Total Station: co to jest, jak to działa

Tacheometr to urządzenie stosowane w geodezji do szybkiego i dokładnego uchwycenia topografii określonego obszaru. Jak to działa? Faktem jest, że projekt urządzenia zawiera teodolit, wykrywacz zasięgu światła i elektroniczny rejestrator danych, dzięki czemu, pomimo swoich kompaktowych wymiarów, cała stacja jest w jednym urządzeniu geodezyjnym. Jest w stanie zmierzyć pionowe, poziome odległości i obszary w odległości do pięciu tysięcy kilometrów, podczas gdy błąd będzie wynosił tylko jeden centymetr. Tachometr może mierzyć kąty, ale błąd, w zależności od klasy według GOST i typu, będzie wynosił od 2 do 20 stopni. Całkowita stacja może odbierać i transmitować dane zdalny komputer.

Zasada działania

Prototyp nowoczesnego tachymetru jest półmechanicznym, półelektronicznym urządzeniem, stworzonym około pięćdziesiąt lat temu. W takich urządzeniach osobno zainstalowano teodolit i dalmierz, a po pewnym czasie inżynierowie połączyli je w jednym przypadku i wyposażyli urządzenie w specjalny panel, który pozwalał na wprowadzanie wartości kątowych.

Pierwszy kompletny instrument powstał w Szwecji. Odczyt kątów został zmieniony z optycznego na elektroniczny, co spowodowało możliwość automatyzacji prac geodezyjnych. Elektroniczne tachometry pojawiły się na rynku około dwadzieścia pięć lat temu. Teraz ich produkcja angażuje się w szwajcarskie, japońskie i amerykańskie firmy.

Zasada tacheometru opiera się na jednej z dwóch metod: fazie i pulsu. Pierwszy opiera się na różnicy faz między promieniami zwróconymi i rzutowanymi, a drugi, bardziej nowoczesny, oblicza czas, w którym promień lasera przechodzi do odbłyśnika iz powrotem. Odległość, przy której tachimetr może działać w trybie nieodblaskowym, zależy od barwy powierzchni odbijającej wiązkę lasera. Lekka i gładka powierzchnia może kilkakrotnie zwiększyć odległość działania urządzenia (w porównaniu do matowych i ciemnych powierzchni), ale nadal nie będzie większa niż 1200 metrów. W trybie odbicia liniowy zakres pomiarowy musi wynosić co najmniej pięć kilometrów.

Rodzaje wszystkich stacji

Wszystkie modele obecne na nowoczesnym rynku, zgodnie z ich zastosowaniem, są podzielone na kilka typów.

Tacheometry techniczne są urządzeniami o niskim koszcie, są one wyposażone tylko w dalmierz refleksyjny. Pomiary geodezyjne przy użyciu takiego urządzenia wymagają zespołu dwóch osób: urzędnika i operatora stacji.

Tachometry budowlane są w stanie przeprowadzić zarówno nieodblaskowe, jak i refleksyjne badania, to znaczy, że mają nieodblaskową dalmierz. Przy budowie urządzeń tego typu nie ma alidade.

Cele i cele

Tacheometry inżynierskie wykonują największy zakres zadań. Posiadają kamerę do projekcji trójwymiarowych modeli terenu, kolorowy ekran dotykowy, nowoczesne oprogramowanie przyjazne dla użytkownika i wydajne procesory, gniazda kart pamięci i porty USB. Nowoczesne tacheometry inżynierskie mogą łączyć się z siecią Wi-Fi i Bluetooth.

Ponadto tacheometry są podzielone na moduły i zintegrowane. Modułowe jednostki składają się z niezależnych elementów (modułów), aw zintegrowanych urządzeniach wszystkie znajdują się pod jednym korpusem i zintegrowane w integralny mechanizm. Jest inny podział: automatyczny i zmotoryzowany. Modele pierwszego typu są wyposażone w serwomechanizmy i systemy, które rozpoznają, przechwytują i śledzą cele, co w rzeczywistości czyni je robotycznymi kompleksami geodezyjnymi. Urządzenia drugiego typu są wyposażone w serwonapęd, który może strzelać jednocześnie w kilku punktach.

Klasyfikacja

Istnieje klasyfikacja według cech strzelania.

