DD280596A1 - Verfahren zum fortschreibenden nivellement fuer grosse strossenlaengen - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum fortschreibenden Nivellement fuer grosse Strossenlaengen und dient der selbsttaetigen quasikontinuierlichen Bestimmung des Isthoehenverlaufes von Arbeitsebenen, vorzugsweise der Arbeitsebenen von Tagebaugrossgeraeten, von einem Festpunkt aus. Die technische Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zum fortschreibenden Nivellement fuer grosse Strossenlaengen zu entwickeln, das mit einem geringen Aufwand zu jeden beliebigen Zeitpunkt eine selbsttaetige quasikontinuierlichen Bestimmung des Isthoehenverlaufes von Arbeitsebenen von einem Festpunkt aus gestattet, ohne dass die Reichweite des Verfahrens einer witterungsabhaengigen Einschraenkung unterliegt und auch ueber grosse Entfernungen eine hohe Genauigkeit des Verfahrens gewaehrleistet ist. Erfindungsgemaess wird die technische Aufgabe dadurch geloest, dass in einem Raster, dessen Laenge von der Stuetzweite des Fahrwerkes des Tagebaugrossgeraetes bestimmt wird, die Laengsneigung des Geraetes gemessen wird und ausgehend von der bekannten Hoehe des in Fahrtrichtung hinteren Fahrwerkes die aktuelle Hoehe des vorderen Fahrwerkes durch Aufsummieren der Hoehendifferenz zwischen den Stuetzpunkten bestimmt werden, beim Ueberfahren des so ermittelten Punktes durch das hintere Fahrwerk eine erneute Laengsneigungsmessung ausgeloest wird und beim Erreichen der laengs der Arbeitsebene angeordneten Eichpunkte bekannter Hoehe durch das Tagebaugeraet der fortschreibend ermittelte Hoehenwert durch den bekannten Wert des Eichpunktes ersetzt, die bis dahin durch eventuelle Drift aufgetretene Differenz zwischen dem absoluten Hoehenwert am Eichpunkt und dem bis dahin fortschreibend ermittelten Hoehenwert ermittelt und rechentechnisch der seit dem letzten Eichpunkt ermittelte Hoehenverlauf korrigiert wird.

Description

der Eichpunktes ersetzt, die bis dahin durch eventuelle Drift aufgetretene Differenz zwischen dem absoluten Höhenwert am Eichpunkt und dem bis dahin fortschreibend ermittelten Höhenwert ermittelt und rechentechnisch der seit dem letzten Eichpunkt ermittelte Höhenvorlauf korrigiert wird.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert werden. Zur Verdeutlichung ist dazu in Figur 1 eine Anordnung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens und in Figur 2 der Schwingenaufbau eines Baggerfahrwerkes dargestellt.

