新基建作為“數(shù)字中國(guó)”國(guó)家戰(zhàn)略的重要發(fā)展方向和數(shù)字經(jīng)濟(jì)的重要支撐,對(duì)應(yīng)工程領(lǐng)域的數(shù)字化施工技術(shù)也在各個(gè)項(xiàng)目上快速發(fā)展,如鄂州機(jī)場(chǎng)、成都天府機(jī)場(chǎng)等重大項(xiàng)目中,基本所有進(jìn)場(chǎng)的工程機(jī)械都進(jìn)行了數(shù)字化施工技術(shù)的應(yīng)用。尤其近年在“碳達(dá)峰、碳中和”發(fā)展戰(zhàn)略的引領(lǐng)下,構(gòu)建智慧工地,已是各建設(shè)行業(yè)聚焦的發(fā)展方向,并且數(shù)字化施工最直觀的降本增效也讓建設(shè)行業(yè)的數(shù)字化先行者們普遍嘗到了甜頭。
解析數(shù)字化施工,即是綜合利用北斗RTK高精定位獲取地理信息,結(jié)合設(shè)備數(shù)字化自動(dòng)控制技術(shù)與施工信息分析管理系統(tǒng),達(dá)到降低成本、減少人力、提高效率、保證質(zhì)量、優(yōu)化管理目的 的成套技術(shù)。今天主要舉例說(shuō)明北斗RTK高精定位功能結(jié)合工程機(jī)械設(shè)備數(shù)字化自動(dòng)控制的技術(shù)應(yīng)用。
卡特彼勒2019慕尼黑寶馬展新裝備展臺(tái)
RTK(實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài),Real-time kinematic)是一種以載波相位觀測(cè)為根據(jù)的實(shí)時(shí)差分技術(shù),通過(guò)實(shí)時(shí)處理兩個(gè)測(cè)量站之間的載波相位觀測(cè)數(shù)據(jù),以差分方式消除誤差,從而實(shí)現(xiàn)更高精度 的定位。
豐疆智能結(jié)合工程機(jī)械的使用場(chǎng)景和天線配置等條件進(jìn)行了大量的調(diào)優(yōu)工作,在定位芯片的基礎(chǔ)上,加入各類(lèi)角度傳感器、慣導(dǎo)傳感器等智能硬件,通過(guò)自研的高精度定位算法,綜合判斷工程機(jī)械的準(zhǔn)確位置并排除干擾,獲得更精準(zhǔn)的結(jié)果。
01北斗定位應(yīng)用加持下的新挖掘機(jī)
挖掘機(jī)是基建施工設(shè)備中無(wú)可爭(zhēng)議的“龍頭老大”,豐疆智能在挖掘機(jī)上搭載RTK雙天線和各類(lèi)姿態(tài)傳感器、角度傳感器,利用北斗高精度實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)定位技術(shù),融合慣性測(cè)量傳感技術(shù),能夠?qū)崟r(shí)獲取挖掘機(jī)動(dòng)臂和鏟斗的厘米級(jí)精準(zhǔn)定位信息和航向信息。 結(jié)合豐疆自研三維模型算法,將挖掘機(jī)三維動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)呈現(xiàn)給駕駛員,駕駛員可查看實(shí)時(shí)施工狀態(tài),已施工區(qū)域、正在施工區(qū)域、未施工區(qū)域一目了然,輕松完成作業(yè),不欠挖不超挖,精準(zhǔn)完成挖掘工作。
同時(shí)豐疆智能技術(shù)團(tuán)隊(duì)經(jīng)過(guò)不斷創(chuàng)新努力,實(shí)現(xiàn)了引導(dǎo)挖掘系統(tǒng)的智能化升級(jí),完成半自動(dòng)輔助一鍵刷坡平地、電子圍欄、全自動(dòng)遠(yuǎn)程遙控 等功能,引領(lǐng)傳統(tǒng)的挖掘作業(yè)精準(zhǔn)化、自動(dòng)化、智能化發(fā)展。
RTK天線接收北斗高精度定位數(shù)據(jù),解算鏟斗經(jīng)緯度坐標(biāo)
目前傳統(tǒng)土方施工的痛點(diǎn)如:1、要求精度的挖掘作業(yè)必須配備測(cè)量員反復(fù)核驗(yàn),挖得少不行,挖得多要回填,極大影響施工效率的同時(shí),挖掘設(shè)備周?chē)妮o助人員也存在安全隱患;2、很多情況下“千金難買(mǎi)老師傅”,駕駛員技術(shù)經(jīng)驗(yàn)對(duì)挖掘成效起到不可忽視的作用,但在部分盲區(qū)作業(yè),如夜間施工、水下作業(yè)等特殊工況下,駕駛經(jīng)驗(yàn)高超的“老師傅”也必須依靠高造價(jià)的測(cè)量設(shè)備及測(cè)量人員輔助。
