如何使用GPS铲刀控制(VIDEO)设置和操作推土机
汤姆·杰克逊 | 2016年8月5日

编辑’s Note: 这是我们的GPS / GNSS 101系列四部分中的第三部分。 要了解更多,请点击这里.

全球定位系统0816铅推土机是第一批开始使用GPS卫星数据进行操作以指导操作员和定位铲刀的机器。如今,这些系统已经发展为提高生产力和用户友好性,但是您不仅可以一劳永逸。

为了获得这些系统所能提供的精度,您需要准确地拨入站点,将流动站和机器校准到站点,并偶尔将机器校准到自身。这有点像机械师在钻床或车床上设置工具以制造尺寸理想的机器零件,不同之处在于,您要加工的零件是一块地面,通常是几英亩的大小,而您正在使用的工具使用的是一台70吨的推土机。

我们请亚特兰大Deere经销商Flint建筑与林业部的综合解决方案经理Tim Houchens向我们展示了如何高效,准确地设置和运行GPS推土作业,以及如何避免承包商有时犯的一些常见错误。

目前,有三家OEM制造商提供可用于工厂的GPS推土机(Caterpillar,Deere和Komatsu),还有三家公司制造可在大多数推土机上安装的售后套件(Leica,Topcon和Trimble)。每个系统的差异很小,并且您将需要对购买的任何系统进行特定于制造商的培训。 (有关培训要求的更多信息,请参阅第46页。)然而,GPS推土机操作的基本原理和技术对于所有品牌来说都是相当普遍的。在下面查看有关其工作原理的视频。

硬件要求

除具有GPS功能的推土机外,您还需要一个基站来接收和校正GPS信号,以及一个无线电发射机,以将这些信号广播到现场。当今大多数接收机都内置了无线电。有关这些的更多信息,请参见6月刊第25页上的GPS 101文章(也可在我们的网站上找到)。

流动站还接收GPS信号,并安装在您携带到野外的便携式杆上或ATV或车辆上。流动站用作地形测量和库存的GPS测量设备,还用于将机器本地化。流动站通常包含一个带有监视器的数据收集器。该数据收集器包含和管理与计算机相同的数据文件。

第一步:全面调查

在移动泥土或将机器放置在现场之前,需要执行传统的现场调查。这将验证真实世界的地形是否与计划描述的相匹配,并将设置四个或五个控制点,从中进行所有其他测量。

Houchens说:“您可以在立杆上的流动站,在ATV或车辆上的流动站上做到这一点。” “这是快速驱动网格并获得现有拓扑的常见做法。”然而,配备有测量设备的无人机正开始填补这一角色,这是测量现有地形的一种快速方法。

第二步:创建3D模型

调查数据被输入流动站的数据收集器,并带回公司的估算员或工程师。他们会将现有的地形与站点计划进行比较,然后将这些数据转换成数字化的站点模型,然后将其导出到机器中。没有人力资源的公司通常会雇用这项工作。

Houchens表示,建模成本会有所不同,具体取决于业主还是承包商为某些初步勘测付款,但通常不到招标成本的1%。如果您使用的是住宅用地计划,则某些提供商将按照该用地上的房屋数量收费。 Houchens说,对于高速公路计划,价格可能基于车道英里数和/或工作的复杂性。

全球定位系统0816_1如果您选择这种方式,请确保仅使用许可的和保税的建模者,并向向您出售机器或售后市场系统的经销商咨询。他们中的一些人已经开始提供3D建模功能作为其服务的一部分。

一旦创建了这些计划,就可以使用存储卡或USB拇指驱动器将它们加载到计算机上。更复杂的系统将允许您使用其远程信息处理系统将计划下载到机器中。

第三步:本地化

Houchens说,这只是将平面设计与GPS网格的北,东坐标以及纬度/经度全局参考进行匹配。 “这是每个工作完成一次。您可以走到先前在综合调查中建立的每个控制点,并使用流动站进行观察,但是为了获得更高的精度,请在立杆上而不是机器或ATV上使用流动站。

您转到被调查的点,将流动站的尖端放在该点,并在那里停留一两分钟。 Houchens说:“您将其停留的时间越长,它就会得到更好的答案。”

这会将控制点的实际位置与计划的理论值对齐。定位数据输入到流动站,并与进入推土机的计划同步。从那时起,每个人,每个流动站和机器在工作期间都使用该数据。

Houchens说:“如果您不执行此过程,则推土机实际上不知道它在哪里,即使它正在接收来自基站的更正。” “它知道它的纬度和经度,但不知道如何引用作业现场。三个月后,由于本地化不佳,您可能会在工作现场遇到错误。如果您的射门不好,并且低了十分之几,那么您在工地那一角的计划就会有些偏低并且不合格。”

第四步:每日检查

全球定位系统0816_2在您的站点和推土机的精确位置拨入网格后,该移动一些污垢了。但是在您这样做之前,最好再次检查一下您所有的机器测量值是否正确。刀片边缘会随着时间而磨损。推土机会经受很多振动,并且物品可能会弯曲或松动。在较新的无桅杆设计中,您需要补偿随着时间的过去的油嘴磨损。而且也有可能是那天早上有人错误地安装了基站。所有这些潜在的错误都可以在日常检查中发现并予以补偿。

每天开始,Houchens建议您启动推土机,然后将其向前和向后移动几码,以唤醒所有传感器。然后,您需要物理检查刀片的位置。

首选方法是将一块平坦的路缘石或一块混凝土砌块放在您的刀片上或放在刀片的边缘上。让传感器和GPS给您一个读数,如果该读数与您的流动站所说的-宾果游戏-相符,您就可以开始工作了。如果没有,今天的大多数系统将允许您在机器的显示器中输入一个更正的值,然后继续该更正的值。 Houchens说:“流动站只是告诉您机器是否获得正确答案的另一种方式。”

如果您没有在其上放置刀片的工作台,则可以将流动站杆的底部尖端放在刀片的底部边缘上,然后进行测量(请参见上图)。

全球定位系统设备和机器制造商吹捧的好处之一是,它们减少了人力需求,尤其是在调查方面。但是Houchens警告说,GPS土方运输不是一个人的工作。您需要另一个人步行,而流动站会定期对结果进行双重检查。

Houchens说:“首先检查刀片是一个起点,您必须这样做。” “但是直到机器推入污垢并且同意流动站之后,我才完全满意。回到机器后面并检查材料,以确保结果也正确。您将需要有人在那里。他不必整天跟随推土机,但他应该整天检查。那只是好技术。”

第五步:自行校准机器

为了使GPS系统正常工作,推土机的机体必须校准为与铲刀成直角,并且机器机体的铲刀上的所有传感器都应像出厂时那样进行定向。

这不是您需要经常或按任何时间表进行的检查,但是如果结果不一致,或者操作员报告某些不正确的地方,建议您进行校准。由于每个制造商的流程和软件界面都略有不同,因此在此不再赘述。但这只需要大约15分钟,并且应该在制造商培训中涵盖。

 

培训要求

完全不需要针对GPS系统的制造商和特定于模型的培训。 Houchens说,对于完全不熟悉GPS土方工程的人来说,通常需要三到五天的培训,并且需要在教室和现场之间进行平均分配。对于已经有基地和流动站并添加一台机器的人,两到三天就足够了。已经进行GPS推土的客户通常可以在一天内接受有关新系统的培训。

谁应该接受培训?这取决于公司。它可能是较小公司的所有者运营商。较大的公司可以派主管,操作员或他们的GPS负责人。甚至估算师都经过培训,以便他们可以了解流程如何影响出价和费用计算。

 

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