本技術(shù)涉及一種自推進式建筑機械,用于在前一作業(yè)過程中對地面進行作業(yè)或在地面上架設(shè)結(jié)構(gòu),在所述前一作業(yè)過程之后利用另一建筑機械進行另一作業(yè)過程。此外,本技術(shù)涉及一種包括自推進式建筑機械和云存儲器的系統(tǒng),所述自推進式建筑機械用于在前一作業(yè)過程中對地面進行作業(yè)或在地面上架設(shè)結(jié)構(gòu),在所述前一作業(yè)過程之后利用另一建筑機械進行另一作業(yè)過程。本技術(shù)還涉及在前一作業(yè)過程中利用自推進式建筑機械對地面進行作業(yè)或在地面上架設(shè)結(jié)構(gòu)的方法,在所述前一作業(yè)過程之后利用另一建筑機械進行另一作業(yè)過程。
背景技術(shù):
1、自推進式建筑機械的特征在于,它們具有布置在機械框架上的作業(yè)裝置,用于對地面進行作業(yè),例如用于銑刨地面或在地面上架設(shè)結(jié)構(gòu),例如車行道。在下文中,地面被理解為意指地表下層面,其也可以是待被作業(yè)的(損壞的)道路。自推進式建筑機械可以是道路銑刨機、再生機、土壤穩(wěn)定機、推土機、壓路機、平地機、道路攤鋪機、滑模攤鋪機、或進料器。在道路銑刨機的情況下,例如,該作業(yè)裝置包括裝配有銑刨工具的銑刨鼓,該銑刨鼓可用于移除指定作業(yè)寬度的物料。例如,在道路攤鋪機的情況下,該作業(yè)裝置包括可用于安置用于車行道物料的熨平板。
2、在自推進式建筑機械的情況下,尋求建筑機械的大部分自動控制,而無需由車輛駕駛員的顯著干預。
3、用于控制自推進式建筑機械的已知方法預先假定使用導絲,利用該導絲來指定軌跡。然而,自推進式建筑機械也可以使用用于定位的全站儀和/或包括多個衛(wèi)星的全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)(gnss)來控制。
4、利用全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)(gnss)對建筑機械的控制在實踐中已經(jīng)證明是成功的。然而,建筑機械的這種控制需要接收來自gnss的信號。然而,在實踐中,衛(wèi)星信號的接收可能被例如由樹木或建筑物覆蓋物引起的陰影所干擾,結(jié)果是gnss不能確定建筑機械在地形中的位置,或者不能以足夠的精度來確定建筑機械的位置。
5、然而,為了精確定位,不僅衛(wèi)星信號的信號強度是至關(guān)重要的,而且還有其他因素。使用gnss的定位基于通過信號運行時間測量來確定到衛(wèi)星的距離。因此,定位的準確度取決于可用衛(wèi)星相對于彼此的位置(衛(wèi)星星座)和時間測量(運行時間)的準確度。因此,確定定位準確度的所有因素對gnss信號的質(zhì)量具有影響。在下文,gnss信號的質(zhì)量被理解為意指適于定位精度的質(zhì)量標準。因此精確的定位需要高質(zhì)量的gnss信號。gnss信號也被理解為意指能夠提高定位精度的所有校正信號。
6、從de?197?56?676c1已知一種具有位置確定系統(tǒng)的道路銑刨機。建筑機械具有用于接收來自全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)(gnss)的衛(wèi)星信號和來自參考站的校正信號的流動站單元,其中流動站單元被配置為基于衛(wèi)星信號和校正信號來確定描述建筑機械上的參考點在獨立于建筑機械的坐標系中位置的位置數(shù)據(jù)。
7、為了在長傳輸路徑上在數(shù)字終端之間傳輸數(shù)字信號(數(shù)據(jù)),已知的建筑機械通常具有移動無線電通信裝置。在實踐中,已經(jīng)發(fā)現(xiàn)在建筑工地上的移動無線電信號的接收也可能被干擾。在這方面,移動無線電信號的質(zhì)量對于建筑機械的自動控制也是至關(guān)重要的。如果校正信號經(jīng)由gsm(全球移動通信系統(tǒng))傳輸,則移動無線電通信裝置還允許接收dgnss(差分gnss)的校正信號。
