Системы нивелирования для дорожной техники: Анализ систем нивелирования с Российским экспертом

Какой эффект в дорожном строительстве дает применение 3D-систем нивелирования

Системы нивелирования, или системы автоматического управления дорожно-строительной техникой, предназначены для поддержания рабочего органа (отвала) землеройной машины (или выглаживающей плиты укладочной техники) в положении, соответствующем проекту. Автоматические системы нивелирования, позволяющие контролировать положение рабочего органа по высоте и поперечному уклону, называются 2D-системами. Для работы с системой необходима высотная привязка машины по месту проведения работ. В качестве привязки используется копирная струна, разбиваемая на длине захватки через рассчитанные промежутки. 

Однако сейчас все большее распространение получают 3D-системы автоматического управления дорожно-строительными машинами (САУ ДСМ). Они используются при возведении земляного полотна дороги бульдозерами и экскаваторами, при профилировании вышележащих слоев дорожных одежд автогрейдерами. 

Подобное оборудование предлагают ряд поставщиков. По характеристикам все типы оборудования схожи, но их монтаж на спецтехнику и весь процесс внедрения доверяют только высококвалифицированным специалистам. 

Основным условием использования САУ ДСМ является подготовка и редактирование цифровой модели проекта и подготовка опорных точек на строительной площадке. Вся система должна работать в комплексе. Поэтому 3D-САУ ДСМ считаются не дополнительным оборудованием, а технологией, позволяющей кардинально изменить подход к проведению дорожных работ и дорожного строительства. 

Цифровой проект – это цифровая модель, которая содержит все необходимые данные, высотные отметки, координаты, линии и точки. Полный цифровой проект подготавливает проектная организация. Если необходимо сделать что-то простое и не сложное благодаря возможностям систем, специалист «на дороге» может самостоятельно составить проект и загрузить его в бортовой компьютер машины. 

«Функционал системы очень богат. Помимо того, что благодаря системе нивелирования машина сама копирует цифровой проект в натуру с точностью от 2 мм до 2 см, в зависимости от типа машины и слоя дорожной одежды, геодезисты и специалисты участка могут выполнять различные виды геодезических работ, так как в комплект систем нивелирования всегда входит геодезическое оборудование, которое предназначено специально для дорожных работ и дорожного строительства. Например, геодезист без проблем в любое время может выполнить разбивку, делать инженерные изыскания и т. д.»

, - отмечает Роман Мареев, технический директор новосибирской компании «ТЕХНОКОН-Новосибирск»

С началом использованием САУ ДСМ в дорожно-строительных компаниях изменяется подход к решению геодезических задач и сама технология выполнения работ дорожного строительства. Основным преимуществом использования системы является повышение эффективности работы предприятия. В частности, существенно сокращается перерасход строительных материалов — за счет того, что система обеспечивает точность «переноса» проекта на поверхность до 20 мм. При использовании 3D-систем заметно увеличиваются темпы работ и производительность. 

«При укладке дорожной одежды начальные работы выполняет бульдозер, который выравнивает основу дороги и разгребает материалы до нужной отметки. Затем грейдеруются следующие слои, обеспечивается высокая точность переноса проекта. А за счет сокращения проходов машин, например, с пяти до двух, сокращается потребление ГСМ и достигается значительная экономия времени работы», - отмечает Роман Мареев. 

Геодезические работы сводятся к тому, что нужно обеспечить достаточное количество пунктов планово-высотного обоснования и обеспечить необходимыми данными бортовые компьютеры. Контроль выполненных работ осуществляется теперь без использования нивелиров, теодолитов и тахеометров, машина сама пишет данные о полученных отметках в бортовой компьютер. Возможно также получать их и на удаленном доступе. Геодезистам нет необходимости разбивать колышки и натягивать струну, машина сама выравнивает слой под нужную отметку. 

«Самое главное изменение в геодезических работах нашего отдела, при использовании 3D систем нивелирования LEICA RedLine - это скорость и точность выполнения работ. Что бы добиться необходимых отметок в ручную, раньше нужно было потратить длительное время на съемку, разбивку колышков, струны, теперь все происходит автоматом, проект полностью копируется в натуру, и работы выполняются при минимальных временных затратах. Мы используем в работе бульдозера и грейдера, оснащенные 3D системами на базе роботизированного тахеометра LEICA PowerTracker и спутниковых GNSS приемников LEICA Powerantenna, каждый из них выполняет свою работу и в конце мы получаем нужную нам отметку на том или ином слоях, без особых усилий»

, - добавляет Виктор Вяткин, главный геодезист компании ОАО «Новосибирскавтодор», которая уже внедрила 3D-САУ ДСМ LEICA RedLine. 

3D-системы автоматического управления дорожных машин подразделяются на два вида. Система с роботизированным тахеометром устанавливается на автогрейдер, дорожную фрезу (для ремонта дороги) и асфальтоукладчик (бетоноукладчик) — в зависимости от машины. 

Второй тип - это система, оснащенная GNSS-приемниками, она работает от базовой станции или сети базовых станций. Устанавливается на автогрейдеры и бульдозеры. В комплект 3D-систем входят: гидравлический комплект, который подключается к основным рабочим органам машин; комплект датчиков, которые отвечают за уклон и компенсацию наклона мачты; соединительные кабели, бортовой компьютер, в котором хранится вся рабочая информация, проекты, осевые линии, отметки, отчеты, а также комплекты гоедезического оборудования. 

«Адаптация системы выполняется только техническим специалистом компании-поставщика. На сегодняшний день их не так много, поскольку инсталлировать, запустить и обучить специалиста компании-заказчика в полном объеме могут не все»

, - отметил Андрей Артемьев из «ТЕХНОКОН-Новосибирск»

Простые решения Mini-Line 

Одна из распространенных систем нивелирования, которая широко применяется в дорожно-строительной практике, – автоматическая цифровая система нивелирования Mini-Line производителя TF-Trading A/S (Дания). Ее на отечественном рынке представляет компания HYDROFLEX (г. Москва). 

Система нивелирования Mini-Line позволяет контролировать в автоматическом или ручном режиме положение рабочего органа асфальтоукладчика по высоте и поперечному уклону. Mini-Line с высокой точностью регулирует гидравлические цилиндры асфальтоукладчика, поддерживая положение выглаживающей плиты по отношению к базовому уровню, в качестве которого может выступать существующая асфальтовая дорога, бордюрный камень, копирная струна или другая твердая поверхность. Таким образом, создаются предпосылки для укладки равномерной поверхности точной толщины, тем самым исключая перерасход асфальта. Цифровая система нивелирования Mini-Line, в отличие от аналоговых, в несколько десятков раз быстрее обрабатывает приходящие сигналы и корректирует положение рабочего органа. 

Регулирование и контроль за датчиками осуществляются при помощи пульта управления HS301, который может размещаться в любом месте на асфальтоукладчике. Таким образом, оператор может легко и безопасно контролировать работу выглаживающей плиты и осуществлять необходимые корректировки. К пульту управления HS301 можно одновременно подсоединять два датчика, причем один датчик может использоваться для регулирования, а второй – для отслеживания. Выбор рабочего датчика осуществляется нажатием одной кнопки. 

Система Mini-Line является модульной и поэтому может компоноваться, исходя из индивидуальных потребностей заказчика. Пульт управления HS301 может использоваться с любым датчиком из серии Mini-Line, таким как: 

• цифровой датчик уклона S298. Представляет собой необычайно чувствительный и точный прибор. И электроника, и датчик надежно защищены против внешних факторов воздействия при помощи корпуса из сплава алюминия. Наличие двух 6-штепсельных байонетных разъемов позволяет использовать датчик для измерения уклона по обеим сторонам асфальтоукладчика%; 

• механический датчик высоты G198. Представляет собой цифровой датчик высоты с механической связью с поверхностью посредством входящих в комплект кронштейна с роликом или лыжей. В качестве базового уровня может использоваться копирная струна или твердая поверхность. Надо отметить, что датчик G-198 может работать как с портативным пультом управления HS301, так и самостоятельно — как автономная система регулирования уровня, поскольку G198 оснащен необходимой электроникой для управления приводом гидравлических цилиндров через соленоидные клапаны; 

• ультразвуковой датчик высоты G220. Ультразвуковая система контроля уровня G220 регулирует положение выглаживающей плиты по отношению к базовому уровню при помощи пульта управления HS301. Для установки датчика на асфальтоукладчик и подготовку его к работе оператору требуете меньше минуты; 

• мультифункциональный датчик высоты G224. Датчик G224 оснащен четырьмя ультразвуковыми сенсорами, работающими на оптимальной частоте для измерения среднего расстояния к базовому уровню. С двух сторон датчик оснащен светодиодными панелями, поэтому контролировать отклонения толщины покрытия от заданных параметров может как оператор асфальтоукладчика, так и рабочие. Сигналы от датчика передаются в цифровом промышленном стандарте RS485 с возможностью использования CAN-шины или аналогового выходного сигнала. 

Комплект Mini-Line легко адаптируется к любым асфальтоукладчикам (несмотря на особенности гидравлической системы и электропитания), таким как: VOLVO (ABG Titan), DEMAG, DYNAPAC, VOGELE, BITELLI, AMMANN, MARINI, BLAW-KNOX, NIIGATA, HANTA, MITSUBISHI и другие, а также российским ДС-191, ДС-195, АСФ-К, АСФ-Г и пр. Система напрямую подключется к системе управления гидравликой асфальтоукладчика без использования дополнительного оборудования и подходит для выполнения широкого диапазона работ. 

В заключение остается резюмировать, что очень многие дорожно-строительные организации уже давно успешно эксплуатируют систему Mini-Line. Цифровая система нивелирования Mini-Line чрезвычайно надежна, проста в подключении, легко настраивается и управляется всего лишь шестью кнопками, а скорректировать работу асфальтоукладчика в соответствии с результатами датчиков высоты и уклона можно нажатием лишь одной кнопки. При этом достигается великолепная точность работы и исключаются ошибки, вызванные влиянием “человеческого фактора”. Это позволяет увеличить производительность и минимизировать расходы на материалы и рабочую силу. 

Система нивелирования для автогрейдера: разновидности
17 Май 2018

Система нивелирования для автогрейдера – элемент работы техники

система нивелирования для автогрейдераЛюбая дорожно-строительная техника в процессе своей работы должна строго следовать проекту и обеспечивать поддержание рабочего элемента в правильном положении. В этом поможет система нивелирования для автогрейдера – обеспечивает автоматическое управление для поставленной цели. Сейчас все системы, используемые на технике XCMG, разделяются на две большие группы: 2D (лазерного и ультразвукового типа) и 3D. Основное отличие этих двух систем заключается в том, что:

  1. 2D система обеспечивает контроль рабочего элемента при помощи указанных значений параметров (высота с поперечным уклоном), при этом привязкой к местности работает копирная струна с четко обозначенными промежутками;

  2. 3D система выполняет ту же функцию с использованием тахеометра либо системы ГЛОНАСС/GPS.

Для второй системы характерна более высокая точность, отсутствие ограничений при эксплуатации и максимально полное исключение ошибок в работе, связанных с «человеческим фактором».

