1 引言

随着经济的发展，近年来国内进行大规模的城市化建设，各类建筑和基础设施的施工的数量激增，工程难度加大，质量要求提高，而且时间紧任务急，这给施工设备提出了更高的要求。作为主要施工设备的打桩机也迎来了机遇和挑战，开发适应时代和国情的高精度打桩机，就显得非常迫切了。

IG300-PD高精度北斗/GPS高精度桩机智能定位引导系统就是为此研究开发，该系统的应用可以大大提高设备的工作效率和施工的准确性，并可有效节省人力，带来可观的经济效益。

2 系统特点

1）实现实时引导定位，系统可以实时获取高精度的三维位置和方位角度信息，通过实时解算和显示对设定钻孔位置进行实时导引；

2）定位精度高，通过北斗/GNSS双天线定位定向系统，可实现对桩孔定位精度在±1厘米范围内；

3）无纸化作业，CAD图纸数据可以直接导入打桩软件，自动生成点坐标，同时完成自动校验，现场无需放样操作，直接通过本系统引导定位打桩；

4）可24小时连续工作，不受天气影响；

5）智能化操作流程，打桩过程中，可以在屏幕上直接点击需要打桩的点位，也可以直接输入桩号查找，对于打过的桩号，图形上会自动用不同颜色区分显示，当打桩机到达要打桩点附近时，该桩点会自动放大，提高辨识度和精准度，打完一个桩点会自动选择就近的桩点，也可人工选择下一个桩点；

6）系统软件自带坐标系统校准功能，一个工区第一次作业时，可直接进行现场坐标校准，无需第三方软件支持，同时还可以直接输入已有的坐标参数，如七参数等；

7）智能化报警提示，在打桩过程中实时提示打桩精度，对于精度不满足要求时，将自动提示，智能报警的精度提示可根据客户的要求进行修改；

8）可根据客户要求定制开发手机APP功能，管理者可直接在手机上了解现场的作业情况，方便客户对打桩效率、质量进行有效监控和管理；

9）卫星定位系统采用我国自主知识产权的北斗卫星系统，同时也可以接收美国的GPS，俄罗斯的GLONASS等卫星定位信息，实现多卫星系统的联合作业，提高了系统的可靠性和精确性。

3 系统原理

IG300-PD高精度北斗/GPS高精度桩机智能定位引导系统以高精度RTK技术为依托，为各类打桩机提供寻位引导和精确定位服务，系统可以实时获取高精度的三维位置和方位角度信息，通过实时解算和显示对设定钻孔位置进行实时导引和精确定位，从而达到高效、准确的现场作业。

 

4 系统组成

IG300-PD整套系统由SS300双天线定位定向接收机、GNSS接受天线、MS600基站接收机、无线电台（基站模式用）安卓平板（或安卓手机）、控制显示终端APP等构成。

 

5 系统操作

1）前期数据准备

从项目部获取控制点数据和打桩区域CAD设计图（或者桩位点坐标）。

2）架设基站

使用MS600选择固定点或随机点架设基站。

3）安装仪器

SS300主机和安卓平板安装在驾驶室内部，通过天线电缆连接外部天线。

6.上机操作

系统连接好后，操作手通过蓝牙连接SS300接收主机到安卓平板，运行控制引导显示APP。将施工桩点数据导入控制软件，在控制软件中上选择桩点，根据软件引导线提示将桩机移动到打桩点附件，上桩再调平桩机，根据屏幕中的十字瞄准图细调，控制在误差范围内下桩，再根据软件提示的送桩高度来确定打桩深度。操作手在操作熟练的情况下，微调过程在一分钟之内可以完成。

软件控制界面中左侧为接收机工作状态，显示实时坐标及桩点坐标

中间部分显示为工地桩点分布图及桩机实时位置。

右侧显示距当前桩点偏移量，送桩高度和十字瞄准器界面。

 

7 实际应用案例

以在静力压桩机的应用为例，在过去人们凭借经纬仪、全站仪及RTK等技术手段进行“人工”或“半人工”打桩定点，目前市面上的静力压桩机都是采用回转机构构成的步履式行走，纵移和横移完全破坏了之前的标记点，施工人员很难找到原来的标记点来定位，同时桩机到位后复测点位基本无法实现。之前采用经纬仪加钢尺的组合进行定点放样，这种方式前期运算量大，后期放样施工繁琐，工作效率低，强度大。

在某型静力压桩机安装了IG300-PD高精度北斗/GPS高精度桩机智能定位引导系统之后，不再需要用观测标记点来定位，系统通过实时获取和解算方位信息，引导操作手实施可靠的精准定位，大大提高了打桩效率，原来5人组一天能打25根桩，现在4个人一天可打30根桩，不论晚上或者天阴下雨都可以不间断打桩。

 

8.总结

数字化施工是工程机械行业的未来，传统的工程方式是操作人员看图纸根据自己的操作水平去使用工程机械来达到工程的效果，而未来可以转换成工程机械能够读得懂的数据，数据会控制机械操作，减少人的控制和误差。我们相信数字化施工技术未来在中国会得到广泛的应用，而且会成为一个主流。

 

 

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