工程机械控制系统

平地机
平地机是土方工程中用于整形和平整 作业的主要机械，广泛用于公路、机场 平地机等大面积的地面平整作业。平地 机之所以有广泛的辅助作业能力，是由 于它的刮土板能在空间完成6度运动。 它们可以单独进行，也可以组合进行。 平地机在路基施工中，能为路基提供足 够的强度和稳定性。它在路基施工中的 主要方法有平地作业、刷坡作业、填筑 路堤。
平地机是一种高速、高效、高精度和多用途的土方工程机械。它可以完成公路重要 内容场、农田等大面积的地面平整和挖沟、刮坡、推土、排雪、疏松、压实、布料、 拌和、助装和开荒等工作。是国防工程、矿山建设、道路修筑、水利建设和农田改良 等施工中的重要设备。公路路基，是路面的基础，是公路工程的重要组成部分。路基 承受由路面传来的交通荷载，是路面的支承结构物，它必须具有足够的强度、稳定性 和耐久性。根据地形的不同，公路路基一般采用路堤和路堑两种形式。
GCS900 ——GPS 3D 控制系统，精确施工高程可达3cm,水平2cm。
推土机控制系统
GCS400
GCS900
GCS300
备注：Trimble网站已将GCS300,400归 为construction Discontinued Products, 意思是将不在对该两系列产品进行更新 和升级，表明了GCS900将作为控制系统 的主推系统。
挖掘机引导系统现场照片
挖掘机引导系统现场施工视频
推土机
推土机是一种在拖拉机前面装推土 铲装载的筑路机械，用于推土、平整 建筑场地等。例如在道路建设施工中， 推土机可以完成路基基底的处理，路 侧取土横向添建筑高度不大于1米的路 堤，沿道路中心线向铲挖转移，运土 壤的路基挖填工程，依山取土修筑半 堤半堑的路基。此外，推土机还可以 用于平整场地，堆积松散材料，清除 作业地段内的障碍物等。 推土机在土方作业中是非常重要的施工机械，但在实际应用中存在很多问题。
如传统施工全凭借操作员经验和测量人员配合，劳动强度大，高程和平整度精度 容易受情绪影响而波动。效率低、消耗大，总体经济效益差等问题。
控制的关键
铲刀的定位
定位的方式
GPS 定位
激光 定位
系统名称
GCS900
GCS300
GCS400
推土机1D引导
系统
注：若最终完成面为水平面、单坡面或复合面时，建议向用户推荐推
使用相同的总线，具有可升级性
性能逐步升级，价格不断提升
GCS500——平地机半自动操作横向坡度控制系统。 GCS600——平地机横向坡度和纵向高程全自动操作控制系统。 GCS900 ——GPS 3D 控制系统，精确施工高程可达3cm,水平2cm。
平地机控制系统
Gቤተ መጻሕፍቲ ባይዱS600
GCS900
GCS500
备注：Trimble网站已将GCS500,600归 为construction Discontinued Products, 意思是将不在对该两系列产品进行更新 和升级。
GCS900——系统组件图
控制箱 CB430 GPS接收 机 MS990
光棒 LB400 角度传感 器AS450 倾斜/俯仰传感 器AS460
电台 SNR410
GCS900
系统特点
时实的图形和检查 多个显示界面 当前数据实时显示 防止工作区域内的欠挖或漏挖 3D导引
选择水平定线 选择铲斗一侧作为水平导引 设置水平偏移 具有分屏功能 光棒LED指示─表明了挖深/回填信息 ，或水平导引信息 无线数据通信 减少场地检查,更新机械数据文件 时实的机械工作分析
GCS900 3D 使用相同的总线，具有可升级性
性能逐步升级，价格不断提升
GCS300——推土铲单激光接收器高程控制或倾角控制系统。适于推土 机土方施工工程。精确施工高程可达到2cm。 GCS400——推土铲双激光接收器高程控制或高程 + 倾角控制系统。适 于推土机土方施工工程。精确施工高程可达到2cm。
压路机