Благодаря системам нивелирования, которые установлены на автогрейдерах XCMG, обеспечивается эффективное автоматизирование контроля и возможности управления машиной по конкретным параметрам. В роли таких параметров для автогрейдера обозначены: уклон (продольный с поперечным), положение отвала в зависимости от высоты. Для современных систем нивелирования характерно выполнение по принципу модуля. Благодаря этому обеспечивается возможность для каждого конкретного случая выбирать наиболее оптимальные функции. За счет использования подобных автоматизированных систем обеспечивается гарантия высокой экономичности техники с оборудованием в процессе работы, так как происходит меньше по количеству проходов по поверхности.

Традиционные системы, в которых используются копирные струны, обладают существенным недостатком – очень трудно удержать ультразвуковой датчик ровно для струны, при условии, что видимые ориентиры вокруг отсутствуют, а сам датчик располагается примерно в 700 метрах.

При отсутствии в проекте усложненных профилей продольного либо поперечного типа, можно пользоваться лазерным нивелиром из категории 2D систем.

А вот 3D системы используются активно, когда необходимо возведение на грунтовом покрытии бульдозеров или экскаваторов. И в случае профилирования слоев, которые лежат выше, с использованием автогрейдера. Ничего сложного в эксплуатации такой системы нет – главное правильно подготовить проект в виде цифровой модели, загрузить в систему и объяснить заказчику, что работа оборудования осуществляется комплексно. Именно по этой причине использование 3D систем – это новая технология, для качественного изменения хода работ, а не обычное дополнительное оборудование на автогрейдер.


3D система нивелирования и как лучше ее использовать в применении к бульдозерам.

Журнал "Дороги и Люди" №9 2012 г.

Илья БУКРЕЕВ,
ЗАО «Геостройизыскания»

Не так давно, помимо кинотеатров и обоев, новоявленная аббревиатура «3D» угнездилась и среди строительной техники в дорожно-строительных организациях, компаниях занимающихся разного рода земляными работами и многих других фирмах использующих различную технику в своей работе. С чем связано такое активное внедрение? Какие машины лучше оснащать 3D оборудованием и что получит руководитель – инноватор от использования систем 3D? На эти ответы мы постараемся ответить в серии наших статей посвященных системам нивелирования на примере оборудования известной компании TOPCON. В первую очередь хочется дать более или менее точное определение тому, о чем мы будем говорить.

3D система нивелирования в применении к бульдозерам

Рис.1

Система нивелирования это система контроля положения рабочего оборудования машины по высоте и уклону. 3D – это значит, что рабочий орган позиционируется в трехмерных координатах, соответственно зная плоские координаты и отметку на кромке рабочего органа можно судить о правильности формирования поверхности машиной и в целом выполнения работы. 

Иногда еще поставщики подобного оборудования упоминают слово «автоматический», это говорит о том, что система нивелирования, имея информацию о текущем положении рабочего органа, может автоматически компенсировать разницу в отметках между текущим положением рабочего органа и предусмотренным проектом. Как правило, практически все системы нивелирования поставляются с такой возможностью, так как отказываться от этого удобного инструмента определенно не целесообразно.

3D система нивелирования в применении к бульдозерам

Рис.2

Уже из определения, которое мы представили, можно понять, что использование систем нивелирования 3D удобно: для оперативного контроля выполнения работы, для облегчения выполнения работ машинистами, для формирования поверхности с необходимой точностью. Вроде не так много преимуществ, на первый взгляд, для активного распространения и применения систем среди строительных организаций, так почему же такая популярность?

Ответ лежит на поверхности полученной после выполнения работы машиной и это не только ровность, а и точность, скорость выполненной работы за счет отсутствия промежуточного контроля и отсутствие необходимости постоянных разбивок со стороны геодезистов. Практика показывает, что при использовании системы нивелирования 3D, производительность земляных работ возрастает от 2 до 3 раз!

Соответственно снижаются эксплуатационные расходы, снижается расход материала из-за минимизации потерь и переработок, минимизируются возникновения переделок. И это не весь перечень достоинств. Применяя системы нивелирования 3D, любой руководитель выводит свою компанию на новый уровень производства работ. Не смотря на то, что основной машиной при земляных работах является грейдер, начинать внедрение систем 3D лучше всего с бульдозера и вот почему. Предваряя автогрейдер, бульдозер выполняет огромное количество земляных работ связанных с перемещением грунта, послойным формированием насыпи или выемки. И соответственно работает достаточно много времени.

Установив систему 3D, например компании TOPCON, на бульдозер, машинист будет достигать лучшей точности промежуточных слоев насыпи, тем самым снижая объем работы для грейдера при подрезании поверхности после такого же промежуточного уплотнения.  Да и насыпь или выемка будут формироваться в два раза быстрее, чем без системы 3D. В итоге на старте  этапа окончательного выравнивания поверхность имеет уже приличную ровность, тем самым, снижая нагрузку на  автогрейдер. Не забывайте так же, что при послойном формировании насыпи, например под дорогу, материал для каждого нового слоя стоит дороже и дороже, и чем луче предыдущая поверхность, тем меньше материала тратится на каждый новый слой при соблюдении допуска на саму собственно толщину слоя.

И так, мы подошли к вопросу о том, какие системы 3D предлагаются на бульдозеры, чем они отличаются и что рекомендуется использовать для разных работ и машин. Наверное, самой простой и доступной системой можно считать одномачтовую спутниковую систему TOPCON 3D ГНСС (рис.1).

Как и все системы спутниковой формации, она работает по методу RTK позиционирования, то есть координаты определяются в реальном времени несколько раз в секунду благодаря постоянному приему корректирующих поправок от спутниковой базовой станции. На отвале машины располагается мачта с антенной определяющей трехмерные координаты рабочего органа. Соответственно имея отметку отвала, системе остается определить его рабочий поперечный уклон, за что успешно отвечает датчик поперечного уклона, определяющий  наклон с той же частотой, что и спутниковый приемник координаты. И так, рабочий орган сориентирован и может быть приведен автоматикой в необходимое положение. Из плюсов системы можно отметить, что она является самой бюджетной спутниковой системой среди всего спектра конфигураций.

3D система нивелирования в применении к бульдозерам

Рис.3

Система имеет всего один бортовой приемник и получает ориентацию машины после начала движения, около 2-х метров, аналогично бытовому навигатору. Используется, как правило, на поверхностях, не имеющих крутых уклонов, где машина может скользить. Из машин наиболее оптимальны средние и тяжелые бульдозеры с прямым отвалом с перекосом или без такого. Как правило, на тяжелых машинах используют умеренный темп работы и поэтому этой конфигурации вполне хватает.

 

Следующим типом системы 3D является двухмачтовая система TOPCON 3D Dual ГНСC. Это решение, как и предыдущее, имеет все преимущества спутникового позиционирования в системах нивелирования 3D.

От одной базовой станции может работать не ограниченное количество машина любое время суток и при любых погодных условиях. В отличие от первой конфигурации система TOPCON Dual ГНСС вместо датчика поперечного уклона использует вторую антенну на краю отвала (рис.2). А это значит, что на борту машины находится дополнительный спутниковый приемник, отвечающий за определение координат, используемых для определения уклона отвала. Из преимуществ системы Dual ГНСС можно отметить получение системой постоянной ориентации машины, учет скольжения и движения лагом на крутых склонах и возможность учета поворота отвала при наличии на машине такой функции. Система несколько лучше держит хорошую поперечную точность при прохождении виражей. Недостатком конфигурации является только относительно высокая цена, связанная с наличием на машине второго спутникового ГНСС приемника. Система рекомендуется к использованию на средних бульдозерах имеющих поворотный отвал или на других машинах, на объектах с большим перепадом высот, где возможно скольжение.

3D система нивелирования в применении к бульдозерам

Рис.4

Альтернативным вариантом системы TOPCON 3D Dual ГНСС является система TOPCON 3D Twin ГНСС. Так же как и предыдущий вариант Twin система имеет второй бортовой спутниковый приемник (для ясности конфигурации уточним, что оба приемника в обеих системах находятся в одном корпусе контроллера MC-R3). Разница лишь в том, что обе антенны в конфигурации Twin находятся на одной мачте посередине отвала (рис.3), а на отвале дополнительно присутствует датчик поперечного уклона. По сути весь функционал системы и рекомендации к применению можно продублировать из предыдущего абзаца, за разницей того что система Twin выглядит несколько аккуратнее из-за отсутствия второй мачты.

Наиболее распространенной сегодня системой нивелирования для бульдозеров является система TOPCON 3D-MC²(рис.4). По конфигурации данная система очень похожа на одномачтовую систему 3D ГНСС, однако имеет одно невидимое глазом, но существенное отличие. Вместо стандартного датчика уклона на отвале устанавливается инерциальный сенсор МС². Такой же компактный как датчик уклона, МС² сенсор позволяет измерять не только поперечный уклон, а так же фиксировать движения отвала в шести направлениях: вперед-назад, вверх-вниз, вправо-влево. Вместе с горизонтальными смещениями, сенсор определяет наклоны корпуса по трем осям, что позволяет получить намного больше дополнительной информации о поведении отвала. Ну и на конец, частота получаемых данных на много превышает частоту показаний стандартного датчика уклона.

Комплексная обработка системой всех этих измерений в сочетании со спутниковыми данными дает прогноз о положении отвала в следующий момент времени за счет чего достигается отличная ровность и возможность работы машины на скоростях в два раза больших, чем с обычной системой.

Отсюда и «квадрат» в названии. Мы рекомендуем использовать систему TOPCON 3D-MC² на легких и средних бульдозерах со всеми типами отвалов и на объектах любой сложности, так как данная система, так же как и двухмачтовая берет в расчет скольжение и движение трактора лагом. Система получает ориентацию практически сразу после начала движения. Сегодня, система 3D-MC², несмотря на приличную стоимость, является бестселлером среди систем нивелирования 3D в России.

Последнее о чем хотелось бы вам рассказать, это система TOPCON 3D LPS для бульдозеров. Это единственная система из представленных сегодня конфигураций не относящаяся к спутниковым решениям. Позиционирование отвала происходит с помощью роботизированного электронного тахеометра постоянно следящего за призмой, находящейся на единственной мачте. Для учета поперечного положения отвала используется все тот же стандартный датчик уклона. Из положительных сторон невысокая стоимость и высокая точность, хотя на бульдозере выводить миллиметры никто никогда не будет, конечно. А вот факт, что данная система полезна там, где нет видимости неба и спутников или нет возможности вовсе использовать спутниковые методы может сослужить хорошую службу. Из минусов использования есть необходимость прямой видимости от тахеометра до призмы, ограничение дальности работы, и не возможность учета непрямолинейных движений машины и поворотного отвала. Ставить систему стоит только тогда, когда нет возможности или средств купить спутниковую, но помните, что с каждой новой системой вам понадобится новый роботизированный тахеометр. Размер машины не принципиален.

