Системы управления дорожно-строительными машинами от TOPCON

В последних числах мая в Москве на Ходынском поле прошла выставка «Строительная техника и технологии’ 2004». На выставке экспонировались около 250 компаний-производителей дорожно-строительной и землеройной техники, поставщиков запасных частей, ГСМ, ремонтного оборудования, различных сервисных услуг и сопутствующих материалов. Но немногие из них представляли новые технологии.
Среди таковых заметное место на выставке занимала экспозиция московской компании «ПРИН». С недавнего времени эта компания, наряду с оптико-электронным и спутниковым геодезическим оборудованием, начала поставлять на российский рынок системы управления дорожно-строительными машинами, разработанные и производимые корпорацией TOPCON. Сами системы относительно новы для отечественных производственников: в России существуют всего две компании, осуществляющие их поставки.

Понимая, что любой рассказ о возможностях автоматического или полуавтоматического управления дорожно-строительными машинами будет интересен нашим читателям, мы попросили руководителя отдела геодезического оборудования компании «ПРИН» М.В.Филиппова рассказать об особенностях новой системы и номенклатуре геодезического оборудования, представляющего интерес, в первую очередь, для шахт и карьеров.

– Михаил Викторович, не могли бы Вы вкратце пояснить назначение систем управления дорожно-строительными машинами?

– Дорожно-строительные машины, т.е. автогрейдеры, бульдозеры, скреперы, асфальтоукладчики экскаваторы и катки, оборудованные системами управления, позволяют выполнять все виды земляных и дорожно-строительных работ, включая выемку и насыпку грунта в автоматическом или полуавтоматическом режимах и в точном соответствии с проектным заданием пространственной ориентации формируемой земляной поверхности, которое в виде электронного трехмерного плана участка загружается в память их системного компьютера.

Из технологии земляных работ исключаются все операции по вынесению плана строительства на местность, в том числе разбивка и разметка участка.

Остается только привязка опорной системы координат (системы отсчета) к местной геодезической сети. И эта последняя операция выполняется, чаще всего, современными точными и высокопроизводительными средствами, например, с помощью спутниковых навигационных и геодезических систем. Существенным образом сокращается количество ошибок формирования поверхности. Нужный результат достигается за меньшее количество проходов машин, сокращаются расход горючего и снижается износ техники. Сокращается количество персонала на рабочем поле и возрастает безопасность при проведении работ. В результате резко повышается производительность труда строителей, а также, что немаловажно, культура выполнения указанных работ. Значение всего этого невозможно переоценить.

– Эти системы поставляются специализированными компаниями или устанавливаются на заводе-производителе техники?

– Некоторые, всемирно известные производители дорожно-строительных машин, такие как KOMATSU, начали выпускать свою продукцию, снабжая её системами управления уже на заводском конвейере. Системы управления могут быть смонтированы и на дорожно-строительных машинах отечественного производства, в том числе и с нашим участием.

Пользуясь случаем, предлагаю впредь «системы управления дорожно-строительными машинами» обозначать аббревиатурой «системы УДСМ» или ещё короче – «системы УСМ», т.е. системы управления строительными машинами..

– Все о чем Вы говорите, вероятно, неизбежно приведет к повышению уровня необходимой подготовки операторов таких машин и нехватке соответствующих кадров. Не рискуют ли будущие пользователи таких систем при великолепной современной технике оказаться перед лицом угрозы дефицита водителей-операторов и, следовательно, недополучения должной экономической отдачи от использования такой техники?

– Водитель-оператор дорожно-строительной машины, оборудованной такой системой, на экране электронного дисплея видит полноцветное и четкое изображение участка работ, с указанием точного значения проектной ориентации (уклона) в любой точке участка. Он может использовать эти данные, чтобы обеспечить управление вручную или включить режим автоматического управления в соответствии с проектным заданием. Важно отметить, что с одной стороны системы оказываются в полном смысле слова интеллектуальными, а значит и более сложными, а с другой – управление дорожно-строительными машинами становится более простым, доступным и для водителей-операторов с гораздо меньшим стажем и сравнительно низкой квалификацией.