8、在建筑工地上使用各種建筑機械,這些建筑機械形成建筑機械系統(tǒng),并且必須將其操作視為一個整體。已知的路面銑刨機可以例如用于在前一作業(yè)過程中移除損壞的路面層。在不必在同一天進行的后續(xù)作業(yè)過程中,然后可以使用道路攤鋪機安置粘合層,例如瀝青。
9、在使用gnss的后續(xù)作業(yè)過程中所使用的建筑機械的自動控制和移動無線電網(wǎng)絡的使用需要高質(zhì)量的gnss信號或移動無線電信號。
10、如果gnss信號或移動無線電信號的質(zhì)量不足,則有必要為后續(xù)作業(yè)過程采取適當?shù)募夹g(shù)預防措施。例如,可以在建筑現(xiàn)場上設(shè)置用于放大gsm的移動無線電信號的已知中繼器。然而,由于沒有可用于gnss信號的中繼器,因此必須對替代系統(tǒng)進行改變。在這種情況下,可以使用地面定位系統(tǒng),例如全站儀。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本實用新型的目的是提供技術(shù)手段,利用該技術(shù)手段可以簡化建筑項目的規(guī)劃,可以提高作為整體作業(yè)的建筑機械的操作效率,可以避免停機時間,并且可以節(jié)省成本。特別地,本實用新型的目的是提供一種建筑機械,并且特別是道路銑刨機、再生機、土壤穩(wěn)定機、推土機、壓路機、平地機、道路攤鋪機、滑模攤鋪機、或進料器,其允許確定建筑工地上的gnss信號或移動無線電信號的質(zhì)量,以用于利用另一建筑機械的后續(xù)作業(yè)過程。
2、根據(jù)本實用新型,這些目的通過以下特征來實現(xiàn)。
3、下文描述的本實用新型的實施例可以包括下文提到的一個或多個特征或特征組合。如果不定冠詞不應理解為僅使用一次的明確指示,則由不定冠詞表示的特征也可以多次出現(xiàn)。由數(shù)字例如“第一和第二”表示特征,并不排除這些特征可以與由數(shù)字指示的數(shù)字相比出現(xiàn)更多次。在所有實施例的描述中,表述“可以”也應理解為“優(yōu)選地”或“便利地”。
4、根據(jù)本實用新型的自推進式建筑機械,特別是道路銑刨機、再生機、土壤穩(wěn)定機、推土機、壓路機、平地機、道路攤鋪機、滑模攤鋪機、或進料器,用于在前一作業(yè)過程中對地面進行作業(yè)或在地面上架設(shè)結(jié)構(gòu),在所述前一作業(yè)過程之后利用另一建筑機械進行另一作業(yè)過程,所述建筑機械具有由行走機構(gòu)支撐的機械框架,在該機械框架上設(shè)置有作業(yè)裝置,該作業(yè)裝置可以是例如銑刨鼓或銑刨/混合轉(zhuǎn)子,以及用于驅(qū)動行走機構(gòu)的至少一個驅(qū)動裝置,使得建筑機械可以在地形中執(zhí)行平移和/或旋轉(zhuǎn)運動并對地面進行作業(yè)或在地面上架設(shè)結(jié)構(gòu),例如車行道。如果作業(yè)裝置需要驅(qū)動例如銑刨鼓,則驅(qū)動裝置也可以驅(qū)動作業(yè)裝置。此外,建筑機械包括移動無線電通信裝置,該移動無線電通信裝置具有用于發(fā)送和接收移動無線電信號的移動無線電天線和用于處理移動無線電信號的計算單元。移動無線電通信裝置被理解為意指可以利用其建立移動無線電連接以便發(fā)送信號(數(shù)據(jù))的所有裝置。此外,該建筑機械具有g(shù)nss接收器,該gnss接收器包括布置在建筑機械的參考點處的天線和計算單元,該天線用于接收全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)的多個衛(wèi)星的gnss信號,該計算單元用于處理gnss信號并輸出描述參考點位置的位置數(shù)據(jù)。在本技術(shù)中,gnss信號也被理解為意指校正信號(校正數(shù)據(jù)),利用該校正信號可以實時校正定位中的誤差。定位可以發(fā)生在二維或三維坐標系中,該坐標系可以是獨立于建筑機械的坐標系。