В дополнение ко всем описаниям хотелось бы добавить, что любая из конфигураций систем TOPCON позволяет работать с лазерными приемниками на мачтах, и собственно функционировать в 2D режиме относительно лазерного построителя плоскости. Такая гибкость обеспечивается управляющим операторским программным обеспечением 3DМС, которое понимает и легко начинает использовать даже самый консервативный машинист.

На этом, наверное, можно закончить наш обзор по системам TOPCON для бульдозеров и пожелать всем выбрать правильную конфигурацию системы нивелирования для своих задач, а мы в следующем выпуске, постараемся приподнять для вас занавес над системами 3D для автогрейдеров.

Система нивелирования AccuGrade – Основные средства

Построитель плоскости

Лазерный приемник LR410

Бульдозер D3K LGP, оснащенный системой Laser

Компьютер CD700 в кабине грейдера серии М

Компьютер CD610

Компьютер CD610 в кабине бульдозера D3K LGP

Компьютер CD700

Базовая станция GPS

Компоненты системы GPS

Бульдозер с системой GPS

Бульдозер D8T, оснащенный системой GPS

Экскаватор 330D L, оснащенный системой GPS и гравитационными датчиками

Автогрейдер работает с системой ATS

Тахеометр

Приемник GPS

Призма

Грунтовой каток с системой AccuGrade

Системы нивелирования эволюционировали до сложных комплексов, использующих компьютерные технологии, лазер, глобальную спутниковую систему позиционирования. Наиболее известные поставщики систем нивелирования – Leica, Trimble, Topcon, MOBA.

Системы нивелирования эволюционировали до сложных комплексов, использующих компьютерные технологии, лазер, глобальную спутниковую систему позиционирования. Наиболее известные поставщики систем нивелирования – Leica, Trimble, Topcon, MOBA. Они поставляют универсальные решения, предназначенные для монтажа на строительные машины любых марок. Есть и специализированные решения, когда фирма-производитель строительной техники предлагает систему под собственной маркой, которую можно смонтировать на машину прямо на заводе. Из таких поставщиков нам известен производитель дорожно-строительной техники Wirtgen. Его система построена на аппаратуре фирмы MOBA, но несовместима с последней из-за измененной распайки разъемов. Не так давно к поставщикам систем нивелирования присоединилась Caterpillar.

Caterpillar разработала систему нивелирования AccuGrade совместно с фирмой Trimble Navigation Limited. Аппаратура AccuGrade и Trimble полностью совместима. Если заказать на заводе машину вместе с системой, то на приборах будет стоять марка Cat. Когда же систему заказывают отдельно, уже после покупки машины, маркировка будет Trimble. Впрочем, обещано, что через полгода и отдельные комплекты тоже будут маркироваться Caterpillar.

В чем же разница между аппаратурой Caterpillar и Trimble? Разница прежде всего в разных подходах – у Trimble универсализация, у Caterpillar специализация. У обоих подходов свои преимущества и их оборотная сторона – недостатки.

Универсальную систему можно комплектовать как конструктор и смонтировать на любой машине. Но универсальность предусматривает избыточную функциональность и сложность аппаратуры и программного обеспечения, ведь один и тот же компьютер должен работать на самых разных машинах и со всевозможными приборами. Монтаж системы занимает много времени, требует очень высокой квалификации и не всегда гарантирует успех. Только на обмер машины и занесение ее размеров в систему уходит целый день. По каждой проблеме и даже вопросу приходится обращаться к фирме-поставщику.

Аппаратура Caterpillar рассчитана на определенные виды техники и, более того, на определенные модели, все данные о которых уже внесены в программу, что делает ее узкоспециальной. Системами нивелирования обычно оснащают землеройную технику, от которой требуют точности при выполнении земляных работ: автогрейдеры, бульдозеры и экскаваторы, и дорожно-строительную технику – асфальтоукладчики и самоходные фрезы. Номенклатура техники Caterpillar, сходящей со сборочных конвейеров уже подготовленной к монтажу системы AccuGrade, пока ограничивается автогрейдерами серии М, бульдозерами серий К и Т, экскаваторами и катками последнего поколения. Следующая серия грейдеров К также будет включать подготовку к монтажу системы AccuGrade. Для асфальтоукладчиков и фрез Caterpillar предлагает системы фирмы Topcon.

Подготовка к монтажу означает, что вся электропроводка уложена внутри металлоконструкций и подведена к местам крепления приборов. При монтаже надо только подсоединить приборы к кабелям, а в программе выбирают модель машины, что не требует суперквалификации. Кроме того, в компьютер AccuGrade оператор сам может внести изменение размеров рабочего оборудования вследствие его износа, и вызывать при этом специалиста фирмы-поставщика не надо. Все аппаратные интерфейсы цифровые, что исключает искажение сигнала при прохождении по соединительным кабелям.

    В арсенале Caterpillar дву- и трехмерные системы. Двумерные системы:
  • Cross Slope. Построена на датчиках уклона и поворота. Предлагается как наиболее простой вариант системы нивелирования для автогрейдера;
  • Laser. Включает лазерный построитель плоскости и приемник/ приемники. Применяют на автогрейдерах, бульдозерах и экскаваторах;
  • Sonic. Система с ультразвуковыми датчиками. Применяют на автогрейдерах.
    Трехмерные системы:
  • GPS. Система с использованием глобальной спутниковой системы позиционирования. Применяют на автогрейдерах, бульдозерах, экскаваторах и катках;
  • ATS (Advanced Tracking Sensor). Лазерная система нивелирования с тахеометром. Применяют на автогрейдерах.

В зависимости от выбранной системы или их комбинации Caterpillar предлагает не универсальный компьютер, а три варианта специализированных компьютеров, работающих с дву- или трехмерным пространством. Совсем необязателен для обработки и визуализации данных в двух измерениях более сложный и дорогой «трехмерный» компьютер. Различается и программное обеспечение. Как уже сказано, в программу внесены размеры машин, и надо только выбрать нужную модель машины и рабочего оборудования. Компьютеры снабжены портом CompactFlash, через который в память записывают проект, а также дополнительное программное обеспечение и обновления. Программа «понимает» множество форматов проектов, подготовленных в системах проектирования Autocad, Microstation, Terramodel и т. п.

В комплект системы Cross Slope входит двухосевой датчик уклона, установленный на основном отвале грейдера, датчик поворота на поворотном круге, датчик вертикального ускорения, установленный на раме грейдера, и компьютер. Простейший вид компьютера – со светодиодными индикаторами, по которым можно судить об отклонении рабочего оборудования от заданного профиля насыпи. Компьютер DC610 с жидкокристаллическим монитором и двумерной графикой показывает машину на участке с вычерченным профилем, причем показывает в масштабе, а не условно. При этом можно выводить на монитор поочередно несколько проекций.

На грейдере серии М с электрогидравлическим управлением достаточно смонтировать все датчики и компьютер, а система AccuGrade возьмет на себя функции корректировки положения рабочего оборудования в соответствии с загруженным проектным профилем. На грейдерах серии Н с механической управляющей связью возможны два варианта исполнения системы нивелирования. Первый вариант – простой, когда оператор отслеживает по монитору отклонения рабочего оборудования и вручную корректирует его. Второй вариант – с активным электрогидравлическим управлением, и в этом случае предусматривается замена штатной крышки гидрораспределителя на крышку со встроенными соленоидами и электрической связью с компьютером. Механическое управление при этом сохраняется.

Система Cross Slope наиболее доступна по цене, она проста в монтаже и эксплуатации, работает с точностью ±0,2%. Система хорошо сочетается с ультразвуковыми датчиками, лазерным построителем плоскости, системами GPS и ATS при замене компьютера на «трехмерный». Таким образом, двумерную систему расширяют до трехмерной, дающей отклонения от проектного профиля 10...15 мм, что при отсыпке земляного полотна является очень точным показателем. Основной недостаток системы Cross Slope – ошибки измерения датчиков, а кроме того, датчики необходимо периодически калибровать.

В комплект системы Laser входят лазерный построитель плоскости и один или два приемника LR410. Эту систему применяют при профилировании обширных площадей, как горизонтальных, так и под уклоном, в том числе двусторонних. В зоне видимости ставят ротационный лазерный построитель плоскости, работающий на длине волны 670…1000 нм. Лазерный луч, вращаясь вокруг вертикальной оси, «рисует» вокруг построителя плоскость, регулируемую по двум осям на самом приборе и по высоте вручную, поднимая или опуская прибор. Продольный уклон задается в пределах от –0,5 до +25%, поперечный – от –10 до +10%. Приемники устанавливают на мачтах с электрическим подъемником на рабочее оборудование – на бульдозерный отвал, как правило, два приемника, на отвал грейдера один, но в сочетании с системой Cross Slope. Приемник – прибор высотой 250 мм, оснащенный вертикальными сенсорами, которые улавливают и отслеживают лазерный луч. При включении мачта начинает автоматически подниматься, пока приемник не поймает луч. Если этого не случилось, значит, построитель надо переставить. Во время движения машины приемник реагирует на отклонения от плоскости и подает соответствующий сигнал компьютеру, который в свою очередь корректирует положение рабочего оборудования. Точность профилирования при использовании системы Laser достигает 10 мм при условии, что гидропривод машины работает без люфта. Основной недостаток системы в том, что ее целесообразно применять при профилировании плоских площадок, для сложного профиля она не подходит. Пыль, туман и снегопад затрудняют работу системы.

Комплект системы AccuGrade для экскаваторов представляет собой сложный комплекс, в который входят резистивные датчики поворота, установленные на шарниры рабочего оборудования, датчик уклона на поворотной платформе, компьютер СВ410. Система помогает разрабатывать котлованы, траншеи и каналы с дном заданного профиля, в том числе под водой, планировать длинные откосы. Компьютер вычисляет положение ковша относительно проектного профиля по данным от датчиков и визуально отражает это на мониторе. Систему можно дополнить гравитационными датчиками уклона AS300 на стрелу, рукоять и тягу ковша, лазерным приемником или приемником GPS, что расширит возможности экскаватора по разработке крупных котлованов и длинных траншей.

Система AccuGrade Sonic с ультразвуковым датчиком предназначена для контроля продольного профиля. Датчик оснащен пятью ультразвуковыми сенсорами, которые замеряют высоту пяти точек на отрезке 25…30 см. При этом самый большой и самый маленький результаты отбрасываются и усредняются оставшиеся три. Таким образом, исключив единичные отклонения или случайные препятствия – чью-то ногу, например, ультразвуковой датчик дает продольный профиль, близкий к проектному. Шестой сенсор, расположенный под прямым углом к остальным, предназначен для измерения скорости звука в конкретных атмосферных условиях и внесения коррективов в результаты измерения.

Систему Sonic применяют в дорожном строительстве, при восстановлении и расширении дороги. Для нее необходима базовая поверхность, например существующее покрытие при расширении дороги или поверхность, спрофилированная при предыдущем проходе. Недостаток системы – в повторении неровностей базовой поверхности. Для точного профилирования применяют струну.

