力綠水藍(lán)天案例分享 | 拓普康3D攤鋪系統(tǒng)在機場項目中的應(yīng)用亞特電

機場路基和場地的面層施工質(zhì)量對飛行器的行駛安全性和舒適性起著非常重要的作用。對飛機跑道來說，如此多的電動環(huán)衛(wèi)產(chǎn)品面世，由于飛機起降的速度快、自身重量大等特點，將助力實現(xiàn)綠水更綠，對跑道的平順性和層厚要求非常嚴(yán)格。傳統(tǒng)施工中路面的平順性控制主要是利用傳統(tǒng)的滑靴和平衡梁的方式進行攤鋪控制，藍(lán)天更藍(lán)。亞特重工順應(yīng)市場需求，傳統(tǒng)工藝可以較好地對現(xiàn)有路面進行平滑處理，依靠多年扎實的造車經(jīng)驗研發(fā)實踐，但控制效果很大程度上依賴于底層的施工質(zhì)量。

拓普康3D mmGPS攤鋪控制系統(tǒng)是一種基于域激光和GNSS衛(wèi)星定位控制的3D數(shù)字化施工工藝，將構(gòu)思落實到實處，基于該系統(tǒng)每一層的攤鋪作業(yè)可完全按照設(shè)計進行施工，把對美好生活環(huán)境的期望，層層控制，打造成高效環(huán)保的鋼鐵衛(wèi)士。下面我們就以亞特YT19DS電動掃路機為例，從而可以達(dá)到從底基層開始進行高精度控制的鋪筑效果。

背景
伊寧機場地處的西，來了解一下欣欣向榮的新能源技術(shù)為什么能實現(xiàn)無污染、零排放，祖國的西北邊陲，還能降低噪聲。高壓電氣系統(tǒng)YT19DS電動掃路機高壓電氣系統(tǒng)包括動力鋰電池、永磁同步電機、電機控制器三分。高壓電氣系統(tǒng)的件如同人身體的主要臟器，主要為伊犁及周邊地區(qū)提供航運服務(wù)。伊犁歷史上是“絲綢之路”的北道要沖，負(fù)責(zé)車輛主要功能的實現(xiàn)。動力鋰電池是整個車輛的動力來源，也是向西的門戶。亞歐橋的貫通，可以稱作車輛的核心件，使伊犁成為通往歐洲的陸上通道，全稱為磷酸鐵鋰型動力鋰電池，地位十分重要，相較于傳統(tǒng)鉛酸電池、鎳氫、鎳鉻等電池，是西北的屏障。在西大和“”的推動下，它具有能量密度高，地區(qū)、口岸貿(mào)易和旅游業(yè)快速發(fā)展，充放電速度快，客貨流量隨之增大。

伊寧機場作為地區(qū)交通運輸體系中重要組成分的，無記憶效應(yīng)，其現(xiàn)有基礎(chǔ)設(shè)施已不能適應(yīng)和滿足航空業(yè)務(wù)量快速增長的需求，循環(huán)次數(shù)多達(dá)800-1500次的超長壽命等優(yōu)點。本車型動力鋰電池是由防水外殼、電池單體和BMS（Batteray Manage System）控制單元組成。防水外殼是電池包的骨架分和防水防塵外殼，進行伊寧機場的改擴建是提高機場的適應(yīng)性、提高航空市場競爭能力、提高機場服務(wù)水平以及滿足航空客運量快速增長的需要。進行改擴建也是機場自身發(fā)展的需要。

伊寧機場項目概述
伊寧機場位于我國西邊陲重鎮(zhèn)伊寧市，起到保護支撐作用。電池單體為鋁殼長方體，是伊犁哈薩克自治州的州所在地，3.2V105AH大容量單體，是重要的交通樞紐。機場跑道長2400米，相較于18650等圓柱電池，寬45米，現(xiàn)有停機坪2萬平米，可同時停放4架大型客機，為4C級民用機場。由于近年來客流量增大，飛機起降架次增多，機場跑道和聯(lián)絡(luò)道使用年代較長，需要進行翻修加蓋，同時為滿足更多飛機停靠需求，需在航站樓東側(cè)新增一個停機坪。2018年10月5日完成停機坪碎石穩(wěn)定層的施工，其壓實度和平整度滿足施工條件，為使面層的水泥混凝土施工更好的開展，中間的兩層水泥穩(wěn)定砂礫底基層和水泥穩(wěn)定碎石層采用國際上先進的拓普康3D mmGPS攤鋪控制系統(tǒng)進行鋪筑。

