時(shí)至今日,隨著科技發(fā)展的現(xiàn)階段,國(guó)內(nèi)的攤鋪?zhàn)鳂I(yè)仍多采用傳統(tǒng)的 2D 自 動(dòng)控制調(diào)平系統(tǒng),通常采用滑靴傳感器和聲納傳感器追蹤測(cè)量人員架設(shè)的鋁梁 或者基準(zhǔn)線進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)施工來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)攤鋪厚度和平順性的控制;施工現(xiàn)場(chǎng)通常需 要很多工作人員進(jìn)行基準(zhǔn)的架設(shè)以及道面的前期、后期測(cè)量工作,因在攤鋪過(guò) 程中無(wú)法實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),若出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題,只能采用事后處理的方式進(jìn)行彌補(bǔ)。并 經(jīng)常出現(xiàn)由于基準(zhǔn)設(shè)定變動(dòng)甚至錯(cuò)誤而導(dǎo)致的返工現(xiàn)象。由于工地現(xiàn)場(chǎng)需要不 同類型的機(jī)械設(shè)備協(xié)同作業(yè),同時(shí)需要不同工種的大量現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)人員,人機(jī)混 雜,現(xiàn)場(chǎng)協(xié)調(diào)十分費(fèi)時(shí)費(fèi)力。相比現(xiàn)在歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家多采用的 3D 控制系統(tǒng)攤 鋪?zhàn)鳂I(yè)方式,傳統(tǒng)的 2D 攤鋪?zhàn)鳂I(yè)整個(gè)施工作業(yè)過(guò)程需要過(guò)多的人工干預(yù),自動(dòng) 化程度不夠,在很大程度上浪費(fèi)了施工單位的人力、物力、財(cái)力,并由于傳統(tǒng) 設(shè)計(jì)和施工理念及應(yīng)用技術(shù)的限制,在攤鋪施工中還存在一些攤鋪?zhàn)鳂I(yè)理念和 技術(shù)需要改進(jìn)及提高。
拓普康 mmGPS 3D 攤鋪控制系統(tǒng)組成
拓普康 mmGPS 3D 攤鋪控制系統(tǒng)可兼容目前世界上主流的大部分?jǐn)備仚C(jī)品牌 和型號(hào),廣泛應(yīng)用于對(duì)攤鋪質(zhì)量要求很高的機(jī)場(chǎng)、高速公路、試車場(chǎng)和場(chǎng) 等場(chǎng)道施工領(lǐng)域,已在世界范圍內(nèi)得到廣泛的應(yīng)用及驗(yàn)證,其系統(tǒng)配置及組成 參見(jiàn)如下圖示,并就系統(tǒng)的組成做逐一簡(jiǎn)單介紹。
1、GNSS 基準(zhǔn)站
拓普康 HiPer 系列接收機(jī)采用的定位技術(shù),以極其緊湊和輕 巧的結(jié)構(gòu)提供了業(yè)界的信號(hào)接收靈敏度和多路徑抑制性能,可以為 GNSS 定 位實(shí)時(shí)提供可靠的、高精度的定位成果。以在工程領(lǐng)域廣泛應(yīng)用的 HiPer V
GNSS 接收機(jī)主要技術(shù)指標(biāo)簡(jiǎn)列如下。
? RTK 定位 平面:10mm+1ppm,高程 15mm+1ppm
? 通道數(shù):226 個(gè)超級(jí)通用通道;
? 跟蹤信號(hào):GPS、GLONASS 和 BDS(北斗)
? 電臺(tái)類型:內(nèi)置 1W 數(shù)字發(fā)射和接收電臺(tái),支 持 PDL 和 Satel 電臺(tái)協(xié)議
? 網(wǎng)絡(luò)通訊:聯(lián)通 3G、移動(dòng)和聯(lián)通 2G
? 內(nèi)存:封裝 8GB 不可拆卸工業(yè)級(jí)內(nèi)存
? 電池:大容量封裝鋰電池
? 防護(hù):IP67 級(jí)防塵、防水,99%防冷凝
? 端口:1 個(gè)串口、1 個(gè)外接電源口、1 個(gè)電臺(tái)接口
2、GX-60 控制箱
控制箱是 mmGPS 3D 控制系統(tǒng)的核心組成單元,是連接 mmGPS 系統(tǒng)和 攤鋪機(jī)系統(tǒng)的核心部分。它既是 mmGPS 的人機(jī)界面,同時(shí) 也是向攤鋪機(jī)系統(tǒng)發(fā)布指令的控制中心。通過(guò) 3D-MC 軟件 進(jìn)行設(shè)置控制和操作攤鋪機(jī)系統(tǒng)參數(shù),并將設(shè)計(jì)的攤鋪表
面 3D 模型實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)傳遞給液壓控制系統(tǒng),它能 夠進(jìn)行設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的上傳,實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)的顯示、存儲(chǔ)與下載, 能夠監(jiān)控整體作業(yè)情況以及與設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)對(duì)比計(jì)算出的偏差,并能夠根據(jù)施工工 況和項(xiàng)目要求設(shè)置不同的精度等級(jí)。精度范圍可根據(jù)需要設(shè)置為 1mm 至 20 mm。GX-60 控制箱采用工業(yè)級(jí)防護(hù)設(shè)計(jì),全彩色觸控屏便于操作和監(jiān)控系統(tǒng)工 作狀態(tài)。主要特點(diǎn)簡(jiǎn)列如下。