豐疆智能將高精度北斗實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)定位技術(shù)應(yīng)用在挖掘領(lǐng)域,完全不需要撒灰放線,節(jié)省大量放樣復(fù)尺時(shí)間。尤其完美解決夜間施工、水下施工等盲區(qū)作業(yè)視野受限情況,用高精北斗定位技術(shù)替代人眼觀測(cè),直觀提高效率。
02 樁基施工,定位精準(zhǔn)即是命脈
北斗高精定位,天生就與樁基礎(chǔ)施工要求完美契合。對(duì)于需要深基礎(chǔ)和樁基建設(shè)的項(xiàng)目,尤其是高速鐵路公路、地鐵施工、高層建筑、地下項(xiàng)目等,均離不開(kāi)樁工機(jī)械的有力支撐。從施工工況而言,樁基施工高度依賴(lài)定位點(diǎn),然而定位點(diǎn)的放樣過(guò)程中至少需要兩人完成,對(duì)樁過(guò)程又需要一名工作人員配合,而施工現(xiàn)場(chǎng)的開(kāi)放環(huán)境復(fù)雜,人員設(shè)備繁多,依靠人工測(cè)量記錄的樁位容易混淆丟失,導(dǎo)致在放樣定位和反復(fù)核驗(yàn)校對(duì)中耗費(fèi)大量時(shí)間,直接影響工期進(jìn)度。豐疆智能打樁引導(dǎo)控制系統(tǒng),直接導(dǎo)入設(shè)計(jì)樁位、一鍵樁位引導(dǎo),一鍵精準(zhǔn)開(kāi)鉆,完全免除了前期定點(diǎn)放樣的冗雜工序,消除人為誤差干擾,使樁基作業(yè)效率大幅提高。
北斗定位解析樁位坐標(biāo),一鍵精準(zhǔn)開(kāi)鉆
豐疆智能打樁引導(dǎo)系統(tǒng)利用北斗高精度實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)定位技術(shù),經(jīng)過(guò)讀取安裝在樁機(jī)上的各種傾角傳感器,解算校準(zhǔn)過(guò)的主要樞軸尺寸,獲得樁頭和鉆桿實(shí)時(shí)、精確的定位信息,徹底解決精準(zhǔn)定位問(wèn)題。 同時(shí),通過(guò)基于三維地形的施工場(chǎng)景構(gòu)建數(shù)字模型,管理者可以在云平臺(tái)中精準(zhǔn)規(guī)劃施工樁位分布,樁機(jī)作業(yè)狀況及信息通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)可實(shí)時(shí)回傳,可隨時(shí)遠(yuǎn)程查看位置、狀況、施工成果及施工質(zhì)量。
03路面施工:無(wú)人機(jī)群、精準(zhǔn)路徑
數(shù)字化施工起源于數(shù)字化壓實(shí)填筑技術(shù),經(jīng)過(guò)數(shù)十年的發(fā)展,現(xiàn)今國(guó)際上較多的研究和應(yīng)用熱點(diǎn)主要集中于連續(xù)壓實(shí)技術(shù)和智能壓實(shí)技術(shù)方面,無(wú)人化機(jī)群作業(yè)也是提升路面施工質(zhì)量、強(qiáng)調(diào)過(guò)程管理及排除人為干擾的最佳解決方案。而無(wú)人壓實(shí)每每被提及,其話題都離不開(kāi)北斗高精度定位技術(shù)的應(yīng)用。
豐疆智能通過(guò)對(duì)壓路機(jī)的無(wú)人化改造,加上RTK天線和溫度、振動(dòng)傳感器,無(wú)人壓實(shí)系統(tǒng)解算定位數(shù)據(jù),獲取壓路機(jī)厘米級(jí)定位信息,結(jié)合最優(yōu)路徑規(guī)劃算法,系統(tǒng)可以自動(dòng)控制壓路機(jī)按照設(shè)定的施工參數(shù)進(jìn)行作業(yè),無(wú)人人工干預(yù),可實(shí)現(xiàn)壓實(shí)作業(yè)不超壓、不漏壓,精準(zhǔn)路徑引導(dǎo)下確保連續(xù)壓實(shí)作業(yè)成效一致,大幅提高路面施工效率及質(zhì)量。
徐工無(wú)人壓實(shí)機(jī)群作業(yè)
豐疆智能用科技將智能監(jiān)控取代傳統(tǒng)人工監(jiān)測(cè),將結(jié)果控制變成過(guò)程控制,有效改善路面壓實(shí)均勻性,提升施工效率和壓實(shí)質(zhì)量;無(wú)需施工輔助人員,降低施工安全隱患,同時(shí)提供夜間施工的可能性。 為滿足不同客戶(hù)的需求,豐疆智能推出引導(dǎo)監(jiān)測(cè)版和無(wú)人駕駛版兩個(gè)版本供客戶(hù)選擇,同時(shí)還支持手機(jī)APP端的設(shè)備一鍵啟停、路徑查看等功能,路面施工從此邁向智能化、便捷化,效率化。
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