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摘要：简单介绍了机电一体化的概念，结合高速公路工程的特点，具体阐述了高速公路工程中机电一体化的实现途径及优势，并针对机电一体化技术在公路施工中的应用前案进行了展望，以期促进机电一体化技术在高速公路工程中的推广应用。
关键词：高速公路工程，机电一体化，施工机械，模块化作业
中图分类号： TH-39 TH-39文献标识码： A 文章编号：
1 公路工程机电一体化
机电一体化从字面上理解就是电气和机械统一在一个系统上的新型的工业生产模式。随着计算机控制技术和电气控制技术的结合，机电一体化已经从传统即“机械自动化”模式中走出，进入了智能化、电子自动化的时代。这种机电一体化是建立在智能化控制系统基础上的工业生产流速的改进，将原有的人工化的加工过程交给了“无人”生产线，并利用计算机的强大计算能力，以网络信息传递和集成化的电子终端实现了动态化的控制，以此形成了一种新型的机电一体化的系统，即自动化的生产线。
高速公路的建设是一项复杂工程，而高速公路的最突出特点就是作业的强度大、环境影响大、人为因素对质量影响大等。而机电一体化的发展使得流程化的作业技术推广到了工程机械上，利用机电一体化的技术移植，将多种作业功能不同设备组合在一起，从而构建公路施工的移动的“流水线”，这也是机电一体化在工程施工方面的重要贡献。
2 高速公路中的机电一体化
高速公路工程中的机电一体化实现的主要方式就是利用工程机械制造和电子控制系统相融合的思路，打造可在施工中自行作业、自行检测的智能化施工机械。从某个方面看，高速公路的机电一体化更像是对工程机械的自动化改造，并将某个施工工艺结合在一起，使之利用一组工程机械完成某些施工工艺。因此，高速公路的机电一体化技术的应用就是将工程机械的控制由原来的人工操作改为自动化控制，如给料、高度调整、铺设质量检测等都由计算机控制的终端设备进行自动化智能控制，这也是机电一体化对公路施工的最大贡献。同时随着控制模块、微处理器技术的提高，尤其是一些工程机械的控制方式的电子化智能化转变，推动了机电一体化在工程作业机械中的结合，使之成为适应公路施工的自动化，智能化机械，以此实现了施工的机电一体化。下面就施工机械机电一体化的应用作简要介绍：
1)电子控制系统实现机械自检。机电一体化的一个突出优势就是可以实现机械设备的自我检测，这就给工程机械的运行带来动态化的监控模式，并以此实现对工程机械的合理操作，提前发现问题并予以解决。突出的功能就是在设备运行中对设备的发动机、传动系统、液压系统、电子系统等进行全面的动态化监控，这里要的是电子技术中数据传感的原理，這也是机电一体化在工程机械中应用的最佳实例。这个监控系统由监控和信息处理、报警系统组成，一旦工程机械在作业中发生机械性工作或者工作异常就会向控制人员发出警报，并指明故障位置，帮助检修人员进行核实和调整，避免更大的事故出现而影响施工作业。
2)机电一体化的应用提高了作业的精度。随着高速公路的等级不断提高，对质量的要求也不断提高，因此一些施工工艺在人为的操作下很难满足设计的高标准，而利用仪器反复检测也相当的耗费人力和物力，因此需要一种技术提高作业的精度，还可以随时检测问题。这时机电一体化就成功的解决了这样的问题，首先，机电一体技术可以设定机械的作业模式，而且这种模式一旦确定，在各自机械的配合下，就会形成一个固定的作业顺序和标准，而且不会轻易的发生变化，这样保证了公路施工的精确性。
另外，在施工中利用传感器与电子控制技术的结合，可以在施工的同时对施工的成果进行及时的检测，这样既可以确保施工成果的质量，而且一旦出现问题也可以就地解决，而无需等待后期检测的结果出来后再进行补救，提高了施工的效率。
3)机电一体化可以降低工程施工的能源消耗。传统的工程机械在使用中往往是通过人的操作来调整工作的输出功率，而这种调整是粗犷性的调整，就简单的换挡或者转速变化，可以选择的变换工况很少，这样就制约了对能源消耗的控制。在这样的基础上，一些机械生产厂商利用电子控制技术有效的提高了挖掘机的工作效率，使其工作中的燃油使用效率提高了一倍还多，所以机电一体化对降低能源消耗和提高工作效率是行之有效的。
