在我國華南有一條全長134.2公里的運河航道，設(shè)計年單向通過能力為8900萬噸，這是新中國成立以來第一條連通江海的大運河。每年的雨季，大量泥沙被帶到河流中，使得河底淤泥堆積，航道部門需定期對河道開展水下破碎、清挖等疏浚施工，以保障航道安全暢通。
航道疏浚在整體工期上易受各種不確定因素影響，同時又面臨日均2.5萬m3的疏浚強度，傳統(tǒng)工藝的施工效率瓶頸亟待突破。為此，客戶單位引入中海達挖掘機3D引導(dǎo)系統(tǒng)，通過北斗高精度定位技術(shù)與多軸慣性導(dǎo)航技術(shù)融合，實現(xiàn)鏟斗軌跡厘米級動態(tài)修正，為工程按期甚至提前竣工提供了關(guān)鍵技術(shù)保障。
成本高：運河航道疏浚精度要求高，而傳統(tǒng)人工放樣需多人協(xié)助，不僅難以滿足精度要求，且易返工，存在效率低、油耗高、安全隱患多等問題，嚴(yán)重影響工期及成本。
盲區(qū)作業(yè)：水下清淤、夜間施工依賴人工經(jīng)驗，需多人配合，且存在超挖、漏挖、欠挖等風(fēng)險，無法避免重復(fù)施工。
作業(yè)痕跡難以追蹤：受水流、天氣、光線等多因素的影響，在河道工作難以實現(xiàn)軌跡的追蹤，作業(yè)質(zhì)量無法保障。
針對上述施工痛點，施工單位決定采購中海達挖掘機3D引導(dǎo)系統(tǒng)。該系統(tǒng)通過高穩(wěn)定GNSS信號與高精準(zhǔn)度的傳感器結(jié)合，可在施工過程中，計算鏟斗斗齒實時、精確的三維位置數(shù)據(jù)，為挖掘機施工提供厘米級的精準(zhǔn)引導(dǎo)，防止工作區(qū)域內(nèi)的欠挖或多挖；同時，駕駛艙內(nèi)的平板終端可動態(tài)顯示三維設(shè)計圖與鏟斗位置，操作員即使在水下或夜間作業(yè)，也能精準(zhǔn)調(diào)整挖機姿態(tài)，徹底告別“憑經(jīng)驗施工”的粗放模式；此外，系統(tǒng)可按照設(shè)計文件以及現(xiàn)場情況來調(diào)整鏟刀姿態(tài)，即使作業(yè)處于視覺盲區(qū)，也能清晰洞察鏟刀的實時狀況，讓施工過程可視化，可實時掌握施工進度和質(zhì)量，依次更加靈活、迅速地調(diào)整施工節(jié)奏。
針對航道疏浚這一作業(yè)場景，該系統(tǒng)采用專業(yè)防水設(shè)計，強化傳感器密封防護與線纜冗余保護體系，大幅降低在超深水下作業(yè)時因進水、線纜磨損等問題而導(dǎo)致停機維修的概率，進而減少設(shè)備維護成本和作業(yè)中斷帶來的停工。
設(shè)備清點與硬件安裝
項目進場前，中海達專業(yè)技術(shù)交付團隊會先與客戶按照清單核對產(chǎn)品套件數(shù)量，并在硬件實施安裝與軟件調(diào)試過程中，為現(xiàn)場工作人員提供專業(yè)技術(shù)支撐服務(wù)。
軟件安裝及精度核驗
當(dāng)所有硬件安裝完成后，中海達工作人員在平板中安裝軟件后，向客戶介紹軟件界面的操作步驟，并按照指示配置主控盒以及4個位置的角度傳感器，確保軟硬件連接成功。
在甲方驗收環(huán)節(jié)中，通過RTK核驗鏟斗中間點，判斷是否與平板上的鏟斗中點坐標(biāo)一致，確保岸上校準(zhǔn)滿足±3cm以內(nèi)，水上校準(zhǔn)滿足±5cm以內(nèi)。
▲校準(zhǔn)工作
現(xiàn)場作業(yè)
測量人員可通過文件導(dǎo)入/手動錄入/云端下發(fā)等方式，將設(shè)計文件保存到系統(tǒng)中，機械操作員根據(jù)軟件的實時引導(dǎo)，能掌握挖斗當(dāng)前的水下位置、角度。這種工作模式既避免了測量人員冒險進行水下勘測，也消除了操作員依靠經(jīng)驗判斷開挖精度的不確定性，顯著提升了航道疏浚作業(yè)的安全性和精準(zhǔn)度。
對此，現(xiàn)場的挖掘機操作師傅深有體會：“整體工期太緊張了！之前刷坡、疏浚要靠人工去測量，很多時候只能憑經(jīng)驗，效率十分低下不說，還很容易出錯，返工幾率大。還有在疏浚過程中，水下盲區(qū)的作業(yè)難度十分大。自從有了這個系統(tǒng)，活能更快更好地完成！”
▲ 挖掘機操作師傅熟練使用中海達挖掘機3D引導(dǎo)系統(tǒng)
在該運河的疏浚施工中，中海達挖掘機3D引導(dǎo)系統(tǒng)的應(yīng)用成效體現(xiàn)在三大方面：
成本優(yōu)化：從生產(chǎn)力指標(biāo)來看，由傳統(tǒng)的每小時82m3提升至每小時147m3，單位時間內(nèi)完成的疏浚工程量大幅增加。在燃料消耗方面，從每小時20升降低至11升，減少了能源浪費。同時，完成相同疏浚任務(wù)的整體時間從54分鐘縮短至29分鐘，綜合提升了挖掘機在運河疏浚作業(yè)中的效率和性能。
效率提升：支持24小時輪班作業(yè)，在人員輪班時施工任務(wù)無縫銜接，快速上手，無需反復(fù)測量，清淤效率提升79.82 %，實現(xiàn)進度追趕與工期壓縮。
▲在中海達挖掘機3D引導(dǎo)系統(tǒng)賦能下，項目順利開展夜間作業(yè)
質(zhì)量保證：通過精確的軌跡追蹤，系統(tǒng)自動判斷施工作業(yè)是否達到質(zhì)量要求，既可挖得快，還能挖得準(zhǔn)。
▲作業(yè)軌跡在平板中實時呈現(xiàn)
航道拓寬疏浚對提高運輸效率和降低運輸成本意義重大，中海達挖掘機3D引導(dǎo)系統(tǒng)以北斗高精度定位+智能施工算法的“硬實力”，成為工程團隊手中的“疏浚利器”，以厘米級精度與全天候作業(yè)能力，為疏浚場景插上了數(shù)字化“翅膀”。
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