này chủ yếu được thể hiện trong việc điều khiển hỗ trợ các chức năng cơ bản của phương tiện. Ví dụ, hệ thống quay trống được cung cấp năng lượng bằng điện hoặc thủy lực thay thế cho cần gạt rung tay được sử dụng trước đây và tự động hóa các quy trình khởi động, dừng lại 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, với việc cài đặt trước lượng nước để loại bỏ khả năng sai số trong việc đo lường bằng tay. Tuy nhiên, tự động hóa trong giai đoạn này vẫn ở mức thấp, và các khâu quan trọng như phối trộn, tải và dỡ hàng vẫn là thao tác thủ công, và mức độ thông minh còn hạn chế.

Phát triển tự động hóa trung gian: Sử dụng công nghệ điều khiển 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 ô tô, và đơn vị điều khiển độc lập được tích hợp thành một khối để thực hiện việc điều khiển tập trung và điều chỉnh chính xác các tham số chính như tốc độ của trống trộn, lượng nước thêm vào và tốc độ xả. Ở giai đoạn này, công nghệ cảm biến được sử dụng như; cảm biến mức phải được sử dụng để đảm bảo lượng nước thêm vào chính xác, cảm biến tốc độ được sử dụng để giám sát tốc độ trống trộn theo thời gian thực, và cảm biến áp suất phát hiện trạng thái của hệ thống thủy lực, v.v. Việc sử dụng những công nghệ này tăng cường độ chính xác và tính nhất quán trong vận hành, giảm thiểu sai sót của con người, và đóng vai trò là tiền đề cho các mức độ tự động hóa cao hơn sau này. Một vài mẫu cao cấp hơn đang thử nghiệm với khái niệm máy tính trên bo mạch có thể truy cập để ghi dữ liệu và giám sát lỗi đơn giản.

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

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

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

Việc giám sát độ sụt, nhiệt độ, độ đồng nhất 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 tham số trộn dựa trên quy trình phản hồi dữ liệu thời gian thực để tối ưu hóa chất lượng của bê tông.

Hỗ trợ lái xe và tối ưu hóa lộ trình: Như đã đề cập ở trên, một số xe trộn bê tông mới có hệ thống định vị toàn cầu (GPS) và bản đồ điện tử cho việc lập kế hoạch lộ trình và điều hướng. Bằng cách tích hợp các chức năng hỗ trợ lái xe như đỗ xe tự động và giữ làn đường với các cảm biến và hệ thống điều khiển, các biện pháp an toàn khi lái xe có thể được nâng cao và hiệu quả lái xe có thể được cải thiện.

Chẩn đoán sự cố và Dự đoán sự cố: Thông qua hệ thống truyền thông của xe, trạng thái hoạt động và thông tin sự cố của xe có thể được gửi đến nền tảng giám sát từ xa trong thời gian thực, để người quản lý kiểm tra và quản lý. Có những hệ thống có chức năng chẩn đoán sự cố ban đầu, chỉ ra các rủi ro hỏng hóc tiềm ẩn, và chúng có thể hỗ trợ nhân viên bảo trì trong việc bảo trì.

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

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

Lập lịch và tối ưu hóa thông minh dựa trên AI: Điều này thông qua việc xây dựng phân tích tiến độ, phân tích điều kiện giao thông và các thông tin khác thông qua các thuật toán AI, thu thập thông tin hiệu quả từ hiện trường, để đạt được lập lịch xe 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 tự chẩn đoán lỗi: Phân tích dữ liệu vận hành của xe để dự đoán xu hướng mài mòn ở các thành phần quan trọng, cho phép bảo trì theo kế hoạch trước khi xảy ra thời gian ngừng hoạt động không mong muốn. Hệ thống chẩn đoán lỗi dựa trên trí tuệ nhân tạo có thể xác định nguyên nhân của lỗi một cách nhanh chóng và chính xác hơn, và rút ngắn thời gian bảo trì.

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

Làm việc với các thiết bị khác: Bằng công nghệ Internet of Things, các xe trộn bê tông có thể giao tiếp và hợp tác với các thiết bị xây dựng khác, chẳng hạn như máy bơm bê tông, cần cẩu, v.v., để tạo ra một quy trình xây dựng hiệu quả hơn.

kết luận

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