5、根據(jù)本實用新型的建筑機械的一個實施例提供了一種gnss評估裝置,該gnss評估裝置設(shè)置為,在建筑機械前進期間,在地形中的多個位置處,確定評估特定位置處的gnss信號的質(zhì)量的至少一個gnss評估變量,即,作為gnss信號的質(zhì)量的特性的變量,例如信號強度。gnss評估變量也可以是描述校正信號或校正數(shù)據(jù)的質(zhì)量的變量。
6、此外,根據(jù)本實用新型的建筑機械的特征在于gnss評估變量獲取裝置,該gnss評估變量獲取裝置設(shè)置為,將由gnss接收器在地形中的特定位置處確定的位置數(shù)據(jù)用于生成描述特定位置處的信號質(zhì)量的空間(地理參考)gnss遙測數(shù)據(jù)集。gnss評估變量獲取裝置可以生成gnss遙測數(shù)據(jù)集,其中檢測由gnss接收器接收的gnss信號和由此產(chǎn)生的gnss評估變量,并且基于gnss信號將空間信息(地理參考)分配給gnss評估變量。gnss遙測數(shù)據(jù)集還可以包含描述評估gnss信號的質(zhì)量的時間(日期和時間)的數(shù)據(jù)(時間戳),使得在進一步的評估中也可以考慮定位精度對時間的可能依賴性。gnss遙測數(shù)據(jù)集還可以包含描述是從地球同步衛(wèi)星還是從地面站接收校正數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)。包含在gnss遙測數(shù)據(jù)集中的gnss評估變量還可以描述校正數(shù)據(jù)的質(zhì)量。
7、gnss評估裝置和/或gnss評估變量獲取裝置可以具有計算單元,該計算單元可以是建筑機械的中央控制和計算單元的組件。gnss評估裝置和/或gnss評估變量獲取裝置的計算單元也可以是gnss接收器的計算單元的組件或建筑機械的另一組件。
8、gnss評估變量獲取裝置與移動無線電通信裝置交互,使得空間gnss遙測數(shù)據(jù)集可以被發(fā)送到互聯(lián)網(wǎng)服務提供商的云存儲器。
9、由gnss評估變量獲取裝置生成的gnss遙測數(shù)據(jù)集可以包括未處理的原始數(shù)據(jù),其仍然必須被處理以供進一步與合適的數(shù)據(jù)處理裝置一起使用。然而,gnss評估變量獲取裝置的計算單元也可以被設(shè)置為處理建筑機械上的數(shù)據(jù)。
10、建筑項目的規(guī)劃可以基于云存儲器中提供的gnss遙測數(shù)據(jù)集進行,該數(shù)據(jù)集可以從云存儲器下載并評估。因此,空間gnss遙測數(shù)據(jù)集可以在任何時間用于后續(xù)作業(yè)過程,例如在規(guī)劃辦公室中。由于gnss遙測數(shù)據(jù)集在隨后的作業(yè)過程開始之前已經(jīng)可用,因此可以及時做出后續(xù)工作過程所需的預防措施。gnss遙測數(shù)據(jù)集也可以被發(fā)送到后續(xù)建筑機械,即上傳到云存儲器并由后續(xù)建筑機械從云存儲器下載,以便根據(jù)gnss信號的質(zhì)量執(zhí)行機械控制中的干預。決定性的優(yōu)點在于以下事實:根據(jù)本實用新型的建筑機械不僅用于對地面進行作業(yè)或在地面上架設(shè)結(jié)構(gòu),而且還用于獲取gnss遙測數(shù)據(jù)集。