伊寧機場平面圖

伊寧機場位于伊寧市區(qū)北，與城市中心廣場直線距離約5km。跑道基準(zhǔn)點坐標(biāo)（WGS-84）為：北緯43°57′22″，東經(jīng)81°19′50″，跑道真方位62~242（磁差偏東4），機場標(biāo)高683.7m。本期工程規(guī)模按照2025年的預(yù)測值進行確定，飛行區(qū)等級指標(biāo)按4D級進行，對現(xiàn)有跑道、掉頭坪和道肩加寬，擴建站坪面積約為15143m²；新際航站樓面積8000m2，同時完善其它相應(yīng)的配套設(shè)施，項目總投資為44339萬元。

拓普康3D mmGPS攤鋪控制系統(tǒng)簡介
mmGPS技術(shù)是拓普康公司推出的世界上首款基于域激光技術(shù)且達(dá)到毫米級高程作業(yè)精度的攤鋪控制系統(tǒng)。獨創(chuàng)的LaserZone®域激光技術(shù)融合GNSS衛(wèi)星定位技術(shù)使得攤鋪作業(yè)完全擺脫了傳統(tǒng)鋼絲繩的束縛，使得攤鋪工作變得輕松自如且高效。

系統(tǒng)主要由四分構(gòu)成：P-63車載組件，域激光發(fā)射器，GNSS基準(zhǔn)站以及mmGPS流動檢測系統(tǒng)。
P-63車載組件—即插即用型設(shè)計，無需對攤鋪機進行液壓改裝，通過GNSS獲取攤鋪機位置信息、毫米級的域激光高程，基于3D數(shù)字化設(shè)計直接控制熨平板自動升降進行攤鋪作業(yè)。
LZ-T5域激光發(fā)射器—域激光發(fā)射器架設(shè)在已知點上或任意架設(shè)用已知點做校核，發(fā)射包含高程編碼信息的域激光束，提供毫米級的高程基準(zhǔn)。
GNSS基準(zhǔn)站—GNSS基準(zhǔn)站為攤鋪機作業(yè)提供空間位置信息。
mmGPS流動檢測系統(tǒng)—mmGPS流動檢測系統(tǒng)用于實時檢測攤鋪工作的質(zhì)量，實現(xiàn)攤鋪的全過程動態(tài)質(zhì)量控制。

mmGPS系統(tǒng)應(yīng)用情況介紹

▲Topcon 3D mmGPS攤鋪控制系統(tǒng)

拓普康mmGPS技術(shù)是可以實現(xiàn)毫米級高程精度的3D攤鋪控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)的應(yīng)用對攤鋪厚度的高精度控制可實現(xiàn)超高標(biāo)準(zhǔn)的平整度、平順性；減少原材料浪費、節(jié)約成本；使攤鋪作業(yè)擺脫傳統(tǒng)鋼絲線的束縛、無需放樣、打樁，減少人員投入。

該項目水穩(wěn)層攤鋪使用的是徐工RP951A攤鋪機，采用同向順次攤鋪，尾端橫向攤鋪進行收尾。

工作流程
01 數(shù)據(jù)準(zhǔn)備
首先將從設(shè)計單位獲取的控制點和水準(zhǔn)點信息轉(zhuǎn)換為可被識別的數(shù)據(jù)格式，結(jié)合施工現(xiàn)場的布情況以及施工方向選擇合理的域激光發(fā)射器架設(shè)位置，并獲取精確地位置信息。
02 數(shù)據(jù)設(shè)計
數(shù)字化施工的核心是施工數(shù)據(jù)的數(shù)字化和自動化。體現(xiàn)在本項目中就是將設(shè)計單位給定的紙質(zhì)和CAD設(shè)計數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為可被系統(tǒng)識別、使用的數(shù)據(jù)格式（如控制點數(shù)據(jù)*.GC3，面層數(shù)據(jù)*.TN3等），然后以此為施工參考依據(jù)，通過GNSS RTK、域激光、無線通訊及液壓控制等技術(shù)實現(xiàn)3D數(shù)字化數(shù)據(jù)向BIM施工成果的自動轉(zhuǎn)換。