Tachometry kołowe różnią się od innych cylindrycznym poziomem pionowego koła alidade i dalmierza. Nomogram oblicza wysokości i odległości w poziomie za pomocą nomogramu, który różni się w rurce instrumentu podczas obserwacji i przez pionową szynę. Auto-redukcja charakteryzuje się tym, że w nich poziome pozycje i elewacje są obliczane przez podwójny celownik na poziomej szynie.

Tachometry na stacji mają z nimi podstawę, która służy do obliczania odległości poziomej, a wysokości są obliczane przez pomiar kątów pionowych. Elektrooptyczne totemy mają dodatkowe urządzenie elektroniczne, które pozwala na automatyzację strzelania.

Wygoda w pracy

Jeśli porównamy proces pracy z teodolitem i totalną stacją, mamy oczywistą oszczędność czasu. Podczas korzystania z teodolitu specjalista musi przechowywać zapisy w dzienniku, a dla tachimetru wystarczy zachować obrys, ponieważ urządzenie zapisuje i przechowuje w pamięci wszystkie informacje o odległościach, rogach i numerach stacji, dlatego zmieniając lokalizację stacji, trzeba tylko wprowadzić nową stację i pierwszy piksel. Po ukierunkowaniu odbłyśnika, wymagane jest jedno kliknięcie i zostaną odebrane nowe obliczenia.

Elektroniczna stacja końcowa może niezależnie obliczyć odległość w poziomie. Na monitorze urządzenia wyświetlane są: odległość skosu, rzędne i pozycja pozioma lub kąty pionowe i poziome oraz odległość nachylenia. Zawarcie jednej lub drugiej opcji jest wybierane ręcznie przez operatora.

Jak złożyć wniosek

Tacheometr jest niezbędnym urządzeniem do przeprowadzania zabiegów usuwania w naturze. Musi być zainstalowany w punkcie, którego współrzędne są znane, a następnie określić współrzędne punktu orientacji lub wprowadzić kąt kierunkowy dla orientacji. Następnie możesz ustawić punkt usuwania, dla którego musisz również wprowadzić znane współrzędne. Po tych operacjach, kąt obrotu i odległość mierzona w danym kierunku będą wyświetlane na monitorze urządzenia.

Przyrząd pomoże operatorowi w pomiarze wysokości przedmiotu i odległości między punktami, a także pomiarze z przesunięciem. W ten sposób urządzenie wykonuje wszystkie zadania teodolitowe.

W kamieniołomach

Jeśli prace geodezyjne są wykonywane w kamieniołomie, można użyć wygodnej funkcji uzyskania własnych współrzędnych (wytworzonych przez wycięcie). Kiedy tacheometr jest zainstalowany po raz pierwszy, folia odblaskowa jest używana do obliczania współrzędnych kilku obiektów znajdujących się na obrzeżach kamieniołomu. Po zakończeniu pracy urządzenie jest instalowane po raz drugi i za pomocą resekcji oblicza współrzędne punktu instalacji i dokonuje przeglądu kamieniołomu. Oprogramowanie, uzyskując te dane, pomaga szybko uzyskać obraz całej pracy wykonanej w trakcie kariery, dając operatorowi schematy na kwadratach wraz z ich ogólnym opisem.

Elektroniczna tachimetr jest wykorzystywany do prac w terenie. Brak warunków pogodowych, w tym kurz, deszcz, śnieg i zmiany temperatury, nie powodują uszkodzenia urządzenia. Wszyscy producenci mają oddzielną linię urządzeń zaprojektowanych do pracy w szczególnie trudnych warunkach w niskich temperaturach, ale powinny być wybierane tylko wtedy, gdy taka praca jest rzeczywiście przeznaczona.

Producenci

Istnieje kilku znanych na całym świecie producentów tachometrów elektronicznych znanych ze swojej jakości. Sokkia Topcon to japońska firma reprezentująca marki o tej samej nazwie. Urządzenia tego producenta cieszą się powodzeniem od ponad stu lat, a urządzenia znane są ze stałej jakości i wysokiej dokładności. Jednak stało się to już tradycją dla japońskich producentów.

Tacheometry Leica Geosystems szwajcarskiej firmy o tej samej nazwie, wcześniej znane w sprzęcie fotograficznym z marką Leica, są obecne na rynku od 1990 roku. Powstał w wyniku fuzji kilku firm, po których wyprodukowano jedynie sprzęt geodezyjny. Tacheometry tej marki są szeroko stosowane w geodezji lądowej i satelitarnej.

