1 系统背景

随着国民经济的高速发展，我国正在进行的大规模城市化建设，各类建筑和工程施工的数量激增,工程难度日益加大,质量要求越来越高,极大的推动各类基础处理施工技术发展的同时也对工程设备提出了更高的要求。作为主要施工设备的打桩机械也迎来了机遇和挑战，如何开发适合我国国情的新型、高精度基础工程施工钻机,满足现代工程高精度的需求,是该类设备的一个新的任务。 高精度智能打桩定位系统以高精度技术为依托，为静力压、常规打桩、钻孔定位作业等提供高精度定位支持。系统通过实时获取高精度三维位置信息和方位角数据，在设备终端进行计算获取准确的钻孔实时位置信息，通过显示终端对预设的钻孔位置进行实时偏离指导，从而达到高效、准确地现场作业。

2系统特点：

   1）无纸化作业，现场无需放样：CAD图纸数据可以直接导入打桩软件，自动生成点坐标，无需人工输入点坐标，同时软件可以对录入的数据进行自动检核。对于打桩以后的数据可以直接通过U盘直接导出报表，施工过程可监控，施工数据可共享，远程查看桩机位置，桩机施工成果，满足更多的内业需求。   2）定位精度高：通过GNSS天线定位定向系统，可以实现对桩孔定位而精度控制在1厘米左右的误差。   3）具有工作质量及效率统计分析功能：根据客户需求，对现场打桩效率、质量进行监控，监控信息实时上传，实时分析，实现有效的管理和质量监控，同时提高作业效率和质量。   4）定制化手机APP功能：管理者可直接在手机上了解现场的作业情况，能够自动进行项目施工信息统计，自动生成施工记录表、竣工图、自动生成施工统计信息。   5）智能化报警提示：在打桩过程中实时提示打桩精度，对于精度不满足要求的自动提示，智能报警精度提示可以根据业主要求进行更改。   6）智能化操作流程：打桩过程中，可以在屏幕上直接点击需要打桩的点位，也可以直接输入桩号查找，对于已经打过的桩号，图形上自动用不同的颜色区分显示；同时当打桩机走到要打桩点附近，这个点会自动放大，提高精准度，打完一个桩点后自动连接最近的一个桩点，无需人工操作。   7）系统软件自带坐标系统校准：一个工区第一次作业时可以直接进行现场坐标校准，无需第三方软件，同时可以直接输入已有的坐标参数，如x/y点参数等。  8）实时语音播报：打桩距离及施工状态实时反馈，并可自行选择男声或女声；  9）可实现多卫星系统的联合作业：采用我们我国自主知识产权的卫星定位系统，同时可以接收美国GPS，俄罗斯GLONASS等卫星定位系统； 10）效率高、工期短：可24小时连续作业，不受天气等因素影响。

3系统组成

高精度智能打桩系统主要由基准站，无线通讯设备，定位定向接收釆集终端，打桩软件平台等组成。 管理系统部分示意图 打桩机设备示意图

4主要设备特点

4.1基准站

高精度智能打桩系统，兼容多种基准站模式，可在工地现场临时固定基准站，也可以直接与当地CORS系统兼容。 1）固定基准站——作业区域相对固定的用户可采用固定基准站，固定基准站在架设后可以连续24小时运行，省去了每天重复的基准站架设工作，供电方面可采用市电或UDP供电，保证基准站可以连续可靠稳定的运行，而且固定基准站的坐标不会因断电或者重启而发生改变。 固定基准站的通信方式，可以采用无线电台或网络（GPRS/4G/5G）的方式，其中无线电分为大功率和小功率电台，无线电大功率作业半径在20公里（距离主要取决于基站发射天线的架设高度）；小功率电台作业范围在4公里以内。网络（GPRS/4G/5G）模式作业距离可以达到70公里（满足RTK快速解算的效果）。

• 兼容当地CORS系统，现在全国各地都有当地的CORS系统，智能打桩系统与所有CORS系统完全无缝兼容，在网络信号良好及CORS系统覆盖的地区，都可以考虑直接接入当地CORS系统，无需自己架设基准站，减少基准站的投入。

4.2终端釆集器

手持卫星定位终端采集器（简称手持GNSS采集器），指采用全球移动定位系统（卫星定位系统，美国GPS，俄罗斯GLONASS等等），以移动互联网为支撑（GPRS、GSM、4G、5G或者wifi）、以各种智能平板操作系统（Windows CX或Mobile，甚至安卓，W8等等） 为终端的GIS系统，是继桌面GIS、WEBGIS之后又一新的技术热点，移动定位、移动MIS、移动办公等越来越成为企业或个人的迫切需求，移动GIS就是其中的集中代表，使得随时随地高精度、高效率采集和应用GIS数据变得轻松自如。 在新建项目时，需要导入项目参数信息，在当前工作区选择一些已知点（平面坐标不少于3个点，三维坐标不少于4个点）并进行站点测量，然后导入/输入这些点在当地坐标系中的点为坐标，执行点校正工作。 重设当地坐标是釆集终端是主要功能之一。在进行点校正之后，用户即可在 不同的区域进行测量工作。在某些时候，基站有可能偏移，此时用户需要将1个站点进行重设当地坐标的工作。 用户可将已知的基准站，进行坐标系的更改，以匹配真实的坐标。 但我们建议用户釆用（重设当地坐标）的功能。具体步骤请参照安服优釆集终端使用说明。

4.3显示终端

显示终端是一款定位打桩APP、包括以下模块：添加设备；建立新项目；项目设置；添加或导入桩位(CAD转EXCEL表导入或通过BIM平台导入)；参考站设置；已知点转换；打桩放线：桩机定位；施工记录表；竣工图；施工信息统计。 主要特点：

• 能随时下载项目查看，并新建项目
• 使用蓝牙和无线通讯，与工作站直接沟通，无4G/5G网络也可以直接工作。
• 无需专用手薄，手机、平板均可作为定位打桩的操作显示终端，该定位APP永久免费使用，并一直维护。

5写到最后

高精度智能打桩系统问世，对打桩行业起到了诸多影响，主要概括为下图几点： 高精度智能打桩系统正逐步延伸至国家铁路建设、水电站大坝建设、大型产业园建设等领域-省时、省力、省心，为世界各地建筑打桩行业翻开新的篇章。