...

Elektronisk totalstation – i fråga om geodesi kan du inte göra utan den

Den elektroniska totalstationen är en avgörande del av geodei. Dess unika egenskaper gör att du kan mäta exakta vinklar, avstånd och höjd på ett effektivt sätt. Dess noggrannhet, hastighet och mobilitet gör det till ett måste för den som är involverad i geodei.

I den här artikeln: Definiera en totalstation historia och arbetsprincip; typer av elektroniska totalstationer; fördelar jämfört med andra geodetiska instrument; de största tillverkarna av totalstationer.

När du utför något konstruktions- eller undersökningsarbete krävs en noggrann beräkning av landskapsskillnaderna i ett visst område, och ibland är dess yta tusentals kvadratmeter. Traditionella geodetiska instrument – teodolit, avståndsmätare, nivå och måttband fungerar inte här, annars kommer mätningar att ta veckor, inte mindre. Och tidpunkten har blivit en viktig punkt idag – kunder kommer att föredra de artister som slutför arbetet så snabbt som möjligt och entreprenörer har fler och fler skäl att utrusta sina specialister med modern konstruktionsutrustning … I vår tid av avancerad datateknik har behovet av fysiska beräkningar och ritningar försvunnit – allt gör dator med lämplig programvara. Att göra en undersökning av webbplatsen på kortast möjliga tid och med de mest exakta resultaten kommer att hjälpa en universell geodetisk enhet – en elektronisk tacheometer.

Vad är en totalstation?

En tacheometer är en geodetisk enhet som låter dig snabbt och med hög noggrannhet få en kartläggning av ett visst område ”i plan” med en fullständig bild av lättnaden. Utformningen av denna enhet inkluderar en lätt räckviddsökare, en teodolit, en dator och en elektronisk datalogger – med sina utåt kompakta dimensioner kombinerar den totala stationen funktioner för flera geodetiska instrument på en gång. Mätningar av vertikala och horisontella avstånd, områden på ett avstånd av 5000 m med ett fel på endast 1 cm, vinklar med en noggrannhet på 2? upp till 20? (beroende på typ och klass i enlighet med GOST R 51774-2001), automatisk lagring av mottagen data för flera tusen punkter på det uppmätta området, mottagning och överföring av data via GPRS till en fjärrdator – detta uttömmer inte kapaciteten hos en elektronisk totalstation.

Historik och princip för driften av totalstationen

De första geodetiska instrumenten, på distans liknande moderna tacheometrar, skapades för 50 år sedan – i dessa halvmekaniska och halvelektroniska enheter installerades den optiska räckvidden och teodolit självständigt. Efter en tid kombinerades teodolit och räckviddsökare i ett hölje, den resulterande enheten var utrustad med en speciell panel som låter dig ange vinkelvärdena. Den första fullfjädrade totalstationen skapades i Sverige – i den ändrades vinkelavläsningen från optisk till elektronisk, vilket gjorde det möjligt att automatisera geodetiskt arbete. Således dök elektroniska totalstationer ut på marknaden för cirka 25 år sedan, de produceras av amerikanska, japanska och schweiziska företag..

Elektronisk totalstation - i fråga om geodesi kan du inte göra utan den

Principen för drift av en elektronisk totalstation baseras antingen på fasmetoden eller, i mer moderna modeller, på pulsmetoden. Den första metoden är fasskillnaden mellan de projicerade och återlämnade strålarna, den andra är den tid under vilken laserstrålen rör sig från den totala stationen till reflektorn och återgår tillbaka. Avståndet på vilket anordningen kan arbeta i reflektionsfritt läge beror på färgen på ytan som strålen projiceras på – ljusa och släta ytor ökar driftsavståndet för den totala stationen flera gånger jämfört med mörka, men den kommer inte att överstiga 1 000 – 1 200 m. Linjärt område mätningar i reflekterande läge – inte mindre än 5000 m.

Typer av elektroniska totalstationer

Alla tillverkade modeller är indelade i flera typer enligt deras tillämpning:

  • tekniska totalstationer. Elektroniska apparater av denna typ är de billigaste, eftersom är utrustade endast med en reflekterande avståndsmätare och kräver geodetiska mätningar av ett team av två anställda – en operatör av en teknisk totalstation och en kuggstång;
  • konstruktionsmätare. Utrustad med en reflektorfri avståndsmätare, d.v.s. kan både reflekterande och reflekterande fotografering. Det finns ingen alidad i konstruktionen av att bygga tacheometrar;
  • teknikmätare. Dessa enheter är utformade för att utföra ett brett spektrum av uppgifter och är utrustade med en kamera som används för att bygga tredimensionella terrängmodeller, en färgskärmskärm, en modern processor och bekväm programvara, kortplatser och portar för USB- och flashkort. Moderna modeller av totala stationer stöder ett antal kommunikationskanaler – Wi-Fi, Bluetooth etc..

