隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，近年來國內(nèi)進(jìn)行大規(guī)模的城市化建設(shè)，各類建筑和基礎(chǔ)設(shè)施的施工的數(shù)量激增，工程難度加大，質(zhì)量要求提高，而且時(shí)間緊任務(wù)急，這給施工設(shè)備提出了更高的要求。作為主要施工設(shè)備的打樁機(jī)也迎來了機(jī)遇和挑戰(zhàn)，開發(fā)適應(yīng)時(shí)代和國情的高精度打樁機(jī)，就顯得非常迫切了。

杭州長杰科技GNSS打樁定位系統(tǒng)就是為此研究開發(fā)，該系統(tǒng)的應(yīng)用可以大大提高設(shè)備的工作效率和施工的準(zhǔn)確性，并可有效節(jié)省人力，帶來可觀的經(jīng)濟(jì)效益。

1、GNSS打樁定位系統(tǒng) 系統(tǒng)特點(diǎn)

1）實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)引導(dǎo)定位，系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)獲取高精度的三維位置和方位角度信息，通過實(shí)時(shí)解算和顯示對設(shè)定鉆孔位置進(jìn)行實(shí)時(shí)導(dǎo)引；

2）定位精度高，通過北斗/GNSS雙天線定位定向系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)對樁孔定位精度在±1厘米范圍內(nèi)；

3）無紙化作業(yè)，CAD圖紙數(shù)據(jù)可以直接導(dǎo)入打樁軟件，自動生成點(diǎn)坐標(biāo)，同時(shí)完成自動校驗(yàn)，現(xiàn)場無需放樣操作，直接通過本系統(tǒng)引導(dǎo)定位打樁；

4）可24小時(shí)連續(xù)工作，不受天氣影響；

5）智能化操作流程，打樁過程中，可以在屏幕上直接點(diǎn)擊需要打樁的點(diǎn)位，也可以直接輸入樁號查找，對于打過的樁號，圖形上會自動用不同顏色區(qū)分顯示，當(dāng)打樁機(jī)到達(dá)要打樁點(diǎn)附近時(shí)，該樁點(diǎn)會自動放大，提高辨識度和精準(zhǔn)度，打完一個樁點(diǎn)會自動選擇就近的樁點(diǎn)，也可人工選擇下一個樁點(diǎn)；

6）系統(tǒng)軟件自帶坐標(biāo)系統(tǒng)校準(zhǔn)功能，一個工區(qū)第一次作業(yè)時(shí)，可直接進(jìn)行現(xiàn)場坐標(biāo)校準(zhǔn)，無需第三方軟件支持，同時(shí)還可以直接輸入已有的坐標(biāo)參數(shù)，如七參數(shù)等；

7）智能化報(bào)警提示，在打樁過程中實(shí)時(shí)提示打樁精度，對于精度不滿足要求時(shí)，將自動提示，智能報(bào)警的精度提示可根據(jù)客戶的要求進(jìn)行修改；

8）可根據(jù)客戶要求定制開發(fā)手機(jī)APP功能，管理者可直接在手機(jī)上了解現(xiàn)場的作業(yè)情況，方便客戶對打樁效率、質(zhì)量進(jìn)行有效監(jiān)控和管理；

9）衛(wèi)星定位系統(tǒng)采用我國自主知識產(chǎn)權(quán)的北斗衛(wèi)星系統(tǒng)，同時(shí)也可以接收美國的GPS，俄羅斯的GLONASS等衛(wèi)星定位信息，實(shí)現(xiàn)多衛(wèi)星系統(tǒng)的聯(lián)合作業(yè)，提高了系統(tǒng)的可靠性和精確性。

2 、GNSS打樁定位系統(tǒng) 系統(tǒng)原理

高精度北斗/GPS高精度樁機(jī)智能定位引導(dǎo)系統(tǒng)以高精度RTK技術(shù)為依托，為各類打樁機(jī)提供尋位引導(dǎo)和精確定位服務(wù)，系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)獲取高精度的三維位置和方位角度信息，通過實(shí)時(shí)解算和顯示對設(shè)定鉆孔位置進(jìn)行實(shí)時(shí)導(dǎo)引和精確定位，從而達(dá)到高效、準(zhǔn)確的現(xiàn)場作業(yè)。

