RMR
Softwareentwicklungsgesellschaft mbH & Co KG

GeoCAD-OP
GeoCAD-Classic 2006
Internet-Demo

GeoCAD-Operator 3D CAD / GIS

GeoCAD-Apparatus / Bagger


I Allgemeines ISystembeschreibung | Visualisierungen I Abstandsrechnungen I Einrechnung von Fahrrampen I Technischer Ablauf I Weiterentwicklung der Software I Download einer Kurzbeschr. (PDF) I





Allgemeines

Im Rahmen der Zusammenarbeit mit der RWE Power AG wurde von der RMR eine Software entwickelt, die  den gesamten Tagebau in Quasi-Echtzeit als 3D-Modell abbilden soll und dafür als  Datenerfassung- und Unterstützungssoftware für die jeweiligen Anwender dient. Für die
  •     Bagger
  •     Absetzer und
  •     Bänder
wurde jeweils ein Softwaremodul erstellt, das dies ermöglicht.

Systembeschreibung

Auf dem Schaufelrad-Ausleger oder dem Ausleger und den Pylonen befinden sich Kombinationen aus Sensoren zur Messung von Positionen und Orientierungen aus GNSS-Antennen und einem Neigungssensor oder alternativ mit mindestens drei GPS-Antennen und -Empfängern. Zur Sicherung der Verfügbarkeit von GNSS-Signalen können auch mehr als drei GNSS-Antennen eingesetzt werden.

Nachdem das Sensorsystem einmal eingemessen und kalibriert wurde, kann es danach in Echtzeit seine Messungen, Anzeigen und Berechnungen durchführen

Der Fahrer kann die Bildschirmdarstellungen des Einsatzplanes, des 3D-Modells oder der Schnittdarstellung zur Ansicht wählen. Innerhalb dieser wiederum kann er beliebig zoomen oder vordefinierte Ansichten einstellen.

Während der Arbeit mit dem Großgerät, wird das 3D-Modell permanent fortgeführt, die Masse berechnet, die Daten an die Bänder weitergegeben und, falls gewünscht und eingestellt, an einen zentralen Server übermittelt, wo die entsprechenden Daten gespeichert und unternehmensweit zur Verfügung gestellt werden.

Das System ist als Einzelplatz- oder Client-Server System konfigurierbar.



Visualisierungen

3D Viewer

  • Der 3D-Viewer ermöglicht beliebige Bewegungen und Ansichten im dreidimensionalen Raum während der Fahrt.

  • Im 3D-Viewer werden folgende Daten angezeigt:
    • Digitales Geländemodell
    • Bagger mit allen relevanten Gelenken und Schaufelrad
    • Hindernisse
    • Abstände des Schaufelrads zum Gelände, Hindernissen und Bandstraßen
    3D-Visualisierungen I Bildansicht I

Lageplan in einer CAD

  • Anzeige von beliebigen CAD-Lageplänen im DWG-, DXF-, SHP- oder DGN-Format.
  • Ein- und Ausblenden von digitalen Geländemodellen.
  • Einfärben der Höhendifferenzen zwischen Soll- und Ist-Modell nach einer einstellbaren Skala zur besseren Dokumentation des Erreichten.
  • Umschaltung zwischen Lageplan, 3D-View und Schnitt jederzeit möglich



Abstandsrechnungen

Das auf dem IPC arbeitende GeoCAD berechnet fortlaufend die Abstände zwischen Schaufelrad und mehreren Gelände-Elementen. 

Diese Elemente sind:
    • Ist- & Soll-Oberflächen für den Abbau, mit Planum, Böschungen, und Fahrrampen
    • Hindernisse, insbesondere Entwässerungs-Brunnen
    • Linienzüge, insbesondere Bandstraßen (aktuell abfördernde oder geplante) und Böschungskanten
    • Die Abstände, zum Sollgelände und zum nächsten Hindernis, werden zerlegt in Komponenten, die der Fahrer auch tatsächlich steuern kann (V, Z, L, R, Auf, Ab). Auf diese Weise erkennt der Fahrer die verbleibenden Strecken in jeder Bewegungsrichtung.
    • Warnung bei Unterschreitungen
    • Die Höhe des tiefsten Punktes am Rad über NN wird zudem ständig angezeigt.



Einrechnung von Fahrrampen

Für einen anstehenden Sohlenwechsel kann der Baggerfahrer mit GeoCAD eigenständig eine von der Tagebau-Planungsabteilung vorgegebene Fahrrampe ins Soll-Gelände einrechnen lassen.

Hierzu genügt es, zwei Punkte aus der Planzeichnung im realen Gelände mit dem Schaufelrad anzufahren, diese durch Positionieren des Schaufelrades abzustecken und eine Soll-Längs

Durch Auswertung der beiden gemessenen Punkte sowie Vorgabe einer Anrampungsneigung kann jede gewünschte Rampe, samt links- und rechtsseitiger Böschung hergestellt werden. 

Das Programm berechnet automatisch den Übergang von einem Geländemodell zu einem zweiten angewählten Zielmodell und fügt beide mit dem für die Rampe berechneten Modell zu einem neuen Soll-Gelände zusammen.neigung auszuwählen.





Technischer Ablauf bei zwei Steuerständen
  • Die Installation auf einem Bagger umfaßt bis zu zwei IPCs. Dies ist vorgesehen, falls ein Großgerät zwei Führerstände besitzt.

  • Sind zwei installiert, so können sie über eine Netzwerk-Verbindung auf eine gemeinsame DB zugreifen und "in realtime" Daten austauschen. 

  • Wenn das GNSS-System keine orientierte, georeferenzierte bewegte Plattform darstellt, kann entweder ein zusätzlicher Positionierungs-PC mit GC-Apparatus darauf, alle notwendigen Berechnungen übernehmen und an den IPC weitergeben oder der IPC fführt sie bei entsprechender Leistungsfähigkeit als eigenes, zweites Programm selbst aus.

  • Somit stellt sich z.B. der eine PC dem anderen als GPS-Empfänger dar und sendet ihm NMEA-Nachrichten; d.h. der reale GPS-Empfänger muss nur an einen der beiden PCs angeschlossen werden.

  • Unter den Anzeigen für den Baggerfahrer findet sich auch eine zur Signalisierung der GPS-Positionsqualität. Diese wird ständig überwacht.




 Weiterentwicklung der Software
  • Das System ist in der Lage, nicht nur Steuerhilfen und -Warnungen auszugeben, sodern die erkannten Abweichungen auch in Steuersignale umzuwandeln und diese auszugeben. Auf dieser Basis ist die autonome Fahrweise eines Großgerätes bereits an einem Prototypen erfolgreich getestet worden.

  • Ziel des hier entwickelten Systems ist deshalb auf Dauer der mannlose Tagebau.