Elektronik toplam istasyon – jeodezi ile ilgili sorularda onsuz yapamazsınız

Bu Makalede: Bir Total Station Tanımlama tarih ve çalışma prensibi; elektronik toplam istasyon türleri; diğer jeodezik araçlara göre avantajları; toplam istasyonların en büyük üreticileri.

Herhangi bir inşaat veya etüt işinin üretiminde, belirli bir sahadaki manzara farklılıklarının doğru bir şekilde hesaplanması gerekir ve bazen alanı binlerce metrekaredir. Geleneksel jeodezik aletler – teodolit, telemetre, seviye ve şerit metre burada çalışmayacak, aksi takdirde ölçümler haftalar alacak, daha az değil. Ve zamanlama bugün önemli bir nokta haline geldi – müşteriler işi olabildiğince çabuk tamamlayan sanatçıları tercih edecek ve müteahhitler uzmanlarını modern inşaat ekipmanlarıyla donatmak için giderek daha fazla nedene sahip olacaklar … Gelişmiş bilgisayar teknolojisi çağımızda, fiziksel hesaplamalara ve çizimlere olan ihtiyaç ortadan kalktı – her şey var uygun yazılıma sahip bilgisayar. Mümkün olan en kısa sürede ve en doğru sonuçlarla bir site araştırması yapmak, evrensel bir jeodezik cihaza yardımcı olacaktır – elektronik bir takometre.

Toplam istasyon nedir?

Bir takometre, kabartmanın tam bir resmiyle birlikte “planda” verilen bir alanın araştırmasını hızlı ve yüksek doğrulukla elde etmenizi sağlayan jeodezik bir cihazdır. Bu cihazın tasarımı bir optik telemetre, bir teodolit, bir bilgisayar ve bir elektronik veri kaydedici içerir – dışa doğru kompakt boyutları ile total station, birkaç jeodezik enstrümanın işlevlerini aynı anda birleştirir. Dikey ve yatay mesafelerin ölçümleri, 5000 m mesafedeki alanlar sadece 1 cm’lik bir hata ile, açılar 2? 20’ye kadar? (GOST R 51774-2001 uyarınca tip ve sınıfa bağlı olarak), alınan verilerin ölçülen alanda birkaç bin nokta için otomatik olarak depolanması, verilerin GPRS üzerinden alınması ve uzak bir bilgisayara iletilmesi – bu, elektronik bir toplam istasyonunun yeteneklerini tüketmez.

Total station’ın tarihçesi ve çalışma prensibi

Modern takometrelere uzaktan benzeyen ilk jeodezik aletler 50 yıl önce oluşturuldu – bu yarı mekanik ve yarı elektronik cihazlarda, bir optik mesafe bulucu ve bir teodolit bağımsız olarak kuruldu. Bir süre sonra teodolit ve telemetre tek bir muhafazada birleştirildi, ortaya çıkan cihaz, açı değerlerini girmenize izin veren özel bir panel ile donatıldı. İlk tam teşekküllü toplam istasyon İsveç’te oluşturuldu – içinde açı okuması optikten elektroniğe değiştirildi ve bu da jeodezik çalışmayı otomatikleştirmeyi mümkün kıldı. Böylece yaklaşık 25 yıl önce piyasaya çıkan elektronik toplam istasyonlar Amerikan, Japon ve İsviçre şirketleri tarafından üretilmektedir..

Bir elektronik toplam istasyonun çalışma prensibi ya faz yöntemine ya da daha modern modellerde darbe yöntemine dayanmaktadır. İlk yöntem, yansıtılan ve geri dönen ışınlar arasındaki faz farkıdır, ikincisi, lazer ışınının toplam istasyondan reflektöre gidip geri dönmesi için geçen süredir. Cihazın reflektörsüz modda çalışabileceği mesafe, ışının yansıtıldığı yüzeyin rengine bağlıdır – açık ve pürüzsüz yüzeyler, toplam istasyonun çalışma mesafesini karanlık olanlara kıyasla birkaç kat artırır, ancak 1.000 – 1.200 m’yi aşmayacaktır. yansıtıcı modda ölçümler – 5000 m’den az değil.