Для выполнения сложных проектов с частым изменением профиля дороги, уклонами, виражами целесообразно применять трехмерные системы нивелирования. Система GPS вобрала в себя самые передовые технологии современности. С ее помощью можно добиться точности профилирования по вертикали до 2,5 см, по горизонтали – до 1 см. Каким же образом это достигается, ведь мы знаем, что «бытовой» GPS дает точность ±10 м?

Глобальная система позиционирования построена на 24 спутниках, выведенных на стационарную орбиту на высоте около 28 тыс. км и наземных станций. Наземные станции необходимы для постоянной корректировки координат спутников. «Бытовой» приемник GPS вычисляет свои координаты по времени прохождения сигнала минимум от трех спутников одновременно. Ничтожная асинхронность часов приемника и спутников, атмосферные помехи и техническая неспособность «бытового» приемника абсолютно точно вычислить время прохождения сигнала, искаженного помехами, и дают в итоге точность ±10 м.

Система AccuGrade GPS построена на тех же принципах и, возможно, на той же компонентной базе, что и у других поставщиков. Комплект состоит из базовой станции с приемником GPS и радиопередатчиком, одного или двух приемников GPS MS990, установленных на рабочем оборудовании машины, соответственно одного или двух радиоприемников TC450 и «трехмерного» компьютера CD700. Комплект можно дополнить датчиком уклона, на автогрейдер его устанавливают на отвале. Базовую станцию устанавливают стационарно, она действует в радиусе 10 км. Разница в прохождении сигнала от спутника до станции и до машины, отстоящей от нее на 10 км, настолько ничтожна, что ее принимают за ноль. Станция принимает сигналы минимум от четырех спутников на нескольких частотах одновременно, что повышает точность вычислений. Время прохождения сигнала от спутника из-за атмосферных помех меняется, и поскольку станция неподвижна, она может вычислить поправку и по радиоканалу сообщить о ней компьютеру машины, а тот внесет эту поправку в свои координаты. В Западной Европе уже практикуют установку наземных станций, которые работают по такому же принципу и дают поправки находящимся в зоне действия «бытовым» приемникам GPS.

GPS применим на открытой местности. Даже древесная листва может препятствовать прохождению сигнала от спутника. В строении с железобетонными перекрытиями, в тоннеле сигнал не будет проходить вовсе. В России проблемы в применении системы AccuGrade GPS заключаются в том, что на радиочастоту, по которой базовая станция «общается» с радиоприемником машины, требуется получить разрешение, а также в том, что проекты необходимо предварительно переводить в координатную сетку GPS. Нормативные требования можно обойти, перенастроив радиоаппаратуру на частоту GSM.

Обойти ограничения GPS можно с помощью трехмерной системы AccuGrade ATS. Основные компоненты системы – стационарный роботизированный тахеометр и призма, установленная на машине. Систему также дополняют датчиком/ датчиками уклона. Тахеометр с загруженными данными проекта выносят на удобное место в зоне видимости (до 600 м) и привязывают к системе координат строительной площадки по двум-трем опорным точкам. Тахеометр автоматически отслеживает призму и по подключенному к нему радиомодему передает данные о текущем положении призмы в бортовой компьютер, куда поступают также дополнительные геометрические параметры от датчика уклона. Компьютер сопоставляет полученные данные с проектными и вычисляет корректирующие действия гидросистемы, выполняемые автоматически или при необходимости вручную оператором, который ориентируется по информации, выводимой на монитор компьютера. Когда машина уходит из зоны видимости тахеометра, его переносят на новое место.

Для грунтовых и асфальтовых катков Caterpillar разработал свой комплект AccuGrade. В него входят базовая станция и оборудование, монтируемое на каток: приемник GPS MS900, радиоприемник ТС450, компьютер CD700 и гравитационный датчик AS400. С помощью датчика оператор контролирует уплотнение. На монитор выводится диаграмма уплотнения, которую оператор сравнивает с эталонным участком и принимает решение о дополнительных проходах, необходимости подсыпать грунт и т. п. Ровность поверхности и положение катка на участке он контролирует с помощью GPS. Электрогидравлическая связь AccuGrade c вибромеханизмом вальца для автоматического регулирования частоты не предусмотрена.

Таким образом, корпорация Caterpillar разработала и предлагает специализированные комплекты системы AccuGrade и программное обеспечение, с помощью которых можно увеличить качество и производительность строительных работ. Достоинства системы AccuGrade – глубокая интеграция с машинами Caterpillar, причем с конкретными моделями, легкость монтажа, гарантированное качество и эстетичность монтажа, расширяемость системы при отсутствии избыточной функциональности. Теперь дело осталось за асфальтоукладчиками и фрезами.

3D системы управления техникой, автоматическое управление машинами, система нивелировки

Системы управления Тримбл для дорожно-строительной и землеройной техники – один из наиболее востребованных продуктов на рынке спутниковых систем позицианирования. Автоматическое управление машинами на строительных площадках позволяет значительно повысить производительность спецтехники, автоматизировать работу машин, увеличить скорость и точность работ, что ведет к снижению финансовых, временных и трудовых затрат.

Разделение систем управления по принципу функционирования:

  • 3D системы, работающие с помощью GPS/ГЛОНАСС технологии;
  • 2D лазерные;
  • 2D ультразвуковые.

ЗD системы управления

Эти системы автоматического управления практически самостоятельно руководят рабочим органом строительной машины, используя в качестве исходных данных загруженную цифровую модель проекта. В этом отличие 3D систем управления от 2D, в которых параметры вводятся вручную. Возможности системы позволяют создавать отчет о выполненной работе и отправлять его на удаленный сервер.

Основные компоненты 3D систем автоматического управления:

  • система, позиционирующая положение рабочего органа машины;
  • бортовой компьютер (панель управления), находящийся в кабине;
  • программное обеспечение для преобразования цифровых проектов в формат, необходимый для корректной работы системы.

Системы управления 2D состоят из двух лазерных приемников либо одного приемника и датчика поперечного уклона. Дополнительно в комплект может входить датчик контроля высоты отвала.

Лазерные системы нивелировки

Стабильным спросом пользуются лазерные системы нивелировки. Лазерное оборудование Тримбл при оптимальной стоимости достаточно универсально и подходит для использования практически с любым видом строительной техники. Такая система нивелировки проста и удобна в эксплуатации, и позволяет достичь высокой точности производимых работ с минимальными погрешностями.

Автоматическая нивелировка дает множество преимуществ перед традиционными способами геодезических работ:

  • увеличение скорости работы спецтехники, обусловленное сокращением вынужденных простоев для периодической проверки отметок в «ручном» режиме;
  • формирование более ровного земляного полотна, что приводит к существенной экономии материалов.

Преимущества автоматического управления машинами:

  • Простота и удобство в установке и использовании оборудования;
  • Возможность загрузки информации с удаленного сервера;
  • Более точный расчет количества необходимых материалов для дорожно-строительных работ;
  • Снижение расхода ГСМ для строительной техники;
  • Использование данных бортового компьютера для рабочей документации;
  • Уменьшение объема «ручной» работы за счет автоматизации большинства действий.

2D и 3D системы автоматического управления машинами могут устанавливаться на все основные виды строительной спецтехники: грейдеры, экскаваторы и бульдозеры, катки, асфальтоукладчики, скреперы, триммеры и дорожные фрезы. Управление оборудованием при помощи системы способствует достижению максимальной производительности без потерь точности на любых поверхностях – плоских, наклонных, криволинейных. Помимо этого, упрощается контроль качества поверхности оператором даже при высокой скорости работы.


Современные системы нивелирования — Строительные СНИПы, ГОСТы, сметы, ЕНиР,

08.06.2016

Обсуждение рынка систем нивелирования: с предустановкой и без

Нивелир (от фр. niveau — уровень, нивелир) — геодезический инструмент для нивелирования, т. е. определения разности высот между несколькими точками земной поверхности.

В рамках настоящей статьи разговор пойдет на тему современных систем нивелирования как с предустановкой на строительную технику, так и без – с монтажом на уже приобретенные машины, причем самых разных производителей. Поделюсь личным опытом по части массы искушений, которым тебя, человека, конечно же, не самого «образованного» (как и основная масса покупателей-читателей), подвергают производители.

Самое главное искушение – почти «смертный грех» уверовать, что фирма «А» лучше фирмы «Y», потому что… Что-то когда-то сделала то ли первой, а то ли одной из первых – точно никто не скажет, либо пусть покажут патент на право эксклюзивного выпуска лазерных нивелиров, тахеометров и спутниковых систем. Единственным бесспорным аргументом могли бы быть результаты полигонных натурных испытаний по сравнению разных систем в идентичных условиях и по решению полностью совпадающих производственных задач. Ведь «проблема первенства и мирового господства» – в данном случае это чистая метрология, которая меряется. О проведении таковых пока не было слышно.

В этой связи можно дать потребителю следующие установки для правильного восприятия ситуации. Есть глобальный рынок, на котором крайне ограниченное число производителей систем автоматизации разбросано по трем географическим зонам планеты: Северная Америка, Европа и Юго-Восточная Азия. Каждый из производителей стремится выйти на рынки конкурентов, что закономерно и правильно.

МНЕНИЕ СПЕЦИАЛИСТА
Денис Куваев, директор по маркетингу ОАО «ЧЕТРА-Промышленные машины»
В условиях кризиса из-за недостаточного финансирования покупатели более взвешенно подходят к выбору как спецтехники, так и допоборудования к ней. На этом фоне клиент, прежде чем сделать приобретение, хочет получить полную информацию о продукте и испытать его в деле. Именно поэтому специалисты «ЧЕТРА-ПМ» и ее партнера — компании «НАВГЕОКОМ», совместного российско-швейцарского предприятия Leica Geosystems, занимающегося производством оборудования и инженерных решений для измерительных и геодезических задач, регулярно проводят тест-драйвы спецтехники, оснащенной системами нивелирования марки Leica, мы внедряем обучающие программы, участвуем в тематических профильных выставках. По желанию клиента решения от Leica могут устанавливаться на любую строительную машину марки ЧЕТРА — от бульдозера легкого класса модели Т6 до экскаватора модели ЭГП270, применяемого в дорожном строительстве.

Потребитель здесь только в выигрыше, ибо конкуренция толкает прогресс.

При этом объективно – кто-то раньше, кто-то позже – компании стараются получить и закрепить сотрудничество с крупнейшими производителями строительной техники, поскольку только натурные испытания и статистика по работе систем ставят одни из самых важных акцентов в плане инженерных и производственных задач для выпуска продукции. Плюс мы имеем «общую глобальную технологию», принципы которой идентичны и уже неплохо изучены, т.к. история систем и приборов нивелирующих устройств перевалила за пять десятилетий. И как жители Земли, понимаем, что и реакцию расщепления атома – почитайте Википедию по запросу Деление ядра – раскрыло Человечество, и плоды любого открытия принадлежат Миру. В рабочем порядке есть предложение воспитывать у аудитории русских строителей планетарное сознание будущего!
Поэтому, когда мне говорят: «Мы родом из Кремниевой долины, стояли у истоков», – я отвечаю: «Рад знакомству!» Другие напоминают, что «их оптика» уже стояла в фотоаппаратах в XIX веке, – отвечаю: «Прекрасно, рад за вас!» Третьи утверждают, что Страна восходящего солнца известна своей военной электроникой, – отвечаю: «Искренне верю!» А как наглядный пример в подтверждение «тезиса» выше стоит указать, что все они используют одни и те же электронные платы.

