Системы машинного контроля

В начале 90-х годов прошлого столетия появились первые системы управления строительными машинами или системы машинного контроля. Их основное предназначение – оптимизация работ по формированию проектной поверхности строительного объекта. Поскольку геодезический контроль хода выполнения работ является одним из ключевых факторов, влияющим на скорость строительства и качество работ, системы управления техникой ориентированы как раз на автоматизацию процесса выноса в натуру проекта. Система управления строительной машиной – это система контроля пространственного положения рабочего органа машины (нижней кромки отвала бульдозера или автогрейдера, зубьев ковша экскаватора или дорожной фрезы, выравнивающей плиты бетоно- или асфальтоукладчика и т.п.).

В отличие от классической технологии реализации любого проекта, состоящей из пяти фаз (съемка, проектирование, вынос в натуру, выполнение земляных работ, контроль), использование системы машинного контроля позволяет свести ее всего к трем, объединив фазы выноса в натуру, выполнения земляных работ и контроля в одну. При оснащении строительной машины системой машинного контроля оператор в реальном времени получает информацию об отклонении рабочего органа машины по высоте от проектного положения.

По способу задания положения рабочего органа машины системы управления машинами подразделяются на 1D, 2D и 3D (соответственно, одно-, двух- и трехмерные модели).

Использование 1D системы требует закрепления на месте выполнения работ проектного направления и задания высотной отметки, то есть положение рабочего органа машины определяется одним параметром - высотой.

Использование 2D системы требует закрепления на местности 2 проектных взаимно перпендикулярных направлений и задания высотной отметки, то есть положение рабочего органа машины определяется двумя параметрами – высотой и уклоном.

Для задания направления могут использоваться:

• монтажная струна, соответствующая направлению проектного профиля,
• лазерный построитель плоскости, задающий горизонтальную или наклонную плоскость.

Использование 1D и 2D систем машинного контроля позволяет выполнять проектные решения, описываемые отрезками прямых линий (система 1D) или фрагментами горизонтальных/наклонных плоскостей (система 2D).

Если проект представляет собой сложную поверхность (или поверхность с постоянно меняющимся уклоном), то необходимо использовать высокотехнологичные 3D системы управления строительной техникой. В качестве проектной поверхности в 3D системах используется цифровая модель проекта. Трехмерные координаты референцной точки рабочего органа машины в реальном времени могут определяться с помощью роботизированного электронного тахеометра и GNSS RTK приемника.

По принципу работы системы управления строительной техникой можно разделить на два типа: индикаторные и автоматические.

• Индикаторная лазерная система управления - это простейшая система, позволяющая водителю машины вручную управлять рабочим органом машины, ориентируясь на визуальную информацию, получаемую от светодиодных индикаторов детектора лазерного луча о положении детектора относительно лазерной плоскости. Наличие индикаторной системы не освобождают водителя от управления движением машины и перемещением ее рабочего органа, но намного облегчает его работу и улучают ее качество.
• Автоматическая система управления встраивается в гидравлическую систему управления машины и позволяет автоматически удерживать рабочий орган машины в заданном положении. Водителю остается только управлять движением машины.

Использование систем машинного контроля позволяет сократить расход материалов, увеличить производительность работ, уменьшить сметную стоимость строительства, свести к минимуму переделки, а при необходимости увеличить рабочее время, так как система позволяет работать даже ночью. И как следствие, строительная компания, обладающая техникой с системами машинного контроля, имеет намного больше шансов получить выгодные подряды, так как техническая оснащенность организации играет весомую роль в конкурсах при проведении работ.

Индикаторные лазерные системы машинного контроля