11、根據(jù)本實用新型的建筑機械可以是用于對地面進行作業(yè)的系統(tǒng)的一部分,該系統(tǒng)包括根據(jù)本實用新型的建筑機械,其用于在前一作業(yè)過程中對地面進行作業(yè)或在地面上架設(shè)結(jié)構(gòu),在所述前一作業(yè)過程之后利用另一建筑機械進行另一作業(yè)過程;互聯(lián)網(wǎng)服務提供商(其也可以是建筑機械的制造商)的云存儲器;以及具有用于建立移動無線電連接的移動無線電通信裝置的數(shù)據(jù)處理裝置??梢允褂脭?shù)據(jù)處理裝置從云存儲器讀出gnss遙測數(shù)據(jù)集,并且可以利用數(shù)據(jù)處理裝置處理gnss遙測數(shù)據(jù)集的數(shù)據(jù)。gnss遙測數(shù)據(jù)集的數(shù)據(jù)可以在數(shù)據(jù)處理裝置的屏幕上可視化。數(shù)據(jù)處理裝置可以例如是計算機、筆記本計算機或移動無線電裝置。相應的軟件(app)可以下載到這些裝置。
12、gnss評估變量獲取裝置可設(shè)置為,為了在建筑機械前進期間生成空間gnss遙測數(shù)據(jù)集,在行進預定距離之后或在經(jīng)過預定時間間隔之后,連續(xù)獲取評估特定位置處的gnss信號的質(zhì)量的至少一個gnss評估變量。在這種情況下,在作業(yè)方向上位于軌跡左側(cè)上和右側(cè)上的特定距離處的路徑點可以被分配給相同的評估變量。因此,具有預定寬度的路徑,例如要由建筑機械作業(yè)的路徑(其寬度(車道寬度)是已知的)可以被劃分為各個區(qū)域,每個區(qū)域被分配有g(shù)nss評估變量。數(shù)據(jù)可以以表的形式存儲在存儲器中。各個區(qū)域則具有一定的寬度,其可以對應于履帶寬度,以及由預定距離或預定時間間隔導致的預定長度。還可以在建筑機械前進期間連續(xù)地檢測信號,而不是僅在某些位置處檢測信號。
13、gnss評估變量獲取裝置設(shè)置為,將顏色分配給評估特定位置處的gnss信號的質(zhì)量的至少一個gnss評估變量的值(熱映射),從而將在待由建筑機械處理的區(qū)域的圖形表示中將特定位置處的至少一個gnss評估變量的值表示為顏色編碼區(qū)域(熱映射)??梢詫nss遙測數(shù)據(jù)集的數(shù)據(jù)以已知格式組合在圖像文件中,該圖像文件被上傳到云存儲器。然后不再需要對數(shù)據(jù)進行進一步處理。然而,也可以首先利用外部數(shù)據(jù)處理裝置生成用于可視化的圖像數(shù)據(jù)。
14、由操作員(規(guī)劃者)對數(shù)據(jù)的獲取可以通過以下方式來促進:gnss評估變量獲取裝置設(shè)置為,為了生成空間gnss遙測數(shù)據(jù)集,考慮至少一個評估標準來評估至少一個gnss評估變量,至少一個gnss評估變量評估特定位置處的gnss信號的質(zhì)量,其中所述gnss評估變量獲取裝置被配置為判定所述至少一個gnss評估變量在特定位置處是否滿足所述至少一個評估標準,或者判定所述至少一個gnss評估變量是否不滿足所述至少一個評估標準。合適的標準例如可以是超過或低于極限值的標準。然而,還可以使用更復雜的信號分析來評估所述評估變量。
15、gnss評估裝置可設(shè)置為,可以將與全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)的衛(wèi)星的gnss信號的信號強度相關(guān)的值和/或與衛(wèi)星幾何形狀相關(guān)的值確定為評估gnss信號的質(zhì)量的gnss評估變量。已知用于評估信號質(zhì)量的各種評估變量。除了各個衛(wèi)星的信號強度之外,評估變量例如可以是dop(精度稀釋)值(h(水平)dop或v(垂直)dop)或gdop(幾何精度稀釋)值,其是取決于gnss中的衛(wèi)星幾何形狀的測量值的散射寬度的度量。
16、本實用新型的另一個方面在于借助于建筑機械來評估移動無線電信號的質(zhì)量。該方面基本上獨立于評估gnss信號的方面。然而,有利的是,建筑機械允許評估兩個信號。
17、根據(jù)本實用新型的建筑機械的一個實施例包括移動無線電評估裝置和移動無線電評估變量獲取裝置;所述移動無線電評估裝置設(shè)置為,在建筑機械前進期間,在地形中的多個位置處,確定評估特定位置處的移動無線電信號的質(zhì)量的至少一個移動無線電評估變量;所述移動無線電評估變量獲取裝置設(shè)置為,利用由gnss接收器在地形中的特定位置處確定的位置數(shù)據(jù),生成描述相應位置處的移動無線電信號的質(zhì)量的空間移動無線電遙測數(shù)據(jù)集。
