X Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2018

Системы нивелирования способны поддерживать высотную отметку автоматически, также способны выравнивать профиль покрытия, контролирует уклон дорожного полотна.

На строительной машине (асфальтоукладчик) устанавливаются датчики способные определять положение рабочего процесса для сравнения с заданными инженером параметрами. Система может быть ультразвуковой, лазерной, ориентирована с помощью тахеометра, а так же при помощи спутниковой системы.

Можно выделить следующие виды нивелирования:

1. Классическая система на основе высотного датчика и датчика поперечного уклона (может быть ультразвуковым или механическим);

2. Ультразвуковая система, основана на контроле высотного положения выглаживающей плиты с помощью четырех ультразвуковых датчиков, которые размещены на дюралюминиевой балке;

3. Лазерная система нивелирования RSS "Система

сканирования дороги" на основе лазерного сканера;

4. 3D LPS - система основывается на работе роботизированного тахеометра;

5. 3D mmGPS - система основывается на передовых ГНСС и mmGPS технологиях.

На асфальтоукладчике устанавливается цифровое оборудование, которое регулирует высоту укладки материала.

Система состоит электронной части, которая имеет 2 блока управления и 4 ультразвукового датчика, а также датчик уклона, распределительный блок, кабели, кейс. Механическая система может устанавливаться на любые модели асфальтоукладчиков. Система состоит из дюралюминиевой балки длинной 8м с крепежом для крепления датчиков и приспособлением для крепления самой конструкции к тяговому брусу укладчика. Конструкция легкосборная. В транспортном положении ее длина составляет 2 м, вес 35 кг.[4]

Главная проблема в работе асфальтоукладчика с автоматической системой нивелирования, может являться перепад толщины слоя асфальтобетона. Используется температурная рамка для ультразвуковых датчиков, она позволяет учитывать дисбаланс температуры на всем измеренном пути. Ультразвуковой датчик считывает профиль основания дорожного покрытия, затем сигналы поступают через распределительный блок в микропроцессор, смонтированный в пульте управления, там они суммируются и преобразуются в средний показатель. Сигнал, преобразованный в среднюю величину, поступает на датчик управление гидравликой нивелирования (высоты) асфальтоукладчика. Различные помехи выше заданного уровня распознаются как ошибки и исключаются из показаний. Эта система универсальна и удобна.[1]

"Система сканирования дороги". В основе работы выступает лазерный сканер. Лазер устанавливают на строительную технику в пределах 2-2,5 м над дорогой. Сканер сканирует более 100 точек на поверхности и отправляет данные на блок управления. Луч направлен вдоль дорожного полотна и просматривает заданное расстояние (до 18м. в зависимости от обстоятельств), на каждом градусе (в пределах 180). Блок управления, в свою очередь, вычисляет точное значение для укладки или снятия слоя асфальта и управляет работой цилиндров на увеличение или уменьшение слоя. Система работает таким способом, что оператор вводит данные, а машина стремиться выполнить поставленную задачу. Работа происходит в автоматическом режиме. Оператор наблюдая за процессом может корректировать данные во время работы машины.

Более того, блок управления может работать не только с лазерным сканером, но и со всеми известными датчиками: датчиком уклона, ультразвуковым датчиком, механическим датчиком.

При установке двух и более блоков управления с любыми датчиками, у оператора появляется

возможность видеть информацию и управлять обеими сторонами с одного блока управления.

Преимущества системы:

· можно установить длину сканирования 1-18 метров

· погрешность составляет 2 мм.

· система работает на узких частях дороги как внутри, так и снаружи выглаживающей плиты

· устройство работает на таких материалах как щебень, песок.

· простота в монтировке оборудования, которое ставиться одним человеком

· бесконтактная система она изолирована от воды, липких смесей и т д.

· практически отсутствует износ системы

· система универсальна и неприхотливо работает со всеми датчиками.[2]

При производстве дорожных работ применяются системы нивелирования 3D, они более усовершенствованы и отличаются от предыдущей системы 2D. 3D LPS обеспечивает наилучший контроль всех органов строительной машины с точностью до 2 мм.

Установленный на рабочем объекте электронный тахеометр может одновременно следить за работой только одной машины, при этом требуется прямая видимость между ними. Ограничивается и общее количество машин на одном объекте, оснащенных системами 3D LPS, поскольку каждой машине необходим дорогостоящий «персональный» тахеометр. Тем не менее, сейчас это самый точный способ выполнения дорожно-строительных работ.

В качестве основного позиционирующего элемента системы 3D LPS-900 используется стандартный роботизированный электронный тахеометр.

В бортовой компьютер загружаются определенные данные рабочего проекта. Тахеометр устанавливается инженером на объекте на известную точку и ориентируется. Процедура очень проста и не требует много времени. На корпусе машины закрепляется мачта со специальным отражателем кругового обзора (MС призма). Далее определяются геометрические параметры положения отражателя относительно рабочего органа и заносятся в бортовой компьютер.[3]

Основанная на передовых технологиях ГНСС и mmGPS система P63 позволяет получить точное 3D положение барабана фрезы с точностью менее сантиметра. Система нивелирования, которая обеспечит точную бесперебойную работу на участке, позволит значительно повысить качество формируемой поверхности. Определение координат по определенному методу, дает системе постоянную 3D позицию машины в независимости от состояния атмосферы, времени суток или окружающей обстановки, лишь бы была видимость неба. Требуемая точность по высоте достигается с помощью определений, в лазерной зоне формируемой инструментом PZL-1 и являющимся неотъемлемой частью mm GPS системы.[5]

Использование системы mm GPS на фрезах особенно оправдано при работе на крупных объектах, где наряду с дорожной фрезой работают так же автогрейдеры, экскаваторы и другие машины, оснащенные и работающие с 3D ГНСС системами нивелирования. В таком случае, дорожная фреза будет получать RTK поправки от той же спутниковой базовой станции, что и остальная техника, и для точной высотной составляющей останется только создать дополнительные пункты сгущения для установки построителя лазерной зоны PZL-1. Связь нивелира происходит через спутниковые системы, но иногда связь со спутником может теряться из-за ограничений пространства работы (лес, горы, скалы и тд.)

Работа систем 3D mmGPS

1.Работа в полном соответствии с проектом

2.Высочайшая точность

3.Постоянное 3D позиционирование

4.Конфигурация с одной или двумя мачтами.

В заключении сделаем вывод, что система нивелирования очень удобна и практична при строительстве автодорог, но и также при выравнивании грунта в обычном строительстве зданий и сооружений. Самая простая и универсальная система лазерная, она более удобна и точна, а так же требует меньшего времени на установку.

Список литературы:

1. Александров А. А. , Аркаров И.А. Транспортный комплекс// Грузовик. 2011. №2. С. 43-45.

2. Андреев В.А., Некрасов Б.А. Новый лидер диагностики//АБСавто. 2016. №2. С. 36-37.

3. РЕШЕНИЯ ДЛЯ ДОРОЖНЫХ ФРЕЗ: 3D MMGPS URL: http://www.gsi.ru/art.php?id=607 (дата обращения: 20.11.2017).

4. ООО Нева-Норд URL: http://10034698.fis.ru/product/10346163-ultrazvukovaya-sistema-nivelirovaniya-topcon-ultrazvukovaya-lyzha (дата обращения: 20.11.2017).

5. ООО Нева-Норд URL: http://10034698.fis.ru/product/10346165-lazernaya-sistema-nivelirovaniya-rss-topcon-lazernaya-lyzha (дата обращения: 19.11.2017).

Код для цитирования: Скопировать