И потом, уважаемый читатель, возвращаясь к подзаголовку материала, где заявлена тема «предустановки», нужно ясно понимать, что каждый производитель техники по тем или иным причинам выбирает, иногда меняет (правда, редко) для своей техники одного из доминирующих производителей нивелирующих систем. От одного вида машин к другому виду и специфики строительных задач выбор партнера порой варьируется. Логика подхода в данном случае отчасти схожа с подбором двигателя и гидравлики. Во-первых, деньги, во-вторых, специфика инженерии, с точки зрения гибкости «нивелировщиков» встроить-прикрутить что нужно и как надо, в-третьих, глобальный рынок – это и политика в части противостояния экономик, и личные связи производителей, история отношений и множество факторов. Обсуждать бессмысленно – вы покупаете готовую собранную машину с системой нивелирования. Лучше расслабьтесь и получайте удовольствие от работы с продвинутой техникой. Либо доукомплектуйте потом сами свое «приобретение», технически это осуществимо и называется aftermarket.

МНЕНИИЕ СПЕЦИАЛИСТА
Алексей Журкевич, менеджер по продуктовому маркетингу John Deere
Сегодня мы наблюдаем рост спроса на системы нивелирования с предустановкой, так как это выгоднее для заказчика, чем отдельный постмонтаж. Открытая архитектура машин John Deere позволяет применять системы нивелирования различных производителей. Также мы предлагаем бульдозеры и грейдеры с заводской подготовкой под установку этих систем. Основные преимущества — экономия моторесурсов и строительных материалов, сокращение затрат на «геодезию», повышение производительности и качества выполняемых работ.

Думать собственнику бизнеса и владельцу техники, его прорабу, начальнику участка, топ-менеджеру полезно и об ином. Кто сейчас управляет, скажем, 2-метровой фрезой: выпускник СПТУ или в прошлом почетный чабан одной из республик бывшего СССР, которого судьба пересадила с горных склонов и из атмосферы свежего воздуха на дорогостоящую машину, в копоть, в пыль и грязь мегаполиса или реконструкции автобана.

Тут мы приходим к главной интриге рынка: прогресс хочет предложить ситуацию, когда якобы думать не нужно!
В недалеком будущем, особенно в развитых странах, хотя и в развивающихся также, возможно, сможем увидеть картины из бытия строительной индустрии, где человек в каске сидит только за компьютером, но никак не в кабине бульдозера, грейдера или экскаватора. Таким образом, «единственной штатной единицей», потребной подрядчику (собственнику), станет высокообразованный инженер. В Европе уже можно наблюдать использование систем 3D-нивелирования при устройстве а/б покрытий, когда асфальтоукладчик движется и без струны, и без операторов-помощников на пультах плиты.

Кстати, что бы ни декларировали сейчас «представители Силиконовой долины» (этимологически верный перевод Кремниевая долина – от англ. Silicon Valley), но европейская стройка, в частности дорожные объекты, зачастую разительно отличается от штатовской количеством персонала (рабочих и пр.), что бросается в глаза. Сравнения норм охраны труда в EC и США тоже лучше не касаться, чтобы не обижать коллег-американцев – про кондиционер в кабине, к примеру, дорожной фрезы или защиту и комфорт рабочего места оператора на асфальтоукладчике говорить повода нет. Основу массы трудовых резервов «на рынке кадров для строительной отрасли» в США составляют афроамериканцы и выходцы из Латинской Америки и арабских стран. Таковы реалии – «за руки и время» и обучение (!) платить нам хочется меньше и меньше, и под эту сверхзадачу в т.ч. трудятся лучшие умы научных кластеров на всех континентах. Техника должна работать без участия человека! Премьеру обещают совсем скоро…

МНЕНИЕ СПЕЦИАЛИСТА
Василий Тумаков, главный специалист НСО 000 «КОРРУС-Техникс»
Главный потребительский критерий сегодня — простота управления, система должна быть понятна оператору. Но здесь возникают и проблемы строителей — им часто продают системы нивелирования предыдущих поколений (это особенно касается систем Moba), правда, очень понятные. Обычно дело выглядит так: что продавец предложит, то, скорее всего, строители и возьмут. На выставке «СТТ» я лично видел новый асфальтоукладчик одного из ведущих производителей Европы с системой нивелировки, разработанной 25 лет назад и давно снятой с производства! Однако российские строители становятся разборчивее в выборе и все чаще берут «лысый» асфальтоукладчик, а затем укомплектовывают машину оптимальной системой

Наиболее известными разработчиками систем нивелирования на сегодня остаются компании Topcon, Trimble, Leica и Moba. Продукция указанных производителей предустанавливается на многие строительные машины, поставляемые в РФ, включая схему приобретения техники в лизинг.

МНЕНИЕ СПЕЦИАЛИСТА
Алексей Жданов, руководитель группы «Управление машинами и интеграция» ООО «Топкон Позишионинг Системз»

Основной тренд последних десяти лет — переход потребителя от 2D-систем к 3D-системам и повышенные требования к производительности машины. В 2008 г. компания Topcon представила на рынок систему нивелирования под названием 3DMС2 для бульдозеров и грейдеров, существенно увеличивающую возможную скорость движения машины без потери точности позиционирования отвала. В зависимости от комплектации это достигается за счет комплексирования лазерных или GNSS-измерений с инерциальным блоком на основе гироскопов и акселерометров. Спустя несколько лет сначала компания Leica, а затем и Trimble также расширили свои системы инерциальным блоком. Не менее важный тренд — внедрение САУ, полностью интегрированных в машину, что требует взаимодействия между производителями машин и систем нивелирования. В настоящее время компании Komatsu и John Deere для своих машин предлагают системы, разработанные в сотрудничестве с Topcon.

Возьмем технику «асфальтовой группы» – как покажется на первый взгляд, здесь без «предустановки», по сути, нет и самой «машины», будь то укладчик или фреза. Ведь сами производители «нивелиры» не разрабатывают и не выпускают в промышленном масштабе. К тезису об историко-географическом тяготении: вся техника «асфальтовой группы» в Европе пока ещё тянется к местному производителю систем нивелирования, особенно это касается асфальтоукладочной техники. Зато в США технология устройства а/б покрытий находится под серьезным влиянием не только североамериканского производителя в лице Trimble, но и японского Topcon, а также фирмы Moba – активно продвигает системы Moba Big Sonic-Ski (3 датчика высоты на 13-метровой лыже) и новейшую вариацию Moba Big-4-Ski (уже 4 датчика, неравномерно расположенные на лыже 13 м). По данным решениям в России накоплен обширный практический опыт. С 2000-х гг. все асфальтоукладчики комплектуются ультразвуковыми 2D-систе-мами с заложенной последующей возможностью модернизации до 3D. А с 2010-го года и дорожные фрезы.

Сейчас не встретить укладчика без 2D-системы.
Для осмысленного движения дальше мы возьмем на вооружение следующий тезис: «Главное требование потребителей к системе нивелирования напрямую связано с задачей увеличить эффективность работы спецтехники при одновременной экономии ресурсов – времени, топлива, материала». Данные аспекты эффективности мы и рассмотрим, временно отринув аспект «устранения человека» из процесса производства работ, о чем писано выше.

В первую очередь основная инженерная идея создания систем автоматического управления строительной техникой (САУ), систем нивелирования состояла в том, что можно удаленно управлять рабочим органом строительной машины (в соответствии с требованиями проекта и для их жесткого соблюдения!), позиционировать его с высокой точностью относительно проектных отметок.

Технология развивалась, повышалась достигаемая точность, управление отвала почти автоматизировалось, что «снижает» требования к квалификации операторов машин и повышает производительность (запомним: «снижает требования к квалификации операторов машин»). Появились удобные интеллектуальные инструменты для геодезистов.

Стало возможным управлять процессами, происходящими на строительной площадке, прямо из офиса. Создавать проекты, загружать их в машины на площадке, контролировать процесс производства работ и анализировать эффективность – все это можно делать практически из любой точки на карте планеты, где есть Интернет, и прямо сейчас и даже ночью. Фантастика, с которой «в поле» не все так уж однозначно.

Современные системы автоматического управления можно разделить на две группы: так называемые 2D- и 3D-системы.

МНЕНИЕ СПЕЦИАЛИСТА
Кирилл Малашкевич, региональный менеджер по продажам, Россия, СНГ, Монголия Trimble Rus
С интеллектуальными геодезическими инструментами работу можно выполнять, по результатам тестов, до 10 раз быстрее. В офисе устанавливается программа Trimble Business Center, которая позволяет создавать рабочие проекты либо по отметкам с бумажных носителей, либо импортируя проекты в популярных форматах типа dxf из таких программ, как AutoCAD Civil 3D или CREDO Дороги. Программа проверяет проект на ошибки. Системы нивелирования интегрированы в набор решений, охватывающих жизненный цикл объекта. В их числе: система хранения и управления 3D-моделью инфраструктурного объекта Vianova; программа оценки объемов строительства на прединвестиционной стадии в зависимости от вариантов трассировки Quantum; система календарного планирования Tilos, разработанная для линейно-протяженных объектов. Создан комплекс для взаимодействия офиса, владельца проекта и строительной площадки, включая отчеты о производительности производства работ в режиме реального времени, VisionLink и продукт Connected Community. Решение Vision Link позволяет удаленно и даже с мобильных устройств контролировать состояние работ, рассчитывать объемы выполненных поверхностей, отслеживать местоположение и состояние машин. Предложение, включающее разнообразное ПО для разработки конкретных подразделов объектов, ориентировано на строителей и владельцев инфраструктурных объектов, в первую очередь линейно-протяженных, планирующих уже сейчас внедрение у себя основных элементов технологии BIM (Building Information Modeling) — информационного моделирования сооружений.

Первые являются практически стандартным навесным оборудованием, например, на асфальтоукладчиках, когда завод стандартно оснащает каждую машину ультразвуковыми сенсорами либо «лыжами». На землеройно-планировочной технике (грейдеры и бульдозеры) используются лазерные нивелиры и отражатели (для точного финишного профилирования) либо система датчиков, устанавливаемых непосредственно на машину для ориентации отвала относительно требуемой поверхности (формирования заданного линейного профиля). Эффективность решений в полной мере раскрывается, когда необходимо построить прямолинейные площадки, стоянки, аэродромы. Для строительства криволинейных объектов используются ультразвуковые 2D-системы.