Zur Durchführung des Verfahrens ist auf der böschungsseitigen Schwinge des Fahrwerkes ein kapazitiver Neigungssensor 1 angeordnet. Aus der Länge der oberen Schwinge ergibt sich das bei der Fortschreibung verwendete Rastermaß I_R, in dem die Messungen ausgelöst werden. Mit dem kapazitiven Neigungssensor 1 wird die Längsneigung des Tagebaugerätes gemessen und daraus die Höhendifferenz zwischen beiden Stützpunkten bestimmt. Auf diese Weise kann ausgehend von der bekannten Höhe des in Fahrtrichtung hinteren Fahrwerkes des Tagebaugerätes die aktuelle Höhe des vorde ren Fahrwerkes des Tagebaugerätes durch Aufsummieren der Höhendifferenzen zwischen den Stützpunkten bestimmt werden. Beim Überfahren des so ermittelten Punktes durch dao hintere Fahrwerk des Tagebaugerätes wird eine erneute Längsneigungsmessung ausgelöst. Zur Kompensation der auftretenden Drift werden entlang der Strosse in Abständen von vorzugsweise mindestens 1000m höhe^mäßig eingemessene Eichpunkte zur Kontrolle und gegebenenfalls Korrektur des fortgeschriebenen Höhenverlaufes angebracht. Als Eichpunkte dienen z.B. Rotationslaser 2 geringer Reichweite, deren Laserebenen 3 auf definierte Höhenlagen eingeeicht wurden. Die Höhe des Kontrollniveaus ist am Steuerrechner des Tagebaugerätes abgespeichert und jederzeit aufruf bereit. Beim Einfahren des Tagebaugerätes in den Wirkungskreis oines dieser Rotationslaser kann die absolute Höhe des Tagebaugerätes aus der Höhendifferenz zu dem mittels Rotationslaser 2 vorgegebenen Kontrollniveau mittels einer am Tagebaugerät angeordneten Laserempfangseinheit 4 ermittelt werden. Die auftretende Differenz zwischen der fortschreibend ermittelten Höhe des Tagebaugerätes und der absolut mittels Rotationslaser 2 ermittelten Höhe des Tagebaugerätes wird rechentechnisch entsprechend der Anzahl der Meßpunkte 5 auf den fortgeschriebenen Höhenverlauf 6 aufgeteilt, so daß im Ergebnis der fortgeschriebene Höhenverlauf nach Korrektur der Drift 7 dem tatsächlichen Höhenverlauf 8 entspricht. Dieser Höhenverlauf 8 kann bereits beim nächsten Überfahren dieses Strossenbereiches für eine weitere Steuerung des Abbauvorganges, z.B zum Planumsbaggern, dienen.

Die Verwendung der Rotationslaser 2 für die Eichpunkte hat den Vorteil, daß die Höhenlage der Eichpunkte beim Rücken des Gleises nicht verändert wird, so daß über mehrere Rückvorgänge keine Nacheichung erfolgen muß, solange die Fahrspur des Tagebaugerätes noch in Reichweite des Rotationslasers 2 liegt.

Das erfindungsgemäße Verfahren hat die Vorteile, daß mit einem geringen Aufwand zu jeden beliebigen Zeitpunkt eine selbsttätige quasikontinuierliche Bestimmung des Isthöhenverlaufes von Arbeitsebenen von einem Festpunkt aus gestattet, ohne daß die Reichweite des Verfahrens einer witterungsabhängigen Einschränkung unterliegt und auch über große Entfernungen ei ie hohe Genauigkeit des Verfahrens gewährleistet ist.

Claims (2)

1. Verfahren zum fortschreibenden Nivellement für große Strossenlängen, unter Verwendung eines Neigungssensors und längs der Arbeitsebene positionierten Eichpunkten, gekennzeichnet dadurch, daß in einem Raster, dessen Länge von der Stützweite des Fahrwerkes des Tragebaugroßgerätes bestimmt wird, die Längsneigung des Gerätes gemessen wird und ausgehend von der bekannten Höhe des in Fahrtrichtung hinteren Fahrwerkes die aktuelle Höhe des vorderen Fahrwerkes durch Aufsummieren der Höhendifferenz zwischen den Stützpunkten bestimmt werden, beim Überfahren des so ermittelten Punktes durch das hintere Fahrwerk eine erneute Längsneigungsmessung ausgelöst wird und beim Erreichen der längs der Arbeitsebene angeordneten Eichpunkte bekannter Höhe durch dasTagehaugerät der fortschreibend ermittelte Höhenwert durch den bekannten Wert des Eichpunktes ersetzt, die bis dahin durch eventuelle Drift aufgetretene Differenz zwischen dem absoluten Höhenwert am Eichpunkt und dem bis dahin fortschreibend ermittelten Höhenwert ermittelt und rechentechnisch der seit dem letzten Eichpunkt ermittelte Höhenverlauf korrigiert wird.

   Hierzu
2. 2 Seiten Zeichnungen

   Anwendungsgebiet der Erfindung

   Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum fortschreibenden Nivellement für große Strossenlängen und dient der selbsttätigen quasikontinuierlichen Bestimmung des Isthöhenverlaufes von Arbeitsebenen, vorzugsweise der Arbeitsebenon von Tagebaugroßgeräten, von einem Festpunkt aus.