18、移動無線電遙測數(shù)據(jù)集還可以包含描述評估移動無線電信號的質(zhì)量的時間(日期或時間)的數(shù)據(jù)(時間戳),使得在進一步評估期間,還可以考慮信號質(zhì)量對時間的可能依賴性。
19、移動無線電評估變量獲取裝置與移動無線電通信裝置交互,使得空間移動無線電遙測數(shù)據(jù)集被發(fā)送到互聯(lián)網(wǎng)服務提供商的云存儲器。
20、移動無線電評估變量獲取裝置可設(shè)置為,為了在建筑機械前進期間生成空間移動無線電遙測數(shù)據(jù)集,在行進預定距離之后或在經(jīng)過預定時間間隔之后均獲取由移動無線電評估裝置確定的至少一個移動無線電評估變量。
21、此外,移動無線電評估變量獲取裝置可設(shè)置為,將顏色分配給評估相應位置處的移動無線電信號的質(zhì)量的至少一個移動無線電評估變量的值,以便在待由建筑機械處理的區(qū)域的圖形表示中將特定位置處的至少一個移動無線電評估變量的值顯示為顏色編碼區(qū)域。
22、另外,移動無線電評估參數(shù)獲取裝置可設(shè)置為,為了生成空間移動無線電遙測數(shù)據(jù)集,考慮至少一個評估標準來對評估相應位置處的移動無線電信號的質(zhì)量的至少一個移動無線電評估變量進行評估,其中移動無線電評估變量獲取裝置被設(shè)置為判定至少一個移動無線電評估變量在相應位置處是否滿足所述至少一個評估標準,或者判定所述至少一個評估參數(shù)是否不滿足所述至少一個評估標準。
23、與移動無線電信號的信號強度相關(guān)的值、和/或與移動無線電信號的運行時間相關(guān)的值、和/或與移動無線電信號的上傳速率和/或下載速率相關(guān)的值可以被確定為評估移動無線電信號的質(zhì)量的移動無線電評估變量。描述信號強度的值例如是已知的rssi(接收信號強度)值。移動無線電評估變量還可以描述移動無線電標準,例如lte、3g、5g等。
24、gnss評估變量和移動無線電評估變量還可以描述根本沒有接收到gnss信號或移動無線電信號的狀態(tài)。如果gnss評估變量或移動無線電評估變量是信號強度,則如果信號強度等于0,則可以推斷出該狀態(tài)。因此,特定遙測數(shù)據(jù)集也描述了該狀態(tài)。
25、在整個建筑工地上的移動無線電接收中斷的情況下,gnss或移動無線電遙測數(shù)據(jù)集不能上傳到云存儲器。然而,如果遙測數(shù)據(jù)集在云中不可用,則至少可以推斷出該總故障。否則,可以在移動無線電接收未中斷時將相應的遙測數(shù)據(jù)記錄上傳到云存儲器。
26、在建筑機械前進期間gnss信號的接收中斷的情況下,不能生成包含相關(guān)路段的空間數(shù)據(jù)的gnss遙測數(shù)據(jù)集或移動無線電遙測數(shù)據(jù)集,因為在該路段中不可能進行地理參考。然而,遙測數(shù)據(jù)集或移動無線電遙測數(shù)據(jù)集包含在建筑機械前進期間不再接收到gnss信號(即,信號強度為0)的航路點處的信息,以及再次接收到gnss信號(即,信號強度再次大于0)的航路點處的信息。例如,如果接收到移動無線電信號,但是沒有接收到gnss信號,則可以基于附加信息(數(shù)據(jù))和/或附加系統(tǒng)來確定評估移動無線電信號的航路點,使得仍然可以執(zhí)行地理參考。例如,可以考慮信號接收失敗或重新開始的已知位置來近似建筑機械的位置。gnss評估變量獲取裝置例如還可以與慣性導航系統(tǒng)(ins)交互,該慣性導航系統(tǒng)(ins)具有帶有若干加速度和旋轉(zhuǎn)速率傳感器的慣性測量單元(imu),以便連續(xù)地確定建筑機械的空間運動,并由此確定其相應的位置。