МНЕНИЕ СПЕЦИАЛИСТА
Ильдар Габдрахманов, эксперт по технологии и технике для дорожного строительства АО «Атлас Копко»
Фирма Moba является основным производителем автоматических 2D-систем нивелирования, которыми оснащаются асфальтоукладчики и дорожные фрезы, включая продукцию Atlas Copco. Первые поставляемые системы серии Moba G276 и S176 были контактно-механическими, основой электрической части являлись потенциометры, механические тумблеры и лампочки. С активным внедрением электроники в САУ, приблизительно с конца 90-х гг., расширилось применение электронно-контактных систем Moba Grade-Line, объединивших предыдущие системы G и S, на рынке появилась усовершенствованная система Moba-Matic (с широкой унификацией компонентов). Востребована мультиплексная нивелировочная выравнивающая лыжа Big Sonic-Ski. Она работает бесконтактно на плече сканирования от 9 до 13 м, а чем длиннее зона сканирования в продольном направлении, тем выше ровность покрытия. По нашему опыту, также важен разумный компромисс, поскольку чрезмерное нагромождение механических компонентов, кронштейнов и пр. ведет к сложной и неудобной настройке и эксплуатации оборудования. Нами завершено полное интегрирование управляющего модуля Moba-Matic в пульты дистанционного управления асфальтоукладчиками серии SD. Тем не менее САУ асфальтоукладчиков оставляет свободу выбора производителя нивелировочного оборудования. К примеру, если заказчик длительное время эксплуатировал или ему удобнее работать с «внешними» системами — Topcon, Trimble или Leica, то какие-либо ограничения на их использование отсутствуют.

Пользоваться 2D-системами нивелирования несложно, стоимость оснащения техники остается относительно низкой. Точность достигается и в миллиметровом диапазоне, но при устройстве а/б слоев, а на грунте имеем см погрешностей. Работа геодезистов по-прежнему актуальна, необходима разбивка и колья. В зависимости от задачи и используемой техники требуется выставление «струны» либо установка лазерного нивелира, нужна промежуточная проверка полученных отметок для корректировки работ.

С 3D-системами дело обстоит иначе. В основе этой концепции лежит электронный проект сложной поверхности, который готовят проектные организации, создавая цифровой проект dxf или др. формата из популярных программ, или сами геодезисты на стройплошадке. Далее этот проект загружается в машину, рабочий орган которой в автоматическом режиме управляется через спутники GPS/ГЛОНАСС либо посредством роботизированного тахеометра – без разбивки участка, без кольев и струн. Требуется только единожды привязаться к локальной системе координат. В кабину устанавливается бортовой компьютер – контроллер, на котором оператор может наблюдать за положением машины относительно проектных задач/точек и менять настройки системы, исходя, скажем, из особенностей материала. Интерфейс разработан специальным образом для интуитивного обращения и прост в изучении.

Также рабочий орган машины во время выполнения работ снимает отметки с полученной поверхности, которые записываются в память системы для последующего анализа. После каждого прохода геодезистам не нужно тратить время на снятие отметок и высчитывать, сколько нужно дополнительно отсыпать или срезать материала. По данным компании Trimble, использование систем автоматического управления (нивелирования) в три раза сокращает время работы с достижением более высокой точности относительно проекта.
Система автоматического управления может быть установлена фактически на каждую строительную машину любого производителя, будь это грейдер, скрепер, бульдозер, каток, экскаватор, асфальтоукладчик, дорожная фреза, буровая установка. Основное требование – отсутствие люфтов в гидроузлах и их приемлемое техническое состояние. Именно в данном аспекте инженерии кроется необходимость плотного симбиоза производителей САУ и фирм, выпускающих различную строительную технику.

Исходя из накопленного опыта видно, что кроме дорожных асфальтовых работ подрядчиками РФ наиболее часто рассматривается применение САУ на грейдерах, т.к. они выполняют крайне важную задачу по формированию подстилающих слоев и верхних слоев основания, а также применяются для финишного профилирования перед укладкой асфальта. В случае успешного выполнения этих задач – устройство основания максимально близко к проектным отметкам – асфальтирование не превратится в «испытание нервной системы», и подрядчику удастся избежать перерасхода дорогостоящего материала.

Профилирование верхнего слоя земляного полотна «под ноль» позволяет вести устройство асфальтобетонных слоев с помощью ультразвуковых либо контактных датчиков, работающих по струне или опорной поверхности (привычных инструментов как систем автоматического управления). Но эти САУ правильно выделить в отдельную группу. На асфальтоукладчиках пока 3D-системы подходят по точности для работы на нижних слоях, но «не выше». Любопытно, что датчики для 2D-систем, устанавливаемые на укладчики, компания Trimble закупает у Moba, а Leica вообще продает «2D-системы Moba».
Между тем тот же опыт, правда, пока единичный, показывает, что некоторые отечественные подрядчики выходят с уникальными технологическими и экономическими задачами, желая оснастить бульдозер системой нивелирования, позволяющей сократить парк используемой техники, или отказаться от использования и/или приобретения автогрейдера! Бульдозер «на щебне» или ином щебенистом материале – с могучим отвалом и гусеницами, к примеру, в серьезном дорожном проекте – это своеобразный вызов.

Суть проста – иной бывалый или китайский бульдозер даже с самой современной нивелирующей 3D-системой запросто встанет дешевле иного нового грейдера с идентичной системой. Обратный сценарий – у нас есть один грейдер с нивелиром, но «нет бульдозера» – встречается довольно часто и уже давно у именитых подрядчиков (дорожников) на объектах федерального значения.

Бульдозер пока не является столь же популярной дорожно-строительной единицей, как автогрейдер, однако можно утверждать, что строители недооценивают те возможности, которые предоставляют «на нем» новые технологии. К примеру, выполнение работ на грунте с очень высокой точностью, включая финишное профилирование на виражах либо дорожных участках со сложным профилем.

МНЕНИЕ СПЕЦИАЛИСТА
Алексей Жданов, руководитель группы «Управление машинами и интеграция» ООО «Топкон Позишионинг Системз»

Отдельно следует затронуть очень интересный вопрос об использовании бульдозера с САУ вместо грейдера. Из-за короткой базы и переднего расположения отвала бульдозер обладает худшими профилирующими характеристиками, чем грейдер. Но за счет мощного тягового усилия, хорошего сцепления с грунтом и большего размера отвала он имеет существенно лучшую производительность. Стоимость бульдозера меньше, чем грейдера, установка САУ, особенно с инерциальным блоком, позволяет устранить проблемы кинематической схемы бульдозера и обеспечить точность и скорость работы бульдозера — не хуже, чем у грейдера. Известны случаи, когда потребитель, выбирая машину для финишных работ, останавливался на варианте бульдозера легкого класса с поворотным отвалом, оснащенного автоматической системой нивелирования. Безусловно, грейдер из-за расположения кабины относительно отвала все ещё более удобен с точки зрения визуального наблюдения призмы волочения и возможности ее регулирования путем вращения и поперечного смещения отвала. Однако в будущем это преимущество, возможно, сойдет на нет — за счет дополнительных средств наблюдения (например, видеокамер) за состоянием области перед отвалом, автоматических систем контроля загрузки отвала и визуализации (картирования) качества получаемого профиля в режиме реального времени. Так, машины Komatsu и John Deere, оснащенные последними разработками компании Topcon, а также Caterpillar с системой Trimble умеют автоматически поднимать нож для его разгрузки на основе анализа коэффициента проскальзывания гусениц. Он оценивается путем сравнения собственной скорости перемещения гусениц (вращения гидромоторов) с продольной скоростью машины, измеренной GNSS. Плюс машинист видит на экране дисплея карту текущего профиля, на которой цветом отображена степень соответствия заданию. Например, зеленым цветом — случай полного совпадения с сантиметровой точностью. Если нет, то используется красный, желтый и другие цвета в зависимости от величины ошибки. Машинист должен сделать повторный проход на таких участках. Таким образом, путем использования электронных средств снимается острота проблемы визуального наблюдения за призмой при классической компоновке бульдозера. Правда, и компоновка претерпевает изменения. Компания John Deere несколько лет тому назад представила бульдозер 764 HSD — симбиоз грейдера и бульдозера на гусеницах и поворотной раме, где вынесенная вперед кабина позволяет визуально наблюдать состояние призмы волочения.

При работе с 2D-системой машинист вручную (!) регулирует высотное положение рабочего органа (отвала), а автоматика контролирует только заданный поперечный уклон. 3D-система позволяет внедрить полностью автоматизированное управление на большинстве СДМ. Отвал грейдера или бульдозера строго по проекту и без участия оператора (!) занимает высотное положение и поперечный уклон. У 3D шире спектр выполняемых операций, есть возможность производить дорожные работы на объектах с профилем любой сложности без использования традиционной разбивки. Правда, для отечественных машинистов установка САУ является своеобразной ломкой устоявшихся стереотипов. Поначалу идет сложно.

Теперь специально рассмотрим два типа 3D-систем – как представителей технологий наступившего будущего – по отдельности.

Системы 3D с GPS/ГЛОНАСС приемниками – первый тип – могут применяться на протяженных объектах с расстоянием от базовой станции до 20 км и без прямой видимости от реперной точки до СДМ. Используется стандартный радиопередатчик на базовой станции, отправляющей поправки в радиусе 5 км. В пределах такой зоны в теории (!), декларируемой ведущими разработчиками, можно задействовать неограниченное количество строительных машин, оснащенных системами GPS/ГЛО-НАСС. Все датчики имеют класс защиты IP68, что означает: оборудование пы-левлагозащищено, не боится вибраций и ударов. В проводке для предупреждения изломов при отрицательных температурах не используются коаксиальные кабели. Обычно в проводке применяются высоконадежные разъёмы военных стандартов.

Достигаемая точность с использованием систем GPS/ГЛОНАСС составит 1,0-2,0 см в плане и до 3,0 см по высоте… Как бы вполне достаточно для выполнения земляных работ. Помимо планировочной техники возможна установка – адаптация этих систем на грунтовых и/или асфальтовых катках. Они позволяют рисовать карту проходов по заданному участку, а дополнительные датчики измеряют температуру а/б и плотность материала под вальцом.

Работать с системами первого типа можно даже ночью и в условиях плохой видимости.

К недостаткам технологии правильно отнести не слишком высокую точность – счет на см, а не мм, но главное – это прямая жесткая зависимость от устойчивости GSM-сигнала. Работы по строительству и реконструкции нередко ведутся на значительном удалении от зон сотовой связи и за чертой городов. Возникают «мертвые зоны», где вывести отсыпку по технологии 3D (первый тип) крайне затруднительно, доказано в условиях РФ неоднократно. При плохом сигнале GSM во время движения СДМ отвал начинает «дергаться», формируя характерные волны. Обычно в такой ситуации используют радиомодемы, но с ними опять возникают очередные проблемы. Радиус действия снижается, приходится устанавливать базу ближе к машинам. Если несколько единиц техники получают поправки из одного места, а сами отстоят друг от друга на 5-7 км, то и этот вариант малоэффективен. Проблему можно решить путем установки GSM-усилителей как в точке расположения, так и непосредственно на самой технике. Результаты получаются достойные при соответствующих затратах.
Второй вариант 3D-систем – на базе роботизированного тахеометра – позволяет выполнять работы с точностью в несколько миллиметров. На реперной точке выставляется высокоточный специализированный цифровой прибор – тахеометр, который имеет функцию слежения за призмой, установленной на мачту отвала или другого рабочего органа машины. Решение особенно актуально при финишном профилировании, устройстве а/б и бетонных слоев и покрытий, фрезеровании. Стоит учитывать, что нам требуется прямая видимость от тахеометра до СДМ, и один тахеометр способен управлять только одной строительной машиной. Радиус эффективной работы с точностью в 3-5 мм от тахеометра составляет до 700 м. Лучшие результаты достигаются на расстоянии до 400 м, что проверено. Прибор нам точно придется переустанавливать пару раз за смену, но и производительность строительной техники существенно вырастает.

