Осідлати тренд: автоматизовані системи Topcon для дорожніх фрез

Найкращого результату при формуванні верхнього шару дорожнього одягу можна досягти лише тоді, коли добре підготовлено попередній. Тому під час ремонту зі фрезеруванням доцільно скористатися автоматичними системами нівелювання.

Для дорожніх фрез корпорація Topcon пропонує чотири продукти: P32 Smoothrac, 3D LPS, RD-MC, P63. Перша система двовимірна, решта – тривимірні.

Ми вже писали, що практично на все обладнання для автоматичного керування Topcon встановлено універсальне програмне забезпечення 3D-MC. Воно пристосовує системи до конкретної машини і забезпечує керування роботою гідравліки.

Купуючи обладнання, покупець одночасно отримує монтаж, навчання, технічний супровід. Ні монтаж, ні навчання додаткової оплати не потребують. Незалежно від того, де перебуває машина, на місце виїде офіційний представник компанії і встановить комплект обладнання та всі необхідні програми. Монтаж і наладка будь-якого обладнання, програмного забезпечення та навчання оператора займуть один-два дні.

Встановлюючи обладнання на тій чи іншій машині, у програмному комплексі задають її вид. І пульт керування одразу показує, які заміри треба виконати для монтажу, наприклад висоту над певною точкою, тощо. Вимірювання проходять за участю замовника, щоб за потреби працівник міг сам їх виконати. Оператору показують, пояснюють, як використовувати програмне забезпечення, як готовий проєкт перевести у зрозумілий для машини формат. Керування роботою будь-якої з систем просте і зрозуміле.

Технологія Topcon P32 для дорожньої фрези

У двовимірній системі P32 для визначення висоти робочого органу відносно дороги застосовано ультразвук. Комплекс можна під’єднати навіть до машин застарілих моделей – за аналоговою схемою. Водночас, із сучасними фрезами вона підключається через CAN-шину. 

Замовник сам обирає конфігурацію відповідно до своїх потреб. У базовій комплектації постачаються два ультразвукових датчики ST-2 і дві панелі керування – для обох сторін робочого органу. Однак, при невеликій ширині фрезерування можна обійтись й одним датчиком з однією панеллю. У комплекті P32 Plus застосовуються нові ультразвукові датчики ST-3. Значно підвищується якість нівелювання, якщо в комплекті є система усереднення – ультразвукова лижа. Замовник може вибрати лижу довжиною від 8 до 14 метрів.

Система зручна тим, що її можна встановити на дуже широкий спектр машин, обрати саме ту конфігурацію, що потрібна для конкретних умов застосування. Якщо на фрезі вже є прилади попередніх поколінь – System Four або System Five – лазерні або ультразвукові сенсори Topcon чи TSD, датчики ухилу, ними можна скористатися і не купувати нових. Тоді встановлення P32 вийде дешевше. Система забезпечить відмінну рівність та необхідну глибину фрезерування.

Тривимірні системи 

Усі системи для фрези Topcon із супутниковою навігацією можуть працювати з роботизованим тахеометром. Для цього досить зняти GPS-антену, встановити призму і робот.

Автоматична система Topcon P63 із застосуванням 3D mm GPS одночасно і супутникова, і лазерна. Супутникові приймачі отримують поправки від стаціонарної базової станції. Набір комплектується однією або двома щоглами. Друга щогла забезпечує постійну орієнтацію машини і висоту обох її сторін. Тому така комбінація доцільна при роботі з широкою фрезою.

Слід зазначити, що серце системи – приставка MC-R3. Вона в одному корпусі містить усі приймачі, передавачі та контролери. Окрім того у складі обладнання є побудовувач лазерної зони LZ-T5. Перебуваючи у такій зоні висотою 10 м, машина бере поправку від побудовувача і приводить робочий орган до заданої проєктом висоти з міліметровою точністю. На відстані 125 мм похибка не перевищує 5 мм, а на дистанції 300 м – 1 см. Навіть у туман або при перешкодах між лазерним нівеліром і фрезою машина може не зупинятись. 

