Total Station: kaj je, kako deluje

Tacheometer je naprava, ki se uporablja v geodeziji za hitro in natančno zajemanje topografije določenega območja. Kako deluje? Dejstvo je, da konstrukcija naprave vključuje teodolit, iskalnik svetlobe in elektronski zapisovalnik podatkov, tako da je celotna postaja kljub kompaktnim dimenzijam več geodetskih instrumentov v enem. Lahko meri navpične, vodoravne razdalje in območja na razdalji do pet tisoč kilometrov, napaka pa le en centimeter. Tahometer lahko meri kot, vendar bo napaka, odvisno od razreda glede na GOST in tip, od 2 do 20 stopinj. Celotna postaja lahko sprejema in prenaša podatke oddaljenega računalnika.

Načelo delovanja

Prototip sodobnega tahometra je polmehanika, pol-elektronska naprava, ki je nastala pred približno petdesetimi leti. V takih napravah sta bila ločeno nameščena teodolit in daljinomer, po nekaj časa pa sta se inženirju pojavila potreba, da ju združita v enem primeru in napravo opremita s posebno ploščo, ki omogoča vnos kotnih vrednosti.

Prvi celovit instrument je bil ustvarjen na Švedskem. Odčitavanje kotov se je spremenilo iz optičnega v elektronsko, kar je omogočilo avtomatizacijo geodetskih del. Elektronski tahometri so se na trgu pojavili pred petindvajsetimi leti. Zdaj se njihova proizvodnja ukvarja v švicarskih, japonskih in ameriških podjetjih.

Načelo tahometra temelji na eni od dveh metod: faza in impulz. Prvi temelji na fazni razliki med vrnjenim in projiciranim žarkom, drugi, sodobnejši, pa izračuna čas, v katerem laserski žarek preide v reflektor in nazaj. Razdalja, na kateri lahko celotna postaja deluje v odsevnem načinu, je odvisna od barve površine, ki odbija laserski žarek. Svetla in gladka površina lahko večkrat poveča razdaljo med delovanjem naprave (v primerjavi z mat in temnimi površinami), vendar še vedno ne bo večja od 1200 metrov. V načinu refleksije mora biti linearno merilno območje vsaj pet kilometrov.

Vrste skupnih postaj

Vsi modeli, ki so prisotni na sodobnem trgu, so glede na njihovo uporabo razdeljeni na več tipov.

Tehnični tahimetri so poceni naprave, opremljeni so le z odsevnim daljinomerjem. Geodetske meritve s takšno napravo zahtevajo ekipo dveh oseb: uradnika in upravljavca celotne postaje.

Konstrukcijski tahometri so sposobni izvesti nerefleksijske in refleksivne preglede, tj. Pri izdelavi tovrstnih naprav ni alidade.

Cilji in cilji

Inženirski tahometri opravljajo največjo paleto nalog. Imajo fotoaparat, ki se uporablja za projiciranje tridimenzionalnih modelov terena, barvni zaslon na dotik, moderno uporabniku prijazno programsko opremo in zmogljive procesorje, reže za pomnilniške kartice in vrata USB. Sodobni inženirski tahimetri se lahko povežejo z omrežjem Wi-Fi in Bluetooth.

Poleg tega so tahometri razdeljeni na modularne in integrirane. Modularne enote so sestavljene iz neodvisnih elementov (modulov), v integriranih napravah pa so vse pod enim telesom in integrirane v integralni mehanizem. Obstaja še en del: avtomatiziran in motoriziran. Modeli prvega tipa so opremljeni s servomotorji in sistemi, ki lahko prepoznajo, zajamejo in sledijo tarčam, zaradi česar so dejansko robotski geodetski kompleksi. Naprave drugega tipa so opremljene s servo pogonom, ki lahko strelja na več mestih hkrati.

Razvrstitev

Obstaja razvrstitev po značilnostih streljanja.

