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信息化 ICT開(kāi)啟工程機(jī)械施工新時(shí)代
信息化 ICT開(kāi)啟工程機(jī)械施工新時(shí)代
來(lái)源:砼商網(wǎng) 作者:xiaoqiu 發(fā)布日期:Oct 25, 2013 閱讀次數(shù):4595 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(lái)指導(dǎo)調(diào)整施工的工作。由于在施工過(guò)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(chǎng)和施工設(shè)備上安裝各種監(jiān)測(cè)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(shí)調(diào)整產(chǎn)品設(shè)計(jì)思路和施工計(jì)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(shí),還會(huì)使施工設(shè)備的設(shè)計(jì)更加合理。

可見(jiàn),實(shí)現(xiàn)信息化施工的源頭是實(shí)現(xiàn)施工機(jī)械的信息化。在這一領(lǐng)域,歐美國(guó)家發(fā)展迅速。德國(guó)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(guó)30%的平地機(jī)上已安裝了MC(機(jī)械控制)系統(tǒng),大幅提高了施工、監(jiān)理、驗(yàn)收的效率。

作為施工技術(shù)先進(jìn)國(guó)家,日本為了提高施工信息化的整體水平,日本國(guó)土交通省積極推進(jìn)信息化施工。2007年,日本國(guó)土交通省曾頒布信息化創(chuàng)新推廣大綱,計(jì)劃在2012年年底實(shí)現(xiàn)國(guó)土交通省直屬C、D等級(jí)(工程預(yù)算2億日元以下)工程全信息化作業(yè)。大綱提出:如果說(shuō)機(jī)械作業(yè)改變了人類(lèi)的生產(chǎn)勞動(dòng)習(xí)慣,那信息化施工的推廣將為日本乃至世界帶來(lái)再一次的革命性轉(zhuǎn)變。

“ICT將開(kāi)啟新一輪技術(shù)革命和新的商業(yè)模式”

一直以來(lái),小松都在積極推進(jìn)自動(dòng)化工程機(jī)械的研制。2013年4月1日,大橋二正式接替野路國(guó)夫出任小松社長(zhǎng)。面對(duì)未來(lái),他明確提出要將工程機(jī)械與ICT更好地結(jié)合,大力推行工程機(jī)械無(wú)人化,盡快實(shí)現(xiàn)工程機(jī)械全機(jī)種自動(dòng)化的目標(biāo)。這也將成為小松未來(lái)技術(shù)發(fā)展的主要方向。小松表示,研制ICT工程機(jī)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(wú)人駕駛礦用卡車(chē)已投入使用;2013年2月,由小松推出的自動(dòng)化推土機(jī)已在北美市場(chǎng)上市;2013年秋,其研制的自動(dòng)化挖掘機(jī)也將在歐洲市場(chǎng)投入使用。小松在不斷擴(kuò)大ICT工程機(jī)械的機(jī)種范圍。

與此同時(shí),小松對(duì)其推出的ICT工程機(jī)械不斷進(jìn)行試驗(yàn)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(shè)備表現(xiàn)出色。

工程機(jī)械的ICT技術(shù)風(fēng)暴

2013年年初,以專(zhuān)業(yè)研制工程機(jī)械、特別是路面機(jī)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(shù)。摩巴的自動(dòng)控制產(chǎn)品向來(lái)以品質(zhì)著稱(chēng),不過(guò)此次,他似乎更要為大家?guī)?lái)一場(chǎng)前沿的ICT技術(shù)風(fēng)暴。帶有溫度傳感器的PAVE-IR質(zhì)量是當(dāng)今任何一項(xiàng)工程的首要指標(biāo)。在路面建設(shè)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(jī)作業(yè)時(shí)瀝青溫度不均、溫度過(guò)低等均會(huì)嚴(yán)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(wèn)題。PAVE-I采用智能溫度傳感器,可以測(cè)量最大寬度8m路面的瀝青溫度(測(cè)量的寬度可根據(jù)需求設(shè)定),測(cè)量點(diǎn)超過(guò)31個(gè),溫度檢測(cè)精度可以達(dá)到±2℃,溫度曲線實(shí)時(shí)顯示在屏幕上。此外,檢測(cè)的數(shù)據(jù)會(huì)和GPS位置數(shù)據(jù)同時(shí)保存并備份到U盤(pán)上。施工方可以通過(guò)提供的數(shù)據(jù)優(yōu)化工作流程,并確認(rèn)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(shù)在當(dāng)今的施工現(xiàn)場(chǎng)起到越來(lái)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(jī)找平系統(tǒng)。平地機(jī)作業(yè)時(shí),3D規(guī)劃數(shù)據(jù)通過(guò)一個(gè)數(shù)據(jù)載體提供給找平系統(tǒng);設(shè)備位置通過(guò)GNSS傳感器或全站儀確定;控制器通過(guò)比較設(shè)備位置和規(guī)劃數(shù)據(jù)計(jì)算偏差;鏟刀控制器對(duì)鏟刀的偏差進(jìn)行迅速地精確矯正。摩巴3D-matic通過(guò)一個(gè)7英寸的顯示屏簡(jiǎn)單明了地顯示菜單導(dǎo)航。由于系統(tǒng)的模塊化結(jié)構(gòu),3D-matic集成了2D和3D處理器,根據(jù)不同項(xiàng)目,用戶可以選擇應(yīng)用3D或2D找平系統(tǒng),且摩巴所有2D找平系統(tǒng)都可升級(jí)到3D系統(tǒng)。

