GeoCAD-OP. GeoCAD-Mine Baggerseite RMR. Softwareentwicklungsgesellschaft. Kurzbeschreibung

Transkript

1 RMR Softwareentwicklungsgesellschaft GeoCAD-Mine Baggerseite

2 GeoCAD-Mine / Bagger Übersicht 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 dienen soll. 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 3DModells 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 Einzelpaltzsystem oder Client-Server System konfigurierbar. Bildschirmansicht mit Ampel Seite 2

3 Visualisierungen 3D-Viewer Der OpenGL basierte 3D-Viewer ermöglicht die Ansicht beliebiger Bewegungen der Maschine in Echtzeit im dreidimensionalen Raum während der Fahrt. Im 3D-Viewer werden folgende Daten animiert angezeigt: Digitales Geländemodell und seine Fortführung Bagger mit allen relevanten Gelenken und Schaufelrad Hindernisse, Gefahren und Brunnen Abstände des Schaufelrads zum Gelände, Hindernissen und Bandstraßen Lageplan Hinterlegen und Ein- und Ausblenden beliebiger CAD-Lagepläne im DWG-, DXF-, SHP- oder DGN-Format. Gleichzeitiges Ein- und Ausblenden von mehreren digitalen Geländemodellen, Soll- und Ist-Modellen. Einfärben der Höhendifferenzen zwischen Soll- und Ist-Modell nach einer einstellbaren Skala zur besseren Dokumentation des Erreichten. Seite 3

4 Anzeige von Abständen Das auf dem IPC arbeitende GeoCAD berechnet fortlaufend die Abstände zwischen Schaufelrad und mehreren Gelände-Elementen. Diese Elemente sind: Ist- und Soll-Oberflächen für den Abbau, mit Planum, Böschungen, und Fahrrampen Hindernisse, insbesondere Entwässerungsbrunnen Linienzüge, insbesondere Bandstraßen (aktuell abfördernde oder geplante) und Böschungskanten. Die Abstandsrechnungen werden voll räumlich ausgeführt und liefern tatsächliche Distanzen, d.h. einander nächstliegende Punkte auf Schaufelrad und Gelände, d.h. keine vereinfachenden Annahmen liegen der Berechnung zugrunde 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. Das Programm signalisiert jedes Unterschreiten eines vorgegebenen Mindestabstandes durch Farbänderung und zusätzliche Einblendung im 3D-Modell; ebenso das Eindringen des Schaufelrades in die Oberfläche. Solange die Oberfläche vom Schaufelrad geschnitten wird, zeigt das Programm die Distanz zwischen dessen tiefstem Punkt und der Oberfläche. Die Höhe des tiefsten Punktes am Rad über NN wird zudem ständig angezeigt. Sobald die Maschine sich auf ein Hindernis zubewegt, wird bei Unterschreiten eines Mindestabstandes eine weitere Distanzanzeige aktiviert (s.rchts oben). Beim kontrollierten Überfahren und Abbaggern von Brunnen oder anderen Hindernissen, führ das Programm diese auch graphisch fort u. speichert jeweils den neuen Zustand. Bezüglich Bandstraßen oder Geländekanten berechnet das Programm die Distanz vom Schaufelrad zum definierenden Linienzug und den Stationswert der darauf gefundenen Lotpunkte. Seite 4

5 Ansicht des Fahrermonitors Alternative Ansicht des Fahrermonitors Neben der Abstandsabzeige und der 3D-Animation des Baggers bietet der Fahrerbildschirm folgende Möglichkeiten: Ein- und Ausblenden der GPS-Informationen Ein- und Ausschalten von Beleuchtung sowie das Hinzufügen von Lampen, da die animierte 3D-Echtzeitdarstellung für die Ausleuchtung der Ansicht sorgen muß Nach Materialien getrennt das abgebaute Volumen, auch für verschiedene Schichten ein Echtzeit berechnet Die Stationierung und den Abstand zur Bandstraße Natürlich alle Zoom- und Pan-Funktionen, auch während des laufenden Betriebes 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 anzufahren, diese durch Positionieren des Schaufelrades abzustecken und eine Soll-Neigung auszuwählen. Das Programm berechnet dann den Übergang von einem Geländemodell zu einem zweiten angewählten und fügt beide mit dem für die Rampe berechneten Modell zu einem neuen SollGelände zusammen, zu dem wieder relativ gebaggert werden kann. Das Programm berücksichtigt die Geländequerneigung am Rampenanfang und kann über Querneigungsanrampung die Rampenoberfläcje auf jede gewünschte Neigung als 3D-Modell bringen. Seite 5

6 Technischer Ablauf bei Fahrstand links u. rechts Die Installation auf dem Bagger umfaßt 2 IPCs, die über eine Netzwerk-Verbindung auf eine gemeinsame DB zugreifen und "in realtime" Daten austauschen (Option!). 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. Desweiteren ist es möglich Beladewagen ebenfalls mit einem GPS- Relay und Ansichtsstreaming Alle erfassten und ausgewerteten Daten können über eine ReplayFunktion erneut in Echtzeit oder zeitversetzt abgespielt werden, so dass der Baggervorgang auch auf einem Client-Areitsplatz analysiert werden kann. Im Replay-Modus kann der Benutzer die Ansichten selbst verändern und ist nicht an die Sicht des Fahrers gebunden. Alle Bagggeransichten können auch auf Arbeitsplätze, die am Server angeschlossen sind, gestreamt werden. Hier kann der Benutzer allerdings nur die aktuelle Sicht des Fahrers auf seinen Monitor sehen. Zentraler Leitstand für mehrere Bagger Über die Installation einer Leitstandsoftware ist es möglich alle Bagger eines Tagebau von einer zentralen Stelle aus zu überwachen. Sämtliche Bagger werden in realtime am Leitstand angezeigt. Die Position und die aktuellen Fördervolumina können komfortabel überwacht werden. Die Sicht der einzelnen Bagger kann auf die Leitstandsoftware übertragen werden.. Damit kann auch das Gesamtvolumen im Leitstand, getrennt nach Material, als Gesamtübersicht erfaßt werden. Seite 6

7 Kundensupport Softwareentwicklung in Abstimmung mit dem Kunden auf Basis von GeoCAD-Op zur Erfassung aller für den Kunden wichtigen Fahrzeugdaten und Anzeige dieser Daten und Positionen in quasi-echtzeit. Betreuung der Software, auch über Bereitschaftsdienste. Herstellung und Vertrieb in Deutschland RMR Softwareentwicklungsgesellschaft mbh & Co KG Ahrweiler Straße Bad Neuenahr-Ahrweiler Tel: 0049/2641/ Fax: 0049/2641/31611 Vertrieb in Österreich und der Schweiz RMR Software und Vermessung AG Breite 2 CH 8595 Altnau Tel: 0041/71/ Fax: 0041/71/ info@rmr-ag.ch Dokumenten Version 1.1 Seite 7