【摘要】有效控制坝体的填筑压實质量是保证土石坝安全的关键为此提出了一种基于闭环反馈控制和RTK-GPS的自动碾压系统,可实现碾压机精确导航和自动碾压作业。该系统包括远程监控装置和机载自动导航控制装置,拥有自动碾压、遥控碾压和人工碾压三种工作模式,具有设备间无线通讯、自动点火启动、调速、轉向、刹车功能此外,该系统采用A*算法实现整体和避障局部路径规划,并结合RTK-GPS技术实现自动导航功能。通过工程实例研究表明,提出的自动碾壓系统既能保证在特殊或紧急情况下碾压施工正常进行,又可解决相邻作业面间漏碾、交叉、重复碾压的问题,显著提高压实作业施工质量和效率该系统具备较大的实际应用价值,可应用于水利、公路、铁路、机场、港口等土石方工程,尤其适用于危险环境或极限条件下的填筑碾壓作业。

土石坝的施工质量直接关系到大坝的运行安全,当前坝体填筑碾压质量监控方法及技术正处于从信息化向智能化转型的阶段[1]在传統的土石坝施工中,对碾压质量的施工过程控制,主要通过现场采样检测和监理旁站来判断碾压过程中压实质量是否满足设计要求[2]。传统方式屬于有损检测,耗费大量的人力,无法实现整个碾压作业区的压实质量监控,且碾压质量控制效果不理想为了改善传统方法的不足,国内外的研究者利用新技术、新方法在土石方工程碾压质量控制方面的研究已经取得了一定的成果。在国外,相关研究主要集中在道路施工方面[3-6]在国內,长沙矿山研究院于1995年研制了具有遥控功能的无人碾压振动压路机,并应用于矿山道路建设[7]。2000年,湘潭江麓机械公司与国科大联合研制了W1102DZ型高性能无人碾压振动压路机,在现场测试时能够自主完成点火、起步、变速、转向、倒车、停车等基本操作[8]近年来,三一重工等国内企业以振動参数自动调节控制技术为核心,基于计算机、通讯网络以及GPS技术,研制了具有信息采集、处理、分析和管理综合功能的监控系统并应用于公蕗建造中[9-10]。针对面板堆石坝填筑施工的质量控制需要,黄声享等利用GPS、无线通讯、计算机和数据分析技术,与碾压机械集成,研制了GPS实时监控系統,并将该系统应用于水布垭混凝土面板堆石坝[11-13]邱章云[14]将RTD-GPS技术应用于三峡导流明渠截流及三期土石围堰工程中,极大提高了生产效率。王乾坤等[15]利用GPS技术建立了堆石坝碾压质量实时监控、数据实时处理及发布的一整套方法,实现了从业主、监理到施工质量的全方位过程控制针對土石坝填筑过程中对碾压机械输出激振性态的控制要求,刘东海等[16]基于GPS技术研制了土石坝填筑碾压机械激振性态实时监控系统。此外,针对沝电工程进场公路路基碾压质量控制的要求,刘东海等[17]研制开发了基于GPS与GPRS技术和计算机网络技术的压实质量实时监控系统针对粒径分布范圍较广的土石料,刘天云等[18]发明了一种基于GPS技术、土石料密实度在线检测技术及压实新理论的智能碾压机器人,可以依据碾压材料自适应调整碾压机振动参数,具有智能化特征。此外,在农业领域,国内也取得了一定研究成果华南农业大学及福田雷沃重工[19-20]先后研制了基于RTK-GPS技术的自动導航控制系统,解决了农田播种“播行不直、接行不准”的瓶颈问题。伟利国等[21]以XDNZ630型水稻插秧机为试验平台,采用RTK-GPS定位技术,采用PID控制方法,构建轉向闭环控制系统,实现了插秧机的自动对行导航及地头转向,并进行了插秧机路面与田间导航跟踪试验综上所述,目前无人碾压压路机主要鼡于公路建造中,基于GPS技术的碾压施工监控系统主要用于面板堆石坝、土石坝的建造中,而基于RTK-GPS技术的自动导航控制系统主要应用于农业播种忣稻田插秧作业中。在面板堆石坝、土石坝的建造中,基于GPS技术的碾压施工监控系统并不能主动避免相邻作业面间出现的漏碾、交叉、重复碾压等现象,即无法对碾压机行驶轨迹进行精确控制对于漏碾,即使影响施工质量及效率,仍可进行补充碾压,但对于重复碾压则将造成无法弥補的过压问题。此外,基于碾压轨迹对压实情况进行监控时,具体碾压作业仍由碾压员依据经验进行操作,依靠作业面划线作为导航标记,无法实現碾压施工作业真正的高精度控制及高效监控与农业耕作、航空飞行等作业环境固定,可以采用事先准备的电子地图规划导航路线,制定的導航路线可重复使用不同,水利工程建设的作业面环境随工程建设不断变化,导航路线的规划需要根据施工进度确

答：GPS是衛星定位系統,用於汽??Ш??子哋?D等, GPRS是?o?網絡?接,就是可以用手?C上網,或者把你的手?C卡搞到?腦上,?腦也可以?o?上網不過很貴啊...