Dessutom är totalstationer indelade i modulära, bestående av separata (oberoende) element och integrerade, i vilka enheterna kombineras under ett hus till en enda mekanism. De sista typerna är motoriserade och automatiserade totalstationer. Den första av dem är utrustade med en servo-enhet som möjliggör kartläggning av flera punkter samtidigt, den andra med en servo-enhet och system som kan identifiera, fånga och spåra mål, i själva verket är det redan robotgeodetiska komplex. Enheter med denna design är designade för mätningar av en person, och robot totala stationer tillåter fjärrfotografering, medan resultatens noggrannhet garanteras vara hög.

Enligt undersökningens egenskaper är elektroniska totalstationer uppdelade i:

  • cirkulär, med en glidtråd avståndsmätare och en cylindrisk nivå på alidadens vertikala cirkel;
  • nomogram, beräkning av överskridanden och horisontella avstånd för avstånd enligt nomogram, som kan skiljas i anordningens rör under observation, liksom längs den vertikala skenan;
  • autoreduktion, överskott och horisontellt avstånd mellan avstånd som bestäms av en horisontell skena med en dubbel bildavståndsmätare;
  • i bas, vars bas är vid tacheometer och är avsedd för direkt beräkning av horisontellt avstånd, och mätningar av vertikala vinklar gör att du kan beräkna överskottet;
  • elektrooptisk, utrustad med en extra elektronisk enhet som tillåter automatisering av fotografering.

Fördelarna med totalstationen

Om vi ​​jämför arbetet med teodolit och tacheometer, är det i det första fallet nödvändigt att hålla poster i loggen, i det andra – bara för att hålla en kontur, och enheten kommer att spela in och spara data om avstånd, vinklar och plocknummer i minnet. När du ändrar platsen för denna geodetiska enhet behöver du bara ställa in en ny station och den första stationen, peka sedan på reflektorn och få mätningarna beräknade av den totala stationen genom att bara trycka på en knapp.

Den elektroniska tacheometern beräknar horisontella avstånd oberoende i automatiskt läge. Enhetsmonitorn visar antingen sluttningsavståndet, horisontellt läge och höjder, eller sluttningsavståndet och vinklarna (horisontellt och vertikalt) – visningen av ett av de två datalternativen styrs manuellt av operatören.

Elektronisk totalstation - i fråga om geodesi kan du inte göra utan den

Tacheometern kan inte ersättas när du utför utslagning – ställ den in på en punkt vars koordinater är kända, ställ in koordinaterna för orienteringspunkten eller ange riktningsvinkeln för orientering. Sedan ställer du in den punkt som ska anges genom att ange dess koordinater – rotationsvinkeln och avståndet som du vill mäta i denna riktning visas på enhetens monitor. Naturligtvis kan du med hjälp av en totalstation mäta avståndet mellan punkterna och höjden på objektet, mätningar med en förskjutning – den här enheten utför alla funktioner för teodolit.

När du utför geodetiska verk i en stenbrott, är en sådan funktion bekväm – att få dina egna koordinater genom resektion. Vid den första installationen av den elektroniska totalstationen, med reflekterande tejp, beräknas koordinaterna för flera objekt belägna vid stenbrottets kanter. I slutet av stenbrottarbetet installeras enheten på nytt och med resektionen beräknas installationspunkternas koordinater och stenbrottet kartläggs. Den lämpliga programvaran baserad på de totala beräkningarna av stationen hjälper dig att snabbt få en bild av arbetet som utförts i stenbrottet – diagram i rutor med deras allmänna beskrivning.

Med sin design är den elektroniska totalstationen avsedd för fältarbete. Damm eller smuts, regn eller snö, temperaturförändringar – allt detta kommer inte att skada enheten. Bland modellerna på totalstationerna har varje tillverkare enheter som är utformade för att arbeta under särskilt hårda förhållanden – deras lågtemperaturregime är upp till minus 30 ° С. Det är dock värt att välja dem endast i de fall det verkligen ska fungera i de norra regionerna eller under vissa specifika förhållanden..