Krožni tahometri se od drugih razlikujejo po cilindričnem nivoju na navpičnem krogu alidade in merilniku razdalje. Nomogram izračuna višine in vodoravne razdalje z nomogramom, ki se med opazovanjem razlikuje po cevi instrumenta, in z navpično tirnico. Za samodejno zmanjšanje je značilno, da se v njih vodoravni položaji in višine izračunavajo z iskalnikom z dvojnim dosegom na vodoravni tirnici.

Tahometri na postaji imajo podnožje, ki je zasnovano tako, da izračuna vodoravno razdaljo, višine pa se izračunajo z merjenjem navpičnih kotov. Elektro-optične totalne postaje imajo dodatno elektronsko napravo, ki omogoča avtomatizacijo streljanja.

Udobje pri delu

Če primerjamo proces dela z teodolitom in celotno postajo, potem je očiten prihranek časa. Pri uporabi teodolita mora strokovnjak hraniti zapise v dnevniku, za celotno postajo pa je dovolj, da obdrži oris, ker naprava zapiše in shrani vse informacije o razdaljah, vogalih in številkah postaj v pomnilniku, zato boste morali pri spremembi lokacije celotne postaje vnesti samo novo postajo in prvo točko. Ko ciljate na reflektor, potrebujete en klik in prejmete nove izračune.

Elektronska skupna postaja lahko neodvisno izračuna vodoravno razdaljo. Na monitorju naprave se prikažejo razdalja nagiba, višine in vodoravni položaj ali navpični in vodoravni koti ter razdalja nagiba. Sklenitev ene ali druge možnosti upravljavec izbere ročno.

Kako se prijaviti?

Tacheometer je nepogrešljiva naprava za odstranjevanje v naravi. Namesti se na točko, katere koordinate so znane, nato določimo koordinate točke orientacije ali vnesemo smerni kot za orientacijo. Po tem lahko nastavite točko za odstranitev, za katero morate vnesti tudi znane koordinate. Po teh operacijah se na zaslonu naprave prikažeta kot vrtenja in razdalja, ki jo je treba izmeriti v določeni smeri.

Instrument bo pomagal operaterju pri merjenju višine predmeta in razdalje med točkami ter meril z odmikom. Tako naprava opravlja vse teodolitske naloge.

V kamnolomih

Če se geodetska dela izvajajo v kamnolomu, lahko uporabite priročno funkcijo pridobivanja lastnih koordinat (izdelanih z resekcijo). Ko je prvič nameščen tahometer, se za izračun koordinat več predmetov, ki se nahajajo na robovih kamnoloma, uporabi odsevni film. Po zaključku dela napravo namestimo še enkrat, in s pomočjo resekcije izračunamo koordinate namestitvene točke in pregledamo kamnolom. Programska oprema, ki pridobiva te podatke, pomaga hitro dobiti sliko vsega dela, opravljenega v karieri, kar daje operaterju sheme na kvadratih z njihovim splošnim opisom.

Elektronska skupna postaja se uporablja za terensko delo. Nobene vremenske razmere, vključno s prahom, dežjem, snegom in temperaturnimi nihanji, ne škodujejo napravi. Vsi proizvajalci imajo ločeno linijo naprav, ki so namenjene za delovanje v posebej težkih pogojih pri nizkih temperaturah, vendar jih je treba izbrati le, če je to delo dejansko namenjeno.

Proizvajalci

Obstaja več svetovno znanih proizvajalcev elektronskih tahometrov, ki so znani po svoji kakovosti. Sokkia Topcon je japonsko podjetje, ki zastopa blagovne znamke z istim imenom. Naprave tega proizvajalca so priljubljene že več kot sto let, naprave so znane po svoji dosledni kakovosti in visoki natančnosti. Vendar je to že postalo tradicija za japonske proizvajalce.

Tahometri podjetja Leica Geosystems švicarskega podjetja z istim imenom, ki so bili prej znani v fotografski opremi z blagovno znamko Leica, so na trgu prisotni od leta 1990. Oblikovana je bila z združitvijo več podjetij, nato pa je bila izdelana le geodetska oprema. Tahometri te blagovne znamke se pogosto uporabljajo v geodeziji na kopnem in satelitih.

