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信息化 ICT開啟工程機械施工新時代
信息化 ICT開啟工程機械施工新時代
來源:砼商網(wǎng) 作者:xiaoqiu 發(fā)布日期:Oct 25, 2013 閱讀次數(shù):4585 收藏 打印 
摘要:信息化施工是利用施工中所獲取的巖土工程信息反饋來指導調(diào)整施工的工作。由于在施工過程中可獲得大量的巖土工程信息,因此,在大型建筑現(xiàn)代化施工中,常在施工現(xiàn)場和施工設備上安裝各種監(jiān)測系統(tǒng),用以采集施工中巖土體的各種水文工程地質(zhì)信息,如地下水位、水質(zhì)、巖土體的變形、土壓力的變化等數(shù)據(jù)。

根據(jù)這些信息及時調(diào)整產(chǎn)品設計思路和施工計劃,并循環(huán)反饋到施工中。信息化施工既可以保證施工安全,提高施工效率,同時,還會使施工設備的設計更加合理。

可見,實現(xiàn)信息化施工的源頭是實現(xiàn)施工機械的信息化。在這一領域,歐美國家發(fā)展迅速。德國在7年前、瑞典更是早在10年前就引入了信息化施工概念,而目前,美國30%的平地機上已安裝了MC(機械控制)系統(tǒng),大幅提高了施工、監(jiān)理、驗收的效率。

作為施工技術先進國家,日本為了提高施工信息化的整體水平,日本國土交通省積極推進信息化施工。2007年,日本國土交通省曾頒布信息化創(chuàng)新推廣大綱,計劃在2012年年底實現(xiàn)國土交通省直屬C、D等級(工程預算2億日元以下)工程全信息化作業(yè)。大綱提出:如果說機械作業(yè)改變了人類的生產(chǎn)勞動習慣,那信息化施工的推廣將為日本乃至世界帶來再一次的革命性轉(zhuǎn)變。

“ICT將開啟新一輪技術革命和新的商業(yè)模式”

一直以來,小松都在積極推進自動化工程機械的研制。2013年4月1日,大橋二正式接替野路國夫出任小松社長。面對未來,他明確提出要將工程機械與ICT更好地結合,大力推行工程機械無人化,盡快實現(xiàn)工程機械全機種自動化的目標。這也將成為小松未來技術發(fā)展的主要方向。小松表示,研制ICT工程機械,旨在保證施工安全、提高效率、降低用戶的施工成本。目前,小松研制的無人駕駛礦用卡車已投入使用;2013年2月,由小松推出的自動化推土機已在北美市場上市;2013年秋,其研制的自動化挖掘機也將在歐洲市場投入使用。小松在不斷擴大ICT工程機械的機種范圍。

與此同時,小松對其推出的ICT工程機械不斷進行試驗和收集施工信息。數(shù)據(jù)表明,其在施工方式、施工精度、施工效率、安全性和成本控制等方面,均比常規(guī)設備表現(xiàn)出色。

工程機械的ICT技術風暴

2013年年初,以專業(yè)研制工程機械、特別是路面機械控制系統(tǒng)而聞名的摩巴(MOBA)就向業(yè)界宣布展示一系列新產(chǎn)品和新技術。摩巴的自動控制產(chǎn)品向來以品質(zhì)著稱,不過此次,他似乎更要為大家?guī)硪粓銮把氐腎CT技術風暴。帶有溫度傳感器的PAVE-IR質(zhì)量是當今任何一項工程的首要指標。在路面建設中,保證質(zhì)量不僅包括優(yōu)質(zhì)材料的選擇,還包括最佳的工藝流程。其中,攤鋪機作業(yè)時瀝青溫度不均、溫度過低等均會嚴重影響路面質(zhì)量,因此造成路面使用壽命縮短,又增加了46%以上的筑路維修成本。

摩巴推出的PAVE-I系統(tǒng)則很好地解決了瀝青溫度問題。PAVE-I采用智能溫度傳感器,可以測量最大寬度8m路面的瀝青溫度(測量的寬度可根據(jù)需求設定),測量點超過31個,溫度檢測精度可以達到±2℃,溫度曲線實時顯示在屏幕上。此外,檢測的數(shù)據(jù)會和GPS位置數(shù)據(jù)同時保存并備份到U盤上。施工方可以通過提供的數(shù)據(jù)優(yōu)化工作流程,并確認每一路段的攤鋪質(zhì)量。

2D、3D數(shù)據(jù)均可兼容的3D-matic找平系統(tǒng)