Среди «узких мест» 3D-систем (второго типа) справедливо отметить – по практике – ограничение длиной захватки (порядка 500 м) и зависимость от погодных условий (дождь, снег, туман). Поскольку данная технология требует обеспечения прямой видимости между строительной машиной и тахеометром, работа в условиях плотной городской застройки и движения автотранспорта затруднительна. Решения 3D «второго типа» скорее показаны для объектов нового строительства.

МНЕНИЕ СПЕЦИАЛИСТА
Андрей Шалыгин, руководитель группы технической поддержки землеройных машин и механизации земляных работ 000 «Катерпилар Евразия»

Наша история внедрения систем автоматизации началась в 2002 г. — с момента основания совместного предприятия Caterpillar Trimble Control Technologies (CTCT), созданного лидерами рынка в лице компаний Caterpillar (ведущего производителя техники) и Trimble, специализирующейся на технологиях позиционирования. Система автоматизации Cat® Accugrade™ обеспечивает непрерывную заданную установку и контроль положения рабочего органа машины относительно проектных отметок. Она устанавливается на машины — бульдозеры, автогрейдеры, экскаваторы, скреперы — и позволяет звеньям землеройных машин выполнять работы по 3D-про-екту и контролировать ход производства работ посредством передачи данных через геоинформационные системы или интерфейсы.

Второй инновационной системой является Cat® Intelligent Compaction для грунтовых катков. Она позволяет выводить на монитор оператора план участка производства работ, выделять цветом степень достигнутого уплотнения относительно требуемого в любой точке поверхности, определяет количество выполненных проходов, передает отчетную информацию с планом достигнутых степеней уплотнения в режиме реального времени руководству.

В части возможностей 1D-, 2D- и 3D-систем для экскаваторов констатируем, что они обеспечивают высокую автоматизацию управления основных функций машин, включая выдерживание глубин, уклонов, сложных геометрических поверхностей, выполнение подводных работ и др., причем 3D-система работает через высокоточные приемники GPS/ГЛОНАСС и отслеживает позицию экскавации, базируясь на цифровой модели. Однако наличие САУ есть индикаторный информационный инструмент, и без участия оператора в роли «верной руки» не обойтись. Даже в 3D-технологии управления экскаватором посредством спутника положение ковша только указывается, а управление рабочим органом осуществляет сам оператор.

Полностью автоматическое управление рабочим органом в настоящее время реализовано исключительно на профилирующих машинах типа грейдер/бульдозер, и то с массой оговорок выше! А для экскаваторов подобные решения пока не внедрены.

С описанными видами 3D-систем обоих типов доступно использование геодезических инструментов для снятия отметок и проверки работы. Совместно с GPS/ГЛОНАСС базой используется приемник сигналов, устанавливаемый на мачту, а с тахеометром – компактная призма. Оборудование позволяет в режиме реального времени снимать отметки на участке и записывать их в мобильный контроллер, который также отображает разницу с проектом и показывает необходимую отсыпку/выемку в «произвольной точке», позволяет рассчитывать объемы насыпей и даже создавать проекты, находясь непосредственно «в поле». Так же как и контроллер оператора машины, мобильные контроллеры спроектированы специально для нужд строителей, имеют понятный интерфейс, легки в изучении, все приборы выполнены в защищенном корпусе.

В комплект 3D-систем «штатно» включен GSM-модем (работа через сим-карту) и/или радиомодем, Bluetooth, с помощью которых можно обмениваться информацией с удаленным офисом. Это позволяет отправлять рабочие задания непосредственно в машину, контролировать ход работ, проверять состояние техники, получать отметки созданных поверхностей. Если на участке связи нет совсем, то все проектные данные можно перенести на обычной флешке.

Подводим итоги. На примере типичной отечественной дорожной стройки можно понять все достоинства относительно нового изобретения землян в виде автоматических нивелирующих систем 2D- и 3D-формата. В первую очередь последних. Разгар строительного сезона, требуется большой объемом разбивоч-ных работ, ошибки не редкость. В темное время, когда зачастую разбивочные колья не видны или оказываются сбиты, возникают «форс-мажоры».

Строители вынуждены пропускать такие участки, потом восстанавливать разбивку. Затем возвращаться обратно, при этом неизбежно тратится время и топливо. При ведении работ с помощью 3D-технологий (систем) для отсыпки достаточно разбивки габаритной ширины с интервалами 40-50 м, да и то скорее для контроля. Любые геометрические элементы дороги – ось, кромки, бровки, съезды и уширения, начало и конец перелома поперечного профиля – отображаются на экране блока управления. В разы упрощается производство работ в ночное время суток. Не требуется освещение – достаточно доверять бортовому компьютеру строительной машины.

Но!
Лично от себя автор хотел бы предостеречь строителей от поспешных решений (!) при выборе автоматических нивелирующих систем. Очень внимательно изучайте спецификации – в открытой документации именитых глобальных производителей САУ можно обнаружить цифры, показывающие серьезно-большой разлет по точности систем, к примеру, безмачтовая уступает мачтовой в два раза! А это, в свою очередь, ставит вопросы – для профессионалов. Будет нелишним пощупать глазами интерфейс мониторов, в т.ч. предлагаемых к установке в кабине оператора СДМ, – на удивление, но для соотечественника, тем более не привыкшего к общению с электроникой, сей параметр имеет «критическое значение» (вообще интерфейсы оставляют желать лучшего у многих!).

И самый глобальный вывод, который буквально в глаза лезет, в т.ч. из цитат-мнений самих крупнейших игроков: без человека, и хорошо обученного, причем «группы двуногих и двуруких и башковитых», куда входят и машинисты, и геодезисты, и инженеры, и сервисники, и радиоинженеры, все они — обязательный персонал подрядчика (т.е. покупателя), увы и ах, пока не обойтись (дай бог, чтоб так оставалось всегда). Остальное — на совести рекламы.


МНЕНИЕ СПЕЦИАЛИСТА
Фэрид Садыков, консультант CNH Industrial по строительной технике

Компания Case Construction Equipment в рамках стратегического партнерства с Leica Geosystems широко применяет технологии автоматизированного управления машинами для всей линейки строительной техники. При этом сохраняется возможность работы и с другими основными поставщиками таких систем, такими как Topcon и Trimble. Для решения любых задач позиционирования и измерения, возникающих при строительстве дорог и зданий, из портфеля специализированных программных и аппаратных решений Leica Geosystems взят пакет iCON (Intelligent CONstruction), входящий в единую систему управления техникой Case® SiteControl. Он включает 4 подсистемы. iCONstruct — настраиваемые аппаратные и программные средства позиционирования и измерения на рабочей площадке. iCONtrol — обеспечение коммуникации персонала на рабочей площадке с исчерпывающим портфелем решений Leica по управлению машинами. iCONsult – сеть круглосуточной поддержки и консультирования для содействия росту бизнеса заказчиков. iCONnect – быстрая беспроводная безопасная связь системы с внешними сетями для передачи данных заказчику.

Закончим мы статью мнением моего тезки, Максима Чиликина, начальника службы инженерного сопровождения производства ЗАО «ВАД» — уважаемой стройорганизации, не понаслышке знакомой со всеми (!) САУ, т.е. их достоинствами, недостатками и спецификой применения: «Три основных лидера — Trimble, Topcon, Leica. Мы сравниваем, анализируем и плюсы, и минусы и на основании этого принимаем решение об использовании этих систем на той или иной строительной площадке».

Автор: Максим Ричмедин

Источник: 3 (119)2016 Строительная техника и технологии

Системы нивелирования для автогрейдеров

Использование систем нивелирования для автогрейдеров позволяет максимально эффективно автоматизировать контроль и управление техникой в соответствии с заданными параметрами. В качестве основных параметров работы автогрейдера выступают продольный и поперечный уклон, а также регулировка положения отвала по высоте. Современные системы нивелирования выполняются по модульному принципу, что позволяет в каждом конкретном случае подбирать оптимальное сочетание функций. Использование таких автоматизированных систем гарантирует высокую экономичность работы машин и оборудования за счет меньшего количества проходов профилируемой поверхности.

Согласно используемой технологии, системы нивелировки разделяют на следующие виды:

  • 2D-системы, предполагающие использование специальных меток и направляющих для ориентации машины на заданной местности;
  • 3D-системы, работающие с использованием спутниковых данных для контроля положения рабочего органа грейдера и соответствия их заданным координатам.

Системы нивелирования компании TOPCON

Японская компания TOPCON – мировой лидер в области построения автоматизированных систем управления дорожной техникой, такой как бульдозеры, автогрейдеры, асфальтоукладчики. Системы нивелирования, разработанные компанией – это гибкие и эффективные инструменты, позволяющие повысить точность и качество выполнения работ, повысить экономию трудовых, топливных и временных ресурсов.

Для автогрейдеров японская компания выпускает следующие виды систем нивелирования:

  • 2D System Five – эффективная система, построенная на модульном принципе, который позволяет использовать такое количество сенсоров, которое необходимо для наиболее точного расчета наклона ножа конкретной машины. Комплект датчиков такой системы включает датчик продольного наклона, датчик поперечного уклона и датчик поворота отвала. Сенсоры могут быть как ультразвуковые, так и лазерные, а также на одной машине могут одновременно использоваться оба типа сенсоров. Ультразвуковые системы в основном применяют для прохождения горизонтальных и вертикальных кривых. При этом ультразвуковые системы легко преобразовываются в одно- или двухмачтовые лазерные автоматизированные системы.
  • 3D ГНСС – системы, обеспечивающие наиболее качественную и продуктивную работу автогрейдеров. Опыт использование 3D-систем нивелирования демонстрирует высокую скорость выполнения строительных работ при сохранении необходимой точности. Обученный оператор легко справится с управлением машиной независимо от конфигурации системы нивелирования.

В том случае, когда на объекте уже имеется техника с установленной 3D ГНСС (в основном это бульдозеры), подключение автогрейдера осуществляется с использованием той же базовой станции. Такой подход увеличит темпы выполнения строительных работ и облегчит обучение персонала за счет того, что операторы будут работать с уже хорошо изученной системой по знакомой технологии. Специально для автогрейдеров компания TOPCON производит 3 различных вида 3D-систем автоматического нивелирования, которые отличаются сложностью конфигурации и точностью выполнения работ:

1. 3D ГНСС с одной антенной.