压路机在工程机械中属于道路设备的范畴， 广泛用于高等级公路、铁路、机场跑道、大坝、 体育场等大型工程项目的填方压实作业，可以 碾压沙性、半粘性及粘性土壤、路基稳定土及 沥青混凝土路面层。 目前在压路机作业过程中，主要依赖机手的 操作经验，所以容易造成漏压、过压的情况， 压实质量难以得到保证。而且事后的地质勘察 点和密实度抽检点间距大，无法检测地下潜在 的空洞—质量漏洞无法发现。 CCS900压实智能引导系统，是第一个为承包商提供表面材料压实信息以达到设计 值的卫星定位解决方案系统，并可同时检测已修整的坡度，并采用先进的天宝卫星 定位传感器和强大的天宝GCS900机械控制系统软件。
挖掘机
显示引导
推土机
钻机
天宝机械 控制系统
平地机
自动控制
推土机 摊铺机
过程记录
压路机
挖掘机
挖掘机，又称挖掘机械，是用铲斗挖 掘高于或低于承机面的物料，并装入运 输车辆或卸至堆料场的土方机械。挖掘 的物料主要是土壤、煤、泥沙以及经过 预松后的土壤和岩石。从近几年工程机 械的发展来看，挖掘机的发展相对较快， 成为工程建设中最主要的工程机械机型 之一。
目前，在国内一些精挖、修整工程中，由于缺少挖掘机引导控制手段，主要 依赖于机手的操作经验——借视觉、感觉和测量人员配合工作，施工质量不稳定， 精确高程、坡度控制，需要大量人力完成，综合效率低下；在多雨季节，停工处 理基坑、河道积水问题，已经是天经地义的正常现象。
显示引导的关键
铲斗尖 的定位
定位的方式
土机1D引导系统。(该系统价格便宜，安装简单，操作容易）
系统原理：
推土机1D激光引导系统，是利用激光发射 器在工作区域上空建立一个水平面或坡面，通 过安装在推土板上的激光接收器，监测铲刀相 对于基准面的相对高程差；由安装在驾驶室内 与激光接收器同步的显示器，实时引导操作手 获知每时每刻推土机工作位置，相对于基准面 的高差。使大面积土方施工，达到厘米级的高 程控制精度。使用激光引导系统无须测量人员 预先放线，无须现场人员指挥施工，操作手在 驾驶室内，对于推土机时刻工作位置的高程一 目了然。
推土机1D引导系统
推土机马道整平
推土机坡顶整平
推土机1D引导系统
与传统方式比较 传统施工的方法 1D机械控制系统
放样、打桩、撒白灰 － 依靠测量人员，节约时间和成本，不用长时间依赖专业测量 耗时费力 人员 高程控制难 － 需反复多次推平 容易欠挖或过挖 需要停工等待放样，额外耗时工作 夜间无法施工 铲刀按标高全过程控制 － 只需2-3次即可推 平 精确到位，控制无欠挖或过挖 基准一经设定，无需停工等待测量，节约时 间 驾驶室控制屏幕，可以24小时施工
推土机控制
系统
目前所有的工程机械都是运用液压进行动能传递，且因每个品牌和型号的不同， 液压组成形式也不尽相同。所以向客户推荐控制系统的话，则固然需要相应的液 压系统与之匹配，目前Trimble可以支持绝大部分CAT推土机和其他品牌部分型号 的液压系统。
产品型号：GCS300 1D
GCS400 2D
Trimble GCSFlex挖掘机系统 可灵活配置传感器选项，使承包 商可针对不同的工作任务灵活配 置。该系统具有一个最基本的基 础包，承包商可根据需要来进行 升级。且系统安装快速，无需焊 接和钻孔，使承包商无需顾忌机 械是否租赁与否。
GCSFlex
系统优势
针对土方挖掘施工类型，操作简单、易学； 相对于施工基准，可以设定目标工作面的高程、坡度和工作面转折点； 以图形、不同LED高程显示和声音信号，多种方式指示实际铲斗与目标工作 面的相对位置，引导操作手精确施工； 在视力不及的盲区（例如在水下），铲斗也能精确完成坡度、高程控制，提 高工作效率； 可以日夜快速、精确修整施工，缩短工期和提高施工质量； 减少测量人员和辅助施工人员数量，缩减人力成本和管理成本； 提高施工质量，避免返工增加的成本； 安全生产，避免盲目操作破坏相邻位置埋设的地下物，而造成的经济赔偿。
GCS900
工作原理
