激光控制土地平整技術(shù)

激光控制平地技術(shù)是目前世界上最先進(jìn)的土地精細(xì)平整技術(shù)。它利用激光束平面取代常規(guī)機(jī)械平地中人眼目視做為控制基準(zhǔn)，通過伺服液壓系統(tǒng)操縱平地鏟運(yùn)機(jī)具工作，完成土地平整作業(yè)。它是高科技激光控制技術(shù)與常規(guī)機(jī)械平地技術(shù)相結(jié)合的土地平整新技術(shù)。

一、主要技術(shù)原理

激光發(fā)射器發(fā)出一定直徑的基準(zhǔn)圓平面，裝在刮土鏟支撐桿上的接收器將采集到的信號(hào)經(jīng)控制器處理后控制液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)，液壓機(jī)構(gòu)按要求控制刮土鏟上下動(dòng)作，即可完成土地平整作業(yè)。

激光發(fā)射裝置是一個(gè)由電池驅(qū)動(dòng)的激光發(fā)生器，常被水平地安裝在矗立于田間的三角支架上。它產(chǎn)生的激光光束被高速旋轉(zhuǎn)的棱鏡反射，在田面上方產(chǎn)生一個(gè)激光平面作為平整土地作業(yè)的照面，替代常規(guī)土地平整方法中利用地面高程測(cè)量得到的、由不連續(xù)網(wǎng)格點(diǎn)構(gòu)成的平整作業(yè)基準(zhǔn)面。

激光接收裝置是垂直安裝在平地鏟運(yùn)設(shè)備桅桿上的信號(hào)接收器。平地作業(yè)過程中，來(lái)自激光發(fā)射器的光束首先被接收器檢測(cè)，確定此時(shí)平地參照面與接收器中心控制點(diǎn)間的相對(duì)距離，隨后向控制器發(fā)出調(diào)整信號(hào)，由控制器指揮鏟運(yùn)設(shè)備的升降，使接收器中心控制點(diǎn)位于平地參照平面內(nèi)。

控制器的功能是根據(jù)激光接收裝置傳遞的調(diào)整信息，自動(dòng)控制液壓系統(tǒng)不斷地上下調(diào)節(jié)行進(jìn)中的平地鏟運(yùn)刀口，完成田面挖填工作。由于激光控制器的自控靈敏性高，故平地精度較高。

二、激光土地平整系統(tǒng)的使用

激光平地作業(yè)前，先按網(wǎng)格狀采用水準(zhǔn)儀完成田間地形測(cè)量工作，網(wǎng)格間距一般為5～10米，得到田塊內(nèi)各測(cè)點(diǎn)處的相對(duì)高程。再根據(jù)測(cè)量結(jié)果進(jìn)行平地設(shè)計(jì)，確定平地設(shè)計(jì)相對(duì)高程。其原則是通過選擇適當(dāng)?shù)钠降卦O(shè)計(jì)高程，使平地作業(yè)中的挖方量與填方量基本相等。然后在田塊適當(dāng)位置處安裝激光發(fā)射器，確保發(fā)射的激光束平面高于田內(nèi)任何障礙物，以便使激光接收裝置能時(shí)刻感應(yīng)到來(lái)自發(fā)射器的光束。接著再根據(jù)平地設(shè)計(jì)高程，在田塊內(nèi)確定鏟運(yùn)機(jī)具的起始位置點(diǎn)，將鏟運(yùn)刀口落地后，上下調(diào)節(jié)安裝在設(shè)備桅桿上激光接收器的高度，當(dāng)接收器中心控制點(diǎn)位于激光控制參照面內(nèi)時(shí)，固定該接收器的位置。做好上述準(zhǔn)備工作后，從平地起始位置點(diǎn)開始，由拖拉機(jī)牽引鏟運(yùn)設(shè)備在田塊內(nèi)往復(fù)作業(yè)，挖高填低，搬運(yùn)土方，自動(dòng)完成土地平整工作。平整作業(yè)完畢后，再按相同的網(wǎng)格形式進(jìn)行地面復(fù)測(cè)，評(píng)價(jià)平地的效果。

三、激光平地的節(jié)本增產(chǎn)效果

測(cè)試結(jié)果表明：采用激光平地技術(shù)平整的土地，較好解決了傳統(tǒng)灌溉方式下大水漫灌造成水資源嚴(yán)重浪費(fèi)的現(xiàn)象，灌水效率達(dá)80%，節(jié)水30%～50%；水田土地利用率提高9%；水資源得到充分利用，減少了土肥流失，糧食產(chǎn)量提高20%～30%。