– Вероятно, здесь было бы уместным упомянуть о составе систем УДСМ. Не могли бы Вы сказать коротко об этом?

– Системы УДСМ состоят из комплекса датчиков, определяющих ориентацию и параметры движения в пространстве рабочего органа строительной машины, т.е. ножа, скрепера, ковша экскаватора или катка, микропроцессорного блока управления; гидроприводов и наземного оборудования, задающего опорную систему отсчета, по отношению к которой вводятся параметры формируемой поверхности. В общем случае управление осуществляется по четырем координатам – по трем углам и высоте. Во многом такая система подобна автопилоту и автонавигатору, она осуществляет автоматическое или полуавтоматическое управление четырьмя координатами рабочего органа в зависимости от текущего положения самой машины и проектного задания.

Известны два типа систем:

Первый – с использованием двух приемников GPS. Один устанавливается неподвижно на точке с известными координатами, второй – непосредственно на машине. Измерительная информация передается с неподвижного приемника на подвижный по радиоканалу, где обрабатывается в блоке управления для получения текущих координат.

Второй тип – на базе электронного тахеометра, оснащенного сервоприводом, который непрерывно отслеживая перемещения машины, выполняет измерения, на основании которых вычисляет ее координаты и затем передает их по оптическому беспроводному каналу в систему.

В обоих случаях эта информация является основой для выработки в процессоре системы команд управления рабочим органом машины в соответствии с проектным заданием.

– Имея ввиду, что значительная доля читателей нашего журнала – горняки, занятые добычей углей, руд черных и цветных металлов открытым и подземным способами, расскажите несколько подробнее о тех геодезических приборах, которые Ваша компания предлагает геолого-маркшейдерским службам шахт и карьеров? В чем их преимущества перед традиционно применяемыми приборами? И насколько, по Вашему мнению, новая система и другие приборы будут востребованы карьерами и шахтами?

– Преимущества их, прежде всего перед отечественными, можно определить стандартными фразами:

-    качество изготовления;

-    надежность;

-    функциональные возможности.

В карьерах и шахтах для геодезических съемок объектов (точек) пространств, где невозможно «подобраться с рейкой», наиболее востребованы безотражательные лазерные приборы серии GPT-3000 производства TOPCON.

Рассмотренные нами системы, безусловно, будут востребованы угольными и рудными карьерами с крупномасштабным производством, с протяженными внутрикарьерными и внешними автодорогами, с большой глубиной и сложной трассой. В таких карьерах вопросы строгого профилирования автодорог приобретают особо важное значение, так как от их качества зависит срок службы и режим эксплуатации шин, а, стало быть, и надежность работы технологического автотранспорта.

Кроме того, нельзя сбрасывать со счетов и тот факт, что дорожная сеть инфраструктуры городов, поселков, целых районов и областей, как правило, находится под технической и технологической опекой градообразующих предприятий, к которым относятся карьеры и шахты.

– И, наконец, последний вопрос: имеются ли горнодобывающие предприятия, которые уже стали Вашими покупателями или изучают продукцию TOPCON на предмет ее приобретения?

– Среди наших покупателей – крупнейшие предприятия горнодобывающей отрасли: ОАО «Кузбассразрезуголь», ОАО «Карельский окатыш», ОАО «Алмазы России Саха», «Северная Горная Компания», «Раменский ГОК», «Лебединский ГОК» и многие другие.

– В заключение – несколько слов о самой выставке и её значении…

– Выставку следует оценить как значимую, позволяющую познакомиться как с отечественными, так и с зарубежными производителями дорожно-строительной техники и их продукцией, завязать и укрепить деловые и партнерские контакты, увидеть и представить самому производственные новинки. Это с одной стороны.

А с другой – выставка дает нашей компании возможность показать выгоды от работы с российским поставщиком систем управления дорожно-строительной техникой, т.к. экономия средств при этом для пользователей может оказаться значительной за счет обращения к созданным нами структурам поставок и технического и методического сопровождения. Свои специалисты всегда ближе, их услуги всегда быстрее и обходятся много дешевле иностранной помощи в трудных ситуациях.

Журнал "Горная Промышленность" №3 2004