4)机电一体化可实现施工的自动化。机电一体化在工程中的应用不仅仅局限在对某种机械的改造和工艺精度的提高上，而是向着某一施工工艺的自动化作业方向发展。即利用一台机械的电子化控制来实现对一组机械的电子化控制，并使得这一组机械有机的结合起来，来完成某些施工作业，类似铁路自动化铺装设备的组合型机械设备也逐步出现在公路施工中，这就使机电一体化给公路工程带来更多的帮助。
3 机电一体化技术在公路施工中的应用前景
1)系统的智能化程度将提高。所谓智能化就是机械可以在不同的情况下利用预先设计好的工况分析系统对当前的工况进行评估，并作出简单的运行模式的变化，这就是智能化的基本需求。而随着模拟智能、模糊数学、计算机技术、传感技术等学科的发展和结合，将推动机电一体化向智能化迈进，最终是对机械设备的智能化改造，并使之在施工中利用简单的运行动作调整适应复杂工况作业。
2)模块化作业。机电一体化在工程中的应用前景广阔还包括了其控制和操作模式的简化，即智能模块化控制的实现。这种模块化的操作和实施就是利用某些固定的程序化模块与特定机械设备组合相配合，以此进行特定工况下的作业，如：铺设沥青的工序采用联合沥青摊铺设备，在模块化控制的情况下，可根据不同的工程需求对摊铺设备进行模式设定，即在某个工段采用固定的速度、作业形式等。这样在该路段就可进行无干扰的作业，同时在自动检测系统的辅助下，可以将施工过程完全交给机械来完成。
3)对环保的贡献将不可估量。前面提到了利用机电一体化可以降低工程机械的能耗，在未来的机电一体发展中将进一步提高其对节能环保的贡献。机械的高度智能化将带来机械的多功能化，即利用较少数量的智能化施工机械就可以完成大量的工程量，这无疑是对资源的最大节约。同时高效的机械作业也减少了对环境的破坏，如减少机械存放的场地、减少人员生活对环境的影响等。
4 结语
本文对机电一体化以及其应用前景和机电一体化技术在公路工程方面的应用加以分析,简要的介绍了高速公路工程机电一体化的运用。
参考文献
[1] 殷际英．光机电一体化实用技术[M]．北京：化学工业出版社。2003
[2] 芮延年.机电一体化系统设计[M]．北京：机械工业出版社，2004
关键词：高速公路工程，机电一体化，施工机械，模块化作业
中图分类号： TH-39 TH-39文献标识码： A 文章编号：
1 公路工程机电一体化
机电一体化从字面上理解就是电气和机械统一在一个系统上的新型的工业生产模式。随着计算机控制技术和电气控制技术的结合，机电一体化已经从传统即“机械自动化”模式中走出，进入了智能化、电子自动化的时代。这种机电一体化是建立在智能化控制系统基础上的工业生产流速的改进，将原有的人工化的加工过程交给了“无人”生产线，并利用计算机的强大计算能力，以网络信息传递和集成化的电子终端实现了动态化的控制，以此形成了一种新型的机电一体化的系统，即自动化的生产线。
高速公路的建设是一项复杂工程，而高速公路的最突出特点就是作业的强度大、环境影响大、人为因素对质量影响大等。而机电一体化的发展使得流程化的作业技术推广到了工程机械上，利用机电一体化的技术移植，将多种作业功能不同设备组合在一起，从而构建公路施工的移动的“流水线”，这也是机电一体化在工程施工方面的重要贡献。
2 高速公路中的机电一体化
高速公路工程中的机电一体化实现的主要方式就是利用工程机械制造和电子控制系统相融合的思路，打造可在施工中自行作业、自行检测的智能化施工机械。从某个方面看，高速公路的机电一体化更像是对工程机械的自动化改造，并将某个施工工艺结合在一起，使之利用一组工程机械完成某些施工工艺。因此，高速公路的机电一体化技术的应用就是将工程机械的控制由原来的人工操作改为自动化控制，如给料、高度调整、铺设质量检测等都由计算机控制的终端设备进行自动化智能控制，这也是机电一体化对公路施工的最大贡献。同时随着控制模块、微处理器技术的提高，尤其是一些工程机械的控制方式的电子化智能化转变，推动了机电一体化在工程作业机械中的结合，使之成为适应公路施工的自动化，智能化机械，以此实现了施工的机电一体化。下面就施工机械机电一体化的应用作简要介绍：