При керуванні асфальтоукладачем та дорожньою фрезою велику користь можуть дати результати сканування дороги за допомогою лазерного обладнання RD-M1. Технологія Topcon SmootRide об’єднує функціонування цих машин в один потік і забезпечує найкращий результат. Маючи дані сканування і проєкт, машина не повторюватиме існуючий профіль поверхні, а допоможе його виправити. 

Після того, як оператор введе на панелі керування глибину фрезерування, електроніка покаже на карті, де поверхня зніматиметься, а де рівень і без того нижчий. Обрахує, скільки на ділянці буде знято тон матеріалу. Можна підібрати оптимальну глибину фрезерування, щоб не вивозити більше, ніж треба. Тобто оптимізувати обсяги робіт та витрати матеріалів, якщо цього не було у тендерній документації.

Також слід наголосити, що при роботі систем, заснованих на GPS для кількох машин – фрез, бульдозерів, укладачів, тощо, досить однієї базової станції. На рівнині вона дає поправки на відстані до 15 км. При перепадах рельєфу, в зоні нещільної забудови впевнений радіус дії – 8 км. Робота оснащеної GPS техніки не залежить від погоди чи видимості з базою. Комплект P63 коштує 2,5-3 млн грн. 

RD-MC – одна з найбільш технічно розвинених тривимірних систем Topcon. Вона складається з п’яти елементів. 

Для позиціювання послуговуються супутниковою навігацією. Положення робочого органу щодо існуючої поверхні дороги визначають за допомогою ультразвукових датчиків, які розташовані по обидві сторони машини. 

Так само, як і в 3D mm GPS, є технологія SmootRide. Тобто машина може виправляти профіль полотна, обрати оптимальну глибину фрезерування та оптимізувати кількість матеріалу, що належить зняти.

Повний комплект RD-MC коштує близько 2 млн грн. Але якщо на машині вже є датчик нахилу фрези, новий можна не купувати. Це здешевлює новий набір обладнання.  Систему можна швидко перевстановити з однієї машини на іншу, наприклад з Wirtgen – на Vogele. Додаткове налаштування не потрібне. Досить мати відповідний комплект кабелів за 200-300 тис. грн.

Автоматика 3D LPS виконана на базі роботизованого електронного тахеометра. Прилад безперервно стежить за круговою призмою на спеціальній вібростійкій щоглі машини. 20 разів на секунду він визначає та передає на бортовий комп’ютер машини координати призми. За допомогою цих даних електроніка обчислює поточне положення робочого інструменту, подає команди гідравліці для корекції.

Система досить чутлива до умов використання. На плані будівництва обов’язково слід мати точки з точно визначеними координатами: на них встановлюється тахеометр. При достатній видимості відстань між тахеометром і фрезою не повинна перевищувати 400 м. Тобто необхідно забезпечити високу густоту опорних точок. Коли навіть на короткий час видимість між призмою і тахеометром перекривається, скажімо, проїжджає автомобіль, техніку зупиняють, щоб прилад знову “захопив” дзеркало. 3D LPS не функціонує в дощ або туман. Окрім того, поблизу від фрези, обладнаної системою 3D LPS не можна працювати віброкотками – компенсатор не встигає справлятися з впливом вібрації. 

Серед переваг 3D LPS – висока точність, менше ніж 1 см. До того ж можна фрезерувати у закритих місцях – тунелях, при щільній висотній забудові, тобто там, де не підходить 3D mm GPS. У системі також є технологія Topcon SmootRide, яка оптимізує та узгоджує роботу технологічного ланцюга машин та оптимізує витрати. 

Про вартість останніх двох систем керування слід сказати окремо. Адже у 3D LPS застосовується роботизований тахеометр вартістю близько 800 тис. грн, а решта обладнання коштує дешевше, ніж для RD-MC. Тому різниця не дуже велика. Комплект на базі тахеометра коштує близько 1,5 млн грн, а на базі GPS – 1,7 млн грн.

Серед спільних переваг обладнання Topcon – наскрізна ідея оптимізації витрат. Вона втілена у технології Topcon SmootRide – комплексі автоматичних робіт з відновлення дорожнього полотна.