Elektronik toplam istasyon türleri

Üretilen tüm modeller, uygulamalarına göre birkaç türe ayrılır:

• teknik toplam istasyonlar. Bu tür elektronik cihazlar en ucuzudur, çünkü sadece yansıtıcı bir telemetre ile donatılmıştır ve iki çalışandan oluşan bir ekip tarafından jeodezik ölçümler gerektirir – teknik toplam istasyon operatörü ve demiryolu operatörü;
• inşaat takometreleri. Reflektörsüz bir telemetre ile donatılmıştır, örn. hem yansıtıcı hem de yansıtıcı çekim yapabilen. Bina takometrelerinin yapımında herhangi bir bilgi yoktur;
• mühendislik takometreleri. Çok çeşitli görevleri yerine getirmek üzere tasarlanan bu cihazlar, üç boyutlu arazi modelleri oluşturmak için kullanılan bir kamera, renkli bir dokunmatik ekran, modern bir işlemci ve kullanışlı bir yazılım, USB ve flash kartlar için yuvalar ve bağlantı noktaları ile donatılmıştır. Modern mühendislik toplam istasyon modelleri, bir dizi iletişim kanalını destekler – Wi-Fi, Bluetooth, vb..

Ek olarak, takometreler ayrı (bağımsız) elemanlardan oluşan modüler olarak alt bölümlere ayrılmıştır ve cihazların tek bir yuva altında tek bir mekanizmada birleştirildiği entegre edilmiştir. Son tipler motorlu ve otomatik toplam istasyonlardır. Bunlardan ilki, aynı anda birden fazla noktanın araştırılmasına izin veren bir servo sürücü ile donatılmıştır, ikincisi bir servo sürücü ile ve hedefleri tanıma, yakalayıp takip edebilen sistemler, aslında bunlar zaten robotik jeodezik komplekslerdir. Bu tasarımın cihazları tek kişilik ölçümler için tasarlanmıştır ve robotik toplam istasyonları uzaktan çekime izin verirken, sonuçların doğruluğunun yüksek olması garanti edilecektir..

Anketin özelliklerine göre, elektronik toplam istasyonlar aşağıdakilere ayrılmıştır:

• alidadın dikey dairesi üzerinde bir filaman telemetre ve silindirik bir seviye ile dairesel;
• nomogram, gözlem sırasında cihazın borusunda ve dikey ray boyunca ayırt edilen nomograma göre mesafelerin yatay mesafeleri ve aşımlarının hesaplanması;
• çift ​​görüntülü telemetreye sahip yatay bir ray ile belirlenen mesafelerin otomatik küçültme, aşma ve yatay aralıkları;
• tabanı takometrede olan ve yatay mesafenin doğrudan hesaplanması için tasarlanan taban içi ve dikey açıların ölçümleri fazlalığı hesaplamanıza izin verir;
• elektro-optik, çekimin otomasyonuna izin veren ek bir elektronik cihazla donatılmıştır.

Toplam istasyonun avantajları

Çalışmayı teodolit ve takometre ile karşılaştırırsak, o zaman ilk durumda kayıtları günlükte tutmak gerekir, ikincisinde – yalnızca bir taslak tutmak için ve cihaz hafızadaki mesafeler, açılar ve kazık numaraları verilerini kaydeder ve kaydeder. Bu jeodezik cihazın yerini değiştirirken, sadece yeni bir istasyon ve ilk istasyonu ayarlamanız, ardından reflektöre yönelmeniz ve yalnızca bir düğmeye basarak total istasyon tarafından hesaplanan ölçümleri almanız yeterlidir..

Elektronik takometre, otomatik modda yatay mesafeleri bağımsız olarak hesaplar. Cihaz monitörü eğim mesafesini, yatay konumu ve yükseklikleri veya eğim mesafesini ve açılarını (yatay ve dikey) gösterir – iki veri seçeneğinden birinin ekranı operatör tarafından manuel olarak kontrol edilir.