3 、GNSS打樁定位系統(tǒng) 系統(tǒng)組成

整套系統(tǒng)由SS300雙天線定位定向接收機(jī)、GNSS接受天線、MS600基站接收機(jī)、無線電臺（基站模式用）安卓平板（或安卓手機(jī)）、控制顯示終端APP等構(gòu)成。

4、GNSS打樁定位系統(tǒng) 系統(tǒng)操作

1）前期數(shù)據(jù)準(zhǔn)備

從項(xiàng)目部獲取控制點(diǎn)數(shù)據(jù)和打樁區(qū)域CAD設(shè)計(jì)圖（或者樁位點(diǎn)坐標(biāo)）。

2）架設(shè)基站

使用MS600選擇固定點(diǎn)或隨機(jī)點(diǎn)架設(shè)基站。

3）安裝儀器

主機(jī)和安卓平板安裝在駕駛室內(nèi)部，通過天線電纜連接外部天線。

5、上機(jī)操作

系統(tǒng)連接好后，操作手通過藍(lán)牙連接SS300接收主機(jī)到安卓平板，運(yùn)行控制引導(dǎo)顯示APP。將施工樁點(diǎn)數(shù)據(jù)導(dǎo)入控制軟件，在控制軟件中上選擇樁點(diǎn)，根據(jù)軟件引導(dǎo)線提示將樁機(jī)移動到打樁點(diǎn)附件，上樁再調(diào)平樁機(jī)，根據(jù)屏幕中的十字瞄準(zhǔn)圖細(xì)調(diào)，控制在誤差范圍內(nèi)下樁，再根據(jù)軟件提示的送樁高度來確定打樁深度。操作手在操作熟練的情況下，微調(diào)過程在一分鐘之內(nèi)可以完成。

軟件控制界面中左側(cè)為接收機(jī)工作狀態(tài)，顯示實(shí)時(shí)坐標(biāo)及樁點(diǎn)坐標(biāo)。

中間部分顯示為工地樁點(diǎn)分布圖及樁機(jī)實(shí)時(shí)位置。

右側(cè)顯示距當(dāng)前樁點(diǎn)偏移量，送樁高度和十字瞄準(zhǔn)器界面。

6、實(shí)際應(yīng)用案例

以在靜力壓樁機(jī)的應(yīng)用為例，在過去人們憑借經(jīng)緯儀、全站儀及RTK等技術(shù)手段進(jìn)行“人工”或“半人工”打樁定點(diǎn)，目前市面上的靜力壓樁機(jī)都是采用回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)構(gòu)成的步履式行走，縱移和橫移完全破壞了之前的標(biāo)記點(diǎn)，施工人員很難找到原來的標(biāo)記點(diǎn)來定位，同時(shí)樁機(jī)到位后復(fù)測點(diǎn)位基本無法實(shí)現(xiàn)。之前采用經(jīng)緯儀加鋼尺的組合進(jìn)行定點(diǎn)放樣，這種方式前期運(yùn)算量大，后期放樣施工繁瑣，工作效率低，強(qiáng)度大。

在某型靜力壓樁機(jī)安裝了IG300-PD高精度北斗/GPS高精度樁機(jī)智能定位引導(dǎo)系統(tǒng)之后，不再需要用觀測標(biāo)記點(diǎn)來定位，系統(tǒng)通過實(shí)時(shí)獲取和解算方位信息，引導(dǎo)操作手實(shí)施可靠的精準(zhǔn)定位，大大提高了打樁效率，原來5人組一天能打25根樁，現(xiàn)在4個人一天可打30根樁，不論晚上或者天陰下雨都可以不間斷打樁。

7、總結(jié)

數(shù)字化施工是工程機(jī)械行業(yè)的未來，傳統(tǒng)的工程方式是操作人員看圖紙根據(jù)自己的操作水平去使用工程機(jī)械來達(dá)到工程的效果，而未來可以轉(zhuǎn)換成工程機(jī)械能夠讀得懂的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)會控制機(jī)械操作，減少人的控制和誤差。我們相信數(shù)字化施工技術(shù)未來在中國會得到廣泛的應(yīng)用，而且會成為一個主流。