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DGPS-basierte Vermessungssysteme für kleine Baggerprojekte

Quelle: Internationale Baggerprüfung

Für kleine Baggerprojekte stehen jetzt preisgünstige, geleaste GPS-basierte Ortungssysteme zur Verfügung. Ein typisches System umfasst einen PC-kompatiblen Standardcomputer mit Trimble 4000-Differenzial-GPS und einer Windows-gesteuerten Software wie HYPACK.

Ein entsprechend qualifizierter Techniker kann in ein oder zwei Tagen ein Basissystem auf einem kleinen bis mittleren Bagger installieren. Sobald das System eingerichtet ist, kann eine Person mit Grundkenntnissen in elektronischen Navigationsgeräten (z. B. Loran) in weniger als zwei Tagen in der Bedienung des Systems geschult werden.

Wie bei allen elektronischen Geräten sind GPS-Systeme nicht ohne Probleme, aber ein ordnungsgemäß installiertes System sollte mindestens 90 bis 95 Prozent verfügbar sein, und dieser Durchschnitt verbessert sich ständig. Es gibt Stärken und Schwächen, und einige Projektanträge sind besser geeignet als andere.

Vorteile
Bei ordnungsgemäßer Einrichtung und Installation melden GPS-Systeme in den meisten Meeresumgebungen Positionen in Echtzeit mit Aktualisierungen von einer Sekunde, die höchstens einen Meter von der tatsächlichen Position entfernt sind. Dies ist weitaus zuverlässiger als Mikrowellen- oder physikalische Bereiche.

Die Position des Baggers oder Messerkopfs wird in Echtzeit auf Monitoren angezeigt, die an nahezu jeder wetterfesten Stelle des Baggers installiert werden können. Positionen können vom Computer selektiv protokolliert und später abgerufen werden, um den Arbeitsfortschritt zu überprüfen. Diese einzelne Funktion hat sich bei der Verfolgung von Baggeraktivitäten als von unschätzbarem Wert erwiesen. Es ist sehr einfach, ausgebaggerte Flächen zu zeichnen, den Bagger neu zu positionieren und Hindernisse zu loggen. Neben der Baggerposition kann der Monitor den Umriss des Baggergebiets, die Kanalgrenzen, die Stationierung, Untiefen und Hindernisse grafisch anzeigen.

GPS ist ein Allwettersystem. Während die Genauigkeit bei starker Wolkendecke, Schnee oder Nebel etwas verringert sein kann, ist sie so ausgelegt, dass sie unter den meisten Bedingungen mit ausreichender Genauigkeit arbeitet.

Es gibt keine physischen Markierungen, Entfernungen oder Landstationen, die gewartet, überwacht oder gewartet werden müssen (sofern Differentialkorrekturen auf öffentlichen Luftwegen verfügbar sind). Die Systemwartung ist minimal. Nach Abschluss der ersten Inbetriebnahme und Schulung kann ein typisches Projekt mit weniger als einem Serviceabruf pro Monat und einem gelegentlichen Anruf bei einem Techniker bearbeitet werden.

Vorsichtsmaßnahmen
GPS verliert an Genauigkeit oder kann fehlerhaft arbeiten, wenn Mehrwegbedingungen vorliegen. (Multipath wird verursacht, wenn Satellitensignale von großen Metalloberflächen reflektiert werden.) Multipath-Quellen in der Meeresumwelt sind große Containerkrane, Schiffe und Kraftstofftanks. In diesen Fällen sollte der Bediener den Betrieb einstellen, bis die Mehrwegquelle aus dem Bereich entfernt wurde, oder auf physische Bereiche mit eingeschränkter Verwendung zurückgreifen.

Der Bagger muss einen einigermaßen sauberen und trockenen Bereich haben, um den Computer und die Ausrüstung unterzubringen. Standardcomputer funktionieren bei extremer Hitze oder Kälte, starken Vibrationen oder Nässe nicht richtig. Umgekehrt sind robustere und wetterfestere Computer erhältlich. Sie kosten einfach mehr. (Standardsysteme sind in der Kabine eines Ellicott installiert und funktionieren gut® Markenserie 370 10 "Bagger.)

Baggerfahrer müssen im Umgang mit Computer und Software geschult sein. Während die neueren Programme „benutzerfreundlich“ sind, kann die Schulungszeit je nach Eignung des Einzelnen erheblich variieren. Im Allgemeinen sollte es eine Vollzeitkraft im Projekt geben, die über faire bis gute Computerkenntnisse verfügt.

Obwohl es sich stark von den Geräten der Vergangenheit vereinfacht hat, ist es am besten, wenn diese Systeme von Fachleuten installiert, eingerichtet und gewartet werden. Das Unternehmen, das das System mietet, sollte diesen Service zu angemessenen Kosten anbieten.