具備4個(gè)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(gòu)成了危險(xiǎn)隱患。這也是每隔幾年,瀝青道路就需要修補(bǔ)或重新攤鋪面層的原因。摩巴升級(jí)版超聲波平衡梁模式使用4個(gè)超聲波傳感器來(lái)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(shù),在13m的路基區(qū)域進(jìn)行掃描。通過(guò)計(jì)算測(cè)量的高度進(jìn)行平均計(jì)算,從而得出一個(gè)真實(shí)的參考值,攤鋪機(jī)則按照此參考值控制攤鋪,找平系統(tǒng)找齊路基顛簸,實(shí)現(xiàn)平整。

挖掘機(jī)系統(tǒng)新概念:3D/2D—Xsite系統(tǒng)

隨著Xsited的開(kāi)發(fā),摩巴推出全新2D/3D的輔助系統(tǒng)解決挖掘機(jī)導(dǎo)向的所有需求。Xsite系統(tǒng)可提高設(shè)備使用效率和挖掘精度,適用項(xiàng)目廣泛。

Xsite系統(tǒng)能夠滿足所有2D功能的需求,如挖掘機(jī)挖地基、園林景觀建設(shè)等。Xsite可以測(cè)量挖掘深度、傾斜度和范圍等,并將所有的當(dāng)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(cè)器通過(guò)系統(tǒng)報(bào)警功能,使操作者可以立即聯(lián)系總機(jī),從而增加現(xiàn)場(chǎng)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(shè)備可通過(guò)網(wǎng)絡(luò)把項(xiàng)目數(shù)據(jù)傳送到辦公室;可處理所有常見(jiàn)格式的數(shù)據(jù);GNSS定位數(shù)據(jù)的自動(dòng)采集功能,在很大程度上消除了人工測(cè)量和額外控制測(cè)量的誤差。

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

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

摩巴MDS-2000旋挖鉆機(jī)系統(tǒng)已經(jīng)得到應(yīng)用,其特點(diǎn)是可以通過(guò)GNSS天線記錄設(shè)備方位,并通過(guò)激光裝置記錄設(shè)備鉆桿高度。該系統(tǒng)通過(guò)使用2個(gè)GNSS定位器對(duì)設(shè)備位置進(jìn)行記錄,同時(shí)精確測(cè)量鉆機(jī)扭矩,并計(jì)算鉆削角度,簡(jiǎn)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(huì)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(guò)激光裝置,檢測(cè)并控制鉆機(jī)鉆到指定深度,有效解決了這一問(wèn)題。MDS-2000系統(tǒng)還可控制并儲(chǔ)存鉆機(jī)的鉆孔角度、深度、時(shí)間、GPS位置和電機(jī)數(shù)據(jù),通過(guò)這些信息進(jìn)行施工規(guī)劃,所有的數(shù)據(jù)都可以通過(guò)通訊網(wǎng)絡(luò)接口在任何時(shí)間、任何地點(diǎn)查看。同時(shí),鉆頭數(shù)據(jù),如扭矩、動(dòng)力和壓力等也會(huì)持續(xù)被記錄下來(lái),以此使鉆孔可以達(dá)到最佳速度,并使磨損最小化。

  

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