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| 應用領域 | 交通 |
多機聯(lián)鋪GNSS技術自動化控制攤鋪作業(yè)系統(tǒng)
拓普康mmGPS 3D攤鋪控制系統(tǒng)是世界上較早基于3D設計數(shù)據的GPS攤鋪控制系統(tǒng)，結合Laser Zone（域激光）技術，系統(tǒng)高程控制精度可達±2mm，擺脫了傳統(tǒng)施工工藝的束縛，在高精度的道面工程施工中擁有亮眼的表現(xiàn)。
Topcon mmGPS 3D攤鋪系統(tǒng)是基于GNSS技術且達到毫米級高程精度的瀝青及水穩(wěn)、滑膜攤鋪控制系統(tǒng)。 Topcon mmGPS 3D攤鋪系統(tǒng)將GNSS技術與域激光定位技術和多個傳感器融于一體。系統(tǒng)兼容性好，即插即用型設 計，無需改動液壓或借助第三方傳感器即可實現(xiàn)對攤鋪作業(yè)的自動化控制。配套多功能GX-60控制箱作為操作人員與 mmGPS 攤鋪系統(tǒng)的人機交互界面，支持觸控和中文，易于操作。用戶可以靈活地將GX-60安裝到攤鋪機上的不同位置，以方便作業(yè)過程中實時監(jiān)控施工狀態(tài)，系統(tǒng)內置的3D-MC軟件為操作人員實時提供攤鋪機的精準位置、傳感器狀態(tài)、 攤鋪機熨平板與設計數(shù)據偏差等信息。
工作原理
Topcon mmGPS 3D攤鋪控制系統(tǒng)由GNSS基準站、域激光發(fā)射器、mmGPS流動站和P63攤鋪機自動控制系統(tǒng)四部分組 成。系統(tǒng)工作時，GNSS基準站通過無線通訊技術實時向流動站發(fā)送RTK差分信號，同時域激光發(fā)射器實時向流動站發(fā)送高 程信息；mmGPS流動站分別將接收到的GNSS衛(wèi)星信號、GNSS基站的RTK差分信號和域激光發(fā)射器的高程信息，實時進 行聯(lián)合處理解算，即時獲取實時厘米級的GNSS平面定位精度和毫米級的高程控制精度。 P63攤鋪機自動控制系統(tǒng)利用配套的PZS-MC域激光接收器和MC-R3 GNSS接收機同時進行厘米級的RTK平面定位和毫米級 的高程定位，實時定位的三維坐標數(shù)據傳輸?shù)紾X-60控制箱，系統(tǒng)將獲得的當前3D坐標信息與事先導入的道路面層BIM模 型設計數(shù)據進行對比，并實時生成對應點位的高程修正信息，這些高程修正信息通過一系列的算法生成對應比例的驅動 信號，通過電磁閥驅動攤鋪機牽引臂的液壓油缸，進而使熨平板在相應方向上進行調整，彌補路面波動，實現(xiàn)按設計要求 的平整度、坡度和厚度等自動化鋪筑路面。在整個攤鋪過程中，攤鋪機會自動按照路面數(shù)字化設計實時調整熨平板工作狀 態(tài)。技術人員使用mmGPS流動站可實時檢測路面的鋪筑質量，按需做對應微調，實現(xiàn)了施工的全過程控制，實現(xiàn)動 態(tài)質量管理，滿足攤鋪施工的要求。
施工工藝對比
項目 | 傳統(tǒng)施工方法 | Topcon mmGPS 攤鋪自動控制系統(tǒng) |
質量控制 | 事后控制，造成返工，浪費資源。 | 實時過程檢測，確保施工的精度。 |
基準設置 | 事先要測量放樣、打樁、放樣基準線等大量工作。 | 省去了打樁放樣和拉鋼絲線等設置基準的環(huán)節(jié)，從而減少人為因素誤差，減少攤鋪預先準備的時間，提高控制精度和工作。 |
坡度控制 | 無法實時的進行坡度控制，彎道作業(yè)無法嚴格達到設計要求。 | 全數(shù)字顯示，精準控制高程和坡度；實時顯示攤鋪坡度與設計面差值，嚴格控制坡度和厚度。 |
過程記錄 | 無法顯示和記錄當前點的高程。 | GNSS 平面和域激光高程精準定位，全程無間斷測量，實時采集、記錄攤鋪過程數(shù)據。 |
設計呈現(xiàn) | 只能以方格網形式顯示CAD 設計數(shù)據，無法真實呈現(xiàn)每個格網中任意一點真實坐標。 | 嚴格按照設計院CAD 設計的項目數(shù)據，直接按照 1:1 的比例在現(xiàn)場進行施工，直接打通了從 BIM 設計到施工應用的制約瓶頸，真實呈現(xiàn)施工現(xiàn)場每一點坐標值，將施工數(shù)據與設計數(shù)據結合。 |
應用案例
下圖為 2019 年在河北邯鄲機場實施的跑道翻修項目。跑道是機場的重要基礎設施，跑道質量的優(yōu)劣直接關乎著飛行安全。因此對跑道瀝青鋪筑的厚度、平順性要求非常嚴格。3D 攤鋪控制系統(tǒng)相較于傳統(tǒng)的施工方式，基于道面的 3D 數(shù)字化設計實現(xiàn)攤鋪作業(yè)的自動控制施工，減少人工誤差，毫米級控制精度，確保施工質量，整個施工現(xiàn)場除必須的操作人員外， 僅有的少量的檢測人員，施工現(xiàn)場更加安全。
下圖為 2019 年在秦皇島首鋼車谷卡丁車跑道建設項目進行的mmGPS 3D 攤鋪施工現(xiàn)場圖。國內的車跑道通常采用傳統(tǒng)的施工工藝，但由于車道有大量弧形彎道需要鋪筑，且對路面的平順性要求遠高于普通路面。利用傳統(tǒng)施工工藝進行施工需要大量人力投入，進行測量、放樣、打樁、掛線、檢核等工作，不僅工作繁雜且耗費巨大，且實際架設標樁非常困難，極易在施工的過程中因缺少有效手段保證施工質量和精度要求而進行返工，造成原料浪費及工期延誤等。本次施工中采用拓普康 mmGPS 3D 攤鋪系統(tǒng)，參與的施工人員減少到原來的一半，工期縮減了 1/5，且避免了返工現(xiàn)象的出現(xiàn)，完成了賽道的鋪筑工作。
?滑膜攤鋪
該系統(tǒng)不僅能夠在瀝青攤鋪機上使用，還可以根據不同的工況和施工設備應用到滑膜攤鋪機上，達到毫米級的作業(yè)精度。Topcon mmGPS 3D 系統(tǒng)可以應用在不同品牌的滑膜攤鋪機上，為不同攤鋪機廠商提供了相匹配的接口線纜，只需要在訂購時選擇相應的攤鋪機配件即可。如果擁有多臺不同類型的攤鋪設備，只需要預定不同規(guī)格的線纜，即可實現(xiàn)在不同設備之間的交替使用，節(jié)約大量的系統(tǒng)購置成本。
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