Obr. 1: Lazer-Zone PZL-1
Celá akce, v pořadí již pátá [1], pod názvem „Automatizace ve stavebnictví – 3D GPS technologie pro řízení zemních strojů" byla rozdělena do dvou částí. Dopolední přednáškovou část pozdravil generální ředitel Ředitelství silnic a dálnic ČR Ing. Vladimír Vorel a prezident Topcon Europe Positioning pan Hiroshi Sakai a výkonný viceprezident Topcon Europe Positioning pan Ewout Korpershoek. Ředitel společnosti Geodis Brno Ing. Jindřich Čapek představil hlavní přednášející a celý organizační tým spolupracovníků.
Obr. 2: Totální stanice GPT 7000i
Následovala přednáška pana P. Dostála podávající stručný přehled o současném stavu automatizace zemních prací s ohledem na rypadla, dozery, gradery, silniční frézy a finišery. Účastníky seznámil s vývojem a využitím nivelačních 2D systémů (laser a ultrazvuk), 3D systémů (laser, ultrazvuk, totální stanice) a 3D systémů GPS a jejich přínos pro automatizaci zemních prací [2]. Byly vysvětleny principy v dnešní době používaných indikačních, laserových a ultrazvukových nivelačních systémů a 3D GPS systémů. Byly ukázány způsoby řízení graderů, dozerů, rypadel, silničních fréz a finišerů a požadavky na jejich přesnost a dosah.
Obr. 3: Přijímač GPS
Pro práce velkého rozsahu se jeví nejefektivněji nivelační systém GPS+, který v současné době využívá navigačních satelitů GPS (29 družic) a GLONASS (17 družic) a výhledově bude využívat i systému GALILEO. GPS+ dosahuje přesnosti 10 mm v poloze a 20 mm ve výšce. Vyšší přesnost ve výšce (mezi 2 mm až 5 mm) poskytuje systém mmGPS skládající se ze systému GPS+ a systému Lazer-Zone, který používá laserový přístroj PZL-1 vytvářející rotující 10 m vysokou laserovou stěnu s dosahem 300 m pro zpřesnění výšek. Lze kombinovat až 4 PZL-1 dohromady a tím zvýšit celkový dosah až na 2,4 km a v převýšení na 40 m.
Obr. 4: Nivelační systém mmGPS umístěný na graderu CAT 143H
Při automatizaci zemních prací se výhody GPS systémů projeví v úspoře nákladů, vyšší produktivitě práce, zvýšení kvality a snadné kontrole provedených prací.
Obr. 5: Nivelační systém mmGPS umístěný na finišeru Vögele 2100
Ve druhé přednášce přiblížil Ing. J. Slabý základní princip navigačních systémů a popsal přípravu a vytvoření digitálního modelu terénu. Upozornil na síť permanentních referenčních stanic firmy Geodis Brno TopNET a na síť ČUZK CZEPOS. V závěru přednáškové části byly promítnuty dva filmy o družicových navigačních systémech.
Obr. 6: Obrazovka řídící jednotky v kabině strojníka
Odpolední část prezentace probíhala na stavbě rychlostní komunikace R6 blízko obce Pavlov. Jednalo se o praktické předvedení řízení stavebních strojů a ukázky nejnovější geodetické techniky firmy Topcon, například Lazer-Zone PZL-1 (obr. 1), totální stanice GPT 7000i (obr. 2) s digitální zobrazovací technologií nebo přijímač GPS (obr. 3).
Obr. 7: Část ultrazvukového nivelačního systému s rámem pro teplotní kompenzaci
Technologie pro řízení strojů byla nainstalována na různých stavebních strojích. Nivelační systém mmGPS byl umístěn na graderu CAT 143H (obr. 4) a na finišeru Vögele 2100 (obr. 5), který na ukázku pokládal vrstvu vozovky podle vloženého digitálního modelu. Na obrázku 6 je obrazovka v kabině strojníka a na obrázku 7 je vidět část ultrazvukového nivelačního systému s rámem pro teplotní kompenzaci, který byl na finišeru také nainstalován.
Obr. 8: Dozer CAT D6N osazený systémem GPS
Dozer CAT D6N (obr. 8) byl osazen GPS systémem.
Dozer CAT D6N s šesticestnou radlicí pracoval s duální GPS anténou (obr. 9) umožňující změnu úhlu řezu radlice.
Rypadlo CAT 325C (obr. 10) s nivelačním systémem GPS při svahování.
Bobcat T170 s nivelační radlicí (obr. 11) navigovaný pomocí oboustranné laserové nivelace.
Traktor Same 100.4 s nivelátorem (obr. 12) navigovaný oboustrannou laserovou nivelací.
Kontrolní měření metodou RTK GPS a mmGPS RTK (obr. 13) pro ověření přesnosti provedených zemních prací.
Obr. 9: Dozer CAT D6N s šesticestnou radlicí pracující s duální GPS anténou
Z předváděných technologií pro řízení zemních strojů nás nejvíce zaujal systém mmGPS, který v současné době představuje nejefektivnější zařízení používající družicové navigační technologie ve spojení s unikátním laserovým systémem Lazer-Zone. Toto spojení zvyšuje přesnost ve výškové složce v optimálním případě na hodnotu 2 mm, což umožňuje například řízení finišerů pokládajících vrchní vrstvy vozovky.
Obr. 10: Rypadlo CAT 325C s nivelačním systémem GPSČlánek vznikl v rámci grantového projektu č. 103/06/0617 GAČR.
Literatura:
[1] KAŠPAR, M. – KŘEMEN, T.: Předvedení systémů řízení pro stavební stroje.
Stavebnictví a interiér 10, 2002, č. 5., s. 42 - 43.
[2] KAŠPAR,M. - VOŠTOVÁ, V.: Lasery ve stavebnictví a navigace strojů.
Vydavatelství Informační centrum ČKAIT, Praha 2001, 148 str., ISBN 80-86364-61-5.
[3] Firemní literatura.
Obr. 11: Bobcat T170 s nivelační radlicí navigovaný oboustrannou laserovou nivelací
Obr. 12: Traktor Same 100.4 s nivelátorem navigovaný oboustrannou laserovou nivelací
Obr. 13: Kontrolní měření metodou RTK mmGPS