1)电子控制系统实现机械自检。机电一体化的一个突出优势就是可以实现机械设备的自我检测，这就给工程机械的运行带来动态化的监控模式，并以此实现对工程机械的合理操作，提前发现问题并予以解决。突出的功能就是在设备运行中对设备的发动机、传动系统、液压系统、电子系统等进行全面的动态化监控，这里要的是电子技术中数据传感的原理，這也是机电一体化在工程机械中应用的最佳实例。这个监控系统由监控和信息处理、报警系统组成，一旦工程机械在作业中发生机械性工作或者工作异常就会向控制人员发出警报，并指明故障位置，帮助检修人员进行核实和调整，避免更大的事故出现而影响施工作业。
2)机电一体化的应用提高了作业的精度。随着高速公路的等级不断提高，对质量的要求也不断提高，因此一些施工工艺在人为的操作下很难满足设计的高标准，而利用仪器反复检测也相当的耗费人力和物力，因此需要一种技术提高作业的精度，还可以随时检测问题。这时机电一体化就成功的解决了这样的问题，首先，机电一体技术可以设定机械的作业模式，而且这种模式一旦确定，在各自机械的配合下，就会形成一个固定的作业顺序和标准，而且不会轻易的发生变化，这样保证了公路施工的精确性。
另外，在施工中利用传感器与电子控制技术的结合，可以在施工的同时对施工的成果进行及时的检测，这样既可以确保施工成果的质量，而且一旦出现问题也可以就地解决，而无需等待后期检测的结果出来后再进行补救，提高了施工的效率。
3)机电一体化可以降低工程施工的能源消耗。传统的工程机械在使用中往往是通过人的操作来调整工作的输出功率，而这种调整是粗犷性的调整，就简单的换挡或者转速变化，可以选择的变换工况很少，这样就制约了对能源消耗的控制。在这样的基础上，一些机械生产厂商利用电子控制技术有效的提高了挖掘机的工作效率，使其工作中的燃油使用效率提高了一倍还多，所以机电一体化对降低能源消耗和提高工作效率是行之有效的。
4)机电一体化可实现施工的自动化。机电一体化在工程中的应用不仅仅局限在对某种机械的改造和工艺精度的提高上，而是向着某一施工工艺的自动化作业方向发展。即利用一台机械的电子化控制来实现对一组机械的电子化控制，并使得这一组机械有机的结合起来，来完成某些施工作业，类似铁路自动化铺装设备的组合型机械设备也逐步出现在公路施工中，这就使机电一体化给公路工程带来更多的帮助。
3 机电一体化技术在公路施工中的应用前景
1)系统的智能化程度将提高。所谓智能化就是机械可以在不同的情况下利用预先设计好的工况分析系统对当前的工况进行评估，并作出简单的运行模式的变化，这就是智能化的基本需求。而随着模拟智能、模糊数学、计算机技术、传感技术等学科的发展和结合，将推动机电一体化向智能化迈进，最终是对机械设备的智能化改造，并使之在施工中利用简单的运行动作调整适应复杂工况作业。
2)模块化作业。机电一体化在工程中的应用前景广阔还包括了其控制和操作模式的简化，即智能模块化控制的实现。这种模块化的操作和实施就是利用某些固定的程序化模块与特定机械设备组合相配合，以此进行特定工况下的作业，如：铺设沥青的工序采用联合沥青摊铺设备，在模块化控制的情况下，可根据不同的工程需求对摊铺设备进行模式设定，即在某个工段采用固定的速度、作业形式等。这样在该路段就可进行无干扰的作业，同时在自动检测系统的辅助下，可以将施工过程完全交给机械来完成。
3)对环保的贡献将不可估量。前面提到了利用机电一体化可以降低工程机械的能耗，在未来的机电一体发展中将进一步提高其对节能环保的贡献。机械的高度智能化将带来机械的多功能化，即利用较少数量的智能化施工机械就可以完成大量的工程量，这无疑是对资源的最大节约。同时高效的机械作业也减少了对环境的破坏，如减少机械存放的场地、减少人员生活对环境的影响等。
4 结语
本文对机电一体化以及其应用前景和机电一体化技术在公路工程方面的应用加以分析,简要的介绍了高速公路工程机电一体化的运用。
参考文献
[1] 殷际英．光机电一体化实用技术[M]．北京：化学工业出版社。2003
[2] 芮延年.机电一体化系统设计[M]．北京：机械工业出版社，2004