Лучше один раз увидеть

 - В силу природно-климатических условий, эффективное выполнение дорожных работ возможно только с апреля по октябрь (в некоторых регионах этот период еще меньше); таким образом, выполнение работ необходимо проводить в предельно сжатые сроки; - По этой же причине на большей территории страны тяжелые условия эксплуатации дорог, что приводит к необходимости проведения круглогодичного ремонта, а это значительно увеличивает стоимость содержания дорог. Изменить ситуацию может только повышение качества выполнения строительных работ на всех этапах; - Большинство строительных работ проводится по схемам и методикам, принятым еще в прошлом веке; отсюда вытекает затруднение контроля выполнения работ, особенно, если они ведутся на разных участках. Следствием перечисленных факторов являются одновременно невозможность составления полной оперативной картины выполнения дорожно-строительного проекта и крайняя необходимость повышения производительности каждой единицы техники, занятой на отдельном участке и в дорожно-строительном комплексе в целом. Решение данных проблем лежит в плоскости применения современных технологий спутникового контроля и управления механизмами. Для автоматизации управления применяются дополнительные устройства, устанавливаемые на строительную технику (ряд производителей выпускает технику с предустановленными системами). Системы автоматизированного управления (САУ) позволяют автоматически выполнять точные манипуляции в реальном времени рабочими органами машины, и значительно повышают эффективность работы техники. Как это работает Для работы САУ необходимо шесть элементов: - Навигационные спутники (группировки ГЛОНАСС и GPS); - Наземная инфраструктура корректирующих базовых станций (в рассматриваем случае, это сеть компании «Руснавгеосеть»); - Программное обеспечение, обрабатывающее и корректирующее спутниковые данные (программный комплекс «ПИЛОТ»); - Устройства приема и передачи данных, (GPRS, Wi-Fi, GSM или в УКВ); - Техника, управляемая с помощью корректирующей информации; - Установленные на машину устройства, интегрированные с гидравликой (антенны, датчики, контроллеры, коммуникационные кабели, бортовой компьютер) для оптимизации управления техникой. Самым главным из описанных элементов является наземная инфраструктура базовых станций. Это основной элемент САУ – без сети для передачи корректирующей информации проведение высокоточных работ в реальном времени в принципе невозможно. Любые работы, которые проводятся с помощью САУ, должны находиться в зоне покрытия навигационным полем – на территории, на которой установлена наземная инфраструктура корректирующих базовых станций. Все указанные элементы, вторичны по отношению к наземной инфраструктуре. В общих чертах, САУ работает следующим образом: перед началом работ проводится геодезическая съемка объекта. С помощью полученных данных составляется проект поверхности, с указанием плановых и высотных точек. Иначе говоря, выстраивается маршрут машины и траектория движения ее рабочих органов. Проект заносится в блок управления техникой. Приемники на машине в процессе работы получают спутниковый сигнал, с помощью которого определяется местоположение с точностью около 10 метров и корректирующую поправку от сети базовых станций компании «Руснавгеосеть», которая увеличивает точность до 1 см в плане и до 2 см по высоте. Скорректированные данные поступают в блок управления. В блоке управления текущее местоположение рабочего органа сравнивается с заданным в проекте. В случае, если реальные координаты отличаются от проектных, блок управления с помощью гидравлической системы приводит рабочие органы в нужное положение. Наземные приемники, обеспечивающие работу САУ, работают с частотой 50Гц, что позволяет получить сантиметровую точность в реальном времени. В результате становится возможным высокоточное управление рабочими органами машины – отвалом можно снять слой грунта в полном соответствии с проектом. Если говорить о грейдере HBM BG-190t, масса которого составляет почти 19 тонн, а длина отвала – 366 см, становится понятным, что 1 сантиметр – очень высокая точность для такой машины. При этом показанных результатов можно добиться от любой дорожно-строительной техники, независимо от ее массы и мощности – разумеется, если она будет оборудована устройствами для приема сигналов ГЛОНАСС/GPS и необходимыми датчиками, а в зоне проведения работ будут доступны поправки в режиме RTK. В зоне покрытия навигационным полем, таким образом, становится возможным оперативный контроль любых этапов работ, причем все отклонения могут быть скорректированы непосредственно при обнаружении. С помощью программного обеспечения можно следить за всеми этапами