Devir ölçer, aplikasyon gerçekleştirirken yeri doldurulamaz – koordinatları bilinen bir noktaya ayarlayın, oryantasyon noktasının koordinatlarını ayarlayın veya oryantasyon için yön açısını girin. Ardından koordinatlarını girerek ayarlanacak noktayı ayarlarsınız – dönme açısı ve bu yönde ölçmek istediğiniz mesafe cihazın monitöründe görüntülenir. Tabii ki, bir toplam istasyon kullanarak, noktalar arasındaki mesafeyi ve nesnenin yüksekliğini ölçebilir, bir ofset ile ölçüm yapabilirsiniz – bu cihaz teodolitin tüm işlevlerini yerine getirir.

Bir taş ocağında jeodezik çalışmalar yaparken, böyle bir işlev uygun olacaktır – rezeksiyonla kendi koordinatlarınızı elde etmek. Yansıtıcı bant kullanılarak elektronik toplam istasyonun ilk kurulumunda, ocağın kenarlarında bulunan birkaç nesnenin koordinatları hesaplanır. Taş ocağı çalışmasının sonunda cihaz yeniden kurulur ve rezeksiyon kullanılarak kurulum noktasının koordinatları hesaplanır ve taş ocağı incelenir. Toplam istasyon hesaplamalarına dayalı uygun yazılım, ocakta gerçekleştirilen işin hızlı bir şekilde resmini elde etmenize yardımcı olacaktır – genel açıklamalarıyla birlikte kareler halinde diyagramlar.

Elektronik total station, tasarımı gereği saha çalışması için tasarlanmıştır. Toz veya kir, yağmur veya kar, sıcaklık değişiklikleri – bunların tümü cihaza zarar vermez. Toplam istasyon modelleri arasında, her üreticinin özellikle zorlu koşullarda çalışmak üzere tasarlanmış cihazları vardır – düşük sıcaklık rejimleri eksi 30 ° C’ye kadardır. Bununla birlikte, onları yalnızca kuzey bölgelerinde veya bazı özel koşullarda gerçekten çalışması gereken durumlarda seçmeye değer..

Takometre üreticileri

Pazarımızdaki en ünlü küresel elektronik toplam istasyon üreticileri Sokkia ve Topcon markalı Japon şirketi Sokkia Topcon, Leica markalı İsviçre şirketi Leica Geosystems AG, İsveç GeoMax (aynı adı taşıyan marka), Nikon ve Trimble markalarıyla Amerikan Trimble Navigasyon ve Spectra Precision (aynı adı taşıyan marka).

şirket Sokkia Topcon100 yıldır inşaat ve jeodezi alanındaki ürünleriyle tanınan, işletmelerinde üretilen aletler geleneksel olarak yüksek hassasiyete ve Japon kalitesine sahiptir..

Leica Geosystems, Eskiden fotoğrafçılıkta Leica markasıyla tanınan (bu marka altındaki kameralar hala üretilmektedir), 1990 yılında birkaç şirketin birleşmesi ile oluşturulmuş ve sadece jeodezik ekipman üretimine odaklanmıştır. Bu markanın ekipmanı, hem karada hem de uyduda jeodezide yaygın olarak kullanılmaktadır..

İsviçre jeodezi ve inşaat alanında ekipman üreticisi, şirket GeoMax, 90’lı yıllardaki başlangıcından bu yana, Leica markasıyla Avrupa pazarında başarılı bir şekilde rekabet etti. Jeodezik ekipman ve yazılımı olan bu şirketin ürün grubu, olağanüstü kalite ve ölçüm doğruluğu ile ayırt edilir..

şirket Trimble Navigasyon, ABD merkezli, 1978 yılında deniz seyrüseferine yönelik seyrüsefer teknolojilerinin üretimi ile faaliyetine başlamıştır. 25 yıl önce uzay konumlandırmanın geliştirilmesiyle birlikte şirket GPS navigatörleri yaratmaya başladı ve 2003 yılından bu yana geniş bir jeodezik ekipman yelpazesi olan Nikon markasını satın aldıktan sonra.