Obwohl das Gerät zuverlässig ist, kann es zu Fehlern kommen. Stellen Sie sicher, dass Sie wissen, wo Sie ein Backup-System erhalten (normalerweise von der Leasinggesellschaft).

In den letzten fünf Jahren hat CLE eine Reihe von elektronischen Ortungssystemen für Bagger und Vermessungsboote installiert. Wir haben unseren Mietpoolbestand ausschließlich auf Trimble GPS-Systeme und die Coastal Oceanographics HYPACK-Software umgestellt.

Eine kürzlich erfolgte Installation für AGM Marine für ein Ausbaggerungsprojekt in Provincetown, Massachusetts. Die Hauptversammlung verwendete einen Ellicott®  Bagger der Markenserie 370 mit begrenztem, aber ausreichendem Kabinenraum. Der Computer wurde in einem Regal an der Kabinendecke installiert, wobei der Monitor direkt darunter aufgehängt war. Das GPS und die Stromversorgung wurden in einer wasserdichten Box hinter dem Fahrersitz installiert. Ein kleiner Generator wurde zur Stromversorgung verwendet.

Der Auftrag betraf die Verbesserung des Ausbaggerns des 250 Fuß breiten Eingangskanals zum Hafen von Provincetown. Der zu baggernde Bereich war unregelmäßig geformt. CLE erstellte auf dem Computermonitor ein Bild, das die Kanalgrenzen, 50-Fuß-Offsets, 50-Fuß-Stationen und einen Umriss der genauen Bagger- und Übertiefenbereiche zeigte. Diese Anzeige machte es dem Baggeraufseher leicht, die Position des Baggers in Bezug auf die Pläne zu visualisieren und „nicht grabende“ Bereiche zu umgehen. Sobald der Bagger online war, beschränkte sich der normale Betrieb des Computers auf acht Tasten: <+> und <-> zum Vergrößern und Verkleinern, vier Pfeiltasten zum Neupositionieren des Bildschirmbilds beim Bewegen des Baggers und beim Aufzeichnen eines Durchlaufs von den Cutter, die Tasten "s" und "e" für den Beginn und das Ende des Sweeps.

Neben den offensichtlichen Vorteilen konnte der Auftragnehmer zusätzliche Vorteile erzielen, die er nicht erwartet hatte. Aufgrund der extremen Gezeiten, des Bootsverkehrs und des schlechten Wetters musste der Bagger regelmäßig von der Station entfernt werden. In jedem Fall konnte der Baggeraufseher die genaue Position des Baggers notieren, bevor er ihn bewegte, und ihn zum Zeitpunkt der Wiederaufnahme der Arbeit wieder an denselben Ort bringen. Während des Projekts stieß der Bagger auf zahlreiche Hindernisse in Form von verlassenen Liegeplätzen und Trümmern. Wieder war der Superintendent in der Lage, dem Ingenieur des Corps die Orte dieser Hindernisse genau zu melden, indem er die Koordinaten direkt vom Monitor ablas. Nach Abschluss der ersten Nachuntersuchung nach dem Baggern konnte CLE eine neue Anzeige für den Monitor bereitstellen, die jeden Bereich, der erneut ausgebaggert werden musste, genau umriss. Dies ermöglichte es dem Superintendenten, schnell und ohne Rätselraten zu jedem Ort zu gelangen.

Die Hauptversammlung hatte in der Vergangenheit Mikrowellen-Ortungssysteme eingesetzt und festgestellt, dass das GPS-Paket wesentlich kostengünstiger und zuverlässiger und benutzerfreundlicher war. Außerdem waren die Kosten für Installation, Einrichtung, Schulung und Anmietung der Ausrüstung geringer als die Kosten für die Vermessung der Positionen für die Platzierung der physischen Bereiche.

Es besteht kein Zweifel, dass die potenziellen Anwendungen von GPS für das Ausbaggern erst begonnen haben. Wenn sich Ausrüstung und Software weiter verbessern, werden diejenigen, die sie nutzen, um die Führung zu übernehmen, neue Wettbewerbsvorteile erlangen. Die Realität ist, dass die Kosten für Baggerarbeiten pro Kubikmeter weiter steigen werden, wenn sich die Umweltauflagen weiter verschärfen. Die Fähigkeit der Baggeranlage, das Ausmaß der Überbaggerung zu kontrollieren und die Zeit für die Überbaggerung zu verkürzen, wird zum entscheidenden Faktor, wer ein Projekt gewinnt oder verliert. Die genaue Positionierung des Baggers in Echtzeit ist für die Steuerung dieser beiden Faktoren von grundlegender Bedeutung.

Auszug aus der International Dredging Review

Starten Sie Ihr kleines Baggerprojekt mit Ellicott

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