Такая конфигурация автоматической системы представляет собой наиболее простой и доступный по стоимости способ повышения производительности работы автогрейдеров. Особенно выгодно ее применение в случае, когда на объекте уже установлены спутниковые системы на основе RTK-технологий. Система 3D ГНСС с одной антенной может использоваться абсолютно на всех типах грейдеров и обеспечит точность работ до 1,5-2 см. Такая точность является отличным результатом при необходимости подрезки земляного полотна после уплотнения грунта, при устройстве конструкций из щебня и других видах дорожных работ.   Для правильной работы системы и точного позиционирования рабочего органа автогрейдера, 3D ГНСС комплектуется дополнительными датчиками наклона отвала, поворота отвала и его продольного наклона.
    2. 3D ГНСС с двойной TWIN антенной. 

    Отличительной особенностью такой конфигурации спутниковой системы нивелирования является наличие на мачте TWIN антенны, которая передает информацию на два приемника, находящиеся в контроллере MC-R3, расположенном в кабине машины. За счет того, что программное обеспечение системы нивелирования в такой конфигурации обрабатывает данные с обоих приемников сигнала, датчиков уклона и поворота отвала, автогрейдер выполняет задачу более точно и аккуратно, что особенно важно при прохождении сложных участков (например, поворотов малых радиусов). Единственной сложностью применения такой системы является необходимость приобретения дополнительного приемника для установки на борт автогрейдера, стоимость которого сравнительно высока.

    3. 3D mmGPS.

    При выполнении работ, требующих высочайшей точности, необходимо использовать наиболее эффективную систему 3D mmGPS, которая гарантирует миллиметровую точность выполнения работ. Конструктивное отличие такой системы заключается в наличии особого сенсора типа PZS-MC вместо антенн, используемых в предыдущих конфигурациях систем 3D-нивелирования. Такой сенсор подключается к тому же контроллеру MC-R3, а на рабочий участок добавляется лазерный построитель типа PZL-1. Лазерный построитель выполняет функцию формирования лазерной зоны, высота которой составляет 10 метров. Наличие такой зоны позволяет отслеживать датчики PZS-MC с точностью до миллиметра, как в горизонтальной составляющей системы координат, так и в вертикальной.  Наиболее рациональным способом применения спутниковых систем нивелирования является первоначальная установка самой простой конфигурации спутниковой системы нивелирования. После обучения персонала и получения стабильно высоких результатов работы, можно модернизировать систему до уровня 3D mmGPS и получать миллиметровую точность работы автогрейдера. 
    Альтернативой системе 3D mmGPS является использование 3D LPS нивелирования, главной отличительной особенностью которого является наличие роботизированного электронного тахеометра. Системы 3D LPS разрабатываются также для бульдозеров, однако их использование для автоматизации работы автогрейдеров более целесообразно. Это связано с высокими требованиями к точности подготовки поверхности при строительстве дорог, что напрямую зависит от качества работы автогрейдеров.

    Особенностями системы 3D LPS являются следующие факторы:

    • возможность работы в зонах, где отсутствуют сигналы спутниковой связи;
    • доступная стоимость системы нивелирования;
    • необходимость наличия тахеометра на каждом автогрейдере с системой 3D LPS;
    • необходимость обеспечения постоянной видимости призмы.

    Целесообразность установки таких точных систем, как 3D LPS и 3D mmGPS должна определяться исходя из технического состояния машины и ее типа. Например, при наличии больших люфтов механических машин, миллиметровая точность работы системы нивелирования будет сведена на нет. Аналогичная ситуация будет в случае наличия утечек в гидравлической системе грейдера. Использование точных спутниковых систем на больших грейдерах также не всегда выгодно, т.к. большой вес машины и крупные размеры отвала не позволят «поймать» точные миллиметровые уставки системы нивелирования.

    Преимуществом автоматизированных систем TOPCON является глубокая преемственность всех типов систем, которая позволяет изменять конфигурации системы нивелирования не только в направлении от простого к сложному, но и в обратном направлении. Благодаря полной совместимости конструктивных элементов, можно в любой момент получить полную комплектацию mmGPS, LPS или простой GPS системы. Кроме этого, имеется возможность получить недорогую, но очень эффективную комбинацию простейшей спутниковой ГНСС системы и LPS. Комбинация спутниковых данных и информации от тахеометра позволяет получать любую точность работ в зависимости от текущей необходимости.

    В завершение статьи стоит отметить, что компания TOPCON активно работает над усовершенствованием систем автоматического нивелирования. Одна из новых разработок – система 3D-МС², которая является эффективным и конкурентоспособным дополнением к линейке специализированного оборудования компании.

    Дорожная техника Машина для выравнивания бетона Машина / оборудование

    US $ 2.589,00 - 7,589,00 долларов США / Устанавливать | 1 компл. (Минимальный заказ)

    Перевозка:
    Служба поддержки Морские перевозки
    Время выполнения:
    Количество (Наборы) 1 - 2 3 - 5 > 5
    Est.Время (дни) 5 10 Торг
    ,

    Рама Тип Рихтовальный Станок Стяжка Ферм

    Рамный дорожный выравнивающий станок для стропильных машин

    1.Применение продукта

    Используется для высококачественных автомобильных дорог, взлетно-посадочных полос аэропорта, сельских дорог и других проектов бетонного покрытия, выравнивания, Чжэнь Шэнь, упоминание Целлюлоза, выравнивающаяся как одна из дорог. Поверхностное оборудование, выравнивающее машину с помощью двигателя или бензинового двигателя, контролирующего ходьбу, может эффективно завершить операции выравнивания дорожного покрытия.

    2. Особенности продукта

    1). HONDA (Honda) мощность, гарантия качества бренда, легкий запуск, превосходные характеристики.

    2). По разным инженерным конструкциям необходимо увеличивать или уменьшать на 1 метр или 2 метра регулировку общей длины одной секции, что значительно снижает затраты на приобретение и обслуживание

    3). Транспортировка, хранение может быть разделено на одну секцию, так что транспорт будет более переносимым, меньше места для хранения.

    4). Рабочая стойка занимает небольшое пространство, которое может быть применено к узкому строительному пространству, которое не может быть использовано другой распределяющей машиной.

    5). Единственная секция связана с супер универсальным шарниром, который может регулировать 10-30 градусов арки или вогнутого типа.

    6). Подшипник весь выбор импортных шарикоподшипников, сейсмостойкость.

    7). Общий каркас полной стальной конструкции, чем я ранее «сильное землетрясение из алюминиевого сплава», может достигать «высокой силы возбуждения», увеличенной «глубины пульпы и выравнивающего эффекта», а также коррозионной стойкости и износостойкости.

    8). С редуктором из легированной стали ручного барабана, экономия, долговечность, удобство, простота в эксплуатации

    3.Feedback

    Технические характеристики

    Двигатель

    Модель

    ОКС-90

    Honda GX270

    Мощность

    9.0HP

    Тип

    Бензиновый двигатель с воздушным охлаждением, 4-тактный, OHV, одноцилиндровый

    Объем топливного бака

    6L

    9005

    Смазывающее вещество

    87626263 L

    Рабочая ширина

    7-9 м

    70 Гц

    Одинарная длина

    1м / 2м

    Одинарный материал

    сталь / алюминий

    Вес

    40000 г

    Сертификаты

    Наши услуги

    Свяжитесь с нами

    ,
    Дорожная техника Прогулка за мини-бензиновым бетонным дорожным выравнивающим полом

    Описание продукта

    1. Подходит для плоских цементных и бетонных поверхностей во время строительства, строительства дорог и так далее.

    2. Высокая скорость и эффективность, легкость в использовании. Стабилизация и вибрация.

    3. Оператор может регулировать силу удара в любой момент, ручной акселерограф контролирует частоту вибрации.

    4.Поверхность бетона после вибрации, нет необходимости разбрызгивать сухой цемент при полировке пресса. Это значительно снижает стоимость строительства и частоту ремонта.

    5. Можно избежать ситуации, когда бетонная поверхность пуста, ручка и раскол полностью, которые обычно появляются после строительства бетонной поверхности. Отделка прочной, твердой и мелкозернистой бетонной поверхности.

    Особенности

    1. Ручное управление скоростью вибрации с помощью ускорителя управления

    2.Замените традиционную технологию изготовления прокатных и плавающих конструкций, снизьте стоимость и повысьте эффективность.

    3. Обработка алюминия T6 и литье под низким давлением для обеспечения высокой гладкости, высокой прочности и долговечности

    4. Регулируемая высота рукоятки для разных операторов

    5 Легко меняющиеся лезвия. Доступная длина: 1-6 метров

    Применение

    Вибрационная стяжка для бетона используется для подъема пульпы бетонной поверхности, вибрации, выравнивания

    .широко используется в строительстве аэропортов, автомагистралей, мостов и туннелей, горнодобывающих заводов (износостойкий пол, суперплоская земля).

    Классический кейс >>>

    Упаковка и отгрузка

    Упаковка: железная рама или упаковка из деревянных ящиков по индивидуальному заказу.
    Доставка: 5-7дней после оплаты

    Мы хорошо защитим машины своей упаковкой ---- деревянные ящики.

    Это наш обычный пакет, если у вас есть другие требования, пожалуйста, сообщите нам, тогда мы можем изменить для вас.

    .
    Дорожные машины Мини-бензин Ручной бетонный пол Рамы для выравнивания рамы

    Описание продукта

    1. Подходит для плоских цементных и бетонных поверхностей во время строительства, строительства и строительства дорог и так далее.

    2. Высокая скорость и эффективность, легкость в использовании. Стабилизация и вибрация.

    3. Оператор может регулировать силу удара в любой момент, ручной акселерограф контролирует частоту вибрации.

    4.Поверхность бетона после вибрации, нет необходимости разбрызгивать сухой цемент при полировке пресса. Это значительно снижает стоимость строительства и частоту ремонта.

    5. Можно избежать ситуации, когда бетонная поверхность пуста, ручка и раскол полностью, которые обычно появляются после строительства бетонной поверхности. Отделка прочной, твердой и мелкозернистой бетонной поверхности.

    Особенности

    1. Ручное управление скоростью вибрации с помощью ускорителя управления

    2.Замените традиционную технологию изготовления прокатных и плавающих конструкций, снизьте стоимость и повысьте эффективность.

    3. Обработка алюминия T6 и литье под низким давлением для обеспечения высокой гладкости, высокой прочности и долговечности

    4. Регулируемая высота рукоятки для разных операторов

    5 Легко меняющиеся лезвия. Доступная длина: 1-6 метров

    Применение

    Вибрационная стяжка для бетона используется для подъема пульпы бетонной поверхности, вибрации, выравнивания

    .широко используется в строительстве аэропортов, автомагистралей, мостов и туннелей, горнодобывающих заводов (износостойкий пол, суперплоская земля).

    Классический кейс >>>

    Упаковка и отгрузка

    Упаковка: железная рама или упаковка из деревянных ящиков по индивидуальному заказу.
    Доставка: 5-7дней после оплаты

    Мы хорошо защитим машины своей упаковкой ---- деревянные ящики.

    Это наш обычный пакет, если у вас есть другие требования, пожалуйста, сообщите нам, тогда мы можем изменить для вас.

    .

    Отправить ответ

    avatar
      Подписаться  
    Уведомление о