Kolejna szwajcarska firma GeoMax konkuruje z kolegami z Leiki, zwłaszcza jeśli chodzi o rynek europejski. Istnieje od tych samych lat i wyróżnia się wysoką dokładnością pomiaru i wyjątkową jakością.

Trimble Navigation Total Stations są produkowane w USA. Firma istnieje od 1978 roku, a firma zajmowała się produkcją urządzeń nawigacyjnych na potrzeby żeglugi morskiej. Około dwadzieścia pięć lat temu firma zaczęła się rozwijać i produkować nawigatory GPS, ponieważ właśnie wtedy rozpoczął się szybki rozwój pozycjonowania kosmicznego. W 2003 r., Po zakupie marki Nikon, firma zaangażowała się w produkcję szerokiej gamy sprzętu pomiarowego. Tacheometry firmy Nikon są szeroko reprezentowane na rynku rosyjskim.

Czy cena jest uzasadniona?

Górne i dolne segmenty cenowe tachometrów są oddzielone ogromną ilością kilkuset tysięcy rubli. Zautomatyzowane narzędzia geodezyjne mogą zastraszyć ich złożoność, a także wymagać od specjalisty odpowiedniej wiedzy i umiejętności - samo czytanie instrukcji dla stacji total może nie wystarczyć. Ich cena może również wystraszyć. Wiele, zwłaszcza dla małych firm, nie może sobie pozwolić na zrobotyzowaną totalną stację. Jeśli jednak rozważymy tę kwestię z punktu widzenia inspektora terenowego, różnica pomiędzy instrumentem wyposażonym w serwo i automatycznym tachyomerem jest oczywista.

W większości przypadków praca geodezyjna wymaga wielu wskazówek i ogniskowania stacji końcowej (jeśli nie jest wyposażona w serwomotor i automatyczny system śledzenia). Po kilku godzinach intensywnej pracy, nawet w dość dobrych warunkach pogodowych, operator czuje się zmęczony, w wyniku czego jego stężenie maleje, co może prowadzić do zmniejszenia dokładności pomiaru. Półautomatyczny tachometr znacznie ułatwia ćwiczenie specjalisty, ponieważ sam śledzi zmianę położenia reflektora i bez trudu wykonuje wskazówkę, niezależnie od warunków pogodowych. Co więcej, dane uzyskane ze stacji końcowej nie są tak bardzo zależne od czynnika ludzkiego i stają się dokładniejsze: automatyczne stacje końcowe nie popełniają błędów i nie ulegają zmęczeniu. Do każdego pikieta potrzebują nie więcej niż cztery sekundy. Na przykład precyzyjna stacja inżynieryjna Leica TS30 wykonuje do pięciu tysięcy pomiarów w ciągu jednej sekundy. Średni koszt tego urządzenia wynosi około dwa i pół miliona rubli.

Kategorie cenowe

Budżetowe tachometry elektroniczne są wyposażone w zestaw funkcji niezbędnych do wykonywania obliczeń na budowach, ale w przypadku złożonych obliczeń inżynierskich nie są wystarczające. W tej kategorii cenowej są niektóre modele Nikona, na przykład DTM-322 ze średnią ceną 160 tysięcy rubli.

Następna kategoria cenowa obejmuje już inżynierskie tacheometry. Pomiary mają znacznie większą dokładność, dłuższy czas pracy baterii, łączność Bluetooth, gniazda kart pamięci, port USB. Zakres pomiarowy w trybie odblaskowym wynosi 5000 metrów, a średnia cena modeli w tej kategorii to 700 tysięcy rubli.

Wniosek

Sprzęt geodezyjny to obszar, w którym nie ma miejsca na instrumenty niskiej jakości i niedokładne. W rzeczywistości, w tej samej kategorii cenowej wśród producentów, różnica w urządzeniach jest niewielka, więc jeśli zadaniem jest oszczędzanie, trzeba wybrać w oparciu o własne potrzeby. Doświadczony dostawca pomoże wybrać model, który idealnie nadaje się do wykonywania określonych zadań, szczególnie jeśli dotyczy on dostępności niezbędnego oprogramowania w stacji końcowej.