浅析无人摊铺技术

浅析无人摊铺技术

冷一健,徐亚东,袁计军

中建八局第四建设有限公司，山东青岛266000

【摘要】近年来卫星定位、自动驾驶、机器人集群等技术突飞猛进，且正向着其他行业不断渗透。新技术的发展也对传统施工行业造成了一定冲击，所以要求建筑企业引进新技术、提高管理能力、降低管理成本。无人摊铺技术即是传统路面施工技术与诸多新兴技术相碰撞之后，所诞生出的全新技术。本文将对无人摊铺技术进行简单介绍、分析其优缺点并对其未来发展进行一定展望。

【关键词】沥青摊铺；无人驾驶；

一、什么是无人摊铺技术

无人摊铺技术为近几年将传统路面施工技术与卫星定位、自动驾驶、机器人集群等新技术相结合所诞生的一种新型施工技术。其依赖于由摊铺机具和压实机具、现场施工管理、后方RTK基准站及数据中心组成的无人摊铺、压实机群架构所进行路面沥青摊铺施工。

智能摊铺机在传统的摊铺机上新增了自动找平、卫星定位、温度测量、无线传输几大模块，可实现自动驾驶、自动摊铺的同时记录质量数据。

无人驾驶自动压路机配备加速度传感器，建立压实度关联模型，实时检测压实度。配备高精度天线配合高精度定位基站，实现厘米级定位精度。同时安装激光雷达和毫米波雷达，遇到障碍物自动避让、停止。

二、无人摊铺技术优点

1、提高施工质量

施工全面监管、数据自动记录、质量在线评估，减少返工，提升质量稳定性。应用智能压实，3D摊铺等数字化新技术，丰富质量控制手段。

2、降低施工成本

应用无人机群协同技术，降低人员要求，同时一个作业班组可直接减少5名驾驶员及5名工人，一作业班组每日可节省人力成本约三千元。并且通过对车辆行驶轨迹控制，车辆油量、油耗实施管理，实现提高效率、节油降本。

3、提高施工效率

通过对设备工况、状态、时长、利用率等进行分析，提升设备效率。无人机群施工作业效率高，且支持高强度连续作业。且自动化不受夜晚环境影响，夜晚仍可保持与白天相同的工作效率及精度，避免了因夜晚人工观察不清质量控制难的问题。同时只需料场及运输连续，白天黑夜可不间断施工，并在施工时不间断记录施工各项数据，在后台行程汇总形成报表，供管理人员查阅。同时因加装了多个智能模块，使得压路机可不间断使用加速度仪进行高灵敏度压实度监测，出现异常立即报警。

4、加强施工管理

应用数字化手段，实现多端同步管理，包括网页、APP、平板等。从拌合站到运输、摊铺、碾压的全流程在线化、可视化，支持各环节协同管理。管理人员可在指挥中心或现场的移动终端中，实时获取面层施工各方的信息反馈，及时作出指挥。对现场反馈的异常情况及时发现、及时处理。

5、加强科技建设

将新兴技术引入实际施工中，极大推动企业科技发展，带来巨大企业正面社会效益。助力企业塑造良好形象、打开新市场。

三、无人摊铺技术缺点

1、投入成本高

新技术的使用需要使用专用机械或对现有机械进行改装，以实现新技术的应用。现有设备改装均需使用厂家所生产同品牌机械，且对机械型号、使用年限、目前状况等具有一定的要求，如现有机械不符合要求则无法进行改装或改装后无法支持所有功能。同时应用新技术后需专业人员进行操作、维护。使用电子元件增多，维护频率及成本上涨。

2、无法应对较复杂情况

目前无人摊铺所使用的找平技术主要为3D激光找平和无接触式平衡梁。前者无法摊铺竖曲线起伏较大或存在较大超高路面，后者对下承层摊铺质量平整度要求较高，摊铺质量严重依赖于下承层平整度质量。

3、卫星信号要求较高

因自动驾驶模块依赖于卫星定位，故对接收卫星信号有严格要求，在上方存在遮挡或周围存在高楼的场地无法精准定位。且因地球重力场分布不均，卫星定位高程始终存在参考椭球面与大地水准面间的高差异常问题，故无法保证高程上高精度摊铺。

四、技术发展前景

目前多家国内院校及国内工程机械生产商均在更加深入的研究更加智能、更加数字化、更加专业的无人摊铺产品。

例如具有独立蜂群思维的智能化压路机、车载激光扫描技术、5G通讯带来的5G+VR远程驾驶等新技术正在不断涌现。相信在不久的将来，无人摊铺技术经过新技术的加持，可以更加智能化、精准化的完成人们所预期的各项任务。同时新技术应用成本也更加利于推广，以更低的成本创造更高的价值，助力人类建筑业更快发展。