3D技術在當今的施工現(xiàn)場起到越來越重要的作用,全新的3D-matic是摩巴研制的一款精確靈活的平地機找平系統(tǒng)。平地機作業(yè)時,3D規(guī)劃數(shù)據(jù)通過一個數(shù)據(jù)載體提供給找平系統(tǒng);設備位置通過GNSS傳感器或全站儀確定;控制器通過比較設備位置和規(guī)劃數(shù)據(jù)計算偏差;鏟刀控制器對鏟刀的偏差進行迅速地精確矯正。摩巴3D-matic通過一個7英寸的顯示屏簡單明了地顯示菜單導航。由于系統(tǒng)的模塊化結構,3D-matic集成了2D和3D處理器,根據(jù)不同項目,用戶可以選擇應用3D或2D找平系統(tǒng),且摩巴所有2D找平系統(tǒng)都可升級到3D系統(tǒng)。

具備4個超聲波傳感器的平衡梁系統(tǒng)

路面施工中,攤鋪不均和道路起伏的路況構成了危險隱患。這也是每隔幾年,瀝青道路就需要修補或重新攤鋪面層的原因。摩巴升級版超聲波平衡梁模式使用4個超聲波傳感器來防止攤鋪不均勻,可以按照每5~7m的間隔攤平道路。

新一代摩巴matic找平系統(tǒng)和超聲波平衡梁找平系統(tǒng)的工作原理相同:使用超聲技術,在13m的路基區(qū)域進行掃描。通過計算測量的高度進行平均計算,從而得出一個真實的參考值,攤鋪機則按照此參考值控制攤鋪,找平系統(tǒng)找齊路基顛簸,實現(xiàn)平整。

挖掘機系統(tǒng)新概念:3D/2D—Xsite系統(tǒng)

隨著Xsited的開發(fā),摩巴推出全新2D/3D的輔助系統(tǒng)解決挖掘機導向的所有需求。Xsite系統(tǒng)可提高設備使用效率和挖掘精度,適用項目廣泛。

Xsite系統(tǒng)能夠滿足所有2D功能的需求,如挖掘機挖地基、園林景觀建設等。Xsite可以測量挖掘深度、傾斜度和范圍等,并將所有的當前數(shù)據(jù)呈現(xiàn)給駕駛員。利用這些數(shù)據(jù),駕駛員可以精確地控制鏟斗。高度檢測器通過系統(tǒng)報警功能,使操作者可以立即聯(lián)系總機,從而增加現(xiàn)場的施工安全度。Xsite系統(tǒng)旗下的Xsite-PRO則是具有使用范圍更為廣泛的3D功能的高端系統(tǒng)。此設備可通過網(wǎng)絡把項目數(shù)據(jù)傳送到辦公室;可處理所有常見格式的數(shù)據(jù);GNSS定位數(shù)據(jù)的自動采集功能,在很大程度上消除了人工測量和額外控制測量的誤差。

3D地形模式可以使更困難的任務找到最佳解決方案。當設備定位時,Xsite-PRO系統(tǒng)采用一個GNSS傳感器便能提高工作效率,而采用2個GNSS傳感器的系統(tǒng)便可以檢測設備的方向。在沒有服務人員的施工現(xiàn)場,通過連接互聯(lián)網(wǎng),GNSS網(wǎng)絡支持提供快速幫助,施工方既節(jié)省了工作時間也節(jié)省了成本,同時提高了工作效率。

MDS-2000鉆機系統(tǒng):優(yōu)質(zhì)的鉆孔作業(yè)

摩巴MDS-2000旋挖鉆機系統(tǒng)已經(jīng)得到應用,其特點是可以通過GNSS天線記錄設備方位,并通過激光裝置記錄設備鉆桿高度。該系統(tǒng)通過使用2個GNSS定位器對設備位置進行記錄,同時精確測量鉆機扭矩,并計算鉆削角度,簡化操作并加速了鉆孔工作效率。在鉆孔施工中,鉆孔深度和平衡度的不統(tǒng)一會造成爆炸和失控坍塌危及施工人員的安全,MDS-2000系統(tǒng)可通過激光裝置,檢測并控制鉆機鉆到指定深度,有效解決了這一問題。MDS-2000系統(tǒng)還可控制并儲存鉆機的鉆孔角度、深度、時間、GPS位置和電機數(shù)據(jù),通過這些信息進行施工規(guī)劃,所有的數(shù)據(jù)都可以通過通訊網(wǎng)絡接口在任何時間、任何地點查看。同時,鉆頭數(shù)據(jù),如扭矩、動力和壓力等也會持續(xù)被記錄下來,以此使鉆孔可以達到最佳速度,并使磨損最小化。

  

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