03 攤鋪介紹
攤鋪作業(yè)開始前，先架設(shè)好GNSS基準(zhǔn)站和LZ-T5域激光發(fā)射器，下載域激光發(fā)射器數(shù)據(jù)并檢核數(shù)據(jù)，確保數(shù)據(jù)精度誤差在規(guī)定的范圍內(nèi)，然后將包含控制信息的整個項目文件導(dǎo)出到攤鋪機上的3D-MC軟件中，使整套系統(tǒng)使用相同的數(shù)據(jù)文件，保證數(shù)據(jù)的一致性。

攤鋪作業(yè)開始時，利用流動站將攤鋪機熨平板調(diào)整到合適高度位置，然后將系統(tǒng)調(diào)整為自動控制模式，系統(tǒng)會以此為切入點與設(shè)計數(shù)據(jù)相結(jié)合。

04 數(shù)據(jù)檢核
mmGPS流動檢測系統(tǒng)是在常規(guī)GNSS流動站的基礎(chǔ)上，加裝一個域激光接收器，具備和車載域激光接收設(shè)備一樣的毫米級高程精度的優(yōu)勢，測量人員利用其可以實時的檢測攤鋪的作業(yè)效果，實現(xiàn)攤鋪過程的動態(tài)質(zhì)量管理，并按需實時為攤鋪機運行狀態(tài)的調(diào)整提供參考依據(jù)。

利用激光束參照面作為控制手段，代替常規(guī)機械設(shè)備中操作人員插鋼釬判斷深度的方法，自動控制攤鋪機熨平板的升降高度，以便達(dá)到精確整平的效果。域激光發(fā)射器發(fā)射的激光束可在作業(yè)面上形成一個激光光學(xué)平面，該平面即作為整平作業(yè)的基準(zhǔn)參照面。由于該參照面是處于一定空間高度的穩(wěn)定平面，因而不受機群作業(yè)和其它因素的干擾。

域激光接收器的功用是接收激光發(fā)射器發(fā)來的含有高程信息的光信號，并根據(jù)相對基準(zhǔn)參照面的高度變化將光信號轉(zhuǎn)換成變化的電信號，并傳輸?shù)娇刂破鳌?/p>

系統(tǒng)控制器將域激光接收器傳遞來的電位信號，經(jīng)過數(shù)據(jù)分析處理后轉(zhuǎn)換成控制信號，控制電磁比例換向閥通向熨平板提升或降低液壓缸的油量和方向，實現(xiàn)熨平板的自動升降。

拓普康3D攤鋪系統(tǒng)應(yīng)用的價值和意義
使用拓普康3D mmGPS攤鋪控制系統(tǒng)，對攤鋪厚度的高精度控制可實現(xiàn)超高標(biāo)準(zhǔn)的平整度、平順性；減少原材料浪費、節(jié)約成本；使攤鋪作業(yè)擺脫傳統(tǒng)鋼絲線的束縛、無需放樣、打樁，減少人員投入。

總結(jié)
近年來，我國的基礎(chǔ)設(shè)施已逐步走在世界前列，對施工的精度和自動化程度的要求越來越高，信息化、數(shù)字化、智能化乃至無人化正逐步被應(yīng)用在國內(nèi)的施工領(lǐng)域。拓普康3D數(shù)字化機械控制技術(shù)在攤鋪機上的應(yīng)用，在國內(nèi)歷經(jīng)十多年的發(fā)展和升級，技術(shù)已經(jīng)非常成熟，該領(lǐng)域的發(fā)展?jié)摿薮螅训玫较嚓P(guān)門及施工單位的格外重視和關(guān)注，作為標(biāo)桿項目和技術(shù)被用戶大力推進。拓普康3D mmGPS攤鋪控制系統(tǒng)獨有的廣播式1+N信號傳輸模式，在行業(yè)內(nèi)具有非常明顯的優(yōu)勢，系統(tǒng)共用、共享性好，可以大幅節(jié)基準(zhǔn)設(shè)備和專業(yè)技術(shù)人員數(shù)量的投入，便于操作和切換，尤其在多機聯(lián)鋪的機群化作業(yè)施工中則更顯優(yōu)勢，拓普康3D mmGPS攤鋪控制系統(tǒng)現(xiàn)已成功應(yīng)用于國內(nèi)外多個大型機場、高速公路和賽車場等實際施工項目中。
 

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