Tacheometer tillverkare

De mest kända globala tillverkarna av elektroniska totalstationer på vår marknad är det japanska företaget Sokkia Topcon med varumärkena Sokkia och Topcon, det schweiziska företaget Leica Geosystems AG med varumärket Leica, det svenska GeoMax (märket med samma namn), den amerikanska Trimble Navigation med Nikon- och Trimble-varumärkena och Spectra Precision (samma namn).

Företag Sokkia Topconär känt för sina produkter inom konstruktion och geodesi i 100 år, de instrument som produceras på dess företag har traditionellt hög noggrannhet och japansk kvalitet.

Elektronisk totalstation - i fråga om geodesi kan du inte göra utan den

Leica Geosystems, tidigare känt för sitt Leica-märke inom fotografering (kameror under detta märke tillverkas fortfarande), bildades 1990 genom sammanslagning av flera företag och fokuserar på produktion av endast geodetisk utrustning. Utrustning för detta märke används allmänt inom geodesi – både i mark och satellit.

Elektronisk totalstation - i fråga om geodesi kan du inte göra utan den

Schweizisk tillverkare av utrustning inom geodesi och konstruktion, företag GeoMax, Sedan starten på 90-talet har den framgångsrikt tävlat med Leica-varumärket på den europeiska marknaden. Produktlinjen för detta företag, som är geodetisk utrustning och dess programvara, kännetecknas av exceptionell kvalitet och mätnoggrannhet..

Elektronisk totalstation - i fråga om geodesi kan du inte göra utan den

Företag Trimble Navigation, baserat i USA, det började sin existens 1978 med produktionen av navigeringstekniker för maritim navigering. Med utvecklingen av rymdpositionering för 25 år sedan började företaget skapa GPS-navigatörer, och sedan 2003 och efter att ha förvärvat Nikon-varumärket, ett brett sortiment av geodetisk utrustning.

Elektronisk totalstation - i fråga om geodesi kan du inte göra utan den

Amerikansk tillverkare av mätutrustning Spectra Precisiondök upp 1997 och bildades som ett resultat av sammanslagningen av flera tillverkare av mätinstrument och teknik. Idag är det det största märket av mätutrustning, känd för sin innovativa teknik..

Elektronisk totalstation - i fråga om geodesi kan du inte göra utan den

Bland varumärkena för elektroniska totalstationer hos de listade tillverkarna finns det mycket att välja mellan nödvändig utrustning, vare sig det är en teknisk eller robotisk totalstation. Det beror på kundens behov, arbetsförhållandena där den totala stationen ska användas.

Vad är gömt bakom priset på en totalstation?

Det finns ett stort avstånd mellan de nedre och övre prissegmenten av tacheometrar, hundratusentals rubel. Robotgeodetiska instrument är skrämmande i sin komplexitet och kostnad, jag är säker på att varje chefredovisare eller företagsledare med mycket lite kunskap om geodesi kommer att vara fientliga mot en begäran om att köpa, säga, en Sokkia NET1200 totalstation (medelpris – 1 300 000 rubel). Om du bara översätter allt till pengar, kommer den mycket billigare Topcon GTS-105N att vara mycket trevligare för bokföringsavdelningen (medelpriset är 170 000 rubel)! Det är vettigt att spendera miljoner på en robot totalstation?

Om vi ​​villkorligt delar upp alla befintliga modeller av totalstationer i det övre prissegmentet i enheter utrustade med servomotorer, halvautomatiska (utrustade med ett spårningssystem) och automatiska (robotar som styrs på distans) och överväger effektiviteten i arbetet ur en fältmätares synvinkel, är deras fördelar jämfört med billigare modeller uppenbara.

Under fältets geodetiska arbete läggs en betydande del av tiden på flera pekande och fokusering av totalstationen, som inte är utrustad med servomotorer och ett automatiskt spårningssystem. Efter flera timmar, och inte under de bästa väderförhållandena, minskar operatörens koncentration, hans ögon är vattniga, hans kropp värker av trötthet – som ett resultat minskar mätnoggrannheten. En halvautomatisk tacheometer, som oberoende spårar förändringar i reflektorns placering och enkelt kan sikta mot den, kommer att bidra till att underlätta operatörens fysiska aktivitet, oavsett väderförhållandena på marken..