● 采用全新設(shè)計(jì)的觸摸屏;
● 具有背景光,可以在晚上看見(jiàn);
● 防塵防水等級(jí):IPX6
● 可以加載無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸模塊
● Windows XP 操作系統(tǒng),性能強(qiáng)大
● 的 LCD 顯示屏具有亮度調(diào)節(jié)和多視角查看功能
● 可調(diào)節(jié)的明暗度,即使在刺眼的強(qiáng)光下也可以清晰的讀取屏幕;
3、LZ-T5 域激光發(fā)射器
域激光發(fā)射器為 mmGPS 3D 控制系統(tǒng)提供可靠 的、毫米級(jí)的高精度高程控制信號(hào),其可以掃描一個(gè)高 度達(dá) 10 米、半徑達(dá) 300 米的有效域激光定位區(qū)域,系統(tǒng) 允許使用多達(dá) 4 臺(tái)的 LZ-T5 域激光發(fā)射器同時(shí)工作,為 大范圍及高落差的施工工作區(qū)域提供便利條件,主要技 術(shù)指標(biāo)簡(jiǎn)列如下。
● 高程控制精度典型優(yōu)于 2mm
● 測(cè)量半徑:300m
● 內(nèi)置自動(dòng)調(diào)平
● 工作時(shí)間:約 18 小時(shí)
● 防塵防水等級(jí):IPX6
● 允許 PZL-1 域激光接收器測(cè)量帶寬:±100(5~30m)、±5m(30~
300m)
4、接收機(jī)
機(jī)載 MC-R3 GNSS 接收機(jī)是用于施工機(jī)械上的專業(yè) 化 GNSS 設(shè)備,具有的三防性能和內(nèi)置電臺(tái)等 配置。它將 GNSS/激光傳感器獲取的 GNSS 信號(hào)和激光 信號(hào)進(jìn)行信號(hào)轉(zhuǎn)換和數(shù)據(jù)處理,計(jì)算出實(shí)時(shí) GNSS 3D 坐標(biāo)和精密高程,并將其結(jié)果發(fā)送給系統(tǒng)控制器,主 要技術(shù)指標(biāo)簡(jiǎn)列如下。
● 平面 10mm+1ppm
● 跟蹤技術(shù)(GPS/GLONASS/GALILEO)
● 支持無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸
● 內(nèi)置數(shù)字電臺(tái)
● 防塵防水等級(jí) IP66
● 防震等級(jí) 可抗 2 米水泥地面自然墜落
5、PZS-MC 域激光接收器
域激光接收器包括一體化的 GNSS 接收天線和具有
360°激光接收能力的激光接收元件。它可以同時(shí)接收 GNSS 衛(wèi) 星信號(hào)和由激光發(fā)射器發(fā)射的激光信號(hào),并通過(guò)電纜線將信號(hào) 傳遞給 GNSS 接收機(jī)。GNSS/激光接收器通常安裝在自動(dòng)或手動(dòng) 可升降的桅桿上并與攤鋪機(jī)熨平板進(jìn)行剛性連接。GNSS/激光 接收器與熨平板底部的固定偏差在系統(tǒng)安裝時(shí)會(huì)進(jìn)行精密量測(cè) 和校準(zhǔn)。在實(shí)際操作中,由于相對(duì)固定的幾何關(guān)系,由 GNSS 相位中心和激光接收元件的幾何中心可以精確推算出熨平板底
部的實(shí)時(shí) 3D 位置與高程,從而可以與設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比并通過(guò)控制攤鋪機(jī)液壓 系統(tǒng)對(duì)熨平板進(jìn)行升/降控制實(shí)現(xiàn)毫米級(jí)高程精度。
● 防塵防水等級(jí):IPX6
● ID 號(hào)碼可使關(guān)聯(lián)的激光發(fā)射器準(zhǔn)確無(wú)誤的鎖定目標(biāo)
● 可見(jiàn) LED 燈,操作員可輕松確定目標(biāo)狀態(tài)
● 堅(jiān)固的設(shè)計(jì)保證了其在的工況下正常使用
6、mmGPS 流動(dòng)站
mmGPS 流動(dòng)站主要由 HiPer 系列接收機(jī)和 PZS-1 域激光接收器和配套的控 制器及軟件組成,支持中國(guó)北斗,為 mmGPS 系統(tǒng)的檢測(cè)設(shè)備。其用途是為了在 施工過(guò)程當(dāng)中按照項(xiàng)目要求或施工需要對(duì)攤鋪結(jié)果進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)檢核。設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)存 儲(chǔ)在控制手簿中。通過(guò)實(shí)測(cè)得到的 GNSS RTK 3D 位置信息和激光接收器得到的 精密高程信息,可以檢核實(shí)際攤鋪結(jié)果與設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的差異。
● 兩個(gè)部分組成:HiPer 系列接收機(jī)+PZS-1 域激光接收器
● 接收角度:水平:±10° 垂直:±10°
● 高程精度:優(yōu)于 2mm;
● 操作簡(jiǎn)便,開(kāi)機(jī)即可工作,無(wú)需設(shè)置
● 毫米級(jí)高程定位及檢測(cè)精度
● 智能激光技術(shù),自動(dòng)識(shí)別發(fā)射其信號(hào),無(wú)干擾
● 防護(hù)等級(jí):IP67