Co je nivelační systém

Nivelační systém umožňuje navádět radlici dozeru tak, aby přesně upravovala terén podle projektovaného digitálního modelu. Ten bývá k dispozici v standardizovaném formátu, který se přes paměťovou kartu vloží do 3D řídicí jednotky dozeru. 

Nivelační systém umožňuje práci i bez předem připraveného digitálního modelu. Přímo na stavbě se do systému vloží vztažné body s předem danými požadavky, podle kterých pak nivelační systém navádí radlici dozeru. Nivelační systém tedy například umožňuje zaměřit referenční bod a následně držet vertikální rovinu radlice po celé ploše stavby. Umožňuje též zaměřit dva referenční body na stavbě, které se mohou lišit nadmořskou výškou, a navádět radlici tak, aby vytvarovala přesný sklon daný těmito dvěma referenčními body. Systém umožňuje i nastavit zkosení kolné k přímce mezi těmito dvěma referenčními body.

Tyto referenční body mohou být zadány (a následně korigovány) GPS souřadnicemi, nebo zaměřeny podle polohy dozeru na stavbě.

Nivelační systémy na našich strojích

Na našich strojích používáme dva typy nivelačního systému, GPS nivelační systém 3D-GPS a systém s univerzální totální stanicí 3D-UTS.

Nivelační systém 3D-GPS

GPS přijímače nainstalované na radlici stroje přijímají signály z GPS satelitů a určují tak polohu radlice v prostoru. Aby se dosáhlo práce s přesností do 2 cm, je systém vybaven GPS referenční stanici, která vysílá přes radiomodem zpřesňující korekce do stroje. Systém umožňuje použít místo GPS referenční stanice i GPRS modem a přijímat zpřesňující korekce přes internet.

Na našich strojích používáme nivelační systém s jednou GPS anténou (elektronický stožár na radlici stroje). Systém tedy ve svých výpočtech zohledňuje i příčné natočení radlice, které měří svými senzory.

3D řídicí jednotka zpracovává signály z GPS antén, ze senzoru příčného sklonu a z referenční stanice (nebo GPRS modemu) a porovnává je s uloženými projektovanými hodnotami. Přes pracovní hydrauliku stroje řídicí jednotka neustále automaticky upravuje výšku a sklon radlice. Tím se v reálném čase modeluje terénní profil, který odpovídá projektovaným hodnotám z uloženého modelu. Veškeré výškové změny může obsluha sledovat jak na displeji řídicí jednotky, tak i na diodových lištách sloužících pro vizuální kontrolu.

Ve zkratce:

• Akční rádius jedné referenční stanice je asi 2 až 3 km s ohledem na tvar okolního terénu. Dosah referenční stanice je možné zvýšit takzvanými repeatery (opakovači).
• Při používání systému 3D-GPS musí být zajištěn volný výhled na oblohu. To znamená, že tento systém je nevhodný pro práce pod zemí, v úzkých údolích nebo v lese. 
• Není nutná viditelnost mezi strojem a referenční stanicí. Jedna referenční stanice může díky rádiovému spojení na staveništi ovládat libovolný počet stavebních strojů.
• Výšková přesnost prováděných prací se pohybuje mezi 1–2 cm.
• Díky flexibilitě je nivelační systém 3D-GPS vhodný pro velká staveniště, jako jsou například liniové stavby.

Nivelační systém s iniverzální totální stanicí 3D-UTS 

Na stavbě umístíme totální stanici, která automaticky vyhledá a sleduje aktivní naváděcí zařízení (odrazný hranol), které je namontováno na elektronickém stožáru na radlici dozeru. Systém neustále určuje jak vzdálenost, tak i horizontální a vertikální úhel mezi totální stanicí a dozerem. Totální stanice tak může přesně polohovat a řídit radlici v prostoru po celé ploše stavby. 

Aby se zajistilo přesné navádění redlice podle projektovaného modelu terénu (nebo podle vztažných bodů zadaných přímo na stavbě) je radlice vybavena i senzorem příčného sklonu. Systém tak zpracovává měřená data z totální stanice a senzoru příčného sklonu, porovnává je s uloženými projektovanými hodnotami modelu a neustále navádí radlici po požadovaném profilu terénu.

Ve zkratce:

• Maximální akční rádius pro řízení stavebního stroje je 700 m.
• Mezi stavebním strojem a totální stanicí musí být zajištěna vzájemná viditelnost. Pokud totální stanice ztratí naváděcí cíl na stroji (např. stroj projede za překážkou), proběhne jeho automatické vyhledání a zacílení, nebo řidič po odstranění překážky manuálně spustí opětovné vyhledávání záměrného cíle.
• Pro jeden stavební stroj je vždy zapotřebí jedna totální stanice.
• Systém 3D-UTS je využíván tam,  kde je požadována co nejvyšší přesnost prováděných prací nebo kde není možný příjem satelitních signálů jako například v halách a tunelech.
• Výšková přesnost prováděných prací se pohybuje mezi 2–5 mm.