Elektronisk totalstation - i fråga om geodesi kan du inte göra utan den Tacheometer Sokkia NET1200

Inget behov av att en följeslagare flyttar reflektorn – som regel under arbetet pekar ingenjör-operatören av en enkel (justerbar och manuellt kontrollerad) totalstation till picketterna till en assistent med en personal. Mätningens noggrannhet under geodetiskt arbete med en skena partner är långt ifrån idealisk eftersom en erfaren lantmätare kan inte bedöma situationen vid picketpunkten och assistenten har inte tillräcklig kunskap för detta. Semiautomatiska enheter tillåter dig att ändra karaktären på geodetiskt arbete – enheten har en mindre erfaren operatör som inte utför inställningar och bara trycker på knapparna på totalstationen på kommando av en ingenjör med en reflektor, som exakt bestämmer ställplattan. När man arbetar med en robot totalstation görs alla mätningar endast av en ingenjör med en personal som kontrollerar den geodetiska enheten på distans – från en staket.

Robotta totalstationer blir inte trötta och gör inte misstag, för de kan inte göra det – de kommer att spendera högst fyra sekunder för varje staket, oavsett antalet arbetstimmar. De dyraste modellerna av totalstationerna är konstruerade för exakta konstruktionsmätningar med minimala fel och utför oberoende beräkningar på kortast möjliga tid. Ett exempel på en sådan robot totalstation är Leica TS30 med en vinkelnoggrannhet på 0,5 ?, Förmågan att utföra 5 000 mätningar och göra en 180 ° varv av teleskopet och alidaden på bara en sekund, vars genomsnittliga kostnad är 2 600 000 rubel.

Elektronisk totalstation - i fråga om geodesi kan du inte göra utan den Elektronisk totalstation med hög precision Leica TS30

Relativt billiga elektroniska totalstationer har en uppsättning funktioner som är tillräckliga för användning på byggarbetsplatser, de räcker inte för tekniska ändamål. Egenskaper för en enkel elektronisk byggnadsstationsstation, till exempel Nikon DTM-322 (vinkelnoggrannhet 5?): Optik av hög kvalitet, låg vikt, enaxlig kompensator, istället för batterier kan du använda vanliga 1,5 V-batterier, det största mätområdet i prisma-läge är 2 300 m, medelpris – 160 000 rubel. Mer exakt byggnadsstationsstation Trimble M3 DR, med en vinkelnoggrannhet på 5?.

Elektronisk totalstation - i fråga om geodesi kan du inte göra utan den Trimble M3 DR TA Total Station

Tekniska totalstationer, till exempel Sokkia SET1X: 1? vinkelnoggrannhet, högbits färg pekskärmskärm, mätområde till reflektorn 5 000 m, tvåaxlig kompensator, två litiumbatterier under 14 timmars kontinuerlig drift, Bluetooth, USB-port, kortläsare, OS Windows CE – genomsnittligt pris 690 000 rubel.

Motoriserade totalstationer värda cirka 850 000 rubel. har en lägre vinkelnoggrannhet (cirka 5?), men underlättar en inspektörs uppgifter betydligt. Leica TS15 M R400 som exempel – mätområde till en reflektor upp till 10 000 m, fyraaxlig kompensator, snabb batteriladdning under 7 arbetstimmar, OS Windows CE 5.0 Core, rotationshastighet 45 ° per sekund, Bluetooth, USB-port, kortläsare, färg pekskärm.

Ju högre egenskaper hos modellerna för totala stationer när det gäller noggrannhet, mätningshastighet och databehandling, desto högre kostnad. Det bör noteras att moderna elektroniska ingenjörsinstrument för geodetiska mätningar inte hotas med snabb föråldring – modeller som kommer in på framtidens marknad kommer att baseras på dem och har en liknande uppsättning funktioner..

I slutet

När du väljer en eller annan modell av en elektronisk totalstation eller, mer korrekt, att välja en viss tillverkare, eftersom egenskaperna hos totalstationerna i deras prissegment generellt sett är lika, kommer det att vara viktigt att hantera en erfaren och professionell leverantör. Dess specialister kommer att välja den modell som bäst uppfyller kundens behov, inklusive modern mjukvara, det arbete som måste utbildas till kundens anställda.

Moderna totalstationer är komplexa i sin design och inte alls billig – noggrant val av en enhet med optimal uppsättning funktioner är oerhört viktigt.

Betygsätt den här artikeln
( Inga betyg än )
Radgivare Froya
Webbplats med användbara tips för varje tillfälle
Comments: 2
  1. Markus

    Hur fungerar en elektronisk totalstation och vad är dess främsta fördelar inom geodesi?

    Svara
  2. Bergström Eriksson

    Vilka specifika funktioner och fördelar har en elektronisk totalstation inom geodesi som gör den oumbärlig för detta ändamål?

    Svara
Lägg till kommentarer