Amerikan ölçme ekipmanı üreticisi Spectra Precision1997’de ortaya çıktı ve çeşitli ölçme aletleri ve teknolojileri üreticisinin birleşmesi sonucu oluştu. Bugün, yenilikçi teknolojileri ile tanınan en büyük ölçme ekipmanı markasıdır..

Listelenen üreticilerin elektronik toplam istasyon markaları arasında, teknik veya robotik bir toplam istasyon olsun, gerekli ekipmandan seçim yapabileceğiniz çok şey vardır. Her şey müşterinin ihtiyaçlarına, toplam istasyonun kullanılması gereken çalışma koşullarına bağlıdır..

Toplam istasyon fiyatının arkasında gizli olan?

Takometrelerin alt ve üst fiyat segmentleri arasında yüzbinlerce ruble arasında büyük bir mesafe var. Robotik jeodezik enstrümanlar karmaşıklıkları ve maliyetleri bakımından korkutucudur, çok az jeodezi bilgisine sahip her baş muhasebeci veya iş yöneticisinin, örneğin bir Sokkia NET1200 total station (ortalama fiyat – 1.300.000 ruble) satın alma talebine düşman olacağından eminim. Her şeyi yalnızca paraya çevirirseniz, çok daha ucuz olan Topcon GTS-105N, muhasebe departmanı için çok daha güzel olacaktır (ortalama fiyat 170.000 ruble)! Robotik bir toplam istasyona milyonlar harcamak mantıklı mı??

Üst fiyat segmentindeki tüm mevcut toplam istasyon modellerini koşullu olarak servo motorlu, yarı otomatik (bir izleme sistemi ile donatılmış) ve otomatik (uzaktan kontrol edilen robotlar) cihazlara bölersek ve işin verimliliğini bir saha araştırmacısı açısından değerlendirirsek, daha ucuz modellere göre avantajları açıktır..

Saha jeodezi çalışması sırasında, zamanın önemli bir kısmı, servo motorlar ve bir otomatik izleme sistemi ile donatılmamış olan toplam istasyonun çoklu işaretlenmesi ve odaklanması için harcanmaktadır. Birkaç saat sonra ve en iyi hava koşullarında değil, operatörün konsantrasyonu azalır, gözleri sulanır, vücudu yorgunluktan ağrır – sonuç olarak ölçüm doğruluğu düşer. Reflektörün yerindeki değişiklikleri bağımsız olarak izleyen ve zemindeki hava koşullarından bağımsız olarak onu kolayca hedefleyebilen yarı otomatik bir takometre, operatörün fiziksel aktivitesini önemli ölçüde kolaylaştıracaktır..

Takometre Sokkia NET1200

Reflektörü hareket ettirmek için bir refakatçiye gerek yoktur – kural olarak, çalışma sırasında basit (ayarlanabilir ve manuel olarak kontrol edilen) bir toplam istasyonun mühendis-operatörü, bir personeli olan bir asistanı işaret eder. Bir demiryolu ortağıyla jeodezik çalışma sırasında ölçümlerin doğruluğu ideal olmaktan uzaktır çünkü Deneyimli bir anketör, durumu inceleme noktasında değerlendiremez ve asistan bunun için yeterli bilgiye sahip değildir. Yarı otomatik cihazlar, jeodezik işin doğasını değiştirmenize izin verir – cihaz, ayarları yapmayan daha az deneyimli bir operatöre sahiptir ve kazancın konumunu doğru bir şekilde belirleyen bir reflektörlü bir mühendisin emriyle toplam istasyondaki düğmelere basar. Bir robotik toplam istasyonla uğraşırken, tüm ölçümler yalnızca jeodezik cihazı uzaktan kontrol eden bir kadroya sahip bir mühendis tarafından yapılır – bir kazıcıdan.