   Charakteristik des bekannten Standes der Technik

   Tagebaugroßgeräte bewegen sich im allgemeinen auf durch Baggern, Planieren und/oder Schütten während des Arbeitsprozesses selbstgeschaffenen Arbeitsebenen. Die Einhaltung der bestehenden technisch-ökonomischen und sicherheitstechnischen Forderungen bedingt eine ständige genaue Kenntnis des aktuellen Höhenverlaufes der Arbeitsebene. Aus dem Stand der Technik ist zur Bestimmung des Isthöhenverlaufes die Anwendung markscheiderischor Meßverfahren mit Nivellierinstrumenten bekannt. Diese Verfahren sind jedoch sowohl arbeitskräfte- als auch arbeitszeitintensiv. Weiterhin ist das sogenannte Bildflugverfahren bekannt, das jedoch nur in großen Tagebauen und in relativ großen Zeitabständen durchführbar ist. Mit diesem Verfahren ist es also nicht möglich, zu jedem beliebigen Zeitpunkt den aktuellen Isthöhenverlauf zu bestimmen.

   Die Anv/endung der Lasertechnik, wie sie in den DD-PS 56358 und DD-PS 98157 beschrieben wird, erfordert eine ständige Sichtverbindung zwischen den Geräten, die aber nicht unter allen Witterungsbedingungen in ausreichendem Maße besteht. Weiterhin ist die Reichweite dieser Verfahren durch sicherheitstechnische Beschränkungen in bezug auf die Leistung des Lasers von vornherein eingeschränkt.

   In der DD-PS 228055 wird ein Verfahren zum fortschreibenden Nivellement mittels Schlauchwaagenmeßsystemen vorgestellt. Dieses Verfahren ist jedoch aufgrund der vielen Fehlerquellen, wie z. B. eingeschlossene Luftblasen, Temperatureinflüsse, Trägheit und dgl., sehr ungenau und damit den Praxisanforderungen nicht gewachsen, da durch die genannten Einflüsse eine Drift der Meßergebnisse auftritt, die bei großen Strossenlängen mit einer hohen Anzahl von Fortschreibungen zu großen Abweichungen bei der Bestimmung des Höhenverlaufes führt.

   Ziel der Erfindung

   Das Ziel der Erfindung ist es, den Aufwand für die Bestimmung des aktuellen Isthöhenverlaufes der Arbeitsebonen von Tagebaugroßgeräten bei gleichzeitiger Erhöhung der Genauigkeit zu senken.

   Darlegung de« Wesens der Erfindung

   Die technische Aufgabe dor Erfindung ist es, ein Verfahren zum fortschreibonden Nivellement für große Strossenlängen zu entwickeln, das mit einem geringen Aufwand zu jedem beliebigen Zeitpunkt eine selbsttätige quasikontinuierlichen Bestimmung des Isthöhenverlaufes von Arbeitsebenen von einem Festpunkt aus gestattet, ohne daß die Reichweite des Verfahrens einer witterungsabhängigen Einschränkung unterliegt und auch über große Entfernungen eine hohe Genauigkeit des Verfahrens gewährleistet ist.

   Erfindungsgemäß wird die technische Aufgabe dadurch gelöst, daß in einem Raster, dessen Länge von der Stützweite des Fahrvverkes des Tagebaugroßgerätes bestimmt wird, die Längsneigung des Gerätes gemessen wird und ausgehend von der bekannten Höhe des in Fahrtrichtung hinteren Fahrwerkes die aktuelle Höhe des vorderen Fahrwerkes durch Aufsummieren der Höhendifferenz zwischen den Stützpunkten bestimmt werden, beim Überfahren des so ermittelten Punktes durch das hintere Fahrwerk eine erneute Längsneigungsmessung ausgelöst wird und beim Erreichen der längs der Arbeitsebene angeordneten Eichpunkte bekannter Höhe durch das Tagebaugerät der fortschreibend ermittelte Höhenwert durch den bekannten Wert des