работ в реальном времени, и корректировать действия всех задействованных в проекте машин в соответствии с требованиями момента. Сантиметровая точность в реальном времени Описанное выглядят непривычно, однако давно и успешно применяются за рубежом во многих странах Европы, в Японии, Австралии и США. Тем не менее, в способность 20-тонной машины управлять 3-метровым отвалом с сантиметровой точностью, сложно поверить. Одно дело, прочитать об этом, и совсем другое – увидеть. Оценить экономическую эффективность применения систем контроля строительства можно на следующем примере: строительстве дороги категории IБ между Москвой и Санкт-Петербургом. Длина трассы составляет примерно 700 км, ширина – в среднем 8 полос, то есть около 48 метров. Средняя стоимость 1 м2 асфальтобетонного покрытия при толщине в 10 см составляет около 2800 рублей/м2. Стоимость 1 см2 при такой площади стоит около 700 км*48 м*2800 р/10см2 * = 9,4 млрд. рублей. Стоимость 1 см2 щебневого основания = 700км *48м*150 р/10=0,5 млрд. рублей. Недостаточное (или избыточное) количество гравия (или любого другого материала) может привести к необходимости переделки работы, которая увеличит смету как минимум на 0,1 млрд. рублей. Таким образом, если при сдаче дороги в эксплуатацию будут выявлены существенные недостатки, на переделку уже готового участка дорожного полотна (в зависимости от масштаба работ) может быть затрачена сумма, на порядок превосходящая стоимость приобретение САУ, а в некоторых случаях – и превосходящая стоимость создания собственной сети базовых станций. К сожалению, в России технологии САУ строительной техникой, хотя и используются уже несколько лет, по-прежнему остаются неизвестными широкому кругу лиц, занятых в отрасли. Для популяризации применения САУ, компания «Руснавгеосеть», при содействии компании «Trimble», Казанского филиала «Mantrac-Восток» и ОАО «Татавтодор» провела под Казанью демонстрацию возможностей спутниковой навигации, позволяющих строительной технике работать с сантиметровой точностью в реальном времени. Презентация проводилась на одной из строящихся баз Пригородного филиала ОАО «Татавтодор». Для демонстрации был выбран один из грейдеров ОАО «Татавтодор» - HBM BG-190t. На грейдер было установлено оборудование вспомогательное оборудование (ГЛОНАСС/GPS антенна, различные датчики, блок управления). Навигационные поправки передавались демо-сетью компании «Руснавгеосеть» под управлением программного комплекса «ПИЛОТ». Вся аппаратура для приема сигналов ГЛОНАСС/GPS, обеспечивающая передачу поправок для работы машины в режиме RTK, была ранее установлена на грейдер. Подготовка к проведению презентации была, по сути, сведена к геодезической съемке стройплощадки для создания проекта, и настройке беспроводных соединений для передачи поправок. В качестве систем приема и передачи данных использовалось беспроводное соединение по GPRS с помощью мобильного интернета. В целом, качество и стабильность связи было приемлемым, однако, интернет может быть недоступен в малонаселенных или отдаленных от областных центров районах. Поэтому специалисты компании «Руснавгеосеть» считают, что для получения надежной беспроводной связи для получения поправок в малонаселенных или удаленных районах желательно применение радиомодемов. После настройки интернета, была проведена геодезическая съемка объекта. На поверхности были установлены сигнальные конусы, их высота также была замерена с помощью полевого комплекта. Данные съемки были внесены в Trimble Business Center для обработки, а полученная 3D-модель была загружена в блок управления грейдера. Сама презентация состояла в следующем: на 6 сигнальных конусов было установлено по теннисному мячику, еще два сигнальных конуса обозначали створ, в который должен был проехать грейдер, выполняя поворот. Как говорилось выше, поверхность площадки была довольно сложной, и мячики находились на незначительно отличающейся друг от друга высоте – это было сделано для того, чтобы наглядно продемонстрировать, как тяжелая дорожная техника проводит высокоточные манипуляции отвалом в реальном времени. Во время презентации и подготовки к ней велась видеосъемка. Всего подготовка к демонстрации заняла около 3 часов чистого времени, после чего грейдер совершил проход по заложенному в блок управления маршруту. Грейдер сбил отвалом три мячика, совершил поворот на 180°, и сбил еще три мячика, не задев конусов. Для чистоты эксперимента было выполнено еще 5 проходов грейдера. Во всех шести случаях, задача – т.е., сбивание мячиков отвалом грейдера – была выполнена успешно. Для того чтобы убедиться в способности тяжелой техники работать с сантиметровой точностью в реальном времени, достаточно просмотреть видеоролик.