Předchozí verze silničního skenovacího systému RSS I byla v České republice v dřívějších letech ověřována na stavbách Pražských silničních a vodohospodářských staveb Praha firmou Geodis Brno, spol. s r.o., exkluzivním distributorem nivelačních systémů a laserových přístrojů TOPCON pro ČR a SR, na dvou finišerech Vögele 1800.Některé výsledky byly zahrnuty v monografii [1] a v dalších publikovaných pracích [2], [3], [4], [5]. Princip řízení pracovního nástroje stavebního stroje ve výšce vychází u většiny systémů ze stejného předpokladu: stroj nebo jeho část je schopna sledovat určitou referenční linii umístěnou mimo konstrukci stroje a na základě tohoto sledování určit svou výšku.
Regulační systém stroje pak upravuje veškeré výškové změny pracovního nástroje vůči této referenční linii. Při automatickém řízení pracovního nástroje je důležité zvolit vhodnou referenční linii a způsob jejího snímání. Referenční linie je ve většině případů tvořena napnutým nivelačním drátem, koncem okraje již dříve položené či upravené vrstvy nebo laserovým svazkem a snímá se pomocí mechanické nivelace, ultrazvukových nebo laserových snímačů.
Použití metody snímání základny z napnutého nivelačního drátu (tj. princip mechanické nivelace) může vykazovat některé nevýhody, jako je náročnost geometrických vytyčovacích prací, nebezpečí poškození nepozorností pracovníků či tepelná dilatace napnutého nivelačního drátu. Z těchto důvodů se jako stabilizovaná základna používá součást stroje, tzv. vlečná lyžina snímající výškové hodnoty z urovnané pláně nebo dříve položené vrstvy.
Tato lyžina bývá dlouhá 0,5 m až 20 m a na svých koncích má pružné závěsy tlumící dynamické účinky styku lyžiny s vozovkou. Použitím dlouhé lyžiny se dosahuje poměrně velké rovinatosti pokládaného povrchu, ale nevýhodou je špatná ovladatelnost, použití pouze vně stroje, zabořování do podkladní vrstvy, montáž a demontáž.Řadu problémů mechanické nivelace lze vyřešit bezdotykovými nivelačními systémy s použitím ultrazvukových a laserových snímačů, ale nevýhodou použití současných senzorů je snímání relativně krátkého úseku, takže jakékoli povrchové nerovnosti mají okamžitý nepříznivý vliv na celkový výsledek povrchu.
Právě pro tyto výše jmenované nedostatky a také díky rozvoji skenovacích technologií byl vyvinut nový systém, který má vlečnou lyžinu nahradit a odstranit nevýhody bezdotykových senzorů. Princip systému RSS II – TSD se liší především přímým měřením stávajícího povrchu laserovým skenerem, takže odpadá vytváření referenční linie. RSS II – TSD se skládá z laserového rotačního skeneru a řídící jednotky, která je spojena s kontrolním systémem pracovního nástroje.
Skener je umístěn na nosníku stroje ve výšce 2 až 2,5 m nad referenční rovinou těsně před pracovním nástrojem stroje (obr. 1) a sleduje oblast stávajícího i nového povrchu až do velikosti 32 m podél délky stroje. Skener pracuje na principu měření tranzitního času, který uplyne mezi vysláním měřicího svazku, jeho odražením od povrchu a přijetím senzorem uvnitř skeneru. Přístroj skenuje ve vymezené oblasti jednu řadu bodů s volně nastavitelným úhlovým krokem rozestupu (obr. 2, obr. 3). Pro určení tvaru povrchu systém využívá více než jedno skenování (celý cyklus jednoho skenování trvá přibližně 13 ms!).
Všechna změřená data jsou zaslaná do řídicí jednotky (oproti předchozí verzi RSS má lepší digitální displej s přehlednějším ovládáním (obr. 4),
kde jsou zpracována speciálním programem, jehož výsledkem jsou informace o povrchu. Na základě těchto informací jsou zaslány pokyny o změně výšky do kontrolního systému pracovního nástroje, který vykoná požadované změny. Tím bude vytvořen nový povrch, který víceméně sleduje stávající tvar, ale bude mnohem hladší.Ale do skenovaného prostoru se mohou dostat i věci, které nejsou součástí povrchu jako různé předměty, o které není na stavbě nouze, procházející lidé atd. Proto systém umožňuje předem nastavit maximální přijatelné nebo nepřijatelné výškové rozdíly a jakékoli měření, které tuto mez překročí, bude z naměřených dat vyloučeno a nezahrne se do výpočtu (obr. 5).
Protože skener lze umístit i uvnitř pracovní šířky stroje, lze nastavit úhlový krok měření tak, že část zájmové oblasti, ve které je např. umístěna hladící lišta finišeru, nebude skenována (obr. 6). O tomto systému by se dalo psát ještě dlouho, ale další informace a třeba i některé závěry z testování budou případně uveřejněny v dalším článku. Lze jenom doufat, že nová verze silničního skenovacího systému bude ověřena i v našich podmínkách a že pomůže našim stavebním podnikům při silničních pracích.
Literatura:
[1] KAŠPAR, M. -VOŠTOVÁ, V.: Lasery ve stavebnictví a navigace strojů. Vydavatelství Informační centrum ČKAIT, Praha 2001, 148 str., ISBN 80-86364-61-5.[2] DOSTÁL, P.: Novinka, která dobývá svět-Silniční skenovací systém (RSS). Silniční obzor, 61, 2000, č. 5.
[3] KAŠPAR, M. - FRANĚK, M.: Silniční skenovací systém (RSS) Stavebnictví a interiér 9, 2001, č. 5, s. 70-71
[4] KUNC, J. – KAŠPAR, M.: Uplatnění silničního skenovacího systému část 1. Silniční obzor 62, 2001, č. 10, s. 243-244.
[5] KAŠPAR, M. – KUNC, J.: Uplatnění silničního skenovacího systému část 2. Silniční obzor 62, 2001, č. 11, s. 271-272. [6] Firemní literatura ROADware – operator manual RSS II – TSD (ver. 0,80)
Článek vznikl v rámci VZ MŠMT ČR J04-098:210 000 022.
