GPS/GNSS – un pas înainte în evoluția utilajelor

Related Articles

• Micii demolatori
• Camioane articulate. Începuturi și evoluție (Partea I)
• Versatilitatea gamei Ford Trucks, de la construcții și transport până la servicii municipale

Sistemul de poziționare globală (GPS) este un sistem global de navigație prin satelit (GNSS – global navigation satellite system) care oferă date în timp real, oriunde, atât timp cât există vedere neobstrucţionată pentru cel puţin patru sateliți GPS. Sistemul funcționează independent de orice dispozitiv de recepție telefonic sau de internet, deși aceste tehnologii pot spori utilitatea informațiilor de poziționare. | Marius IANCU

De la lame la cupe
Atunci când tehnologia GPS/GNSS şi-a făcut debutul în domeniul construcţiilor, a găsit partenerii potriviţi în segmentul buldozerelor şi al autogrederelor. Graţie datelor precise furnizate prin satelit şi planurilor topografice 3D, operatorii acestor utilaje au încredere că lamele lor lucrează cu precizie de ordinul centimetrilor. A fost doar o chestiune de timp până când tehnologia GPS/GNSS a trecut și pe excavatoare. Marii producători de utilaje au făcut acest pas, iar utilizatorii lor găsesc multiple arii de aplicabilitate pentru sistemele de control, în plus faţă de beneficiile privind siguranţa (operatorului şi a maşinii deopotrivă).

La nivelul buldozerelor şi al grederelor, sistemele GPS/GNSS măsoară poziţionarea lamei prin intermediul unor antene. Aceste staţii se află poziţionate în vârful unor stâlpi, montaţi pe lamă sau la cele două extremităţi ale ei. Însă neajunsul este dat de faptul că antenele pot fi furate de pe utilaje, astfel că necesită montare şi demontare. Totuşi, noile sisteme de pe buldozere au renunţat la aceşti stâlpi, folosind unităţi de măsurare inerţială, aşa-numitele IMU, amplasate direct pe corpul utilajului (este cazul unor producători de anvergură precum Komatsu, John Deere sau Cat).

În cazul excavatoarelor, antenele receptoare sunt montate în spatele utilajului, pe contragreutate sau în apropierea acesteia, iar precizia lamei/dinţilor cupei este determinată de senzori de înclinaţie amplasaţi pe braţ, balansier şi pe cilindrii cupei, ce calibrează distanţa dintre antenă şi cupă.

Sistemele GPS/GNSS de pe excavator obțin date de poziționare RTK corectate (semnal cinetic în timp real) de la o stație de bază de pe şantier. De asemenea, operatorul introduce electronic în monitorul excavatorului o hartă digitală 3D a şantierului și fie sapă în funcţie de afișajul de pe monitor, fie setează sistemul în modul full auto (full automation mode) și lasă datele de poziționare GPS/GNSS să ghideze cupa după contururile exacte ale proiectului. Semnalul RTK acoperă o arie largă și poate fi utilizat simultan pe șantier de un număr mai mare de utilaje.

În prezent, mărci precum Caterpillar sau Komatsu oferă sisteme GPS/GNSS instalate din fabrică pe excavatoarele lor, însă companii specializate, precum Trimble, Topcon sau Leica, permit accesul la aceste sisteme tehnologice de ultimă generaţie, dar şi instalarea lor pe alte mărci de excavatoare sau pe modele mai vechi.

Siguranță si alte avantaje
Pe lângă siguranţa operatorului şi a maşinii, sistemele GPS/GNSS de pe excavatoare oferă şi alte avantaje: evitarea situaţiilor de săpare excesivă (over-digging), executarea unor săpături şi contururi mai complexe sau obţinerea unor pante/înclinaţii precise. De exemplu, datorită preciziei excavării controlate prin GPS/GNSS, nu e nevoie ca cineva să coboare în șanț pentru a măsura adâncimea și nici de personal de control la nivelul solului care să evalueze acurateţea executării operaţiilor. Adică mai puţine riscuri pentru muncitori și, în plus, două persoane disponibile pentru alte sarcini.

Ghidarea prin GPS/GNSS îşi demonstrează utilitatea şi la executarea de pante, în lucrări ample – lucrări terasiere, canale de apă sau şanţuri pentru conducte, care de regulă se întind pe lungimi de ordinul kilometrilor. Nu mai sunt necesare măsurători topografice regulate şi poţi sta liniştit pentru că pe lungimea şanţului nu vor apărea puncte neregulate (mai sus/jos). La fel şi în cazul săpării în exces (supraexcavării); cupa sapă uniform şi exact. Operatorul utilajului nu trebuie să reumple cu material acolo unde a săpat prea adânc, iar apoi să fie nevoie în șanț de un alt lucrător cu un echipament de compactare pentru a îndrepta neregularităţile. Sapi bine şi treci mai departe.

Tehnologiile evoluează şi îşi găsesc aplicabilitate la nivelul tot mai multor categorii de utilaje. Ceea ce în urmă cu două decenii presupunea eforturi însemnate, acum se face cu doar câteva atingeri ale display-ului inteligent. Era digitală aduce cu sine noi tehnologii, dispozitive inteligente, interconectare.