基于北斗高精度定位的公路工程数字化施工系统技术要求

1基于北斗高精度定位的公路工程数字化施工系统技术要求本文件适用于采用北斗数字化施工系统的公路工程设计、建设、使用等GB/T4208-2017外壳防护等级（IPGB55024-2022建筑电气与智能化通GB/T42833-2023北斗星基增强系统单频增强服务机载设备最低性能JTG/T2422-2021公路工程施工信息模北斗公路数字化施工系统BDShighwaydigitalconstruc2北斗公路数字化施工系统：基于北斗高精度定位的公路工程数BDS：北斗卫星导航系统(中国)理系统、桩基质量管理系统、3D摊铺智能化控制系统、路面信息化质4.2北斗公路数字化施工系统应设置在公路工程施工路段，例如道路、隧道、桥梁、高速等不同类型4.3北斗公路数字化施工系统应优先支持北斗信号，且在其他卫星信号受到不可控因素无法接受情况4.5北斗公路数字化施工系统需要在施工现场架设无线网络平台、北斗定位基站等数字化系统，从而4.7北斗公路数字化施工系统利用北斗导航定位、自动控制、大数据、云计算和可视化等新一代信息4.8北斗公路数字化施工系统通过各种传感器、摄像头等设备，实时采集施工现场的环境、设备、人图1系统架构图5.1高精度测绘环节设备5.1.1.1包含北斗高精度定位定姿终端，终端支持四大卫星导航系统双频高精度定位天线的北斗融合定位终端，定位精度达厘米级，能够提供实时、连续、可靠的高精度位置、高程等信息。终端指用于5.1.1.2终端的使用环境要求应满足如下要求：a）根据使用场景需求，应能满足普通手持环境0℃~50℃的工作范围要求或者满足工业级-40℃~b）应能够在温度为40℃,相对湿度为95%的环境下正常工作；5.1.1.3终端的平均故障间隔时间(MTBF)最低可接受值5.1.2功能5.1.2.1定位定姿功能45.1.2.2通信传输功能a）应支持蓝牙、WIFI/有线网络、3G以上无线通信和短信通b）应具备利用北斗RDSS业务提供定位、5.1.2.3存储功能a）终端应具备存储介质，容量达ITGB，内b）终端内部存储的数据应具有可查阅性，当终端断电停止工作时5.1.2.4提示功能a）终端应具备电源、报警提示、定位状态和通信状态的5.1.2.5接口功能5.1.2.6数据采集功能c）影像或激光数据采集参数可根据路径规划设置进5.1.2.7远程服务功能f）应支持通过wifi/网线/SD卡三种方式下载数5.1.3性能55.1.3.1定位定姿性能d）与惯导进行组合导航时，IMU更新i）后处理姿态精度Roll/Pitch应优于0.005°,Heading应优于0.010°。5.1.3.2定时性能5.1.3.3存储性能5.1.3.4激光雷达扫描性能d）角度分辨率可达0.001°;5.1.3.5高清相机性能b）有效像素可达约4240万；5.2路基施工环节设备在公路施工软基处理过程中的CFG桩、碎石桩、强夯等64）电流互感器：实时测量桩机打桩过程中5.2.2.3强夯设备主要包含以下组成部分：c）编码传感器：安装在强夯机塔架上的，结合安装在强夯机械液压系统上的液压传感器，可实时5.2.3性能5.2.3.1CFG桩设备性能依据GB/T4208-2017《外壳防护等级（IP代码）》，设备具体7CMR、RTCM2.1、RTCM2.2、RTCM2.3、RTCM3.0、RTCM3.1、RTCM3M1285.2.3.2碎石桩设备性能CMR、RTCM2.1、RTCM2.2、RTCM2.3、RTCM3.0、RTCM3.1、RTCM39M125.2.3.3强夯设备性能CMR、RTCM2.1、RTCM2.2、RTCM2.3、RTCM3.0、RTCM3.1、RTCM3NPN/PNP（NC-NO）RS232、RS485、CAN、DC、Android5.3土方施工环节设备d）倾角传感器：分别采集车体、大臂、小臂5.3.3性能5.3.3.1推土机设备性能CMR、RTCM2.1、RTCM2.2、RTCM2.3、RTCM3.0、RTCM3.1、RTCM3RS232、RS485、CAN、DC、AndroidM125.3.3.2平地机设备性能CMR、RTCM2.1、RTCM2.2、RTCM2.3、RTCM3.0、RTCM3.1、RTCM3NMEA01835.3.3.3压路机设备性能CMR、RTCM2.1、RTCM2.2、RTCM2.3、RTCM3.0、RTCM3.1、RTCM3RS232、RS485、CAN、DC、12VDC5.3.3.4挖掘机设备性能CMR、RTCM2.1、RTCM2.2、RTCM2.3、RTCM3.0、RTCM3.1、RTCM3Windows7ProfessionalEmbeddedSystemM125.4路面施工环节设备c）多路温度传感器：采集沥青面层施工时的摊铺温5.4.3性能5.4.3.1拌合站设备性能5.4.3.2运输车设备性能5.4.3.3摊铺机设备性能CMR、RTCM2.1、RTCM2.2、RTCM2.3、RTCM3.0、RTCM3.1、RTCM3Memory连续正常运行的时间不低于95%，当硬件终端设备出现故障a）应支持三维激光扫描仪、高分辨率相机、惯性测量单元、导航定位接收天线等测绘硬件终端的b）支持显示测绘硬件终端实时工作状态，硬件终端包括包括三维激光扫描仪、高分辨率相机、惯a）应支持对导航信息、测绘任务进度等事件提供语b）应支持对定位失效、通信中断、测绘硬件终端故障b）可实现点云浏览、渲染、量测、分割、采样、滤波等预处理功能；a）系统在数据响应和界面承载方面应不会出现界面混乱、数据报错、触发按钮功能缺失、操作频1234567891234567123456786.4.1推土机施工引导系统功能要求如123通过设定躲避区，在施工过程中提前给予人6.4.2平地机自动控制系统功能要求如1234通过设定躲避区，在施工过程中提前给予人1采集压路机实时施工轨迹，根据设置的压路机轮宽参数，计2通过量取压路机车身尺寸，建立压路机施工模型，可监3采用北斗高精度定位接收机实时获取北斗地面基准站的差4驾驶室内安装压实终端，压路机操作手在终引导下，可有效避免出现过压、漏压及欠压等错误6.4.4挖掘机引导控制系统功能要求如123通过设定躲避区，在施工过程中提前给予人6.5.1拌合站管理系统功能要求如12346.5.2运输车管理系统功能要求如123计46.5.3摊铺机质量管理系统功能要求如1237.1.1在新建公路工程宜选用机载高精度测图系统，在改扩建公路工程宜选择无人机或车载高精度测7.1.4当航空飞机、无人机等作为高精度测量系统载体时，应根据精度要求选择合适设备，划定测区获取独立参考系下的无缝、彩色三维点云、正射影像、倾斜模型、全景影像等7.2.1.1系统设备安装：主副天线分别安装于桩机塔架顶部及车身尾部处，使用焊机焊接牢固；主控7.2.3.1系统设备安装：主副天线分别安装于机械塔架顶部和车身尾部处，使用焊机焊接牢固；编码7.3.2.1系统设备安装：焊接左右天线底座，安装天线支架；主副天线分别安装于铲刀7.3.4.1系统设备安装：主副天线分别安装于机械车尾的左右两侧，使用焊机焊接牢固；倾角传感器