Robotik toplam istasyonlar yorulmaz ve hata yapmaz çünkü bunu yapamazlar – çalışma saatlerinin sayısına bakılmaksızın her gözcü için 4 saniyeden fazla zaman harcamayacaklar. En pahalı total station modelleri, mümkün olan en kısa sürede bağımsız hesaplamalar yaparak, minimum hata ile doğru mühendislik ölçümleri için tasarlanmıştır. Böyle bir robotik toplam istasyonun bir örneği, 0.5 ° ‘lik bir açısal hassasiyete sahip Leica TS30’dur. 5.000 ölçüm gerçekleştirme ve teleskopu ve alidade’yi sadece bir saniyede 180 ° döndürme yeteneği, ortalama maliyeti 2.600.000 ruble.

Yüksek hassasiyetli elektronik toplam istasyon Leica TS30

Nispeten ucuz elektronik toplam istasyonlar, şantiyelerde kullanım için yeterli bir dizi işleve sahiptir, mühendislik amaçları için yeterli olmayacaktır. Basit bir elektronik bina toplam istasyonunun özellikleri, örneğin, Nikon DTM-322 (açısal doğruluk 5?): Yüksek kaliteli optikler, düşük ağırlık, tek eksenli kompansatör, piller yerine sıradan 1,5 V piller kullanabilirsiniz, prizma modunda en geniş ölçüm aralığı 2300 m’dir, ortalama fiyat – 160.000 ruble. 5? Açısal hassasiyete sahip daha doğru bina takometre Trimble M3 DR, 3.000 m reflektör rayı aralığı, 8 saat kesintisiz çalışma için pil, bluetooth varlığı ve ortalama 340.000 ruble fiyatı ile Trimble M3 DR.

Trimble M3 DR TA Toplam İstasyonu

Mühendislik toplam istasyonları, örneğin, Sokkia SET1X: 1? açısal doğruluk, yüksek bit renkli dokunmatik ekran, reflektöre ölçüm aralığı 5.000 m, iki eksenli kompansatör, 14 saat kesintisiz çalışma için iki lityum pil, bluetooth, USB bağlantı noktası, kart okuyucu, Windows CE OS – ortalama fiyat 690.000 ruble.

Yaklaşık 850.000 ruble değerinde motorlu mühendislik toplam istasyonları. daha düşük bir açısal doğruluğa (5?) sahiptir, ancak bir araştırmacının görevlerini önemli ölçüde kolaylaştırır. Örnek olarak Leica TS15 M R400 – 10.000 m’ye kadar bir reflektöre kadar ölçüm aralığı, dört eksenli kompansatör, 7 çalışma saati için hızlı pil şarjı, OS Windows CE 5.0 Core, saniyede 45 ° dönüş hızı, bluetooth, USB bağlantı noktası, kart okuyucu, renkli dokunmatik ekran.

Mühendislik toplam istasyon modellerinin doğruluk, ölçüm hızı ve veri işleme açısından özellikleri ne kadar yüksekse, maliyetleri de o kadar yüksek olur. Jeodezik ölçümler için modern elektronik mühendisliği araçlarının hızlı eskime tehdidi altında olmadığı unutulmamalıdır – geleceğin pazarına girecek modeller bunlara dayanacak ve benzer işlevlere sahip olacaktır..

Sonunda

Bir elektronik toplam istasyonun bir veya daha fazla modelini seçerken veya daha doğrusu, belirli bir üreticiyi seçerken, fiyat segmentindeki toplam istasyonların özellikleri genel olarak benzer olduğundan, deneyimli ve profesyonel bir tedarikçi ile çalışmak önemli olacaktır. Uzmanları, müşterinin çalışanlarına eğitim verilmesi gereken modern yazılım da dahil olmak üzere müşterinin ihtiyaçlarını en iyi karşılayan modeli seçecektir..

Modern toplam istasyonlar tasarım açısından karmaşıktır ve hiçbir şekilde ucuz değildir – optimum işlevlere sahip bir cihazın dikkatli seçimi son derece önemlidir.