Še eno švicarsko podjetje, GeoMax, tekmuje s kolegi iz Leice, zlasti ko gre za evropski trg. Obstaja že od istih let, odlikuje pa ga tudi visoka merilna natančnost in izjemna kakovost.

Skupne postaje Trimble Navigation so izdelane v ZDA. Podjetje obstaja že od leta 1978, podjetje pa se je ukvarjalo s proizvodnjo navigacijskih naprav za potrebe pomorske plovbe. Pred približno petindvajsetimi leti je podjetje začelo razvijati in izdelovati GPS-navigatorje, saj se je takrat začel hitro razvijati prostorsko pozicioniranje. Leta 2003 se je po nakupu blagovne znamke Nikon podjetje ukvarjalo s proizvodnjo palete geodetske opreme. Nikonovi tahometri so široko zastopani na ruskem trgu.

Ali je cena upravičena?

Zgornji in spodnji segmenti tahometrov so ločeni z ogromnimi količinami več sto tisoč rubljev. Avtomatizirani geodetski instrumenti lahko zastrašujejo v svoji kompleksnosti in zahtevajo tudi, da ima strokovnjak ustrezno znanje in veščine - samo branje navodil za celotno postajo morda ne bo dovolj. Njihova cena lahko tudi prestraši. Mnogi, zlasti za mala podjetja, si ne morejo privoščiti robotske totalne postaje. Če pa obravnavamo vprašanje s stališča terenskega nadzornika, je razlika med servo opremljenim instrumentom in avtomatskim tahiomerom očitna.

Večino časa pri terenskem geodetskem delu je potrebno večkratno usmerjanje in usmerjanje celotne postaje (če ni opremljeno s servomotorjem in sistemom za avtomatsko sledenje). Po nekaj urah intenzivnega dela, tudi v zelo dobrih vremenskih razmerah, se upravljavec počuti utrujen, zaradi česar se njegova koncentracija zmanjša, kar lahko privede do zmanjšanja natančnosti meritev. Polavtomatski tahometer v veliki meri olajša vajo specialista, saj sam sledi spremembi položaja reflektorja in zlahka izvede konico, ne glede na vremenske razmere. Poleg tega podatki, pridobljeni iz celotne postaje, niso toliko odvisni od človeškega faktorja in postajajo bolj natančni: samodejne totalne postaje ne delajo napak in se ne utrudijo. Za vsako stražo potrebujejo največ štiri sekunde. Na primer, skupna postaja visoke natančnosti Leica TS30 opravi do pet tisoč meritev v eni sekundi. Povprečna cena te naprave je približno dva in pol milijonov rubljev.

Cenovne kategorije

Proračunski elektronski tahometri so opremljeni z nizom funkcij, potrebnih za izvajanje izračunov na gradbiščih, vendar za kompleksne inženirske izračune niso dovolj. V tej cenovni kategoriji so nekateri modeli Nikon, na primer DTM-322 s povprečno ceno 160 tisoč rubljev.

Naslednja cenovna kategorija že vključuje inženirske tahimetre. Meritve imajo veliko večjo natančnost, daljšo življenjsko dobo baterije, Bluetooth povezavo, reže za pomnilniške kartice, vrata USB. Merilno območje v odsevnem načinu je 5000 metrov, povprečna cena za modele v tej kategoriji pa je 700 tisoč rubljev.

Zaključek

Geodetska oprema je področje, kjer ni prostora za slabe in netočne instrumente. Dejstvo je, da je v isti cenovni kategoriji med proizvajalci razlika v napravah zanemarljiva, zato je treba, če je naloga shraniti, izbrati glede na svoje potrebe. Izkušen dobavitelj vam bo pomagal izbrati model, ki je idealen za opravljanje določenih nalog, zlasti če gre za razpoložljivost potrebne programske opreme v celotni postaji.