GCS900智能引导系统，通过基站和 安装在机械设备上的GPS接收机形成的 RTK定位技术，与安装在挖掘机上的各 种倾角传感器，来获知实时机位状态， 经过解算校准过的主要枢轴尺寸，获得 精确的铲斗的实时3D位置信息。在驾驶 室内的控制箱实时显示挖掘机的3D工作 状态，界面通俗易懂，且具有声音提示 。安装在驾驶室的光棒LED灯实时变化 ，表明了当前的挖深/回填信息等。多种 方式导引机手作业，以达到优等的质量 等级。即使在视力不及的盲区（例如在 水下），铲斗也能精确完成工作任务。
压路机引导系
统
CCS900智能压实系统安装图
安 装 在 车 顶 的 GPS 接 收机、无线电接收器
永久性基准站安装图
安装在驾驶室的显示控制器和打印机
安装在振动轮上的压实传感器
临时性 基准站 架设图
压路机安装图示
压路机引导系
统
现场控制箱图片
碾压开始，CB430控制箱实时显示并记录CMV值（压实度值）、碾压遍数、 振动频率、行驶速度等信息。并用颜色、数据显示这些信息。
推土机控制系统
GCS300、GCS400系统优势：
中文操作系统，简单、易学； 可以日夜快速、精确施工，缩短工期和提高施工质量； 减少测量人员和辅助施工人员数量。缩减人力成本和管理成本； 提高施工质量，避免返工增加的成本； 系统数字总线结构设计，完全可扩展升级。
GCS900系统优势：
中文操作系统，简单、易学； 可以日夜快速、精确施工。缩短工期和提高施工 质量； 减少测量人员和辅助施工人员数量，缩减人力成本和管理成本； 提高施工质量，避免返工增加的成本； 系统数字总线结构设计，完全可扩展升级； 时实的图形和检查； 光棒LED指示； 数据记录，便于分析和资料存档。
平地机控制系统
GCS500、GCS600系统优势：
中文操作系统，简单、易学； 可以日夜快速、精确施工，缩短工期和提高施工质量； 减少测量人员和辅助施工人员数量，缩减人力成本和管理成本； 提高施工质量，避免返工增加的成本； 系统数字总线结构设计，完全可扩展升级。
GCS900系统优势：
中文操作系统，简单、易学； 可以日夜快速、精确施工。缩短工期和提高施工质量； 减少测量人员和辅助施工人员数量，缩减人力成本和管理成本； 提高施工质量，避免返工增加的成本； 系统数字总线结构设计，完全可扩展升级； 时实的图形和检查； 光棒LED指示； 数据记录，便于分析和资料存档。
GPS 定位
基准 定位
系统名称
GCS900
GCSFlex
DDS300
GCSFlex
可选件：
HS410 航向传导器 • 磁罗盘航向传导器 • 提供航向信息 • 机手旋转机身，仍可得到 精确的导航信息 • 安装在配重中心 • 需要焊接安装板
倾斜铲斗传感器
GCSFlex
一便携箱即可装下所有基础部件 – 安装&校准两小时内完成 – 无需特殊额外工具，也无需 焊接（基础包）
平地机控制系统
目前所有的工程机械都是运用液压进行动能传递，且因每个品牌和型号的不同， 液压组成形式也不尽相同。所以向客户推荐控制系统的话，则固然需要相应的液 压系统与之匹配，而目前Trimble支持绝大多数的CAT平地机型号对应的液压系统。 相对推土机而言，平地机对应的液压系统相对较多。 产品型号：GCS500 1D GCS600 2D GCS900 3D
压路机引导系统
CCS900压路机智能压实过程控制系统基本原理
智能压实过程控制系统包括GPS基准站组件和振动压路机安装组件。系统运行时，架设在控 制点上的GPS基准站实时向压路机上的GPS接收机发送差分信号，安装在振动压路机顶部的GPS 接收机和无线电接收器，接收GPS卫星信号和基站发送的差分信号进行实时厘米级定位；装在 压路机振动轮上的压实传感器实时将压实数据传输给安装在驾驶室里的显示控制器，使机手能 够实时知道当前压路机所处三维位置、压实度、碾压遍数等信息。
GCS900平地机自动控制系统在工程建设中应用
设 计 单 位
施 工 单 位
施 工 准 备
基 底 处 理
分 层 填 筑
摊 铺 平 整
机 械 碾 压
阶 段 验 收
面 层 摊 铺
机 械 碾 压
验 收
控制的关键
铲刀的定位
定位的方式
GPS 定位
激光、声 纳定位
系统名称
GCS900
GCS500
GCS600
GCS900系统工作原理